盧興霞+楊靜慧+黃俊軒

摘要：比較了欒樹純林、欒樹+金銀木喬灌組合、欒樹+草木樨喬草組合在不同季節(jié)對(duì)濱海鹽堿地的改良效果。結(jié)果表明：2013年秋季，欒樹純林、欒樹+金銀木喬灌組合對(duì)土壤含水量、pH值、鹽分含量、HCO3-含量的改良效果不明顯，但可以明顯降低土壤容重、Cl-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量，增加土壤總孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量，總體上秋季欒樹純林對(duì)鹽堿地的改良效果好于欒樹+金銀木喬灌組合。2014年春季，欒樹純林、欒樹+金銀木喬灌組合、欒樹+草木樨喬草組合除對(duì)土壤含水量、HCO3-含量的改良效果不明顯外，可以明顯降低土壤容重、pH值、鹽分含量以及可溶性離子（Cl-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+）含量，增加土壤總孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量，總體上春季以欒樹+草木樨喬草組合對(duì)鹽堿地理化性質(zhì)的改良效果最佳，其次為欒樹+金銀木喬灌組合，最后為欒樹純林。試驗(yàn)結(jié)果也表明，欒樹與其他植物組合栽植后，對(duì)鹽堿地的改良效果在不同季節(jié)有顯著差異。

關(guān)鍵詞：欒樹；金銀木；草木樨；濱海鹽堿地；生態(tài)改良

中圖分類號(hào)： S156.4+2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）11-0460-04

目前，應(yīng)用生物措施進(jìn)行鹽堿地改良被普遍認(rèn)為是鹽堿地開發(fā)、利用和改良最有效的途徑，其改良效果持久、穩(wěn)定，還可以保持水土、維護(hù)生態(tài)平衡[1]。關(guān)于生物措施改良鹽堿地主要是通過種植耐鹽的草本、木本植物[2-5]，林木混交[6]，林草間作[7]等來改善土壤的理化性質(zhì)，但關(guān)于應(yīng)用喬木純林、喬灌組合、喬草組合栽植對(duì)鹽堿地改良效果比較方面的研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)選用天津市常見綠化樹種欒樹、金銀木灌木以及優(yōu)良牧草草木樨進(jìn)行混植，組成欒樹純林、欒樹+金銀木喬灌組合、欒樹+草木樨喬草組合進(jìn)行鹽堿地改良試驗(yàn)，系統(tǒng)研究喬木純林、喬灌組合、喬草組合栽植對(duì)鹽堿地理化性質(zhì)的改良效果，并就其改良效果進(jìn)行比較，為改良鹽堿地篩選最佳生物改良模式，也為林木在鹽堿地的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為天津靜海梁頭鎮(zhèn)鹽堿地栽植的欒樹純林、欒樹+金銀木喬灌組合、欒樹+草木樨喬草組合。其中，欒樹純林的株行距為3 m×3 m；欒樹+金銀木喬灌組合中欒樹的株行距為4 m×4 m、金銀木的株行距為1.4 m×4 m；欒樹+草木樨喬草組合中欒樹的株行距為3 m×3 m，草木樨于2013年11月播種在欒樹林的樹行中。

試驗(yàn)土樣分別于2013年秋季（10月16日）、2014年春季（6月6日）進(jìn)行取樣。在每種林地內(nèi)隨機(jī)選擇0.067 hm2，采用對(duì)角線法，每個(gè)樣點(diǎn)用土鉆采集0～50 cm的土壤樣品，5個(gè)樣點(diǎn)均勻混合，每種林地3次重復(fù)。樣品采回后置于室內(nèi)通風(fēng)處陰干，過1 mm篩用于土壤化學(xué)性質(zhì)的分析。物理性質(zhì)的取樣深度為15～25 cm，具體方法為先用鍬挖去15 cm的表層土，然后采用環(huán)刀法取樣進(jìn)行物理性質(zhì)的測(cè)定分析，3次重復(fù)，每次重復(fù)為5個(gè)樣點(diǎn)。所有土樣基本均在欒樹樹冠外圍邊緣的圓周處進(jìn)行采集，欒樹+金銀木喬灌組合樣點(diǎn)基本在欒樹與金銀木之間，欒樹+草木樨樣點(diǎn)基本在欒樹與草木樨之間稍微偏向草木樨的冠幅外緣處。

1.2 試驗(yàn)方法

土壤理化性質(zhì)采用如下方法測(cè)定[8]：土壤容重、總孔隙度采用環(huán)刀法測(cè)定，含水量采用烘干法測(cè)定，土壤pH值采用酸度計(jì)測(cè)定，土壤鹽分含量用電導(dǎo)法測(cè)定，土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定，土壤K+、Na+ 含量采用火焰光度法測(cè)定，Ca2+、Mg2+ 采用EDTA-滴定法測(cè)定，Cl-采用硝酸銀滴定法測(cè)定，CO32-、HCO3-采用雙指示劑-中和滴定法測(cè)定。土壤浸出液采用水土比5 mL ∶1 g。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0進(jìn)行方差分析。

土壤脫鹽率=（撂荒地鹽分含量-林地鹽分含量）/ 撂荒地鹽分含量×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)土壤物理性質(zhì)的改良效果

由表1可知，2013年秋季、2014年春季各林木對(duì)鹽堿地含水量的改良效果與對(duì)照比均未達(dá)到顯著效果，改良效果不明顯，但對(duì)容重和總孔隙度的改良效果比較明顯。就鹽堿地容重和總孔隙度而言，2013年秋季欒樹林地容重和總孔隙度均與對(duì)照達(dá)到了顯著性差異，容重比對(duì)照降低24%，總孔隙度比對(duì)照升高38%；而2014年春季欒樹林地對(duì)鹽堿地容重和總孔隙度改良作用與對(duì)照相比均未達(dá)到顯著水平。欒樹+金銀木喬灌組合春、秋季對(duì)鹽堿地容重和總孔隙度的改良效果與欒樹純林的相反，2013年秋季對(duì)對(duì)鹽堿地容重和總孔隙度改良作用與對(duì)照相比均未達(dá)到顯著水平；2014年春季對(duì)鹽堿地容重和總孔隙度的改良效果均達(dá)到了顯著性水平，容重比對(duì)照下降24%，總孔隙度比對(duì)照升高29%。欒樹+草木樨喬草組合對(duì)鹽堿地容重和總孔隙度的改良效果均達(dá)到了顯著水平，使鹽堿地容重下降17%，總孔隙度比對(duì)照升高19%。

2013年秋季欒樹純林和欒樹+金銀木喬灌組合間、2014年春季三塊林地間（欒樹純林、欒樹+金銀木喬灌組合、欒樹+草木樨喬草組合）對(duì)鹽堿地容重、總孔隙度、含水量的改良效果均未達(dá)到顯著性差異?？傮w上，2013年秋季欒樹純林的改良效果好于欒樹+金銀木喬灌組合；2014年春季，欒樹+金銀木喬灌組合、欒樹+草木樨喬草組合的改良效果均好于欒樹純林，喬灌與喬草組合之間的改良效果差異不明顯。

2.2 對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的改良效果

2.2.1 對(duì)土壤pH值和可溶性鹽的改良效果

由表2可知，2014年春季林木對(duì)鹽堿地pH值和鹽分含量的改良效果顯著好于2013年秋季。2013年秋季，欒樹純林使鹽堿地pH值、鹽分含量顯著增加，其中pH值增加了0.7，鹽分含量增加了131.25%；欒樹+金銀木喬灌組合也使鹽堿地pH值顯著增加，但鹽分含量與撂荒地差異不顯著，與欒樹純林的含量達(dá)到顯著性水平，其中pH值較撂荒地增加0.6，鹽分含量較撂荒地增加了12.5%。

2014年春季，欒樹純林及其喬草組合對(duì)鹽堿地pH值的改良效果均達(dá)到顯著性水平，分別使pH值降低0.4、0.3，且二者之間對(duì)鹽堿地pH值的改良效果差異不顯著，欒樹+金銀木喬灌混交林對(duì)土壤pH值基本無改良效果，表明欒樹純林和欒樹+草木樨組合對(duì)土壤pH值的改良效果比較好。欒樹純林及其喬灌組合、喬草組合對(duì)鹽堿地鹽分含量的改良效果較撂荒地均達(dá)到了顯著水平，且脫鹽率均在50%以上。其中，欒樹純林的脫鹽率為69.57%，欒樹+金銀木混交林的脫鹽率為52.17%，欒樹+草木樨間作的脫鹽率達(dá)到了73.91%，表明欒樹+草木樨間作對(duì)鹽堿地鹽分的降低效果更顯著，其次為欒樹純林。總體而言，欒樹+草木樨喬草間作對(duì)鹽堿地pH值和鹽分含量的改良效果最好，其次為欒樹純林，最后為喬灌組合。

2.2.2 對(duì)土壤主要離子含量的改良效果

由表3可知，2013年秋季各林地土壤除K+ 和HCO3-的含量與撂荒地?zé)o顯著差異，其他離子含量（喬灌組合Na+含量除外）[HJ1.3mm]基本較撂荒地有顯著降低。欒樹純林除使K+ 和HCO3-的含量有所增加外，其他離子（Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-）含量較撂荒地均顯著降低；欒樹+金銀木除使HCO3-含量有所增加外，其他離子含量較撂荒地均有一定程度降低，其中，Ca2+、Mg2+ 含量與撂荒地含量達(dá)到了顯著性差異，其他Cl-、Na+、K+ 含量與撂荒地含量的差異均未達(dá)到顯著性水平。綜合比較認(rèn)為，2013年秋季欒樹純林對(duì)鹽堿地可溶性離子含量的降低效果顯著高于欒樹+金銀木喬灌組合。

表4顯示，2014年春季欒樹及其不同栽植組合對(duì)鹽堿地不同陰、陽(yáng)離子的改良效果差異較大。各林地土壤的K+、Na+含量均比撂荒地顯著下降，其中K+含量降低最多的是欒樹+金銀木喬灌組合，比撂荒地下降了0.033 g/kg，與欒樹純林和欒樹+草木樨喬草組合的降低效應(yīng)相比也達(dá)到了顯著性水平，欒樹純林和欒樹+草木樨喬草組合二者之間對(duì)K+ 的改良效果差異不顯著；3種林地土壤Na+ 含量與撂荒地含量相比均顯著降低了，其中，使土壤Na+ 含量降低最多的是欒樹+草木樨喬草組合，降低了0.3 g/kg，其與欒樹純林、欒樹+金銀木喬灌組合的降低效果相比也達(dá)到了顯著性差異，后二者間的改良效果差異不顯著。對(duì)于Ca2+ 的含量，除欒樹+金銀木喬灌組合與撂荒地的含量差異不顯著外，其他2塊林地Ca2+ 含量與撂荒地相比均顯著降低0.17、0.15 g/kg且二者之間對(duì)土壤Ca2+含量的改良效果不顯著。對(duì)于Mg2+ 含量，除欒樹+草木樨喬草組合與撂荒地的含量差異未達(dá)顯著性水平外，其他2塊林地土壤Mg2+ 含量與撂荒地相比均下降0.07、0.12 g/kg，且二者之間的差異也達(dá)到了顯著性水平，欒樹+金銀木喬灌組合使土壤Mg2+ 含量下降得最多。

由表4可以看出，不同林地對(duì)土壤Cl-含量與撂荒地的含量相比均未達(dá)顯著性水平，表明各林地對(duì)土壤Cl-含量的改良效果不明顯，但各林地之間，欒樹純林與其喬灌組合和喬草組合Cl-含量的差異均達(dá)到了顯著性水平，喬灌組合、喬草組合的Cl-含量均顯著低于欒樹純林，但喬灌、喬草組合Cl-含量差異不顯著。各林地HCO3-含量與撂荒地的含量相比均顯著提高，但各林地之間的含量差異并不顯著，表明栽植欒樹、欒樹+金銀木和欒樹+草木樨后的土壤HCO3-含量顯著增加。

天津?yàn)I海鹽堿地土壤中主要鹽堿離子是Na+ 和Cl-，以各林木對(duì)鹽堿地土壤Na+ 和Cl-的改良效果為依據(jù)，由表3、表4可以得出，欒樹在2013年秋季分別使Na+ 和Cl-降低25.19%和60%，在2014年春季使Na+ 降低19.78%，使Cl-升高15.63%；欒樹+金銀木喬灌組合在2013年秋季分別使Na+ 和Cl-降低7.34% 和48.57%，2014年春季分別使Na+ 和Cl-降低14.29%和21.88%；2014年春季，欒樹純林、欒樹+金銀木喬灌組合、欒樹+草木樨喬草組合三者對(duì)鹽堿地可溶性離子的改良效果以欒樹+草木樨喬草組合最好。由表3、表4綜合分析得出，欒樹純林2013年秋季對(duì)鹽堿地可溶性離子的綜合改良效果較2014年春季好，欒樹+金銀木對(duì)K+、Na+、HCO3-三種可溶性離子改良效果2014年春季較2013年秋季好；2014年春季欒樹3種栽培模式中，以欒樹+草木樨喬草組合對(duì)鹽堿地可溶性離子的改良效果最好。

2.3 對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的改良效果

由圖1可知，2013年秋季欒樹純林使土壤有機(jī)質(zhì)含量增加最多，比撂荒地增加了0.28百分點(diǎn)，與撂荒地及欒樹+金銀木組合達(dá)到顯著性差異；欒樹+金銀木的有機(jī)質(zhì)含量與撂荒地差異不顯著。2014年春季，欒樹+草木樨喬草組合使土壤有機(jī)質(zhì)含量增加最多，比撂荒地增加了0.28百分點(diǎn)，與撂荒地及欒樹、欒樹+金銀木組合的含量差異達(dá)到了顯著性水平；欒樹純林及其喬灌混交林組合對(duì)鹽堿地有機(jī)質(zhì)含量的改良效果不明顯且改良結(jié)果相近，且與撂荒地有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著。

3 討論

3.1 對(duì)土壤容重和總孔隙度的改良效果

關(guān)于木本植物對(duì)鹽堿地物理性質(zhì)改良效果的報(bào)道甚少，本研究對(duì)這方面進(jìn)行了探討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2013年秋季欒樹純林對(duì)鹽堿地容重和總孔隙度的改良效果好于2014年春季的效果，但與金銀木組合栽植后，其改良效果卻出現(xiàn)春季好于秋季的效應(yīng)。表明樹種在不同季節(jié)對(duì)鹽堿地的改良效果會(huì)因樹種的栽植組合模式不同而有明顯的差異。2014年春季，欒樹與金銀木或草木樨組合栽植后對(duì)鹽堿地容重和總孔隙度的改良效果均好于其純林的效果，表明春季應(yīng)用喬灌或喬草復(fù)層栽培模式對(duì)鹽堿地容重和總孔隙度的改良效果好于其單一樹種。

3.2 對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的改良效果

2013年秋季林地土壤pH值和鹽分含量總體上均高于撂荒地，2014年春季則均低于撂荒地。表2、表3顯示，2013年秋季欒樹及欒樹+金銀木2塊林地土壤的HCO3-含量較高且明顯高于Cl-含量，在各陽(yáng)離子含量中Na+ 含量最高并明顯高于其他陽(yáng)離子含量，土壤可溶性鹽分以NaHCO3為主，因此土壤pH值較高；表4顯示，2014年春季3塊林地（欒樹、欒樹+金銀木、欒樹+草木樨）土壤的HCO3-含量少且明顯低于Cl-，各陽(yáng)離子含量中Na+ 含量最高并明顯高于其他陽(yáng)離子含量，土壤可溶性鹽分以NaCl為主，因此土壤pH值接近中性。一般鹽堿地土壤溶液pH值受土壤可溶性鹽分組成影響較大，當(dāng)土壤可溶性鹽成分以Na2CO3或NaHCO3為主時(shí)，pH值一般為堿性或強(qiáng)堿性，當(dāng)鹽化土壤中的鹽分以氯化物和硫酸鹽為主時(shí)，土壤pH值一般是中性[9]，本研究結(jié)果與此結(jié)論一致。此外，欒樹純林土壤鹽分含量在2013年秋季顯著高于撂荒地，春季顯著低于撂荒地，欒樹+金銀木林地土壤鹽分含量春季顯著地低于撂荒地，秋季與撂荒地含量差異不大，且春、秋季含量變化也不大，表明欒樹+金銀木喬灌組合栽植對(duì)鹽分的控制效果比較穩(wěn)定，且可以有效地控制秋季的返鹽現(xiàn)象，而欒樹純林土壤在秋季的返鹽現(xiàn)象比較嚴(yán)重。有研究表明，林分的抑鹽效果與其郁閉度有密切的相關(guān)性，一般郁閉度越大，其抑鹽效果越明顯[10]，本研究結(jié)果與其研究結(jié)果一致。

3.3 對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的改良效果

2013年秋季，欒樹對(duì)鹽堿地有機(jī)質(zhì)的改良效果好于欒樹+金銀木，二者之間的差異達(dá)到了顯著性水平。理論上，欒樹+金銀木組合栽植后由于其根系的深淺不同，在其生長(zhǎng)發(fā)育過程中因根系的自疏作用會(huì)使不同土層有機(jī)質(zhì)含量有所增加，其改良效果應(yīng)好于欒樹純林，但試驗(yàn)結(jié)果卻與之相反，是否與2種樹栽植在一起的互作效應(yīng)有關(guān)，具體原因有待進(jìn)一步研究。2014年春季，欒樹+草木樨栽植組合對(duì)鹽堿地有機(jī)質(zhì)的改良效果與欒樹及欒樹+金銀木組合均達(dá)到了顯著性差異，且改良效果最好，這到底是與草木樨是豆科植物，在春季生長(zhǎng)時(shí)其根瘤菌能夠進(jìn)行固氮從而明顯增加土壤中的有機(jī)質(zhì)有關(guān)，還是喬草組合可以充分發(fā)揮其互作效應(yīng)而使土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯增加有關(guān)，仍須繼續(xù)進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

綜上所述，欒樹及其不同的喬灌、喬草栽植組合在不同季節(jié)除對(duì)土壤含水量和HCO3-含量改良效果不明顯外，對(duì)其他10項(xiàng)理化性質(zhì)均有明顯的改良效果。

2013年秋季，欒樹純林可以顯著降低土壤容重以及K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-含量，增加土壤總孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量；欒樹+金銀木喬灌組合對(duì)土壤容重、總孔隙度、Na+含量、Ca2+含量、Mg2+含量、Cl-含量有明顯的改良作用，對(duì)其他理化性質(zhì)的改良效果不明顯；總體上，2013年秋季欒樹純林對(duì)鹽堿地理化性質(zhì)的改良效果好于欒樹+金銀木喬灌組合。

2014年春季，欒樹純林可以明顯降低土壤容重、pH值、鹽分含量以及K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量，但土壤總孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量與撂荒地相近；欒樹+金銀木喬灌組合除對(duì)土壤pH值、Ca2+和有機(jī)質(zhì)含量的改良效果不明顯外，對(duì)土壤容重、總孔隙度、鹽分含量以及K+、Na+、Mg2+、Cl-含量的改良效果均達(dá)到了顯著性水平；欒樹+草木樨喬草組合可以顯著降低土壤容重、pH值、鹽分含量以及K+、Na+、Ca2+、Cl-含量，增加土壤總孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量；2014年春季欒樹+草木樨喬草組合對(duì)鹽堿地理化性質(zhì)的綜合改良效果最佳，欒樹+金銀木喬灌組合次之，最后為欒樹純林。

此外，同一林地在不同的季節(jié)對(duì)鹽堿地的改良效果也明顯不同。欒樹純林除對(duì)pH值和鹽分含量的改良效果春季好于秋季外，其他8項(xiàng)理化性質(zhì)（土壤容重、總孔隙度以及K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、有機(jī)質(zhì)含量）均表現(xiàn)出秋季的改良效果好于春季；欒樹+金銀木喬灌組合除對(duì)有機(jī)質(zhì)含量的改良效果春、秋季相近外，其他9項(xiàng)理化性質(zhì)（土壤容重、總孔隙度、pH值、鹽分含量以及K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-含量）均表現(xiàn)為春季的改良效果好于秋季。

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