晋北黄土高原盐碱化草地的土壤理化性质_许庆方
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2009年5月(春季)和2009 年8 月(秋 季)在 3 个 样 地上按照“S”点 取 样 法,在 每 个 样 点 人 工 挖 掘 9 个 100cm 深的土壤剖 面,分 别 取 0~10、10~20、20~ 30、30~50、50~75 和 75~100cm 土 层 的 土 壤 样
* 收稿日期:2011-04-14 接受日期:2011-06-30 基 金 项 目 :“十 一 五 ”国 家 科 技 支 撑 计 划 课 题 “退 化 草 地 植 被 恢 复 与 重 建 关 键 技 术 研 究 (2007BAD56B01)” 作 者 简 介 :许 庆 方 (1972-),男 ,山 西 壶 关 人 ,教 授 ,博 士 ,主 要 从 事 牧 草 栽 培 与 加 工 利 用 的 研 究 。E-mail:xqfsx@sohu.com 通 信 作 者 :董 宽 虎 E-mail:dongkuanhu@126.com
表 2 不 同 盐 碱 草 地 土 壤 的 物 理 特 性 Table 2 Physical properties of different saline-alkaline grassland
样地 Plot
容重 水分 Water/
Bulk density/ %
g·cm-3
比重 Specific gravity
同。
Note:* show significant difference at 0.05level;NS mean non significance;Different lower case within the same column show
significant difference at 0.05level.The same below.
*
*
*
电导率 Conductivity/
0.17±0.06c 0.39±0.19b 0.57±0.21a
*
×10-4 μs·cm-1
阳 离 子 交 换 量 Cation ex-
3.37±0.41a 3.25±0.43ab 2.92±0.52b
*
change capacity/cmol·kg-1
*
*
土壤 pH 值 用 电 位 法 测 定[7],土 壤 可 溶 性 盐 总 量用重量法测定[7],土壤电导率用电导率 仪 测 定 , [7] 土 壤 阳 离 子 交 换 量 用 乙 酸 钠 火 焰 光 度 法 测 量[7],土 壤 交 换 性 钠 用 醋 酸 铵 氢 氧 化 铵 火 焰 光 度 法 测 定 , [7] 土壤碱化度以土壤交换性钠占土壤阳离子交换量的
不同 取 样 区 域 土 壤 样 品 容 重 差 异 显 著
(P<0.05),样地Ⅲ 土 壤 容 重 显 著 高 于 样 地 Ⅰ 和 样 地Ⅱ。不同土壤层次间土壤容重差异显著。不同取 样 时 间 土 壤 容 重 差 异 不 显 著 (P>0.05)。
百分比 表 示。 土 壤 可 溶 性 盐 中 CO32- 、HCO3- 和 Cl- 用 滴 定 法 测 定,SO42- 用 EDTA 间 接 滴 定 法 测 定,Ca2+ 和 Mg2+ 用 EDTA 络 合 滴 定 法 测 定,K+ 和 Na+ 用火焰光度法测定。土壤有机质用 重 铬 酸 钾 容 量法 测 定,土 壤 全 氮 用 重 铬 酸 钾-硫 酸 消 化 法 测 定, 土壤全磷用硫酸-高氯酸消煮法测定 。 [7]
1.3 数据分析 应 用 SAS 9.0 软 件,对 不 同 区 域
的样品数据进行方 差 分 析 与 多 重 比 较,结 果 以 平 均
值表示。
2 结 果 与 分 析 2.1 不 同 盐 碱 化 程 度 草 地 土 壤 的 pH 值 随
着盐碱程 度 的 加 剧,土 壤 的 pH 值 显 著 提 高 (P< 0.05)(图1),不同盐 碱 程 度 草 地 土 壤 的 pH 值 分 别 为 8.69、9.02、9.19。
用提供科学依据。
1 材 料 与 方 法 1.1 研究地点 本研究在山西省朔州市右玉县进
行,该区土地具 有 典 型 的 盐 碱 地 地 貌 特 征。 试 验 区 域 内 草 地 植 被 主 要 为 披 碱 草 (Elymus dahuricus)和 碱茅(Puccinellia tenuiflora)等。3 个 不 同 程 度 盐 碱 化 的 样 地 基 本 情 况 见 表 1。
*
NS
交 换 性 钠 Exchangeable
0.69±0.26b 0.88±0.42ab 1.22±0.25a
*
sodium/cmol·kg-1
*
NS
碱化度 Exchangeable sodi-
2.2 不同盐碱化 程 度 草 地 土 壤 的 物 理 特 性
不同取 样 区 域 土 壤 样 品 水 分 含 量 差 异 显 著 (P < 0.05)(表 2),样 地 Ⅱ、样 地 Ⅲ 土 壤 的 含 水 量 显 著 高 于样地Ⅰ。不同取样时间土壤含水量差异显著。不 同土壤层次间土壤含水量差异显著。
要做 到 盐 碱 地 土 壤 资 源 的 生 态 恢 复 与 利 用,必 须了解盐碱地的盐 渍 与 碱 化 程 度,才 能 有 的 放 矢 地 进行生态治理与 高 效 利 用。 因 此,本 研 究 对 黄 土 高 原具有典型盐碱地 地 貌 的 草 地 进 行 取 样,测 定 其 土 壤理化性质,分析不 同 盐 碱 化 程 度 草 地 土 壤 的 理 化 特性,以期为山西省 境 内 乃 至 其 他 区 域 同 类 的 内 陆 盐 碱 草 地 植 被 重 建 、生 态 治 理 、土 地 资 源 的 可 持 续 利
176
PRATACULTURAL SCIENCE(Vol.29,No.02)
02/2012
表 3 不 同 盐 碱 化 程 度 草 地 土 壤 的 化 学 特 性 Table 3 Chemical properties of different saline-alkaline grassland
指标 Parameter
中 图 分 类 号 :S812.2 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1001-0629(2012)02-0174-05
*
山 西 省 地 处 内 陆 ,据 第 2 次 全 国 土 壤 普 查 ,共 有 盐碱 地 30.13 万 hm2,占 土 地 总 面 积 的 9.7% 。 [1] 全省按盐碱 危 害 程 度,轻 度 危 害 的 占 53.6%,中 度 危害的 占 23.3%,重 度 危 害 的 占 14.1%,极 重 度 危 害的 占 9.0%。 按 危 害 性 质 划 分,盐 害 面 积 17.66 万 hm2,占 56.4%;碱 害 面 积 1.525 万 hm2,占 5.3%;盐 碱 双 重 危 害 面 积 10.942 万 hm2,占 38.3% 。 [1] 山西省盐碱地集中分布于大同、忻 州、运 城 等 几 大 盆 地 ,朔 州 、大 同 盆 地 的 盐 碱 地 占 全 省 盐 碱 地面积的71.6%,加上晋南盆地 和 忻 州 盆 地 占 到 全 省总盐碱地 面 积 的 90% 以 上。 主 要 盐 碱 地 分 布 区 集中 连 片,地 势 平 坦,光 照 好,热 量 充 足,水 利 条 件 好,既具有 有 利 的 治 理 条 件,又 具 有 开 发 利 用 的 价 值 。 [2] 不同盐碱危 害 程 度 的 土 壤 上,虽 然 分 布 着 相 应 的 耐 盐 植 物 ,但 随 着 盐 碱 程 度 的 加 剧 ,植 物 的 饲 用 价值与生物量有所降低 。 [3-5]
174-178 02/2012
草 业 科 学 PRATACULTURAL SCIENCE
晋北黄土高原盐碱化草地的 土壤理化性质
29 卷 02 期 Vol.29,No.02
许庆方,秦立刚,董宽虎,杨桂英,赵 祥,高文俊,佟莉蓉
(山西农业大学动物科技学院,山西 太谷 030801)
摘要:为探讨黄土 高 原 不 同 盐 碱 化 程 度 草 地 土 壤 的 理 化 性 质 ,分 别 于 2008 年 秋 季、2009 年 春 季 和 秋 季,在 山 西 省 右玉县盐碱草地0~10、10~20、20~30、30~50、50~75 和 75~100cm 土 层 取 土 样,分 析 其 物 理 特 性 和 化 学 特 性。结果表明,样地平均土壤容重在1.37~1.44g·cm-3,平均土壤比重在2.67~2.81,土 壤 呈 砂 质 壤 土 的 机 械 组 成。所调查土壤碱化程度较高,土壤pH 值平均在8.69~9.19,碱化度平均在20%以上。土壤可溶性盐分含量 平均在0.61%~0.98%,阴离子以 Cl- 和 HCO3- 为主,阳离子以 Na+ 和 Ca2+ 为主,有机质和全氮缺乏。 关 键 词 :草 地 ;盐 碱 ;土 壤 ;理 化 性 质
样地Ⅰ PlotⅠ
样地Ⅱ PlotⅡ
样地Ⅲ PlotⅢ
显著性检验 Significance test 取样区域 土壤层次 取样时间 Sampling site Soil layer Sampling time
可溶性盐 Soluble salt/%
0.61±0.21b 0.87±0.35ab 0.98±0.46a
取样区域 *
Sampling site
土壤层次 *
Soil layer
取样时间 *
Sampling time
*
*
*
*
*
*
NS
NS
*
NS
NS
Leabharlann BaiduNS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
注:*表示差异显著(P<0.05);NS表示差异不显著(P>0.05);不同字母表示同一特性各样地间差异显著(P<0.05)。 下 表
表 1 样 地 基 本 情 况 Table 1 The basic information of the research site
样地号
坐标
Plot No. Location
海拔
地形 盐碱度
Altitude/m TopographySalinity
Ⅰ 112°19′22.7″N 1 331 39°59′03.5″E
图1 不同盐碱化程度草地土壤的 pH 值 Fig.1 pH value of different saline-alkaline grassland
注 :不 同 小 写 字 母 表 示 各 样 地 间 差 异 显 著 (P<0.05)。 Note:Different lower case letters show significant difference at 0.05level.
Ⅱ 112°19′21.3″N 1 326 39°58′57.6″E
Ⅲ 112°19′26.4″N 1 321 39°59′20.1″E
平坦
轻度
Flat Light
平坦
中度
Flat Medium
平坦
重度
Flat Heavy
1.2 取样 与 测 定 分 别 于 2008 年 10 月(秋 季)、
Ⅱ
17.31±3.47a 1.40±0.06b 2.76±0.10b 49.12±2.22a 58.50±2.46 25.89±2.11 15.61±0.78
Ⅲ
17.37±8.26a 1.44±0.08a 2.67±0.10b 46.08±3.19b 56.44±3.11 27.17±2.64 16.39±1.04
总孔隙度
机械组成 Mechanical composition/%
Total porosity/ 砂粒
粉粒
黏粒
%
Sand particle Silt particle Clay particles
Ⅰ
11.74±3.85b 1.37±0.08b 2.81±0.08a 51.28±2.88a 56.94±3.33 27.11±3.31 15.94±1.30
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草 业 科 学 (第29卷02期)
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品,另外在每个土层用环刀法取样测定土壤容重 。 [6] 土壤样品带回室内测定理化特性。土壤水分用
烘干法测定[6],土壤比重用比重瓶法测定[6],土 壤 机 械组成用 甲 种 土 壤 比 重 计 法 测 定 。 [14] 通 过 测 定 土 壤比重与土壤容重,计算土壤孔隙度 。 [6]
* 收稿日期:2011-04-14 接受日期:2011-06-30 基 金 项 目 :“十 一 五 ”国 家 科 技 支 撑 计 划 课 题 “退 化 草 地 植 被 恢 复 与 重 建 关 键 技 术 研 究 (2007BAD56B01)” 作 者 简 介 :许 庆 方 (1972-),男 ,山 西 壶 关 人 ,教 授 ,博 士 ,主 要 从 事 牧 草 栽 培 与 加 工 利 用 的 研 究 。E-mail:xqfsx@sohu.com 通 信 作 者 :董 宽 虎 E-mail:dongkuanhu@126.com
表 2 不 同 盐 碱 草 地 土 壤 的 物 理 特 性 Table 2 Physical properties of different saline-alkaline grassland
样地 Plot
容重 水分 Water/
Bulk density/ %
g·cm-3
比重 Specific gravity
同。
Note:* show significant difference at 0.05level;NS mean non significance;Different lower case within the same column show
significant difference at 0.05level.The same below.
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电导率 Conductivity/
0.17±0.06c 0.39±0.19b 0.57±0.21a
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×10-4 μs·cm-1
阳 离 子 交 换 量 Cation ex-
3.37±0.41a 3.25±0.43ab 2.92±0.52b
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change capacity/cmol·kg-1
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土壤 pH 值 用 电 位 法 测 定[7],土 壤 可 溶 性 盐 总 量用重量法测定[7],土壤电导率用电导率 仪 测 定 , [7] 土 壤 阳 离 子 交 换 量 用 乙 酸 钠 火 焰 光 度 法 测 量[7],土 壤 交 换 性 钠 用 醋 酸 铵 氢 氧 化 铵 火 焰 光 度 法 测 定 , [7] 土壤碱化度以土壤交换性钠占土壤阳离子交换量的
不同 取 样 区 域 土 壤 样 品 容 重 差 异 显 著
(P<0.05),样地Ⅲ 土 壤 容 重 显 著 高 于 样 地 Ⅰ 和 样 地Ⅱ。不同土壤层次间土壤容重差异显著。不同取 样 时 间 土 壤 容 重 差 异 不 显 著 (P>0.05)。
百分比 表 示。 土 壤 可 溶 性 盐 中 CO32- 、HCO3- 和 Cl- 用 滴 定 法 测 定,SO42- 用 EDTA 间 接 滴 定 法 测 定,Ca2+ 和 Mg2+ 用 EDTA 络 合 滴 定 法 测 定,K+ 和 Na+ 用火焰光度法测定。土壤有机质用 重 铬 酸 钾 容 量法 测 定,土 壤 全 氮 用 重 铬 酸 钾-硫 酸 消 化 法 测 定, 土壤全磷用硫酸-高氯酸消煮法测定 。 [7]
1.3 数据分析 应 用 SAS 9.0 软 件,对 不 同 区 域
的样品数据进行方 差 分 析 与 多 重 比 较,结 果 以 平 均
值表示。
2 结 果 与 分 析 2.1 不 同 盐 碱 化 程 度 草 地 土 壤 的 pH 值 随
着盐碱程 度 的 加 剧,土 壤 的 pH 值 显 著 提 高 (P< 0.05)(图1),不同盐 碱 程 度 草 地 土 壤 的 pH 值 分 别 为 8.69、9.02、9.19。
用提供科学依据。
1 材 料 与 方 法 1.1 研究地点 本研究在山西省朔州市右玉县进
行,该区土地具 有 典 型 的 盐 碱 地 地 貌 特 征。 试 验 区 域 内 草 地 植 被 主 要 为 披 碱 草 (Elymus dahuricus)和 碱茅(Puccinellia tenuiflora)等。3 个 不 同 程 度 盐 碱 化 的 样 地 基 本 情 况 见 表 1。
*
NS
交 换 性 钠 Exchangeable
0.69±0.26b 0.88±0.42ab 1.22±0.25a
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sodium/cmol·kg-1
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NS
碱化度 Exchangeable sodi-
2.2 不同盐碱化 程 度 草 地 土 壤 的 物 理 特 性
不同取 样 区 域 土 壤 样 品 水 分 含 量 差 异 显 著 (P < 0.05)(表 2),样 地 Ⅱ、样 地 Ⅲ 土 壤 的 含 水 量 显 著 高 于样地Ⅰ。不同取样时间土壤含水量差异显著。不 同土壤层次间土壤含水量差异显著。
要做 到 盐 碱 地 土 壤 资 源 的 生 态 恢 复 与 利 用,必 须了解盐碱地的盐 渍 与 碱 化 程 度,才 能 有 的 放 矢 地 进行生态治理与 高 效 利 用。 因 此,本 研 究 对 黄 土 高 原具有典型盐碱地 地 貌 的 草 地 进 行 取 样,测 定 其 土 壤理化性质,分析不 同 盐 碱 化 程 度 草 地 土 壤 的 理 化 特性,以期为山西省 境 内 乃 至 其 他 区 域 同 类 的 内 陆 盐 碱 草 地 植 被 重 建 、生 态 治 理 、土 地 资 源 的 可 持 续 利
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表 3 不 同 盐 碱 化 程 度 草 地 土 壤 的 化 学 特 性 Table 3 Chemical properties of different saline-alkaline grassland
指标 Parameter
中 图 分 类 号 :S812.2 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1001-0629(2012)02-0174-05
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山 西 省 地 处 内 陆 ,据 第 2 次 全 国 土 壤 普 查 ,共 有 盐碱 地 30.13 万 hm2,占 土 地 总 面 积 的 9.7% 。 [1] 全省按盐碱 危 害 程 度,轻 度 危 害 的 占 53.6%,中 度 危害的 占 23.3%,重 度 危 害 的 占 14.1%,极 重 度 危 害的 占 9.0%。 按 危 害 性 质 划 分,盐 害 面 积 17.66 万 hm2,占 56.4%;碱 害 面 积 1.525 万 hm2,占 5.3%;盐 碱 双 重 危 害 面 积 10.942 万 hm2,占 38.3% 。 [1] 山西省盐碱地集中分布于大同、忻 州、运 城 等 几 大 盆 地 ,朔 州 、大 同 盆 地 的 盐 碱 地 占 全 省 盐 碱 地面积的71.6%,加上晋南盆地 和 忻 州 盆 地 占 到 全 省总盐碱地 面 积 的 90% 以 上。 主 要 盐 碱 地 分 布 区 集中 连 片,地 势 平 坦,光 照 好,热 量 充 足,水 利 条 件 好,既具有 有 利 的 治 理 条 件,又 具 有 开 发 利 用 的 价 值 。 [2] 不同盐碱危 害 程 度 的 土 壤 上,虽 然 分 布 着 相 应 的 耐 盐 植 物 ,但 随 着 盐 碱 程 度 的 加 剧 ,植 物 的 饲 用 价值与生物量有所降低 。 [3-5]
174-178 02/2012
草 业 科 学 PRATACULTURAL SCIENCE
晋北黄土高原盐碱化草地的 土壤理化性质
29 卷 02 期 Vol.29,No.02
许庆方,秦立刚,董宽虎,杨桂英,赵 祥,高文俊,佟莉蓉
(山西农业大学动物科技学院,山西 太谷 030801)
摘要:为探讨黄土 高 原 不 同 盐 碱 化 程 度 草 地 土 壤 的 理 化 性 质 ,分 别 于 2008 年 秋 季、2009 年 春 季 和 秋 季,在 山 西 省 右玉县盐碱草地0~10、10~20、20~30、30~50、50~75 和 75~100cm 土 层 取 土 样,分 析 其 物 理 特 性 和 化 学 特 性。结果表明,样地平均土壤容重在1.37~1.44g·cm-3,平均土壤比重在2.67~2.81,土 壤 呈 砂 质 壤 土 的 机 械 组 成。所调查土壤碱化程度较高,土壤pH 值平均在8.69~9.19,碱化度平均在20%以上。土壤可溶性盐分含量 平均在0.61%~0.98%,阴离子以 Cl- 和 HCO3- 为主,阳离子以 Na+ 和 Ca2+ 为主,有机质和全氮缺乏。 关 键 词 :草 地 ;盐 碱 ;土 壤 ;理 化 性 质
样地Ⅰ PlotⅠ
样地Ⅱ PlotⅡ
样地Ⅲ PlotⅢ
显著性检验 Significance test 取样区域 土壤层次 取样时间 Sampling site Soil layer Sampling time
可溶性盐 Soluble salt/%
0.61±0.21b 0.87±0.35ab 0.98±0.46a
取样区域 *
Sampling site
土壤层次 *
Soil layer
取样时间 *
Sampling time
*
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NS
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NS
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Leabharlann BaiduNS
NS
NS
NS
NS
NS
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注:*表示差异显著(P<0.05);NS表示差异不显著(P>0.05);不同字母表示同一特性各样地间差异显著(P<0.05)。 下 表
表 1 样 地 基 本 情 况 Table 1 The basic information of the research site
样地号
坐标
Plot No. Location
海拔
地形 盐碱度
Altitude/m TopographySalinity
Ⅰ 112°19′22.7″N 1 331 39°59′03.5″E
图1 不同盐碱化程度草地土壤的 pH 值 Fig.1 pH value of different saline-alkaline grassland
注 :不 同 小 写 字 母 表 示 各 样 地 间 差 异 显 著 (P<0.05)。 Note:Different lower case letters show significant difference at 0.05level.
Ⅱ 112°19′21.3″N 1 326 39°58′57.6″E
Ⅲ 112°19′26.4″N 1 321 39°59′20.1″E
平坦
轻度
Flat Light
平坦
中度
Flat Medium
平坦
重度
Flat Heavy
1.2 取样 与 测 定 分 别 于 2008 年 10 月(秋 季)、
Ⅱ
17.31±3.47a 1.40±0.06b 2.76±0.10b 49.12±2.22a 58.50±2.46 25.89±2.11 15.61±0.78
Ⅲ
17.37±8.26a 1.44±0.08a 2.67±0.10b 46.08±3.19b 56.44±3.11 27.17±2.64 16.39±1.04
总孔隙度
机械组成 Mechanical composition/%
Total porosity/ 砂粒
粉粒
黏粒
%
Sand particle Silt particle Clay particles
Ⅰ
11.74±3.85b 1.37±0.08b 2.81±0.08a 51.28±2.88a 56.94±3.33 27.11±3.31 15.94±1.30
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草 业 科 学 (第29卷02期)
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品,另外在每个土层用环刀法取样测定土壤容重 。 [6] 土壤样品带回室内测定理化特性。土壤水分用
烘干法测定[6],土壤比重用比重瓶法测定[6],土 壤 机 械组成用 甲 种 土 壤 比 重 计 法 测 定 。 [14] 通 过 测 定 土 壤比重与土壤容重,计算土壤孔隙度 。 [6]