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| 冻融分盐条件下咸水灌溉方式及矿化度对新疆典型氯化物型盐渍土淋盐效率的影响及孔隙特征响应 |
| Effects of saline water irrigation methods and salinity on desalination efficiency and pore structure response of typical chloride-type saline soil in Xinjiang under freeze-thaw salt fractionation |
| 投稿时间：2026-06-14 修订日期：2026-07-13 |
| DOI： |
| 中文关键词: 结冰灌溉 淋盐效率 孔隙重构 CT扫描 氯化物型盐渍土 |
| 英文关键词: freezing irrigation desalination efficiency pore reconstruction CT scanning chloride-type saline soil |
| 基金项目:新疆维吾尔自治区“天山英才”项目（2022TSYCLJ0039）；自治区重大科技专项项目“不同矿化度咸水安全灌溉及耕层降盐技术（2023A02012-2-3）”；自治区重大科技专项项目“干旱绿洲现代农业高效用水关键技术研究与示范”（2022A02003-6）；新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室项目(ZDSYS-YJS-2023-36)； |
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| 中文摘要: |
| 【目的】为探讨干旱半干旱区不同矿化度及灌溉方式对土壤孔隙结构的影响及其与脱盐效率的关系。【方法】以新疆典型氯化物型盐渍土为研究对象，开展土柱试验，设置0、3、8和13 g/L 4个灌溉水矿化度水平，以及结冰灌溉（F）和直接灌溉（D） 2种灌溉方式。分层测定0～50 cm土层土壤含盐量，并采用X射线CT扫描与三维重建技术定量表征0～20 cm土层孔隙结构参数，结合方差分析和相关分析阐明孔隙结构变化对土壤脱盐的影响；并开展了冰柱试验，设置0、3、8和13 g/L 4个冰柱矿化度水平，分析咸冰冻后盐分在冰体中的重分布及融化特性规律，为土柱试验结果提供证据。【结果】咸水冻结显著促进了盐分向底部冰层集中富集，底部冰层的含盐量在3.29～13.76g/L之间，均显著高于其他冰层的含盐量(P<0.05)。不同矿化度咸冰的融化速率均呈阶段性先升后降趋势，0～13 g/L 处理融化速率峰值分别为13.59、20.77、23.97、23.13 mL/h。咸冰融水电导率初期高、随后快速下降并在后期趋于零，0～13 g/L 处理初期电导率分别为0、32.77、68.70、121.95 ms/cm，盐分主要集中于融化初期释放，而后期融水逐渐接近淡水。随着矿化度升高，电导率峰值出现更早、初期排盐更集中；各灌溉处理均显著降低了0～50 cm土层土壤含盐量，降幅为53.32%～84.35%（P＜0.05）；与直接灌溉相比，结冰灌溉在中高矿化度条件下表现出更强的脱盐优势，其中8 g/L结冰灌溉处理综合脱盐效果最佳，其在0～10、10～20、30～40和40～50 cm土层脱盐率较对应直接灌溉处理提高5.34%～30.89%；灌溉方式、灌水矿化度及二者交互作用显著影响0～20 cm土层孔隙结构；8 g/L结冰灌溉显著促进0～10 cm土层中孔隙、小孔隙和微孔隙发育，较对应直接灌溉分别提高33.01%、22.05%和48.71%；相关分析表明，脱盐率与大孔隙度、大孔隙数量和分形维数呈显著负相关，而与中孔隙度、中孔隙数量、小孔隙度和微孔隙度呈显著正相关，其中中孔隙数量与脱盐率相关性最高（R=0.93，P＜0.01）。【结论】结冰灌溉通过融水“先咸后淡”分阶段入渗使土壤孔隙结构重构，从而影响盐分淋洗。适度矿化度结冰灌溉有利于形成以中孔隙为主、宏观优先流减弱且水盐交换更充分的孔隙结构，从而提高脱盐效率。在本试验条件下，8 g/L可作为较适宜的结冰灌溉矿化度。 |
| 英文摘要: |
| 1.将ct扫描技术引入干旱半干旱区盐碱土孔隙定量分析中，并将盐碱地治理的重要指标脱盐率与土壤孔隙参数联系起来；
2.将咸水结冰灌溉技术引入新疆盐碱土区域； |
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