全 文 ：*“十五”内蒙古自治区科技攻关项目（20020705）资助
收稿日期：2004-11-30 改回日期：2004-12-31
不同土壤盐分条件下新疆杨
可溶性盐离子含量变化的研究*
刘 静 王林和 张 芳 吕景华
（内蒙古农业大学 呼和浩特 010019）（呼和浩特市气象局 呼和浩特 010000）
摘 要 对2种含盐量土壤条件下新疆杨可溶性盐离子含量的研究结果表明，退水渠土壤各盐离子含量均高于灌
渠土壤，且二者除HCO3-和K+外，其余盐离子含量差异显著；但2种含盐量土壤同龄新疆杨地上部可溶性盐离子
含量差异不显著，仅根内Cl-、Mg2+、Na+和K+含量差异显著，说明新疆杨对土壤中较高浓度盐离子有一定排斥作
用，并将对树木产生毒害的Cl-、Na+控制在根系中，限制其向地上部输送；新疆杨根系对SO2-4 和Ca2+有较强的选
择吸收性，并将过多的SO2-4 和Ca2+排除其体外，而对Cl-、Mg2+和Na+的选择吸收性较小。
关键词 新疆杨 可溶性盐离子 土壤含盐量
StudyonthesolublesaltionscontentsofPopulusalbaL.var.pyra idalisgrowinginsalinitysoils.LIUJing，WANG
Lin-He，ZHANGFang（InnerMongoliaAgriculturalUniversity，Huhhot010019，China），LUJing-Hua（HuhhotMeteoro-
logicalBureau，Huhhot010000，China），CJEA，2005，13（4）：110~115
Abstract ThesolublesaltionscontentsofPopulusalbaL.var.pyramidalisgrowingintwokindsofsalinitysoilwere
studied.Theresultsshowthatthesolublesaltioncontentsinthesoilofwastecanalarehigherthanthoseofirrigation
canal，andthereissignificantdiferencebetweenthemexceptHCO-3andK+.Butthediferencesinsolublesaltioncontents
areindistinctiveinthepartsofthetreesabovethegroundgrowingatthesameageinthetwokindsofsoil.Thereareobvi-
ousdiferencesinthecontentsofCl-，Mg2+，Na+andK+intherootsofPopulusalbaL.var.pyramidalis.Thesedemon-
stratethatthetreehascertainrepelentfunctiontohighersaltionsinthesoil.PopulusalbaL.var.pyramidalisisableto
controlCl-andNa+thatbringpoisontothetreeintherootsandrestrictsthemfromgettingintoleaves，branchand
trunk.TherootshavestrongselectiveabsorbabilitytoSO42-andCa2+andcanremovesurplusSO42-andCa2+outofthe
body.TherootsofthetreehaveweakselectiveabsorbabilitytoCl-，Mg2+andNa+.
Keywords PopulusalbaL.var.pyramidalis，Solublesaltions，Saltcontentofsoil
（ReceivedNov.30，2004；revisedDec.31，2004）
目前从树木生理代谢角度探讨矿质元素在树体内分布状况、树木主要营养元素含量的动态及其与树木
生长的关系［1，2］以及从抗性生理角度探讨盐胁迫下树木的生理代谢和树木耐盐性［3~5］等研究已见诸报道，
而有关树体内可溶性盐离子含量及其与生境关系以及自然生境树木可溶性盐含量与土壤含盐量的关系方
面研究尚少见报道［6，7］。本试验研究了野外2种含盐量土壤新疆杨不同部位可溶性盐离子含量的动态变
化，为探讨新疆杨农田防护林带-土壤系统中可溶性盐离子迁移的规律提供依据。
1 研究区域概况与研究方法
研究区域位于内蒙古自治区河套灌区中部临河农场，该自然地带为荒漠草原，属温带大陆性季风气候，年
均气温6.9࠷，年均日照时数3360h，年均降水量138.8mm，且主要集中在7~8月份，年蒸发量2236.7mm，年均
风速3m／s，≥8级大风日数8d且主要集中在冬春季；地下水埋深及矿化度年际和年内均呈波动状态，2003年地
下水埋深最深为2.85m（9月）、最浅为1.63m（11月），其pH为7.5~8.0，矿化度为0.8~1.2g／L。
试区新疆杨农田防护林为河套灌区农田防护林网的一部分，其布设为传统的窄林带、小网格，在渠道两
侧各布1行，株距3.0m，主林带近南北走向，间距100m。试验选取林龄相同（均为13龄，树木个体间生长状
第13卷第4期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol.13 No.4
2005年10月 ChineseJournalofEco-Agriculture Oct.，2005
况差异小）、立地土壤含盐量不同的2条新疆杨林带，1条林带位于灌渠两侧且水肥条件好，新疆杨长势良
好，平均胸径为22.93cm；另1条林带位于退水渠（兼作排水渠）两侧，新疆杨长势较差，平均胸径17.20cm。
按抽样方法分别选每林带20株样树测量其平均胸径，并参照植物和树木离子含量研究方法［8，9］，分别选取
与平均胸径相似的3株树作为2种标准木比较研究。从4月初（树木未长叶，但树液开始流动）至10月末
（树液停止上移，树木生长代谢趋于停止）每隔30d左右取1次植物样品（分别取叶、1年生枝、多年生枝、树干心
材和边材以及直径≤0.5cm根），将其清理干净后于80࠷烘干12h粉碎成<0.5mm颗粒，准确称取2.000g并用
蒸馏水（按2g:200mL）浸泡
14h后过滤，取其上清液测定
新疆杨可溶性盐离子含量，
用双 指 示 剂 滴 定 法 测 定
CO32-和 HCO3-含量，以硝
酸银滴定法测定Cl-含量，用
EDTA 容量法测定 SO2-4 、
Ca2+和Mg2+含量，以火焰光
度计法测定 Na+、K+含量，
并取3株对应部位实测平均
值，计算各部位含盐量；同时
按土化常规方法［13］分别取其
树下0~20cm、20~60cm和
60~80cm3个土层土壤样
品，将土样风干后碾碎过1mm
筛，称取100g按水土比5:1混
合振荡3min后过滤，取其上
清液测定土壤可溶性盐离子
含量，其测定方法同上［10］。
2 结果与分析
新疆杨各部位可溶性盐
离子含量的变化。由图1和
图2可知2种含盐量土壤生
长的新疆杨各部位可溶性盐
离子含量有所差异，但生长
季内其动态变化趋势基本相
同，且新疆杨各部位4个阳
离子含量均为K+>Ca2+>
Mg2+>Na+，阴离子中各生
育时段均为 HCO-3 含量最
大；2条林带新疆杨6个部位
中叶片、1年生枝、多年生枝
和根各离子含量变幅较大，
其他部位变幅较小。新疆杨
各部位均无CO2-3 。
图1 灌渠新疆杨不同部位7种盐离子含量动态变化*
Fig.1 Thedynamicchangesofsevenkindsofionscontentsindiferent
partsaboutPopulusalbaL.Var.pyramidalisofirrigationcanal
*均为干物质量，下同。
新疆杨标准木土壤含盐量的变化。2种新疆杨标准木土壤中均无CO2-3 。由表1和表2可知退水渠土
壤中各盐离子含量均大于灌渠土壤；2条渠道土壤中仅HCO-3 含量变化趋势相似，基本为4月初开始增大，
至8月初一直保持较高含量，之后趋于减少，10月份略有上升。其他盐离子含量变化趋势2种土壤各异，灌
渠土壤盐离子含量变化受渠道输水的影响较明显。灌溉水含盐量0.5g／L，远小于地下水，每次输水随灌溉水
第4期 刘 静等：不同土壤盐分条件下新疆杨可溶性盐离子含量变化的研究 111
图2 退水渠新疆杨不同部位7种离子含量动态变化
Fig.2 Thedynamicchangesofsevenkindsofionscontentsindiferent
partsaboutPopulusalbaL.var.pyramidalisofdrainagecanal
的下渗，灌渠土壤呈脱盐状
态，故灌溉季节除HCO-3 外，
其他盐离子含量均较低。灌
溉期2种渠道土壤HCO-3 含
量一直处于较高水平，这可能
与灌溉水和地下水中HCO-3
含量显著高于其他阴离子有
关。2条渠道不同深度土壤
盐离子含量比较表明，灌渠不
同土层盐离子含量在渠道输
水→洗盐、毛细管作用→积盐
交替作用下呈交错波动状态；
退水渠基本为干渠，生长季中
不同深度土壤盐离子含量变
化趋势基本相同，在土壤毛细
管作用下盐分向表层积聚现
象明显，表层土壤中盐离子含
量高于深层土壤。
土壤盐离子含量及新疆
杨盐离子含量差异性。对2
种土壤各盐离子含量及不同
立地新疆杨各部位盐离子含
量差异性检验结果（见表3）
表明，0.02置信水平下2种
土壤中HCO-3 和0~60cm土
层中K+含量无差异，其他盐
离子含量差异显著；2种土壤
新疆杨地上部对应可溶性盐
离子含量差异不显著，但其根
系中Cl-、Mg2+、K+和 Na+
含量差异显著。
土壤含盐量对新疆杨不
同部位盐离子含量的影响。
统计分析表明灌渠和退水渠
土壤对应土层盐离子含量差
表1 灌渠土壤中盐离子含量的变化
Tab.1 Theionscontentsinsoilofirrigationcanal
日期（月-日） 土层／cm 含量／g·kg-1Content
Date（month-day） Layer HCO-3 Cl- SO2-4 Mg2+ Ca2+ K+ Na+ 全盐
Totalsalt
04-06 0~20 0.14 0.64 1.73 0.17 0.23 0.02 0.70 3.63
20~60 0.24 0.20 0.39 0.06 0.12 0.02 0.14 1.17
60~80 0.19 0.22 0.24 0.05 0.12 0.02 0.10 0.94
06-02 0~20 0.60 0.18 0.17 0.04 0.11 0.02 0.21 1.33
20~60 0.57 0.18 0.26 0.04 0.12 0.02 0.23 1.42
60~80 0.54 0.18 0.22 0.04 0.12 0.02 0.20 1.32
112 中 国 生 态 农 业 学 报 第13卷
续表
日期（月-日） 土层／cm 含量／g·kg-1 Content
Date（month-day） Layer HCO-3 Cl- SO2-4 Mg2+ Ca2+ K+ Na+ 全盐
Totalsalt
07-05 0~20 0.39 0.10 0.15 0.03 0.08 0.02 0.12 0.89
20~60 0.37 0.11 0.16 0.03 0.08 0.02 0.11 0.88
60~80 0.37 0.12 0.18 0.03 0.08 0.02 0.14 0.94
08-01 0~20 0.52 0.36 0.24 0.04 0.11 0.08 0.31 1.66
20~60 0.47 0.11 0.14 0.03 0.08 0.02 0.15 1.00
60~80 0.46 0.15 0.26 0.03 0.08 0.01 0.23 1.22
09-05 0~20 0.15 0.19 0.65 0.04 0.10 0.02 0.30 1.45
20~60 0.15 0.14 0.12 0.04 0.08 0.01 0.03 0.57
60~80 0.17 0.13 0.20 0.04 0.09 0.01 0.07 0.71
09-29 0~20 0.14 0.51 0.43 0.12 0.20 0.03 0.12 1.55
20~60 0.21 0.14 0.17 0.03 0.10 0.02 0.06 0.73
60~80 0.16 0.59 0.14 0.08 0.15 0.02 0.18 1.32
10-22 0~20 0.21 0.21 0.26 0.04 0.11 0.03 0.13 0.99
20~60 0.25 0.07 0.30 0.10 0.07 0.02 0.01 0.82
60~80 0.20 0.15 0.15 0.03 0.10 0.02 0.06 0.71
异显著，而2条渠道新疆杨地上部对应可溶性盐离子含量及生长季内动态变化无明显差异，说明新疆杨地上
部可溶性盐离子含量及其分布主要取决于新疆杨自身生物学特性和生理代谢活动，土壤盐离子组成和含量
对新疆杨地上部可溶性盐离子含量无显著影响。但土壤盐离子含量对新疆杨根系中可溶性盐离子含量有
一定影响（见表1和表2），土壤中SO2-4 、Ca2+含量退水渠明显高于灌渠，而2渠新疆杨根系中SO2-4 、Ca2+含
量却无显著差异，这表明新疆杨根系对土壤SO2-4 、Ca2+的选择吸收性较大，其吸收量受新疆杨不同生长阶
段所需决定，其根系可将过多SO2-4 、Ca2+排斥于体外。退水渠土壤中及新疆杨根系中Cl-、Mg2+和Na+含
表2 退水渠土壤中盐离子含量的变化
Tab.2 Theionscontentsinsoilofdrainagecanal
日期（月-日） 土层／cm 含量／g·kg-1 Content
Date（month-day） Layer HCO-3 Cl- SO2-4 Mg2+ Ca2+ K+ Na+ 全盐
Totalsalt
04-06 0~20 0.09 2.72 2.25 0.48 0.53 0.04 1.34 7.45
20~60 0.16 0.67 1.46 0.13 0.12 0.02 0.80 3.36
60~80 0.21 0.53 0.94 0.08 0.10 0.03 0.60 2.49
06-02 0~20 0.37 1.93 1.95 0.30 0.34 0.02 1.34 6.25
20~60 0.39 1.01 1.45 0.14 0.15 0.02 1.05 4.21
60~80 0.30 1.77 1.95 0.27 0.30 0.02 1.33 5.94
07-05 0~20 0.30 1.26 1.52 0.19 0.17 0.04 1.08 4.56
20~60 0.30 0.94 1.22 0.14 0.15 0.03 0.85 3.63
60~80 0.37 0.64 0.94 0.09 0.13 0.03 0.67 2.87
08-01 0~20 0.27 1.96 2.23 0.39 0.52 0.04 1.09 6.50
20~60 0.33 1.93 2.12 0.35 0.44 0.02 1.21 6.40
60~80 0.34 1.84 2.18 0.37 0.46 0.02 1.14 6.35
09-05 0~20 0.20 0.61 0.95 0.11 0.10 0.02 0.60 2.59
20~60 0.18 0.52 0.95 0.10 0.10 0.01 0.56 2.42
60~80 0.21 0.33 0.32 0.04 0.10 0.01 0.26 1.27
09-29 0~20 0.10 1.70 0.98 0.30 0.25 0.04 0.73 4.10
20~60 0.13 1.10 1.54 0.21 0.21 0.02 0.85 4.06
60~80 0.13 1.12 1.73 0.21 0.22 0.02 0.94 4.37
10-22 0~20 0.13 1.53 1.87 0.24 0.21 0.03 1.23 5.24
20~60 0.14 0.74 1.28 0.11 0.13 0.02 0.77 3.19
60~80 0.18 0.49 0.60 0.07 0.10 0.01 0.42 1.87
第4期 刘 静等：不同土壤盐分条件下新疆杨可溶性盐离子含量变化的研究 113
表3 不同立地土壤及新疆杨盐离子含量差异性检验
Tab.3 TheSDLofionsindiferentinhabitationsofsoilanddiferentpartsofPopulusalba
项 目
Items
部 位
Parts
HCO-3 Cl- SO2-4 Mg2+ Ca2+ K+ Na+
土 壤F检 验 0~20cm土层 3.349 10.767* 1.069 4.934 8.745* 6.418 2.023
20~60cm土层 2.085 97.083* 12.896* 13.968* 31.625* 4.480 7.088
60~80cm土层 2.962 4.081* 252.837* 59.977* 29.102* 10.164* 32.336*
土 壤T检 验 0~20cm土层 1.175 - 3.912* 4.236* - 0.180 5.839*
20~60cm土层 1.282 - - - - 1.563 9.033*
60~80cm土层 0.749 - - - - - -
新疆杨F检验 叶 2.695 1.864 3.945 4.033 1.819 1.303 1.611
1 年 生 枝 5.048 1.126 2.635 2.268 4.619 1.747 2.695
多 年 生 枝 3.592 2.131 8.791 1.840 2.497 1.495 1.211
心 材 2.268 2.876 6.311 1.430 3.394 3.837 0.961
边 材 3.052 4.924 6.412 1.924 2.434 1.087 1.001
根 1.783 56.594* 1.878 3.298 1.420 3.040 25.901*
新疆杨T检验 叶 1.321 1.345 0.688 2.512 0.412 1.262 0.158
1 年 生 枝 1.627 0.454 0.502 0.853 0.417 0.701 0.654
多 年 生 枝 0.272 0.056 1.050 1.105 0.890 0.510 0.743
心 材 0.248 0.984 1.698 0.437 1.114 0.887 0.311
边 材 0.805 0.534 1.276 0.475 0.051 0.907 0.174
根 1.058 - 1.166 4.622* 0.947 2.890* -
*表示在aE0.02置信水平下差异显著性；-表示F检验显著时不再作T检验。
量较高，说明新疆杨根系对Cl-、Mg2+和Na+的选择吸收性较小，且其吸收除受生长代谢的影响外，还受土
壤中3离子含量的高低所影响。多数木本植物对Cl-、Na+特别敏感［11］，土壤中大量NaCl的存在，一般通
过2种途径改变植物营养状况，盐离子与营养元素间相互竞争作用，减少植物对营养元素的吸收；盐离子影
响生物膜对离子的选择性，进而影响根系对营养元素的吸收［13］，这是造成退水渠新疆杨生长不良的原因。
新疆杨根系中Cl-、Mg2+和Na+含量差异显著，但新疆杨地上部这3个盐离子含量差异很小，说明新疆杨可
将过多的Cl-、Mg2+和Na+控制在根系中，限制它们向地上部输送，这可能是新疆杨通过减少叶中盐离子的
吸收而保证叶片生长和同化作用所致［14］。K+在土壤和新疆杨根系中均呈较特殊性，2种渠道土壤中K+含
量无显著差异，而2条林带新疆杨根系中K+含量差异显著，且灌渠新疆杨根系中K+含量明显高于退水渠，
其原因可能是灌渠新疆杨生长旺盛，其生理代谢需要较多的K+，而退水渠新疆杨长势较差，需K+相对较
少；灌渠土壤Na／K约为8而退水渠中约为30，退水渠Na含量高对树木吸收K+产生抑制作用，造成树木根
系中K+的缺失［12］。
3 小 结
本研究表明2种盐离子含量不同土壤生长的同龄新疆杨有所差异，土壤盐离子含量高的新疆杨生长状
况明显较差，说明其生长受盐胁迫的影响。但2种生境成熟林新疆杨地上部可溶性盐离子含量及生长季内
动态无显著差异，说明新疆杨对土壤中较高盐离子含量有一定排斥作用，这与对小美旱杨可溶性盐离子含
量的研究结果［6］相似。新疆杨根系对SO2-4 、Ca2+有较强的选择吸收性，可将土壤中过多的SO2-4 、Ca2+排除
其体外，通过限制SO2-4 进入根系减少SO2-4 对树体造成的毒害，新疆杨对Cl-、Mg2+和Na+的选择吸收性
较小，土壤中这3个离子含量的高低对新疆杨根系中盐离子含量的影响较大，但新疆杨能将对树木产生毒害
的Cl-、Na+控制在根系中，限制其向地上部运输。
参 考 文 献
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阅。地址：（050021）石家庄市槐中路286号《中国生态农业学报》编辑部，请在汇款单注明订户详细地址
及需订内容，并将征订回单随汇款一并寄本刊。 本刊编辑部
《中国生态农业学报》征订回单（可以复印）
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邮 政 编 码 邮局汇款 汇款金额（大写）
佰 拾 元
U 元
1999~2006年度
合订本与现刊订数
（均含邮资，其中
1999~2000年度
为《生态农业研究》）
1999年合 订 本（24.00元） 套 2000年散装刊（24.00元） 套
2000年精装合订本（34.00元） 套 2001年散装刊（32.00元） 套
2002年散 装 刊（38.00元） 套 2003年散装刊（70.40元） 套
2004年散 装 刊（70.40元） 套 2005年现 刊（70.40元） 套
2006年现 刊（70.40元） 套 备 注
·地址：（050021）河北省石家庄市槐中路286号《中国生态农业学报》编辑部 ·电话：（0311）85818007
第4期 刘 静等：不同土壤盐分条件下新疆杨可溶性盐离子含量变化的研究 115