本文总结了正在执行的“863”项目“海冰资源淡化与利用技术”课题的有关海冰资源研究的部分成果。主要是北京师范大学、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、天津大学化工学院和中国科学院遗传与发育生物学研究所最近几年在陆基海冰淡化技术开发及集成、海冰水种植与灌溉技术、海冰水灌溉技术体系和农业安全利用模式，以及陆基海冰淡化及农业灌溉应用示范方面的研究进展，并对未来海冰资源淡化与利用技术研究的方向和重点进行了展望。

海冰资源品质评定是实际工程性开采选址的有效依据，海冰理化特征分析是海冰资源品质评定的基础和内容。本文主要选择海冰全盐量、氯度、硬度、pH值、硫酸根、油类含量、悬浮物含量等7项理化特征指标。研究结果显示，平整冰的全盐量、氯度、硬度、硫酸根以及油类含量要高于堆积冰，但低于母体海水；冰样的硫酸根和油类含量高于母体海水。海冰全盐量、氯度、硬度、硫酸根空间分布特征为：海上＞辽东湾＞渤海湾；近海区总体上随离岸距离的增加而呈现加大的趋势。海冰pH值总体呈碱性：海上＞辽东湾＞渤海湾；近海区总体随离岸距离的增加而呈现减小的趋势。海冰悬浮物含量：渤海湾＞辽东湾＞海上，迎风岸＞背风岸；近海区总体随离岸距离的增加而呈现减小的趋势。海冰油类含量：辽东湾西北海岸＞渤海湾＞辽东湾东南海岸＞海上；迎风岸＞背风岸。实际进行工程性开采时，需要结合海冰理化特征和冰情参数，进行资源品质评估。

密度是海冰资源的一个重要物理参数，它受许多因素的影响，有着较大的变动范围。本文以渤海沿岸连续两个年份的平整冰和堆积冰为研究对象，将海冰密度分为实密度和表观密度两种类型，并给出了相应的定义、实验和计算方法；通过一系列的实验和数据分析，得出渤海湾和辽东湾沿岸的海冰在密度分布方面具有一定的规律性。研究结果表明平整冰密度介于0.633-0.918 g/cm3之间，堆积冰的密度变化范围为0.615-0.906 g/cm3。在同一地点，不同年份的海冰密度大小存在差异，但是平整冰的实密度和表观密度均高于堆积冰。利用两种密度值计算得出的海冰空气孔隙率对于了解海冰性质的空间分布规律以及指导渤海海冰资源的开发利用具有积极的意义。

本文针对渤海湾淡水资源匮乏的问题，利用模拟海水进行雾化冷冻脱盐技术的实验室模拟研究，得出的结果可用以指导现场规划中试。在冷空气的作用下雾化喷出的海水滴产生冰、水分离现象，更多的盐分被包含在未发生冷冻的海水中而脱离冰体，使得海水部分冷冻为粗海冰，海冰的含盐量大大低于海水含盐量。对实验过程中各水平因素如冷塔内温度、循环风量、冷冻时间等，对粗海冰的含盐量、收率的影响进行考察。通过上述方法，控制适宜的循环风量为140m3/h，冷冻塔内温度为-4℃，能够将海水的盐度从25.5‰降低到16‰左右，脱盐率为37.2%，收率达到20%。

土地利用变化与优化配置的综合研究是土地科学和可持续发展的重要议题，我国滨海盐碱地是重要的后备土地资源，研究其利用变化与优化对于缓解人地矛盾，改善生态环境和促进可持续发展具有战略意义。本文制定了滨海盐碱地盐化程度分级分类标准，提出了依据区域盐碱程度和耕层土壤全盐含量进行土地利用优化的对策和 “台田-浅池” 优化利用模式。黄骅1986年—2006年间土地利用变化剧烈，耕地增加14.31%，建设用地增长93.95﹪，未利用地减少23.07%。2006年，黄骅非盐碱耕地、轻度、中度、重度以上盐碱耕地分别占耕地面积的54.67%、27.01%、12.55%和5.77%。盐碱地开垦是黄骅耕地增长的主要方式。黄骅实施“台田-浅池”模式后，耕地面积降为28.7%，沼泽湿地和盐碱草地增加，可收到生态安全与生产高效的效果。研究成果可为滨海盐碱地资源的持续利用管理提供科学依据。

冬季利用地下苦咸水（9.59g/L）对滨海盐碱地进行咸水结冰灌溉，灌溉水量为180mm，咸水融化入渗完成后覆以地膜以防止返盐（T），以不灌溉同期覆膜的地块作为对照1（CK1），以不做任何处理的地块作为对照2（CK2）。种植作物为棉花。结果表明，冬季咸水灌溉结冰、春季咸水冰融化入渗后土壤各层次脱盐效果明显。春季咸水冰融水入渗后，T处理0～20cm土壤表层含盐量由灌水前的0.69%降低到0.39%，脱盐效率为43.5%，显著高于CK1和CK2；而CK1和CK2由于受冬季土壤冻融积盐和春季强烈蒸发影响，0～20cm土壤表层出现强烈的积盐，土壤平均含盐量分别从0.63%和0.58%增加到1.44%和1.27%；在棉花播种期，T处理的土壤表层含盐量为0.31%，而CK1和CK2土壤表层含盐量分别为0.65%和0.98%。由于T处理的土壤含盐量低，适于棉花的播种出苗，播种后出苗率达76.8%，最终籽棉产量达3700.17kg/ hm2；而CK1和CK2由于土壤含盐量高，几乎没有棉花出苗，最终棉花绝收。

本文以环渤海区域河北省黄骅市中捷农场的盐碱荒地为研究对象，采用台田-浅池土地利用新模式，同时在台田底部设计了4种脱盐工程处理，通过分析2年各底部排盐措施的排盐效果，得出结论：不同底部排盐措施处理下，经过两年种植后的台田土壤表层、耕层以及1m土体的脱盐情况以底部弧形覆膜+埋设排盐暗管排盐措施最为明显，1m土体脱盐率达35.6%；底部苇把+棉花秆覆盖处理也有较好脱盐效果，脱盐率为25.6%；底部弧形覆膜+耕层地秸秆覆盖处理1m土体脱盐率为20.4%；这3种处理具有相同脱盐特征，均为表层＞1m土体＞耕作层；底部铺设苇板处理和对照处理土壤盐分未降反增，且增加情况为耕层＞1m土体＞表层。初步证明修建台田时，台田底部采用弧形覆膜+埋设排盐暗管的排盐措施可有效加快台田土壤排盐速度，达到改良盐碱荒地土壤目的。

环渤海滨海地区淡水资源缺乏，季节性旱、涝与盐碱、地下潜水矿质化共生，是该地区农业生产极不稳定的主要原因。本文选择东营地区台田-浅池与黄骅重盐碱地实验台田-浅池为研究对象，采用野外实验与调查问卷相结合的方式，对比分析了两地台田-浅池模式脱盐效率和生产效益。结果表明气候季节性变化导致盐荒地表层盐量变化大，严重影响作物生长发育。台田减轻或遏制了季节性雨热条件变化下的剧烈反盐，耕层全年脱盐效率达58.8%，其中东营沙性土质台田耕层年平均脱盐效率为79.7%，种植棉花产量4500kg/hm2，与传统利用模式相比增加50%；黄骅台田耕层年平均脱盐效率为37.9%，种植棉花产量3000kg/hm2。台田浅池模式能起到降盐、稳盐及抗洪调蓄水源的作用，利于环渤海盐碱地粮食产量稳定和土地高效生产。本文研究结果可为环渤海重盐碱地土壤改造、粮食增产、土地综合利用提供重要参考。

本文对渤海西岸重黏质盐渍土进行土柱淋溶脱盐过程的研究，结果表明：在淋溶过程中，随着土壤含盐量的下降，在整个过程中，Na⁺、Cl^-随土壤含盐量的下降而下降；由于土壤盐离子的初始含量和迁移能力的不同，K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-的含量随淋溶水增加而减小，在淋溶水接近土壤质量后含量稳定；而HCO3-与其它离子不同，出现随淋溶液增加而缓慢增加的趋势。随着土壤盐离子的迁移,土壤的pH值随土壤含盐量的的减小而呈现增大的趋势，从原土的8.50增加到土壤含盐量为1.6 g/kg时的9.86，并在土壤含盐量小于1g/kg 后又略有下降，但仍保持在一个较高的水平上。淋溶实验表明,在滨海重黏性盐渍土的淋溶改良过程中,需要注意因脱盐而造成的土壤碱性增加的现象,控制淋溶水的数量和采取其他相应的降碱措施。

采用不同盐分含量的海冰水进行棉花灌溉试验，结果表明：①经过1年3次灌溉和降雨淋洗作用，海冰水盐分含量为1g/L、3g/L和5g/L的灌溉处理，土壤均表现为明显的脱盐效果，在0～20cm表层土壤脱盐率随海冰水盐分含量升高而降低，脱盐率最高为1g/L处理，达到57.22%，分别高于3g/L和5g/L处理3.28%和18.34%；而盐分含量为7g/L和9g/L的灌溉处理0～80cm土壤各层次表现为积盐，以60～80cm积盐最为严重。②各处理以1g/L和3g/L海冰水灌溉棉花果枝数、单颗棉桃重和产量最高，随灌溉水盐分含量增加产量呈递减的趋势，9g/L海冰水灌溉3次的处理与无灌溉相比出现显著减产，减产率为28.48%；7g/L和9g/L的2个处理，棉花整齐度指数和断裂比强度都有降低趋势，但各处理间棉纤维品质差异不显著。综合考虑海冰水长期灌溉效应及海冰脱盐技术，建议采用3g/L海冰水进行棉田灌溉，并要注意配合必要的灌溉和排水措施。

采用海冰水（含盐量3‰）灌溉，结合4种施肥措施（无机肥、有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施和不施肥处理），研究海冰水灌溉配合农艺措施对土壤水分和盐分动态的影响。2007年—2008年结果表明：苗期和花期灌水后海冰水处理的土壤含水率均显著高于井水处理，尤其灌溉后播种前期0～40 cm土层含水量差异显著；井水灌溉施加液膜处理的土壤含水率较未处理的显著提高。海冰水灌溉土壤1 m土体脱盐率达40%。连续两年试验，两种灌溉水处理并配合不同农艺措施条件下均可有效淋洗土壤中盐分。2007年海冰水灌溉下，土壤调理剂与无机肥配施处理和有机肥与无机肥配施处理的小区0～40 cm土壤脱盐率显著高于无机肥单施的处理（约53%～55%）。本试验研究得出，使用3‰的海冰水加液膜处理后灌溉棉田，并配合土壤调理剂与无机肥配施或有机肥与无机肥配施，能够加快灌溉后水分入渗和土壤盐分的淋洗。

海冰在其成冰过程中盐分大量析出而盐度较低，可能成为干旱季节的一种灌溉水资源。海冰水改良滨海盐渍土是在渤海湾地区利用海冰融解的低盐水灌溉和淋洗高盐土壤的一种措施，该措施应用的同时也产生土壤熟化时间慢、土壤结构恶化、土壤养分的流失和土壤生物种群数量减少等问题。本文在收集和分析大量资料基础上，论述了蚯蚓与盐渍土壤的相互关系：盐碱地土壤中蚯蚓种类和盐渍土壤对蚯蚓的影响因素。根据在盐渍土壤中，蚯蚓活动能够增加有机物的分解和养分释放，同时使盐碱地土壤的团聚体结构、渗透率、生物数量和活性得以恢复和改善，进一步阐述了在海冰水改良滨海盐渍土壤中引入蚯蚓的可行性，并探讨引入蚯蚓改良滨海盐渍土壤的研究方法和存在的问题以及今后的研究方向。