曹國棟，陳接華，夏 軍，朱宏偉，蔣永超，張 霞，王紹明

(石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，石河子 832003)

土壤質(zhì)量是與土壤的各種形成因素及土壤耕作措施引起的動態(tài)變化有關(guān)的一種固有屬性［1］。植物通過根系與土壤連成一個統(tǒng)一整體，時刻與土壤進行著各種物質(zhì)代謝而影響其理化性質(zhì)和質(zhì)量，土壤通過調(diào)節(jié)分配水、熱、氣、肥為植物的生長源源不斷地提供所需營養(yǎng)物質(zhì)［2］。不同植被類型，一方面由于成土過程不同而使土壤理化特性具有顯著差異性，另一方面因景觀格局的多樣性而使土壤具有時間上和空間上的異質(zhì)性［3-5］。

近年來，國內(nèi)外許多學(xué)者對不同生態(tài)環(huán)境和時空尺度條件下的土壤異質(zhì)性進行了大量研究，如李志對黃土塬區(qū)王東溝流域不同地形部位和土地利用方式下的土壤特性研究表明，受利用方式和人為干擾的影響，不同地形部位的土壤物性無論是水平方向還是垂直剖面都表現(xiàn)出很強的變異性［6］;Acosta-Martinez V.和Zobeck T.M.等分別對單一連作和施用家畜有機肥的棉田土壤理化性質(zhì)、微生物狀況進行研究表明，后者由于有機質(zhì)含量和土壤微生物多樣性的增多顯著改善了土壤的物理性狀，對穩(wěn)定土壤質(zhì)量和提高土地利用的可持續(xù)性具有重要的影響［7］。這些研究雖然對認識不同生態(tài)環(huán)境和土地利用方式下的土壤特性和動態(tài)變化具有重要意義，但有關(guān)特殊生態(tài)環(huán)境下的不同植被類型對土壤空間異質(zhì)性的討論和研究甚少。在干旱荒漠區(qū)，土壤鹽堿化是最顯著的地表特征，廣袤的鹽漬土生境上生長著多種寶貴的鹽生植物，如何利用干旱區(qū)特有的鹽生資源對鹽堿土進行生物改良已經(jīng)引起研究者們的高度重視，但目前的許多研究，主要集中在耐鹽基因的篩選及鹽生植物的耐鹽機理上［8-9］，從宏觀角度去研究鹽生植物對土壤理化性質(zhì)及土壤異質(zhì)性方面的報道較少，而鹽堿土土壤物理特性的研究是墾區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉、生產(chǎn)和生物改良鹽堿土的基礎(chǔ)。檉柳(Tamarix ramosissima)、鹽穗木(Halostachys caspica)、白刺(Nitraria sibirica)和豬毛菜(Salsolaspp.)作為生長在荒漠鹽堿地上的重要灌木和草本鹽生植物，在瑪納斯河流域(以下簡稱瑪河流域)扇緣帶、沖積平原和干三角洲均分布較廣。被喻為“生物脫鹽器”的檉柳［10］，是典型的泌鹽植物，對鹽堿環(huán)境具極強的耐鹽能力，是荒漠區(qū)重要的脫鹽鹽生植物;鹽穗木、白刺、豬毛菜為典型的稀鹽鹽生植物，主要生長在鹽分較高的土壤上，除體內(nèi)大量積鹽外，它們的生長發(fā)育需要一定的鹽分［11］。在特殊的鹽堿環(huán)境下，不同種類的鹽生植被對土壤物理性質(zhì)有怎樣的影響，這一點有待研究。

瑪河流域是新疆重要的農(nóng)業(yè)墾區(qū)，也是最典型的積鹽區(qū)。受氣候、地形及灌溉等的影響，瑪河流域不同地貌鹽分種類和含量不同，其中扇緣帶屬于硫酸鹽土壤，鹽分含量最重［12］。扇緣帶地處瑪河流域中上游，地勢平坦且靠近安集海灌區(qū)，是墾區(qū)農(nóng)業(yè)開發(fā)的重點對象。本研究以瑪河流域沖積扇扇緣帶為研究區(qū)，綜合考慮鹽分含量及植被覆蓋的不同，分別選取了生長在扇緣帶上的檉柳、鹽穗木、白刺、豬毛菜4種植被類型，定量研究了瑪河流域扇緣帶不同植被類型下的土壤有機質(zhì)、容重、孔隙度、含水率、pH值、全鹽的變化特征，以期為深入研究瑪河流域土壤特性和流域農(nóng)業(yè)墾區(qū)鹽堿土改良、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕作提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于瑪河流域扇緣帶，地理位置東經(jīng)85°22'—85°30'，北緯44°28'—45°01'。該地區(qū)屬溫帶大陸性干旱半干旱氣候區(qū)，具有冬季嚴寒，夏季酷熱，日照充足，干旱少雨等特點。年平均氣溫在6.9℃之間，最熱月(7月)平均氣溫達26.1℃，最冷月(1月)平均氣溫－18.4℃。農(nóng)業(yè)主要以灌溉為主，年降水量為125.0—207.7 mm之間。該區(qū)地下水位高，流動不暢，灰漠土是該區(qū)典型地帶性土壤，土壤含鹽量高，改良條件差，具有表聚現(xiàn)象［13］。該地區(qū)植物群落結(jié)構(gòu)通常表現(xiàn)為不連續(xù)的灌木層以及相對連續(xù)的草本層，形成典型的灌-草型二元結(jié)構(gòu)群落。從空間格局上來看，主要群落類型表現(xiàn)為叢聚分布，形成典型的單一版塊。檉柳、鹽穗木及白刺是該區(qū)的建群種，豬毛菜在該區(qū)分布廣泛，為主要的優(yōu)勢種。受地下水位及蒸發(fā)的影響，在夏季，鹽穗木、白刺和豬毛菜覆蓋下的表土層發(fā)生鹽分表聚現(xiàn)象，形成厚約3cm左右的一薄層鹽結(jié)皮，其中豬毛菜覆蓋下的表土鹽分表聚作用最強，鹽穗木灌叢表土龜裂，旁邊伴生蘆葦，檉柳和白刺表層枯枝落葉較多，土壤較濕潤。

1.2 樣地選擇和土壤采樣點的布設(shè)

綜合考慮棄耕年限、植物多樣性等因素，選取瑪河流域扇緣帶棄耕10a以上的天然原生鹽堿荒地3塊，樣地地勢平坦，土壤鹽漬化嚴重，是以檉柳、鹽穗木和白刺為建群種，豬毛菜為優(yōu)勢種的典型原生鹽堿樣地，每塊樣地面積約40000 m2左右。在所選樣的3塊地內(nèi)采用樣線法進行植物多樣性調(diào)查，按照調(diào)查植物群落優(yōu)勢種的不同，綜合物種組成和群落結(jié)構(gòu)等因素，將所選的每快樣地分別劃分為4塊小樣地(表1)，共計12快小樣地，每塊小樣地選取一空裸地作為對照。

表1 不同樣地植物種類描述Table 1 Description of plant species in the different sample

按照植被類型的不同，于2010年9月下旬選擇晴朗的天氣在每塊小樣地內(nèi)采土取樣。檉柳樣地、鹽穗木樣地的采樣，分別選擇生長良好、高大的檉柳和鹽穗木植株各5株，相鄰株距約為15 m以上，5株基本呈“等腰三角形”分布，在灌叢投影下，距離植株主根約30 cm的地方分別挖掘1 m深的土壤剖面;對白刺樣地的取樣，分別選取生長良好的圓形灌叢5叢，所選灌叢的分布及相鄰距離與檉柳、鹽穗木大致相同，在每叢灌叢的中心連根帶株直接挖掘1m深的剖面;1年生草本豬毛菜的取樣，選擇在面積較大、豬毛菜成片分布的植被覆蓋內(nèi)，按照“S”型五點取樣法，在5個點分別挖掘1m深的土壤剖面5個進行采樣。結(jié)合土壤發(fā)生層，分別取0—20cm、20—60cm、60—100cm土層土樣，每個剖面相同土層處的土樣取出混合均勻帶回實驗室，每層取樣重復(fù)3次。自然風(fēng)干后磨碎過2mm篩測量相關(guān)指標。

1.3 測定項目與方法

pH采用電位法測定;土壤全鹽含量采用重量法測定;有機質(zhì)采用 K2Cr2O7氧化法測定。土壤含水率采用烘干法測定;土壤容重采用環(huán)刀法測定。土壤孔隙度利用下式計算:f=(1－ρb/ρs)×100%，式中f為土壤孔隙度，ρb為土壤容重，ρs為土壤比重;土壤孔隙比利用下式計算:k=f/(1－f)，式中k為土壤孔隙比，f為土壤孔隙度。以上土壤理化性質(zhì)的測定均采用《土壤農(nóng)化分析》中的有關(guān)方法［14］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007和SPSS13.0軟件進行數(shù)據(jù)處理，采用變異系數(shù)量化1m剖面土壤物理性質(zhì)的空間變異情況，采用單因素方差分析(one-way ANOVA)進行差異顯著性檢驗。利用Pearson相關(guān)系數(shù)評價土壤物理性質(zhì)各指標之間的相關(guān)性。

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 不同植被覆蓋類型對土壤pH值和全鹽的影響

土壤pH值和全鹽是衡量鹽堿土理化性質(zhì)的基礎(chǔ)。從表2可知，不同鹽生植物，隨著土壤深度的增加，土壤全鹽含量差異顯著，尤其是0—20cm耕層土，因植被覆蓋類型、根系、耐鹽能力的不同，檉柳和鹽穗木灌叢下的土壤pH值和全鹽含量均表現(xiàn)出顯著差異性，這是干旱荒漠區(qū)利用鹽生植物對鹽堿土進行生物改良及獲取抗鹽堿外源基因的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵理論［9，15］。

表2 不同植被覆蓋下的土壤pH值和全鹽含量Table 2 Soil pH and total salt content under different vegetation mulching

在水平方向上，4種植被類型在0—100cm土壤剖面內(nèi)，土壤pH值均呈堿性，平均含鹽量為1.5g/kg左右，主要是因為瑪納斯河流域扇緣帶為硫酸鹽土壤，鹽堿化最重，故顯堿性;土壤pH值檉柳最小，鹽穗木最大，土壤平均含鹽量豬毛菜達到最高的3.19g/kg，和最低的檉柳極差高達1.08g/kg，主要是因為相比泌鹽鹽生植物檉柳，豬毛菜為積鹽鹽生植物，在一定鹽濃度范圍內(nèi)其生長與外界鹽濃度成正比，它的生長發(fā)育需要較高鹽分。相比有植被覆蓋的土壤，空裸地含鹽量空間異質(zhì)性最大，變異系數(shù)高達73.46%。在垂直方向上，隨著土層深度增加，不同植被類型和空裸地全鹽含量均表現(xiàn)出顯著性降低(檉柳除外)，其中在0—20cm處的耕層土，除了檉柳在表層因“遮蔽效應(yīng)”而大大降低表土含鹽量外［16-17］，鹽穗木、豬毛菜、空裸地土壤pH值和全鹽含量大致達到最高，主要是因為表土受陽光直射，底層鹽分隨水分蒸發(fā)而被帶到表層，表土返鹽故在0—20cm耕層處pH值和全鹽量達到最大。

1.2 不同植被覆蓋類型對土壤有機質(zhì)和含水率的影響

土壤有機質(zhì)是土壤肥力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，不僅為植物生長提供所需的營養(yǎng)元素，同時對土壤結(jié)構(gòu)的形成、土壤保水功能的維持等具有重要的作用［18］。從表3可知，在0—100cm剖面內(nèi)檉柳、鹽穗木、白刺覆蓋下的土壤有機質(zhì)含量均高于豬毛菜，其中檉柳覆蓋下的土壤有機質(zhì)含量最大，為9.04g/kg，白刺稍高于鹽穗木覆蓋，但變異系數(shù)白刺最大，說明白刺灌叢覆蓋下的土壤有機質(zhì)分布不均勻，變異較大。相比空裸地，4種植被類型在1m剖面內(nèi)土壤平均有機質(zhì)含量均顯著性提高，分別提高了165.88%、82.94%、85.59%、27.94%，說明干旱荒漠區(qū)鹽堿地上生長的不同鹽生植被，不僅可以促進植被覆蓋的郁閉度從而減輕土壤侵蝕的發(fā)生，而且有利于提高土壤肥力。定量分析4種植被覆蓋類型下的土壤有機質(zhì)可知，平均含量均在10g/kg以下，反映了鹽漬化土壤肥力嚴重貧瘠的現(xiàn)狀。在立地垂直剖面上，隨著土層深度增加，有機質(zhì)含量均呈顯著性降低。這與涂錦娜的研究結(jié)論一致［13］。

在0—100cm土層內(nèi)土壤含水率和土壤田間持水量均表現(xiàn)為:檉柳＞白刺＞鹽穗木＞豬毛菜＞空裸地。由于缺少植被的遮蔽和調(diào)節(jié)，受不同微環(huán)境的影響，空裸地在水分涵養(yǎng)方面表現(xiàn)出很強的空間異質(zhì)性，故其含水率變異系數(shù)較大。在垂直剖面上，隨著土層深度的增加，土壤含水率均顯著性升高，但白刺在20—60cm土層處含水率高于底層，這與挖掘剖面時觀察到白刺灌叢在此層根系分布最密、交織成網(wǎng)有關(guān);田間持水量恰好相反而呈顯著性降低(白刺除外);這主要是因為表層有機質(zhì)含量高，可能導(dǎo)致大團聚體和水穩(wěn)定性團聚體增多，從而使得表層田間持水量最大［19］。

表3 不同覆蓋下的土壤有機質(zhì)及含水量Table 3 Organic matter and moisture content under different vegetation mulching

2.3 不同植被覆蓋類型對土壤容重和孔隙性能的影響

土壤容重是土壤緊實度的敏感性指標，也是表征土壤質(zhì)量的重要參數(shù)［20］。在水平方向上，4種植被覆蓋類型下的土壤容重在0—20cm耕層處均有顯著差異性，且檉柳覆蓋為最小的1.08g/cm3，與最大的鹽穗木覆蓋極差高達0.34g/cm3，這主要是因為檉柳耕層土壤有機質(zhì)最高、孔隙度最大的緣故;在0—100cm剖面內(nèi)，4種植被覆蓋下的土壤平均容重表現(xiàn)為:豬毛菜＞鹽穗木＞白刺＞檉柳，但均低于空裸地，比空裸地分別降低了18.86%、10.86%、17.14%和7.43%。在垂直剖面上，4種植被類型下的土壤容重隨著土層深度的增加均顯著性升高，1m剖面內(nèi)土壤平均容重為1.51g/cm3左右，與張希彪對重度干擾的子午嶺油松下的土壤容重研究結(jié)果類似［19］，說明流域鹽堿土板結(jié)緊實，是墾區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利因素之一。

孔隙度的大小和數(shù)量分配是土壤物理性質(zhì)的基礎(chǔ)，對土壤緊實度和結(jié)構(gòu)有重要影響［21］。4種植被覆蓋類型總孔隙度和毛管孔隙度在耕層0—20cm土層處均表現(xiàn)出顯著性差異(表4)，在0—100cm剖面內(nèi)土壤平均總孔隙度均低于50%，但均高于31.45%的空裸地，比空裸地分別提高了44.90%、20.83%、36.06%和15.80%，毛管孔隙度分別提高了58.27%、30.71%、43.48%和25.72%，表明植被覆蓋能夠顯著改善土壤孔性，明顯地改善了土壤質(zhì)量。從表4可知，1m剖面內(nèi)4種植被類型平均非毛管孔隙度均小于10%，而研究表明，土壤中大小孔隙同時存在，若總孔隙度在50%左右，其中非毛管孔隙占20%—40%時，土壤透水通氣性能力比較協(xié)調(diào)［22］，表明瑪河流域扇緣帶土壤總體以小孔隙為主，土壤緊實，通透性不良，這主要是因為流域內(nèi)干旱少雨、鹽漬化嚴重而使土壤結(jié)構(gòu)性變差，容重增大，土壤板結(jié)，對植被生長產(chǎn)生不利影響，降雨入滲性差而導(dǎo)致水土流失嚴重。

在垂直剖面上，總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度隨著土層深度增加均顯著性降低，這與李慶云等的研究結(jié)果一致［23］，這主要與隨著土壤深度增加，植物根系的穿插生長和發(fā)達程度降低有關(guān)。4種植被覆蓋類型下的土壤容重、總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度變異系數(shù)分別表現(xiàn)為檉柳＞白刺＞豬毛菜＞鹽穗木，表明鹽穗木覆蓋下的土壤孔性空間變異較小。4種植被類型間總孔隙度和毛管孔隙度除表層外，差異均不明顯，而隨著土層深度增加均存在顯著性差異(P＜0.05)，說明扇緣帶孔隙度差異主要體現(xiàn)在不同土壤深度上，而不同植被類型對其影響不大。

表4 不同植被覆蓋下的土壤孔隙分布Table 4 Distribution of soil porosity under different vegetation mulching

3 討論

土地是人類生存的基礎(chǔ)，土壤質(zhì)量是自然因素和人為因子共同作用的結(jié)果［24］。有研究表明，不同植物類型下的土壤物理性質(zhì)差異明顯，在改良土壤物理性狀方面，混交林最好，草本次之，純林最差［25］;也有研究者對不同植物籬帶土壤物理性質(zhì)研究表明，灌木類植物籬帶內(nèi)土壤容重、孔隙度、含水量均優(yōu)于喬木類和草本類植物籬帶土壤［26］。本文通過對干旱荒漠區(qū)4種鹽生植被下的土壤物理性質(zhì)研究表明，不同鹽生植被類型下的各項土壤物理性質(zhì)均優(yōu)于空裸地，說明干旱荒漠區(qū)鹽堿土上生長的不同鹽生植物，不僅可以促進植被覆蓋的郁閉度，而且大大改善了土壤質(zhì)量，在鹽堿荒漠區(qū)生態(tài)重建過程中應(yīng)該注重鹽生植被的保育措施;在4種鹽生植被之間，檉柳和白刺無論是0—20cm耕層處還是1m剖面內(nèi)，其土壤有機質(zhì)、含水率、田間持水量和孔隙性能均優(yōu)于鹽穗木和豬毛菜，土壤含鹽量、容重和pH值最低，尤其是檉柳在1m剖面內(nèi)的平均含鹽量為最低的0.97g/kg，說明檉柳和白刺能夠顯著降低土壤含鹽量，改善土壤結(jié)構(gòu)，在利用鹽生植物改良鹽堿土方面有很好的研究價值和應(yīng)用前景;扇緣帶4種植被類型和空裸地土壤平均有機質(zhì)(＜15g/kg)、孔隙度(＜50%)均較小，而土壤平均含鹽量(1.56g/kg左右)、容重(＞1.51g/cm3)均較大，表明墾區(qū)鹽堿土土壤營養(yǎng)貧瘠，土壤質(zhì)量嚴重退化。

土壤pH值和含鹽量是衡量鹽堿土理化性質(zhì)的基礎(chǔ)。對瑪納斯河流域扇緣帶4種植被類型及空裸地土壤的定量研究可知，其土體平均pH值和平均全鹽量均在8.7和1.5g/kg以上，4種植被類型中，檉柳覆蓋下的土壤平均pH值和全鹽量均最小，這與雷金銀等的研究結(jié)果一致［27］，鹽穗木和豬毛菜均最大，這主要與它們的生理機制和生境有關(guān)。檉柳在生長過程中，根系不僅能從土壤中吸收養(yǎng)料和水分，而且將土壤中的鹽分選擇性地吸收到體內(nèi)，耐鹽極限能夠達到35g/kg左右［28］;檉柳又為高大的灌木，9月份正是其第3次花期，生長旺盛，寬大的冠幅遮蔽了陽光的直射而降低了地面蒸發(fā)，地表的枯枝落葉既增加有機質(zhì)含量，又降低了風(fēng)蝕和降雨直接擊濺地面，貯水功能增強;根系發(fā)達粗長，不定根多，龐大的根系活化了土壤，容重下降而使有效團聚體增多，改善了土壤孔性［29］。因此，檉柳超強的耐鹽能力和自身的生長特點抑制了土壤返鹽，成為荒漠鹽堿化土壤上名副其實的“生物脫鹽器”［10］。而鹽穗木和豬毛菜為積鹽鹽生植物，它們在生長過程中能從外界吸收大量的鹽離子并貯藏在體內(nèi)，同時其葉或莖不斷地肉質(zhì)化，吸收和貯存大量水分，使吸收和運輸?shù)街参矬w內(nèi)的鹽離子被稀釋到不會產(chǎn)生傷害的濃度。它們生長在一定鹽濃度下，其生長與外界鹽濃度成正相關(guān)，即它們的生長發(fā)育需要鹽分，等到豬毛菜和鹽穗木死亡或凋落物降落到地表時，二次鹽漬化使土壤鹽分更重，導(dǎo)致覆蓋下的土壤無論pH值還是全鹽含量最大。

土壤有機質(zhì)是植物養(yǎng)分元素循環(huán)的中心，是土壤結(jié)構(gòu)中很重要的一個因子。分析表明，瑪納斯河流域扇緣帶土壤有機質(zhì)含量在15g/kg以下，說明鹽堿土營養(yǎng)貧瘠，是致使作物生長乏力的重要因素。4種植被覆蓋類型下的田間持水量、土壤孔隙度隨著土壤深度的增加均減小，土壤含水率、田間持水量、土壤孔隙度在水平方向上均表現(xiàn)為檉柳＞白刺＞鹽穗木＞豬毛菜，無論在水平方向上還是在立地垂直剖面上，變化趨勢都和土壤有機質(zhì)一致。通過相關(guān)性分析可知(表5)，土壤含水率、田間持水量、土壤孔隙度與土壤有機質(zhì)均呈顯著性或極顯著性相關(guān)。因此，土壤有機質(zhì)變化是本研究區(qū)其它物理性質(zhì)變化的關(guān)鍵原因。這是因為各種植被類型發(fā)達的根系和凋落物腐殖質(zhì)化增加了其覆蓋下的土壤有機質(zhì)含量，使土壤膠體狀況改善而增大了土壤顆粒之間的膠結(jié)，形成了大的團聚體和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比例適合的水穩(wěn)定性團聚體，交織成網(wǎng)的團聚體吸附和網(wǎng)絡(luò)了許多細小的土壤顆粒，使土壤中黏粒和石英顆粒粘聚而形成團粒結(jié)構(gòu)［30-31］，大大改善了土壤結(jié)構(gòu)。發(fā)達的根系和表層凋落物不僅是有機質(zhì)升高的直接原因，而且由于表層凋落物的截留作用，減少了降雨直擊地表而侵蝕土壤的劇烈程度，消減了暴雨可能引起的土壤侵蝕，同時增強了表層土壤的水土保持能力。因為表層保水能力增強，使表土含水量升高，濕潤了降落到表層的凋落物，從而加快了枯枝敗葉的腐爛分解能力，提高了有機質(zhì)，加速了植物根莖和土壤的養(yǎng)分交換，進而形成了一個良性循環(huán)系統(tǒng);由于根系的穿插生長，使土壤疏松容重降低，有利于土壤水分的入滲，降低了風(fēng)蝕和雨蝕，增強了土壤的抗蝕性，所以，檉柳、白刺及鹽穗木灌叢由于密而發(fā)達根系穿插生長，顯著的活化了土壤，改善了鹽堿土土壤結(jié)構(gòu)及有機質(zhì)含量。

土壤總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度比例分配是土壤固相、液相和氣相比例分配的表征，直接決定著土壤通氣透水性強弱［32］，而土壤容重與孔隙度密切相關(guān)。通過表5可知，土壤容重與土壤有機質(zhì)呈極顯著負相關(guān)(－0.881＊＊)，說明土壤容重的差異一部分是由于有機質(zhì)差異所致。土壤容重與土壤總孔隙度、毛管孔隙度和含水率呈極顯著負相關(guān)，說明土壤總孔隙、毛管孔隙和土壤含水率直接決定于土壤容重，間接受土壤有機質(zhì)的影響［33］。4種植被類型總孔隙度平均值均在50%以下，說明鹽漬化土壤土體板結(jié)緊實，容重較高而結(jié)構(gòu)性差，因此需要深翻、施加有機肥等才能改善土壤結(jié)構(gòu)，有效提高土壤肥力。但在4種植被類型之間檉柳、白刺孔性均優(yōu)于鹽穗木。這主要是因為檉柳為高大的灌木，在1m剖面內(nèi)龐大發(fā)達的根系穿插生長疏松了土壤，改善了土壤孔隙度。在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)檉柳比其它3種植被類型表土凋落物較厚，這為微生物提供了充足的“食源”而保證分解作用產(chǎn)生更多的腐殖質(zhì)，提高土壤有機質(zhì)含量，再加之檉柳為泌鹽鹽生植物，強大的耐鹽能力降低了土壤pH值和鹽分含量，從而使得檉柳覆蓋下的土壤有機質(zhì)、含水率、孔隙性能均優(yōu)于其它3種，pH值和全鹽含量均低于其它;白刺由于灌叢較大，生長茂盛，尤其是60cm左右根系密布成網(wǎng)，大大提高了土壤孔性;鹽穗木雖然根系比白刺粗大，但由于單株生長而沒有交織成網(wǎng)，再加之其覆蓋下的表土龜裂緊實導(dǎo)致平均孔隙度低于白刺。與空裸地相比，4種植被類型下的土壤孔性無論是水平方向還是垂直剖面均呈顯著性提高，這是因為植被不僅增大了覆蓋度，在地表形成“林褥層”，而且發(fā)達的根系穿插生長有利于微生物活動，增加了有機質(zhì)含量，改善了土壤孔性。表層凋落物儲積量越大，孔隙度相應(yīng)的越高，土壤結(jié)構(gòu)也越疏松，從而提高了地表徑流的入滲量，減少了土壤流失;由于毛管作用增強，在重力作用下地表徑流滲入土壤下層作用增強，這樣既增強了土壤保水性能，更重要的是淋溶作用增強而使得表層鹽分被帶到耕層以下，降低了表土含鹽量從而避免傷害作物。

表5 土壤性質(zhì)之間的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlative coefficients of soil properties

從本研究定量分析可知，無論是土壤pH值還是含鹽量，無論是土壤有機質(zhì)、含水率還是土壤孔性，4種鹽生植被覆蓋下的土壤與空裸地相比，以上土壤參數(shù)均得到有效改善，雖然鹽穗木由于其生理特性和生長環(huán)境的需求，導(dǎo)致其覆蓋下的表土pH值和鹽分含量較高，使得在1m剖面內(nèi)平均值高于裸地，但從干旱荒漠區(qū)資源分布特點和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式來講，利用檉柳、白刺、鹽穗木等干旱荒漠區(qū)所特有鹽生植物進行生物改良鹽堿土，有利于提高墾區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水利用率和生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)及永久性建設(shè)。本文只是分析了不同鹽生植被下的土壤物理性質(zhì)變化，為墾區(qū)利用鹽生植物資源、實行生物改良鹽堿土提供了一定的基礎(chǔ)理論，對如何利用這些寶貴的鹽生資源進行鹽漬化土壤的改良，還需進一步從大尺度、多角度進行研究和探索。

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