Соленость засушливых земель - Dryland salinity

Соленость засушливых земель это естественный процесс для почва, как и другие процессы, такие как ветровая эрозия. Соленость ухудшает почву из-за увеличения концентрация почвенной соли в окружающей среде, водотоке или почве в неорошаемый ландшафтов, превышающих нормальные концентрации почвенных солей в засушливых регионах.

Обзор

Соленость относится к движению и концентрации соль в пейзаж и связанный с этим ущерб земле и водные ресурсы; сухая земля соленость относится к засолению неорошаемых ландшафтов. Процессы засоления простираются от местного до регионального масштаба и вызваны дисбалансом водного баланса, который, в первую очередь, является результатом изменения ландшафта, вызванного сельским хозяйством. Есть два типа солености:

Типы солености

Есть два типа солености. Первичная засоленность (естественная засоленность) и вторичная засоленность (индуцированная засоленность). (Nrm.qld.gov.au, 2013). Первичная засоленность естественным образом встречается в засушливых и соленых средах, таких как соленые озера, болота, котловины и солончаки. Естественное накопление соли в почвах является результатом предыдущих циклов осушения, усыхания и морских ветров. Высокий уровень соли часто встречается в сухих почвах, в большей степени, чем во влажных, поскольку она разбавляется и смывается через профиль почвы. (Барри, Холвелл и др., 2012).

Вторичное засоление является прямым результатом взаимодействия человека с землей во время разработка, сельское хозяйство и орошение. Определенные земельные практики привели к изменениям в естественной структуре биосфера приводит к чрезмерному засолению земли, водных путей и почв; таким образом имея пагубное воздействие на биоразнообразие и земли ' продуктивность.

Соленость и круговорот воды

Такие факторы, как климат, особенности ландшафта, почвы, дренаж, аспект и последствия человеческой деятельности; все это влияет на интенсивность и возникновение засоления засушливых земель. Засоленность засушливых земель влияет на человеческие и природные ресурсы, такие как естественная растительность и сельскохозяйственные культуры, животные, инфраструктура, сельскохозяйственные ресурсы, биоразнообразие, водные экосистемы и качество водоснабжения в окружающей среде. Чтобы понять засоленность засушливых земель, необходимо взглянуть на круговорот воды Вода поступает в почву из-за осадков - это называется Проникновение; вода может неопределенно долго оставаться в промежутках или порах между частицами почвы в виде влажности почвы. Влага из почвы может быть потеряна на поверхность или в атмосферу напрямую или через поглощение растениями - это называется эвапотранспирацией. Влажность почвы может также продолжить движение вниз, чтобы присоединиться к грунтовым водам - это называется подпитка подземных вод. Подпитка наиболее вероятна, когда количество воды, доступной для почвы, превышает ее способность удерживать (емкость поля). Пополнение может также происходить за счет насыщенного потока, когда вода обходит матрицу почвы по мере продвижения на глубину в макропорах (например, корневые ямы, трещины). Чрезмерное пополнение может поднять уровень грунтовых вод локально или в масштабе ландшафта. Когда солоноватые или соленые грунтовые воды пересекают поверхность земли и разливаются, это называется солеными. увольнять. Области разгрузки называются солевыми просачиваниями (когда грунтовые воды пересекают поверхность почвы) или солевыми ожогами (когда вода теряется только за счет испарения). Сброс подземных вод проявляется в таких проблемах, как: сокращение сельскохозяйственного производства, деградация природной среды, снижение качества поверхностных вод, повреждение инфраструктуры, включая дороги, а также эрозия почвы и денудация земли.

Причины засоления засушливых земель

Засоление засушливых земель во многом является результатом трех процессов: Пополнение подземных вод, Движение грунтовых вод и Сброс подземных вод. (Environment.nsw.gov.au, 2013)

Пополнение запасов грунтовых вод происходит естественным путем, являясь ключевым процессом в развитии засоления, однако расчистка земель ускоряет это развитие, поскольку когда-то существующие глубоко укоренившиеся растения не используют избыточный сток, и теперь они просачиваются через корневую зону и попадают в систему грунтовых вод. (Environment.nsw.gov.au, 2013) Эвапотранспирация уменьшается, поскольку растительность теряется, что приводит к дисбалансу в пополнении и сбросе грунтовых вод, что приводит к повышению уровня грунтовых вод. Капиллярное действие выносит соль на поверхность, вызывая накопление соли на поверхности. (Барри, Холвелл и др., 2012 г.)

Предотвращение и уменьшение засоления суши - это упрощенная концепция в теории, однако сложная в применении. Прекращение удаления глубоко укоренившейся растительности с целью смягчения несбалансированного питания грунтовых вод и повторная посадка глубоко укоренившейся растительности, такой как эвкалипт и солеустойчивые виды, в регионах, где присутствует засоление, начнут решать проблемы сброса соли и грунтовых вод. (Barry and Holwell et al., 2012) Однако создание растений в засоленных районах чрезвычайно сложно.

Соленость засушливых земель является признаком того, что водный баланс близлежащего участка суши или водосбор был изменен. Очистка всего 25% водосбора может вызвать засоление. Помимо добавления дополнительной подпитки, засоление также может быть вызвано превышением пропускной способности водоносных горизонтов. Во многих австралийских ландшафтах емкость водоносного горизонта может быть на несколько порядков ниже, чем измененная подпитка. Восстановление баланса требует либо введения естественной растительности (например, маллиевого эвкалипта или многолетних трав), которая улавливает и улавливает большую часть поступающих осадков; или путем адаптации сельского хозяйства к увеличенной площади неглубоких соленых грунтовых вод.

Управление

Роль почв

Управление засолением засушливых земель часто фокусируется на растительность, но это коллективная роль почвы и растительность, которая влияет на первопричину проблемы, подзарядка. Здоровье почвы нельзя игнорировать как ценную и обширную деятельность по борьбе с засолением засушливых земель - многочисленные преимущества улучшения здоровья почвы очевидны и могут быть мотивированы потенциалом для местных и региональных экономических и социальных выгод.

Когда речь идет о засолении засушливых земель, почва рассматривается в двух контекстах: пополнение и сброс.

Почвы в районах питания подземных вод

Почвы поглощают и накапливают воду в зависимости от их водоудерживаемости или полевая емкость и насколько они сухие для начала. На большей части территории Виктории в условиях типичного количества осадков и естественного растительного покрова почвы впитывают воду во время влажной зимы и высыхают летом, когда растения потребляют воду (Young & Young, 2001). Чем суше почва перед наступлением зимы, тем больше может храниться воды, которая в противном случае могла бы попасть в грунтовые воды.

Уменьшение подпитки до уровней, существовавших в условиях предварительной очистки, обычно невозможно в большинстве сельскохозяйственных ландшафтов. Это связано с тем, что слишком мало прибыльных многолетних растений, которые могут заменить сельскохозяйственные культуры или которые могут быть адаптированы в требуемом масштабе. В большинстве областей подпитки, которые подвержены риску засоления в будущем, цель состоит в том, чтобы минимизировать подпитку. Это может быть достигнуто путем посадки деревьев на больших расстояниях (аллейное земледелие), участков с многолетними растениями на подходящих почвах, а также путем предотвращения того, чтобы почвы оставались без значительной листовой поверхности зимой и весной. В районах подпитки, удаленных от засоленных территорий, у фермеров часто мало стимулов к внедрению низкоприбыльных систем подпитки. Кроме того, подпитка является источником пресных подземных вод, и следует признать компромисс между безвозвратным использованием и соленостью.

Почвы в районах разгрузки подземных вод

Проявление засоленности засушливых земель в значительной степени является проблемой грунтовых вод, однако накопление соли в почве и на поверхности из-за близости или насыщения солеными грунтовыми водами вызывает изменения химического состава, структуры и стабильности почвы, а также жизнедеятельности растений. поддерживает.

Контроль засоления почв на засушливых территориях на водосборах

В районах сброса засоление можно регулировать путем создания солеустойчивых растений или инженерных систем. Инженерные системы включают глубокие открытые стоки, насосы, сифоны и различные формы управления поверхностными водами. Инженерная система подразумевает очевидный сброс соли и воды. Хотя засоленные районы также выделяют соль и воду, их количество и время будут изменены. В большинстве австралийских штатов фермерам рекомендуется проконсультироваться перед использованием инженерных систем.

Выращивание солеустойчивых растений может улучшить скорость сброса соли и улучшить здоровье почвы. Улучшения, предпринятые на водосбор Масштаб приносит много преимуществ, не последней из которых является повышение продуктивности сельского хозяйства и связанной с ним региональной продуктивности - использование воды для производства, что в противном случае усугубило бы экологические проблемы.^{[нужна цитата ]}