郭靖捷 任曉萌 蒙仲舉 王濤 祁帥 宋佳佳 寶孟克那順 韓勝利
摘要:為探究植物防護(hù)措施對半干旱風(fēng)沙草原區(qū)土壤的改良效應(yīng),以查干淖爾鹽湖植物防護(hù)體系為研究對象,采用野外調(diào)查結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)的方法,測定不同區(qū)域土壤理化性質(zhì),分析0—30 cm深度土壤含鹽量、土壤酸堿度、土壤粒徑組成、土壤有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀含量的變化。結(jié)果表明,查干淖爾鹽湖植物防護(hù)體系營造建設(shè)20年后,在防護(hù)帶阻擋風(fēng)蝕物質(zhì)和植物改善土壤的協(xié)同作用下,原有高鹽強(qiáng)堿土壤環(huán)境出現(xiàn)了顯著變化。與干涸湖心相比,植物防護(hù)體系內(nèi)各樣地pH均有不同程度的降低,堿蓬防護(hù)帶內(nèi)土壤含鹽量降低75.34%;堿蓬防護(hù)帶內(nèi)土壤粘粒和粉粒含量增幅明顯,較干涸湖心分別增加51.60%和22.14%,粗砂含量較干涸湖心降低72.06%;堿蓬防護(hù)帶內(nèi)土壤速效鉀、速效磷、有機(jī)質(zhì)含量較高,分別是干涸湖心的86%、39%、55%;過渡帶白刺灌叢速效氮含量較高,為干涸湖心的28%??傮w上各養(yǎng)分含量與粘粒和粉粒呈顯著相關(guān)(P<0.05)。歷經(jīng)20年的營建,堿蓬防護(hù)帶內(nèi)土壤速效鉀、速效磷、有機(jī)質(zhì)含量較建設(shè)初期明顯增長,表明植物防護(hù)體系對土壤具有明顯的改良作用。研究成果為鹽湖植物防護(hù)體系防護(hù)效應(yīng)評價提供數(shù)據(jù)支撐,并為半干旱風(fēng)沙草原區(qū)干涸鹽湖風(fēng)蝕控制和區(qū)域植被恢復(fù)重建提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:半干旱風(fēng)沙草原區(qū);植物防護(hù)體系;土壤理化性質(zhì);查干淖爾鹽湖
doi:10.13304/j.nykjdb.2022.0674
中圖分類號:S714.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:10080864(2024)01018211
半干旱風(fēng)沙草原區(qū)植被覆蓋度較低,風(fēng)蝕沙化造成該區(qū)域土地生產(chǎn)力下降、土地退化等生態(tài)問題[1]。植被可減緩近地表風(fēng)速,抑制沙塵釋放,增加沙面地表粗糙度,從而達(dá)到防風(fēng)固沙的效果[2]。不同粒度的土壤顆粒對養(yǎng)分的吸附性存在差異[3],細(xì)粒含量是影響土壤肥力的重要因素,其含量越多,土壤保肥性越強(qiáng)[45]。干涸湖底風(fēng)蝕物主要是土壤中含有豐富養(yǎng)分的細(xì)粒物質(zhì),這些細(xì)粒物質(zhì)會隨著風(fēng)沙流運(yùn)移被地表植被攔截,從而形成土壤養(yǎng)分的富集體[6]。此外,植被對土壤微生態(tài)的改善也能通過自身枯落物不斷積累與分解、根系酸性物質(zhì)的分泌以及固氮作用來實(shí)現(xiàn)[7]。
研究[89]表明,土壤養(yǎng)分含量與植被聯(lián)系緊密,通過植被營造建設(shè),土壤表層氮、磷、鉀養(yǎng)分含量和有機(jī)質(zhì)含量會隨植被建設(shè)年限產(chǎn)生變化。營建植被不僅能改良土壤,也會對植被分布產(chǎn)生影響[10]。因此,與使用工程、化學(xué)等措施相比,通過植被營造建設(shè)措施實(shí)現(xiàn)防風(fēng)固沙和植被恢復(fù),可以有效防治沙害,從長遠(yuǎn)上改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境[11]。
查干淖爾鹽湖位于錫林郭勒盟半干旱風(fēng)沙草原區(qū)與渾善達(dá)克沙地的過渡地帶,區(qū)域內(nèi)風(fēng)沙活動劇烈[12]。由于氣候變化、降水減少、湖泊水分的補(bǔ)給量不及蒸發(fā)量,使得湖泊被天然堤壩分隔為東西2個子湖,東湖由于高格斯臺河水匯入而成為淡水湖,西湖由于失去水源、蒸發(fā)水位下降而成為咸水湖,并于2002年完全干涸,湖盆裸露,干涸湖底形成了大片次生鹽堿地,地表松散富鹽沉積物易被吹蝕,形成“化學(xué)塵暴”,已成為鹽塵暴、沙塵暴的發(fā)源地,直接危害當(dāng)?shù)厝恕⑿蟮恼I?,并且以驚人的速度擴(kuò)大土地鹽堿化的進(jìn)程,威脅著周邊地區(qū)乃至京、津、冀地區(qū)的生態(tài)安全[13]。為有效控制沙害,自2003年開始在鹽湖營建1條自東向西的堿蓬防護(hù)帶(10 km×4 km),堿蓬防護(hù)帶外圍的鹽堿草灘地和白刺灌叢組成鹽湖植物防護(hù)體系(圖1)[14]。鹽湖植物防護(hù)體系建成20年后,防護(hù)體系不同地帶景觀呈現(xiàn)出明顯的改變。因此,本研究將查干淖爾鹽湖植物防護(hù)體系這一整體作為研究對象,探究風(fēng)蝕條件下的植物措施對鹽湖防護(hù)體系內(nèi)不同位置土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分的防護(hù)作用,對于了解查干淖爾鹽湖的生態(tài)環(huán)境狀況、加強(qiáng)該地區(qū)鹽漬化管控十分重要。研究鹽湖植物防護(hù)體系不同區(qū)域的土壤理化性質(zhì)及恢復(fù)特征,以期為鹽湖植物防護(hù)體系防護(hù)效應(yīng)評價提供數(shù)據(jù)支撐,并為半干旱風(fēng)沙草原區(qū)干涸鹽湖風(fēng)蝕控制和區(qū)域植被恢復(fù)重建提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
研究區(qū)位于內(nèi)蒙古高原中東部錫林郭勒盟境內(nèi)呼日查干淖爾鹽湖(43°22′—43°29′N、114°45′—115°04′ E),北鄰錫林郭勒盟西部半干旱草原,南鄰渾善達(dá)克沙地,為草原沙地生態(tài)交錯地帶(圖1),行政上隸屬于阿巴嘎旗。湖盆呈狹長形分布,東北到西南方向延伸,湖泊南北約5 km,東西約22 km,地勢東高西低,湖底平均海拔1 010 m左右,多年平均風(fēng)速約3.5 m·s-1,年蒸發(fā)量約2 100 mm,屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候。鹽湖植物防護(hù)體系建設(shè)前,即在湖心區(qū)域種植堿蓬前,湖心土壤以鹽堿土和風(fēng)沙土為主,主要由粘粒和粉粒組成,土壤質(zhì)地輕,含鹽量高,易于形成風(fēng)沙流;天然形成的鹽堿草灘地和白刺灌叢,其植被類型單調(diào),群落結(jié)構(gòu)簡單,土壤以沼澤土和沙質(zhì)草甸土為主,土壤肥力低,礦質(zhì)部分以中砂為主;外圍的沙地風(fēng)蝕坑土壤以風(fēng)沙土為主,地表以嚴(yán)重風(fēng)蝕為顯著特征[15]。由于查干淖爾鹽湖地區(qū)特定的氣候特征和土壤條件,導(dǎo)致該地區(qū)植被多為耐旱、耐堿的小灌木或草本植物[16],主要有堿蓬(Suaeda glauca)、鹽爪爪(Kalidium foliatum)、白刺(Nitraria tangutorum)、西利亞蓼(Polygonumsibiricum)、芨芨草(Achnatherum splendens)、堿蒿(Artemisia anethifolia)等。
1.2 樣地設(shè)置
試驗(yàn)于2022年4月在呼日查干淖爾湖進(jìn)行,根據(jù)查干淖爾鹽湖植物防護(hù)體系布設(shè)情況劃分調(diào)查樣地,從干涸湖心(dry lake center, DLC)經(jīng)過堿蓬防護(hù)帶(alkaline shield, AS)、鹽堿草灘地(saltalkaligrassland, SG)、白刺灌叢(white thorn bushes,WTB),到達(dá)防護(hù)帶最外圍的沙地風(fēng)蝕坑(sandwind erosion pit, SWEP),共5 種代表性樣地類型(圖1,表1)。分別在研究區(qū)內(nèi)布設(shè)沿西北到東南方向3條樣帶,每條樣帶均具有上述5種樣地類型,總計(jì)15個樣地,覆蓋全部植物防護(hù)體系,分別在各樣地內(nèi)挖取深度為30 cm 的土壤剖面,按0—10、10—20、20—30 cm分層取土,共3層,做好標(biāo)記,裝入塑料自封袋中,帶回實(shí)驗(yàn)室用于測定相關(guān)指標(biāo)。
1.3 土壤指標(biāo)測定
將土樣在室內(nèi)自然陰干,過2 mm土壤篩,以備測定土壤pH、電導(dǎo)率、速效氮、速效磷和速效鉀;使用0.15 mm土壤篩過篩處理,以備測定土壤有機(jī)質(zhì)。土壤pH采用pH計(jì)(PHS-3 C)測定;水溶性鹽總量的測定采用土水比1∶5配置土壤浸提液,使用電導(dǎo)率儀(DDS-11 A)測定其電導(dǎo)率;土壤全鹽含量通過殘?jiān)?biāo)定[17],標(biāo)定結(jié)果如圖2所示;土壤經(jīng)過去鹽、去有機(jī)質(zhì)等處理后采用激光粒度儀(3000 MU)測定土壤機(jī)械組成[18];速效氮含量采用堿解擴(kuò)散法測定;速效磷含量采用鉬銻抗比色法NaHCO3(-0.5 mol·L-1)浸提法測定;速效鉀含量采用NH4OAc浸提-火焰光度計(jì)法測定;土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀-硫酸外加熱法測定。
1.4 養(yǎng)分富集率測定
以干涸湖心土壤養(yǎng)分含量為基準(zhǔn),采用下列公式[19]分別計(jì)算堿蓬防護(hù)帶、鹽堿草灘地、白刺灌叢、沙地風(fēng)蝕坑各樣地的土壤養(yǎng)分富集率。
式中,C 為土壤養(yǎng)分富集率;m 分別為堿蓬防護(hù)帶、鹽堿草灘地、白刺灌叢和沙地風(fēng)蝕坑各樣地土壤養(yǎng)分含量;m0 為干涸湖心樣地養(yǎng)分含量。
1.5 數(shù)據(jù)分析
使用Excel 2007 整理試驗(yàn)數(shù)據(jù),使用Origin2019制圖。運(yùn)用SPSS 26軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),對不同樣地土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn); 使用Duncan多重檢驗(yàn)方法進(jìn)行多重比較,比較不同樣地間和各樣地不同土層深度土壤養(yǎng)分含量的差異性;使用Pearson相關(guān)分析方法進(jìn)行相關(guān)性分析,明確土壤養(yǎng)分與土壤機(jī)械組成之間的相關(guān)關(guān)系。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同下墊面土壤pH 與含鹽量分析
由圖3可知,從干涸湖心到沙地風(fēng)蝕坑,土壤pH呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢,在干涸湖心最高,為9.95,到達(dá)過渡帶白刺灌叢時最低,為8.41,較干涸湖心降低18.31%;與干涸湖心相比,植物防護(hù)體系內(nèi)各樣地pH均有不同程度的降低。從干涸湖心到沙地風(fēng)蝕坑,土壤含鹽量整體表現(xiàn)為先減少后增加的趨勢,其中鹽堿草灘地土壤含鹽量最低,為0.16 g·kg-1,白刺灌叢土壤含鹽量最高,為12.83 g·kg-1;與干涸湖心相比,堿蓬防護(hù)帶內(nèi)土壤含鹽量降低75.34%。在垂直方向上,土壤含鹽量呈現(xiàn)隨土層深度增加逐漸減少的趨勢,鹽分分布特征呈現(xiàn)表聚性。
2.2 不同下墊面土壤機(jī)械組成
由表2 可知,5 種樣地土壤機(jī)械組成類型豐富,堿蓬防護(hù)帶和干涸湖心以粉粒為主,白刺灌叢以中砂為主,沙地風(fēng)蝕坑以粗砂為主,鹽堿草灘地以粗砂和粉粒為主。在垂直方向上,各樣地粘粒和粉粒含量均隨土層深度增加呈先增加后減少趨勢;干涸湖心、堿蓬防護(hù)帶中砂和粗砂含量隨土層深度增加呈逐漸減小趨勢,鹽堿草灘地、白刺灌叢、沙地風(fēng)蝕坑中砂和粗砂含量隨土層深度增加呈先減少后增加趨勢。在0—10 cm土層,從干涸湖心到沙地風(fēng)蝕坑,粉粒含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,其中,堿蓬防護(hù)帶含量最高,為44.41%,沙地風(fēng)蝕坑含量最低,為5.03%;中砂含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,其中,白刺灌叢中砂含量最高,為53.73%,沙地風(fēng)蝕坑最低,為2.43%;粗砂含量表現(xiàn)為堿蓬防護(hù)帶<白刺灌叢<干涸湖心<鹽堿草灘地<沙地風(fēng)蝕坑,其中,堿蓬防護(hù)帶土壤粗砂含量最低,僅為9.33%,沙地風(fēng)蝕坑含量最高,為71.38%;堿蓬防護(hù)帶內(nèi)土壤粘粒和粉粒含量增幅顯著,較干涸湖心分別增加51.60%、22.14%,粗砂含量較干涸湖心顯著降低72.06%。
2.3 不同下墊面土壤養(yǎng)分分布特征分析
2.3.1 不同下墊面土壤速效鉀、氮、磷含量差異由圖4和表3可知,在0—30 cm土層內(nèi),土壤速效鉀、速效氮、速效磷含量均值總體表現(xiàn)為在干涸湖心含量最高。其他4種樣地中,沙地風(fēng)蝕坑土壤速效鉀、速效氮、速效磷含量較低,均值分別為46.67、5.48、5.89 mg·kg-1,是干涸湖心的13%、6%、4%,堿蓬防護(hù)帶土壤速效鉀和速效磷含量較高,均值分別為306.63、6.19 mg·kg-1,是干涸湖心的86%、39%,白刺灌叢速效氮含量較高,均值為27.41 mg·kg-1,是干涸湖心的28%。方差分析顯示,與干涸湖心相比,速效鉀、速效氮、速效磷含量在堿蓬防護(hù)帶、鹽堿草灘地、白刺灌叢和沙地風(fēng)蝕坑均表現(xiàn)為顯著降低(P<0.05)。在垂直方向上,隨著土層深度增加土壤養(yǎng)分含量大體表現(xiàn)為減少趨勢,呈現(xiàn)一定的表聚現(xiàn)象。
2.3.2 不同下墊面土壤有機(jī)質(zhì)含量差異 由圖5和表4可知,在0—10 cm土層,土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為在干涸湖心最高。其他4個樣地中,堿蓬防護(hù)帶土壤有機(jī)質(zhì)含量較高,為9.98 g·kg-1,是干涸湖心的55%,沙地風(fēng)蝕坑有機(jī)質(zhì)含量較低,僅為0.59 g·kg-1,是干涸湖心區(qū)的3%。方差分析顯示,與干涸湖心相比,堿蓬防護(hù)帶 、鹽堿草灘地、白刺灌叢、沙地風(fēng)蝕坑土壤有機(jī)質(zhì)含量均顯著降低(P<0.05)。在垂直方向上,有機(jī)質(zhì)含量大體上隨土層深度的增加而降低,沙地風(fēng)蝕坑有機(jī)質(zhì)含量無明顯變化。
2.4 土壤養(yǎng)分含量與機(jī)械組成的相關(guān)分析
由表5可知,土壤pH與粘粒和粉粒含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);速效氮與中砂含量正相關(guān);速效磷與粘粒和粉粒含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05);速效鉀與粘粒和粉粒含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);有機(jī)質(zhì)與粘粒、粉粒和中砂含量正相關(guān)。以上結(jié)果表明,土壤質(zhì)地條件對土壤養(yǎng)分的積累具有重要影響,整體上各養(yǎng)分含量與粘粒、粉粒之間存在顯著的相關(guān)性。
3 討 論
在半干旱風(fēng)沙草原區(qū)鹽湖防風(fēng)固沙過程中,土壤含鹽量與酸堿度是表征鹽湖地區(qū)土壤條件的有力參數(shù),且鹽湖地區(qū)土壤條件與植物生長密不可分,研究其土壤含鹽量與酸堿度參數(shù)對鹽湖植物防護(hù)體系效果具有顯著影響[18]。本研究顯示,研究區(qū)土壤pH 為8.41~9.95,堿蓬防護(hù)帶土壤含鹽量較干涸湖心顯著降低,與馮亞亞等[19]研究結(jié)果一致,可能是由于在半干旱風(fēng)沙草原鹽湖地區(qū),土壤中鹽分的來源較為特殊[20]。一方面,在半干旱草原地區(qū)降水少、蒸發(fā)劇烈,土壤水分的運(yùn)行方向以上行為主,成土母質(zhì)中的可溶鹽類無法淋濾下移,蒸發(fā)作用將地下水中的鹽分上移聚積于表層土壤,長期累積與濃縮形成了鹽化堿化的土壤;另一方面,土壤中可溶性鹽分主要來源于風(fēng)化物,由于湖泊源頭斷流不能維持湖泊的水量和鹽度,導(dǎo)致湖泊中水分逐漸蒸發(fā),留下水中溶解的礦物質(zhì)和鹽分無法淋濾下移,地表呈現(xiàn)出大量富鹽沉積物易被風(fēng)蝕,隨風(fēng)沙流被搬運(yùn)到鹽湖周圍的其他區(qū)域。奚薩茹拉[21]研究發(fā)現(xiàn),查干淖爾干涸鹽湖的土壤pH和可溶性鹽含量的平均值約為10.7和4.2 g·kg-1,但其研究是在2009—2010年進(jìn)行,查干淖爾鹽湖在2011年開始大面積種植堿蓬,到年底播種總面積已經(jīng)達(dá)到4 000 hm2,其研究缺乏堿蓬種植后對該地區(qū)土壤環(huán)境改良的分析。本研究結(jié)果顯示,查干淖爾干涸鹽湖的土壤pH和可溶性鹽含量平均約為10.03和3.77 g·kg-1,與奚薩茹拉[21]研究結(jié)果有所不同,其原因可能是由于本次調(diào)查是在該地區(qū)通過大面積種植堿蓬“固塵壓堿”的植被營建措施后進(jìn)行,防護(hù)帶內(nèi)種植的堿蓬具有極高的耐鹽性和強(qiáng)大的根系,其根系的生長能從土層深處吸取大量的鹽分貯藏在莖葉中,并通過莖葉上毛孔分泌鹽分,以調(diào)節(jié)土壤中鹽分平衡,經(jīng)過長期的發(fā)展、演替過程使該區(qū)域鹽堿土的土壤條件得到改善。但按照國家土壤鹽漬化分級標(biāo)準(zhǔn)[22],查干淖爾鹽湖地區(qū)土壤還處于強(qiáng)堿性和中度鹽漬化狀態(tài),仍需進(jìn)一步治理。
本研究表明,沿查干淖爾主風(fēng)方向也就是湖心指向沙地方向,堿蓬防護(hù)帶植被覆蓋度為70%~80%,土壤速效鉀、速效磷、有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于除干涸湖心外的其他樣地,與劉進(jìn)輝等[23]研究結(jié)果相比含量稍高,但整體趨勢相同;并且土壤速效鉀、速效磷、有機(jī)質(zhì)含量與2003年堿蓬防護(hù)帶營建初期[24]相比明顯增長。其原因可能是由于堿蓬防護(hù)帶植被覆蓋程度比較高,導(dǎo)致土壤深層的水分蒸發(fā)量降低,而植物根系又能維持土壤中水分的平衡[25],潮濕的土壤條件有利于枯落物的降解,促使土壤的養(yǎng)分含量增加;另外,堿蓬防護(hù)帶歷經(jīng)20年的營造建設(shè),植被蓋度已由最初的40%~50% 增加至70%~80%,在實(shí)地調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)堿蓬防護(hù)帶內(nèi)地表枯落物較豐富,由于土壤表面形成結(jié)皮層及腐殖質(zhì)層,提高了枯落物的歸還能力,生物小循環(huán)作用也隨之增強(qiáng),土壤微生物作用強(qiáng)烈,經(jīng)腐殖化作用、礦化作用將枯落物等分解成有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分等[26]。土壤中速效養(yǎng)分可通過水解、氨化、固化作用等進(jìn)行轉(zhuǎn)化[27];植被作為土壤氮、磷、鉀素吸收利用的主要載體和轉(zhuǎn)化者,植被根系的生長及其枯落物的分解對土壤氮、磷、鉀素的轉(zhuǎn)化和吸收有顯著影響,并且隨著枯落物的分解,土壤中的有機(jī)質(zhì)含量逐漸升高,而土壤中磷和鉀的含量則依賴于有機(jī)質(zhì)的累積和分解,因而在防護(hù)帶內(nèi)鉀素、磷素和有機(jī)質(zhì)含量都比較高,這與已有研究結(jié)論[25-27]相吻合,表明堿蓬防護(hù)帶起到了改良土壤、促進(jìn)土壤發(fā)育的作用,且隨著營造年限的增加增幅明顯。本研究僅通過土壤理化性質(zhì)特征對查干淖爾鹽湖植物防護(hù)體系20年建設(shè)效果進(jìn)行客觀評價,后續(xù)可獲取該區(qū)域詳細(xì)的植被群落特征數(shù)據(jù),借助群落多樣性等植被指標(biāo)進(jìn)一步評估鹽湖植物防護(hù)體系的建設(shè)效果。
營造建設(shè)植被不但可以借助植被枯落物的分解及根系作用改善土壤環(huán)境,還能利用植被對風(fēng)沙的阻擋效應(yīng)起到改良土壤的作用[28]。植物防護(hù)體系內(nèi)堿蓬防護(hù)帶、鹽堿草灘地、白刺灌叢近地面表現(xiàn)為堆積地貌,干涸湖心和沙地風(fēng)蝕坑近地面表現(xiàn)為風(fēng)蝕地貌[29],由于植物對風(fēng)沙的阻滯作用,風(fēng)沙流攜帶的風(fēng)蝕物質(zhì)堆積于地表,而風(fēng)蝕物多為粒徑較細(xì)的顆粒,對于養(yǎng)分的吸附能力較強(qiáng)[30]。本研究中,沿查干淖爾干涸湖心下風(fēng)向,植被蓋度逐漸減少,土壤養(yǎng)分含量也隨之降低,與黃娟等[31]研究結(jié)果相一致。其原因可能是由于植被覆蓋程度的降低及不同下墊面地表植被構(gòu)成的差異,使其對風(fēng)沙的阻截效果也存在差異,植被蓋度較小的區(qū)域?qū)︼L(fēng)沙流中細(xì)顆粒物質(zhì)攔截也較少,對土壤環(huán)境的改善作用也隨之減弱。因此,在植物防護(hù)體系不同位置,植被的阻截效果存在差異,降低過境風(fēng)速和削弱風(fēng)沙流攜沙的能力不同,使得細(xì)顆粒物質(zhì)在植被間的堆積量也有區(qū)別,從而不同程度的增加土壤養(yǎng)分。本研究發(fā)現(xiàn),堿蓬防護(hù)帶的土壤養(yǎng)分含量較其他樣地顯著提高,這與管雪薇等[32]防護(hù)林帶體系的研究結(jié)果相一致,說明防護(hù)植被體系的建設(shè)對土壤養(yǎng)分積累、土壤質(zhì)量改良具有很大作用。此外,干涸湖心近地面表現(xiàn)為風(fēng)蝕地貌且地表無植被生長,但其土壤有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀含量遠(yuǎn)大于其他區(qū)域,原因可能在于湖心表面的大量鹽結(jié)層,阻止底層疏松沉積物與近地面空氣的直接接觸,防止風(fēng)蝕的發(fā)生,且能夠抑制土壤水分的蒸發(fā)損失,保持土壤水分[33],使土壤中有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀養(yǎng)分避免風(fēng)蝕作用的消耗得以保存,并且植物根系生長對于土壤氮磷鉀的轉(zhuǎn)化和吸收有顯著影響,但由于研究區(qū)湖心土壤含鹽量較大,使得植被很難存活,因此可以很大限度地減少植被根系對于土壤中養(yǎng)分的吸收,減少土壤中有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀含量的損耗,使其土壤中有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀含量維持在較高水平。因此,防護(hù)植被的建設(shè)不但能通過植被的根系作用改善土壤質(zhì)量,其枯落物的積累與分解也能提供一定養(yǎng)分,長期作用下,改良了土壤環(huán)境,提高了土壤養(yǎng)分含量;而且能通過營建種植的植被增加地表植被覆蓋度,減弱近地表風(fēng)速,降低風(fēng)沙流的運(yùn)移能力,減少細(xì)顆粒物質(zhì)的流失,避免了土壤養(yǎng)分的損失,使土壤中細(xì)顆粒物質(zhì)和養(yǎng)分不斷積累。
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(責(zé)任編輯:胡立霞)