全 文 ：第 6卷 第 4期
l 9 9 8年 l 2月
生 态 农 业 研 究
ECO—AGRICULTURE RESEARCH
V01．6
Dec．
No．4
1998
j一 毛
风沙化土地葡萄园生态环境特征研究*
苏培玺
(中国科学院兰州沙漠研究所 兰州 ?30000)
、三) ；0
摘 要 研究了风沙化土地葡萄国土壤温度 光照强度、风况及土壤机械组成、养分与水分状
况等环境效应，为葡萄园间作套种及设施高效栽培提供理论恢据
关镰词 兰兰圭 旦 ! 寥 乱 ，— _ ， ‘’ ～ 。 一 ‘ ～ ‘ 1 ～
Ec0 n r0mm nt characteristics of sand grapery．Su Peixi(Lanzhou Institute of~3esert Re—
search．CAS，Lanzhou 730000)．EAR，1998，6(4)：43～46
Abstract The environmental efficlericies of factors such as soil temperature，intensity of it]u—
minance．wind in sand grapery．and composition，water and nutrient o{soil，are analyzed．The
results conductive to intercropping，[nterplanting and faeility planting in sand grapery．
Key words Sandy land，Grapery，Environment characteristics
风沙化土地是以风动力和沙物质为依托，在气候因子和人为因子影响下形成的特殊
土地类型 我国风沙化土地分 3个区，~pd,L方东部半湿润风沙化土地区、南方湿润风沙化
土地区和海岸风沙化土地区 。该类土地面积大，影响地区广，对工农业生产造成较大损
失，仅黄淮海平原风沙化土地达 2．0333万 km ，占黄淮海平原总土地面积的 5．8 ；山
东省达 1．226万 km ，其中德州地区533km 、夏津市和禹城市张集乡分别为 206．6km 和
10．9km 。为更好地寻求合理防风治抄、高教开发利用风沙化土地的有效途径，研究了风
沙化土地葡萄园改造过程中的环境特征，为该类地区选择高效可持续利用植物品种及实
现风沙化土地环境调控提供了理论依据。
1 试区概况与研究方法
试区位于山东省禹城市．北纬 37。08 ，东经 11 6。40 ，系黄河故道一段 ]，属暖温带半
湿润气候。该试区建葡萄园前曾于 1962～1984年投入大量资金 3次进行开发治理均收效
不佳，1987年春试区进行了整体规划和综合治理，引种了日本巨峰葡萄品种．建成1，6hm。
葡萄园，1988年相继引种了 1．1hm。巨峰系红富士、黑奥林及其他早熟葡萄品种，实旋风
沙化土地葡萄配套栽培技术，合理施肥，规范管理，使巨峰葡萄第 3年产量达 1．22万
kg／hm 。盛果期葡萄园基本扼制了风沙危害，与主副林带形成乔灌草和经济林相结合的
防护林体系，明显改善试验地生态环境，土壤风蚀锐减，输沙量近于零。风沙化土地葡萄园
地下水位约 2m，受天然降水和引黄渠水的影响很大，夏季湿涝时可升至0．5～1．0m，春季
中国科学院重大项日部分内窖
收稿日粥 1997-0g一19 改回日期 t997—1o_13
维普资讯 http://www.cqvip.com
44 生 态 农 业 研 究 第 6卷
干旱时则降至 2．2～2．7m。近年受黄河断流的影响，地表渠水对地下水的影响逐年减少，
地下水位主要取决于降水变化
为研究风沙化土地种植葡萄综合治理的环境效应，1989年在试区建立了风沙化土地
气象观测场和巨峰葡萄园小气候观测场，以自记温湿度仪记录温度和湿度变化，以手持风
速仪测定风速，选择典型物候期和天气观测温度梯度与风速梯度变化等。采用 IAE-Ⅶ型
中子水分仪测定土壤水分 ，采用上海产 JD-3型数字式照度计测定光照强度 ，综合研究了
风沙化土地葡萄园生态环境特征。
2 结果与分析 ’
2．1 气候特征
温 度 观测表明，风沙化地区气温年际变化强烈、昼夜温差大。沙地葡萄园全年月
均气温均低于裸露沙地，7月降低 1．2℃。由表 1可知，7～8月葡萄园地面温度相近，最高
衰 1 沙地葡萄同不同土层土壤沮度的变化
Tab．1 Changes of temperature at different depths of soil in sand grapery
*10月～2月为散热率，热传导率为 20cm土层温度／地面温度，散热率为地面温度／20cm温度
值在 8月，表现出与气温滞后现象，裸露沙地
地面温度 7月达最高值，与气温同步。葡萄园
与裸露沙地最冷月(1月)土壤温度均与气温
同步。1月葡萄园地面温度为一1．3℃，10～
20cm土层平均土壤温度为一0．1℃ 3～9月
葡萄园 o～20era 土层内的土壤温度随土层
加深而降低，热传导率>80 ；而 lO月～翌
年 2月随土层加深土壤温度升高，各月散热
率相差较大。由图1可知，不同季节葡萄园内
地面 5cm 以上气温变化均较平缓 ，4月 22
日、8月 l3日、11月 1日5～150cm高处温
度梯度依次为 0．5℃、0．1℃和 0．9℃。地上
5cm～地下 5cm为温度活跃层，其温度梯度
孙【
， ‘‘f”r、．⋯ ．⋯ ．⋯ ．J { ．一
2s
=
5}
tZO～ 。-l_——昔 — —
圉 1 不同季节沙地葡萄园温度梯度的变化
Fig，1 The change of temperature gradient
in sand ge apery in different season~
较大，春季(4月 22日)地面比地上 5cm处温度高 2，3℃，夏季(8月 13日)高 4．6℃，而秋
季(11月 1日)地面温度低于空气温度
维普资讯 http://www.cqvip.com
第4期 苏培玺 风沙化土地葡萄圉生态环境特征研究 45
光照强度 葡萄园光照强度明显小于裸露地 株行距 1_5m×2．5m的 3年生葡萄园
架下近地面相对光照强度仅为30 ，随高度增加光照强度增大。测定结果表明，南北行向
的葡萄架西侧光照强度大于东侧．随葡萄树龄增加，树体光台面积增大，遮荫度增加，葡萄
光能利用率逐年提高，行内、行间光照强度减弱，当自然光照强度为 12．7万 lx时，3年与
4年生葡萄架下行内光照强度分别为 3．9万lx和 3．8万 lx；25cm高处行内光照强度分别
为4．3万lx和 4．1万lx；50era高处行内光照强度分别为 5．4万lx和 4．3万lx。此外，由
于风沙化土地葡萄园土壤含有大量的颗粒状石英、云母等物，使土壤反射光能增强，增加
果树受光量，提高了果实着色度及其品质
；l
蛋
j
H ms h 1
图 2 沙地葡萄园风速梯度的变化
Fig．2 The gradient of wind velocity in sand grapery
风 况 5月中旬试区风沙频繁，葡萄
树对风沙具有明显阻滞及削弱作用，且随树
龄增加作用愈明显(见图2)。裸露沙地 lm高
处风速为 5．4m／s时，相同高处 3年与 4年
生葡萄园风速为 4．4m／s和 3．7m／s；20～
200cm高处风速梯度为 1_6m／s时，3年与 4
年生葡萄园风速梯度达2．4m／s。裸露沙地无
阻挡物．不同高度风速梯度变化较小；而葡萄
树的阻风效应使土壤风蚀减少，输沙量降低，
起沙风速提高，4级风时 3年生葡萄园地面
基本不起沙。
2．2 土壤特征
土壤机械组成 风沙化土地平整利用前，盐酸洗失量几乎为 0；物理性砂粒>97 ，
0~20cm土层为 97．75 ，20~40cm土层为 97．27 ；物理性粘粒<3 ，0~20cm土层为
2．24 ，20~40cm土层为 2．73 。建葡萄园后增加了有机肥、无机肥等辅助能投入．实施
生物改土措施，使土壤机械组成变化很大。5年生葡萄园盐酸洗失量>6 ，0~20cm土层
为 6．85 ，20~40cm土层为 6．72 ；物理性砂粒含量 0～20cm土层降至87．33 ．20～
40cm土层降至 90．03 ，分别下降了 l0 和 7 ；物理性粘粒 0～20cm 土层提高到
5．82 ．20~40em土层提高到3．25 。土壤质地的改良有利于农作物生长，为开发种植
花卉、中药材等高效植物创造了生境条件。
土壤养分 风沙化土地土壤贫瘠，有机质含量低是限制试区葡萄园丰产的主要因子。
由表 2可知．沙地葡萄园建园前土壤有机质含量仅为黄河故道一般果园有机质含量
(0．5 ～0．7 )的1／z，建国后根据葡萄物候期合理施肥，实施 一基三追”施肥方式 ，即
衰 2 沙地葡萄园井分的壹化
Tab．2 Changes of nutrient in sand grapery
维普资讯 http://www.cqvip.com
46 生 态 农 业 研 究 第6卷
于葡萄采摘后 8月下旬～9月上旬施基肥．翌年 4月上中旬追旋催芽肥，6月上中旬追旋
催果肥，7月下旬～8月上旬追旅催熟肥；生长前期旋 K肥较好，保证了葡萄园连年持续
稳产，维护树体健壮生长。表 2表明，沙地葡萄园实行规范管理，不同土层有机质含量均有
所提高。K肥匮缺可通过增旋 K肥补充。因葡萄根系深广可吸收深层养分，3o～60cm速
效氮、速效钾均比建园前少。追旅磷酸二铵使P肥补给大于消耗，P不断累积，各土层P含
量均比建园前高。仅追施催芽肥土壤有机质含量难以提高，各土层速效氮明显下降，土壤
肥力下降，导致生态系统脆弱，易加剧沙面活化 因此 ，科学配方旅肥是提高葡萄产量与品
质，改善风沙化土地肥力状况的根本途径。
土壤水分 风沙化土地结构松散，保水性能差，土壤含水量受降水量和地下水位影响
较大。葡萄园随季节变化分别于 3月中下旬～4月上旬和 6月下旬～7月上中旬出现两个
水分活跃期，前期主要受葡萄根系吸水作用影响地温回升，葡萄根系开始生长，土壤水向
上运动，土壤含水量提高 后期降水量占全年总降水量的 68 ，土壤含水量显著提高，多
雨年常导致土壤水分饱和，影响葡萄根系呼吸，长时间浸泡易导致叶片和果实脱落。葡萄
园0～20cm土层为水分不稳定层或易干层，该层葡萄根系分布少，水分匮缺对葡萄影响
较小，但对套种浅根农作物或植物影响较大；20～60cm土层为水分极活跃层，葡萄根系分
布集中，根量占总根量的 90 以上，该层水分动态直接影响葡萄生长发育；60～lOOcm土
层为水分活跃层，葡萄根系减少，水分动态对葡萄生长影响减弱{lOOcm以下土层为水分
稳定层。
3 小 结
风沙化土地葡萄园气候特征明显，全年月均气温均低于棵露沙地，除 7月表层地温低
于裸露沙地外，其他各月相同或高于裸露沙地 春、夏、秋季地面 5cm以上高处气温变化
均较小，地上 5cm～地下 5cm为温度活跃层，其温度梯度较大。葡萄园光照强度明显小于
裸露沙地，葡萄幼龄期行间套种绿肥或喜荫、耐荫农作物及植物可充分利用光能，调解葡
萄园小气候微生态环境，削弱、缓解和阻滞风沙侵蚀，降低输沙量。土壤机械组成发生明显
变化 ，盐酸洗失量和物理性粘粒提高，土壤肥力逐渐提高，土壤水分更趋活跃，利于葡萄根
系生长 风沙化土地葡萄园实施科学规范管理和配套栽培技术，合理配方旋肥是提高葡萄
产量与品质，改善风沙化土地微生态环境的有效途径。
参 考 文 献
1 来震选，陈广庭著．中国土地涉质荒漠化．北京：科学出版社，1994．39～81
2 中国科学院南意土壤研究所 黄淮海平原主要低产土壤类型图盈说明书．西安；西安地图出版杜，1984．1～5
3 陈广庭，扬泰运等．山东省黄河冲积平原风沙化土地的研究．中国沙漠，1986，9‘1)：26~33
维普资讯 http://www.cqvip.com