风暴潮致印度孙德尔本斯沿海土壤盐渍化及其对农业的影响研究

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:Environmental Development 4.7

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  为探究风暴潮引发的土壤盐渍化问题,研究人员以印度孙德尔本斯 Namkhana 区块为对象,分析土壤盐度动态及对农业影响。基于 Sentinel 1A 数据和植被指数(RGVI、NDVI),发现洪泛区及近海岸 / 河口区域盐度高,深度 40 cm 达峰值,为盐渍化防治提供依据。

  
在全球气候变化的大背景下,沿海低地正面临着日益严峻的生态与农业挑战。印度孙德尔本斯地区作为典型的热带三角洲,地势低洼,常年遭受热带气旋和风暴潮的侵袭。每当强风暴来袭,潮水冲破防护堤,携带高盐海水涌入农田,导致土壤盐渍化问题愈发严重。这不仅使得农作物发芽率降低、产量锐减,还威胁着当地数百万农民的生计,成为制约区域农业可持续发展和粮食安全的 “心腹大患”。然而,以往关于该地区土壤盐渍化的研究,大多缺乏对不同地形区域、不同土壤深度的盐度空间变异分析,且对作物损害的量化评估不足。在此背景下,一项针对印度孙德尔本斯沿海土壤盐渍化与农业影响的研究应运而生,该研究由相关机构的研究人员开展,成果发表在《Environmental Development》,旨在为破解这一难题提供科学依据。

研究人员选取印度孙德尔本斯的 Namkhana 社区发展区块作为研究区域,该区域地理坐标介于北纬 21°33'34.73"至 21°50'11.49"、东经 88°12'9.82"至 88°18'43.59" 之间,面积达 218.38 km2,是风暴潮和土壤盐渍化的重灾区。研究中采用了多维度的技术手段:首先,在 77 个采样点采集了 154 份土壤样本,分别取自 0-10 cm 和 30-40 cm 深度,测定电导率(EC)、pH 值和钠离子含量,以分析土壤盐度特征;其次,利用 Sentinel 1A 卫星数据制作了 2020 年 “安芬”(Amphan)和 2021 年 “亚斯”(Yaas)两次热带气旋的洪水淹没图,划分洪泛区与非洪泛区;最后,计算了洪水前后的水稻生长植被指数(RGVI)和归一化植被指数(NDVI),评估作物生长状况的变化。

空间变异与土壤盐度分布


研究发现,土壤盐度在空间分布上呈现显著差异。靠近海岸、河口及溪流的区域盐度极高,尤其是南部沿海地区的土壤电导率(EC)值达到峰值。从北至南,土壤盐渍化程度呈递增趋势,这与淡水供应减少、堤坝附近泥沙沉积密切相关。值得注意的是,所有地形区域的土壤盐度均随深度增加而升高,洪泛区在 30-40 cm 深度处盐度达到最大值,表明盐分随水分渗透向土壤深层迁移的特征。此外,研究还指出堤坝结构的不完善是加剧土壤盐渍化的重要人为因素,凸显了工程防护措施在盐渍化防控中的关键作用。

作物损害与植被指数响应


通过对比洪水前后的植被指数,研究揭示了风暴潮对农田的显著影响。洪泛区的 RGVI 和 NDVI 值在灾后显著下降,表明水稻等作物生长受到严重抑制。靠近海岸和溪流的农田因盐度过高,作物存活率极低,而中部非洪泛区受影响相对较小。数据显示,“安芬” 气旋导致约 11.5 万公顷农田(含槟榔园)被毁,“亚斯” 气旋则破坏了 22.1 万公顷农作物和 7.156 万公顷园艺作物,直接印证了盐渍化对农业生产的毁灭性打击。

研究结论与意义


该研究系统阐明了印度孙德尔本斯沿海地区土壤盐渍化的空间变异规律及其对农业的影响机制。核心结论表明:风暴潮引发的盐水入侵是土壤盐渍化的主要驱动力,且盐分在土壤深层的积累效应不容忽视;洪泛区及近海岸区域的作物损害最为严重,植被指数可作为快速评估作物健康状况的有效工具。研究结果为识别盐渍化高危区域、量化农田损害提供了科学方法,有助于政府和农业部门制定针对性的土地利用规划与作物种植策略,如推广耐盐作物品种、优化灌溉排水系统等。此外,研究还强调了加强堤坝工程建设、提升社区应对气候变化能力的重要性,为全球类似脆弱沿海地区的盐渍化治理提供了宝贵的参考范式。

这项研究不仅填补了印度孙德尔本斯地区土壤盐渍化垂直分布与作物损害评估的研究空白,更通过多技术融合的方法,为解决沿海农业面临的气候韧性难题提供了新视角。在全球海平面上升与极端天气频发的当下,其成果对于保障脆弱区域的粮食安全、推动可持续农业发展具有重要的现实意义。

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