全 文 ：收稿日期:2012-11-22;修回日期:2013-05-19
基金项目:宁夏科技攻关计划项目 (2011ZYN051)
作者简介:彭文栋(1965 －)，男，高级畜牧师，本科，研究方向
为荒漠化草地改良与合理利用、草地生态资源与环境，nxspwd
@ 163． com．
宁夏盐池黑沙蒿草场不同改良措施
土壤水分变异规律研究
彭文栋1，朱建宁2，王 川2，陈 斌3，艾 琦4
(1．盐池县农牧科学研究所，宁夏 盐池 751500;2．宁夏农林科学院，银川 750002;
3．银川市金凤区农牧水务局，银川 750002;4．永宁县李俊畜牧兽医站，宁夏 永宁 750100)
中图分类号:S812． 6 文献标识码:B 文章编号:1004-7034(2013)11 － 0088 － 05
关键词:荒漠化草场;黑沙蒿;土壤含水量;深翻;补播
摘 要:为改良以黑沙蒿为优势种的荒漠化草场，使其即保持良好的生态功能，更好地发挥其饲用价
值，为盐池县畜牧业发展提供饲草资源，为同类草场改良提供理论指导和技术支持，试验对盐池县以
黑沙蒿为优势种的荒漠化草场水分时空分布规律进行研究，并探讨适宜的补播时间、方法。结果表
明:以黑沙蒿为优势种的荒漠化草场地表至地下 100 cm 土壤平均含水量在每年的 5—11 月间经过
“一降一升一动平”的过程，时间上的特点是“降长、升快、动态平衡中”，即 5—7 月份降，8 月份升，
9—11 月份保持动态平衡。深翻补播措施效果最好，夏季可采取沟播措施利用土壤深层水改良草场，
10 月份土壤动态平衡的时段内因土壤墒情好可考虑深秋移栽。
黑沙蒿(Artemisia ordosica Krosch．)是菊科蒿属
龙蒿［Sect． Dracunculus(Dracunculi)Bes． s］组植物，多
分布于海拔 1 500 m 以下荒漠与半荒漠地区的流动
与半流动沙丘或固定沙丘，也可生长在干草原与干旱
坡地上，在荒漠与半荒漠地区常组成植物群落的优势
种或主要伴生种，是良好的固沙植物之一［1 － 2］，它除
具有中等饲用价值外，还具有耐沙埋、抗风蚀、扎根
深、分枝多、结实率高等生态生物学特性，使其在农牧
过渡带成为固定流沙的先锋植物［3］。黑沙蒿草场有
明显的排他性，因此少见其他植物，只偶见虫实
(Corispermum spp．)、狗尾草(Setariaviridis)、小画眉草
(Eragrostispoaeoides)、蒺藜(Trbulusterrestris)等。在沙
化的土地上，黑沙蒿可以很快地入侵到以西藏鸡儿
(Caraganatibetica)、狭叶锦鸡儿(C． steno Phylla)、长
芒草(Stipabungeana)等为建群种的地带性群落中去，
并随着沙化的加剧取而代之。
宁夏盐池县地处干旱半干旱农牧交错带，是宁夏
唯一的牧区县，该县中北部以黑沙蒿为优势种的草场
占总面积的 30%以上。黑沙蒿含有挥发性物质，气
味浓并有苦味，适口性差，除骆驼外，其他家畜一般不
食。在饲草缺乏时(如早春) ，山羊、绵羊也采食，但
在盐池县以滩羊为主导产业的畜牧业中，通过羊只采
食利用此类草场的饲用价值较低。黑沙蒿抗逆性强，
是很好的固沙植物，如何改良利用此类草场，使其既
能保持固有生态功能，又能更好地发挥其饲用价值，
是目前干旱区荒漠化草场改良利用的关键问题之一。
试验通过研究以黑沙蒿为优势种的荒漠化草场的时
空水分动态变化规律，提出改良措施，达到发挥其饲
用价值目的，现报道如下。
1 研究区基本概况
盐池县位于宁夏回族自治区东部，地理坐标为北
纬 37°04 ～ 38°10、东经 106°30 ～ 107°41。盐池县
北部风沙区地处我国大陆腹地，位于毛乌素沙地西南
缘，处于鄂尔多斯台地向黄土高原过渡地带。该区地
貌类型复杂，地形起伏较大，土地类型以滩地、平地、
缓坡地、丘陵地、沙丘地为主。由于远离海洋，气候干
燥，降水量少，年平均降水量仅为 296． 5 mm，年际变
化幅度高达 30 % 以上;降水多分布在 7 — 9 月份，
这一时期降水量占全年的 65 % 以上;蒸发量为降
水量的 5 ～ 7 倍。无霜期为 124 d 左右，≥10 ℃年
有效积温为 2 945 ℃左右，年日照时数为 2 867． 3 h，
全年太阳辐射总量为 140 kJ /cm2。该县最主要的气
候特点是风多而大，常出现沙尘暴，最大风力可达 11
级，多集中在 11 月份和翌年 4 月份，主要风向为西北
风，最常见风速为 8 ～ 9 m /s(2 m 高处) ，起沙风速
为 4． 83 m /s(2 m 高处)。
2 试验设计
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Heilongjiang Animal Science
and Veterinary Medicine № 11 2013
DOI:10.13881/j.cnki.hljxmsy.2013.21.043
2013 年 11 月(上)
试验地位于盐池县花马池镇曹泥洼自然村南沙
坡荒漠化草场，主要优势种为黑沙蒿。选取未改良草
场(对照)、旋耕改良草场和深翻改良草场为 3 个处
理，每个处理设 3 个平行样地。
土壤水分在干旱区用水中占有举足轻重的地位，
水分状况及其变化规律是科学利用土地资源的前提。
通过了解土壤水分状况，掌握土壤水分动态变化，提
高土壤水分的利用效率，对于改善干旱地区的生态环
境有着极为重要的意义［4 － 6］。
在牧草主要生育期内，于每月 1，15 日，采集 0 ～
100 cm土体样品(10 cm一个层次，共 10 层) ，测定土
壤含水量。
3 结果与分析
3． 1 一年内各月 1 m深土壤平均含水量、降水量、蒸
发量等的变化规律(见图 1、图 2、图 3、图 4)
图 1 以黑沙蒿为优势种草场 100 cm土壤含水量
图 2 盐池近 27 年降水量、蒸发量与气温(平均数)
图 3 盐池近 27 年间各月份蒸发量是降水量的
倍数(平均数)
由图 1 可以看出:土壤含水量从每年 5 月份开始
至 11 月份经过 3 次大的变化过程。第 1 阶段起从 5
月初到 7 月底 8 月初，历时 3 个多月，土壤含水量达
图 4 植物凋萎土壤含水量
到一年中的最低水平。在整个下降过程中，6 月初和
7 月中旬土壤含水量有 2 次较小幅度的回升。第 2
阶段是土壤含水量的回升过程，从 8 月初到 9 月初，
历时 1 个月，土壤含水量达到较高值。第 3 阶段是从
9 月初到 11 月初，这 2 个月时间内土壤含水量经过
一个下抛物线的下降到恢复的变化过程。从上述土
壤含水量变化分析得出:第一，土壤含水量上升快，历
时 1 个月;第二，土壤含水量下降时慢，历时 3 个月;
第三，动态平衡从 9—11 月份。
用盐池县的多年降水与气候变化来分析这种变
化规律的必然性。由图 1、图 2 可以看出，5—7 月底，
在这个时段中出现“三升一降”现象，即气温升、蒸发
量升、降水升、土壤含水量下降。主要原因是该时段
的蒸散量(植物蒸腾量和地表的蒸发量之和)远大于
天然降水渗入土壤中的水量。忽略这个时间段的植
物蒸腾，单从蒸发量分析，该时段蒸发量的增量远大
于降水量。由图 3 可以看出，4 — 6 月份 3 个月蒸发
量是降水量的 12 倍以上，从 7 月份开始快速下降，即
使下降也达到了 5． 21 倍。从而导致土壤含水量一直
处于下降状态。8 月蒸发量是降水量的 2． 90 倍，在
生长期内是最小值，而降水量达到最大值，土壤含水
量得到了提升。这个阶段体现“两降两升”，即气温
下降、蒸散量下降、降水量提升、土壤含水量提升。
通过对从 5—11 月份 100 cm深土壤平均含水量
变化规律的分析可知，在每年的 5 月份到 8 月初土壤
含水量总趋势是下降的，在此过程中又有 2 次小的回
升过程;这 2 次回升过程的特点是回升很快，在几天
之内又开始下降。如果选择此时进行补播改良，则出
苗好，但很难渡过下一个干旱期;因此，最好的补播期
应在 7 月中下旬，进行抢墒播种，出苗后迅速迎来 8
月份的土壤水分回升期，确保补播牧草出苗后的小苗
有充分保苗的土壤含水量。播期一定不能晚于 8 月
中旬，否则随着播种时间的推移补播牧草越冬率会逐
渐降低。
3． 2 年内各月间各层土壤含水量变化规律(见图 5)
由图 5 可以看出:以黑沙蒿为优势种的荒漠化草
场不同月份各层土壤含水量的变化总趋势与图 1 中
的土壤平均含水量变化规律一致。但各土层在不同
月份的含水量变化规律各有特点。具体体现在:1)
地表以下至地下 50 cm为第 1 种类型的变化规律，可
98《黑龙江畜牧兽医》科技版
图 5 以黑沙蒿为优势种草场各月各层土壤含水量
称作多变层;2)地下 50 ～ 80 cm 为第 2 种类型，可称
作缓变层;3)地下 80 ～ 100 cm，为第 3 种类型，为相
对稳定层。各层土壤含水量变化规律详细分析如下。
3． 2． 1 以黑沙蒿为优势种草场地表到地下 50 cm土
壤含水量变化规律 见图 6。
图 6 以黑沙蒿为优势种草场地表至地下 50 cm
各层土壤含水量
由图 6 可以看出，地表至地下 50 cm这 5 层土壤
含水量随着时间变化有如下特点:1)各层随着时间
的变化与 100 cm 变化规律一致，在 1 年内土壤含水
量呈现一降、一升、一稳定的格局。降得慢，升得快，
相对稳定适中。2)在同一时间，从地表向下一层土
壤含水量出现有规律的增加，随着土层的加深而升
高。3)在每年的 10 月初至 11 月初 5 层土壤含水量
一方面在逐渐上升，同时相互间趋于一致。4)地表
到地下 10 cm土壤含水量从 6 月中旬至 8 月上旬低
于植物凋萎土壤含水量，即地下 ＞ 10 ～≤20 cm 土层
7 月上旬和 8 月上旬土壤含水量有 2 次出现低于凋
萎土壤含水量的现象。
根据此变化规律对此类草场进行改良。首先，必
须在 7 月中旬之前对所要补播的地块进行深翻，等待
时机进行播种，随着时间的推移，7 月中旬以后补播
的豆科牧草越冬率会快速下降;而禾本科牧草补播最
迟不能晚于 8 月中旬，否则越冬率会很低，补播效果
不明显。其次，根据土壤越深相对土壤含水量高这一
规律，可以采取沟播或深栽的方法充分利用土壤深层
水。第三，可以在秋季和春季深栽灌木苗以改良此类
草场。
3． 2． 2 以黑沙蒿为优势种草场地下 ＞ 50 ～ ＜ 100 cm
土壤含水量的变化规律 见图 7。
图 7 以黑沙蒿优势种草场地下 50 ～ 100 cm
各层土壤含水量
从图 7 可知，＞ 50 ～≤100 cm 土壤各层含水量
随时间变化的规律没有地表到地下 50 cm 明显。一
方面体现在这 5 层土壤含水量在同一时间里变化幅
度小。这 5 层中的上面 3 层虽说变化幅度小，但变化
趋势与上 5 层相同。而下面 2 层的变化趋势则不同，
具体体现在从 6 月初至 8 月 15 日，80 cm以上各层土
壤含水量一方面在下降的总趋势下有 2 次小的回升，
但上面 2 层没有。另一方面，8 月初 80 cm 以上土壤
含水量开始上升时，下面 2 层还在下降，8 月中旬下
面 2 层才开始回升。究其原因，这段时间天然降水没
有渗入下面 2 层，植物根系继续对土壤深层水分进行
吸收利用而造成的。直到 8 月 15 日天然降水达到了
一定量级后渗入 80 cm以下，才对土壤水分的提高起
到了恢复性的作用。
3． 3 不同改良措施对土壤含水量变化的影响
由图 6 可知，地表到地下 10 cm 土壤含水量从 6
月中旬至 8 月上旬低于植物凋萎土壤含水量(2%)。
地下 ＞ 10 ～≤20 cm 土层 7 月上旬和 8 月上旬土壤
含水量 2 次低于 2． 00%的凋萎土壤含水量。此时在
不加任何保育措施进行改良的前提下，补播任何牧草
或者灌木，成活的概率近乎于零。
通过旋耕补播、深翻补播与未加处理补播对比研
究地表到地下 50 cm 土壤含水量的变化(见图 8)可
知，深翻后地表至地下 30 cm的土壤含水量高于未加
地表处理和旋耕处理，尤其是地下 ＞ 10 ～≤20 cm 的
土壤含水量几乎是同层其他处理的 2 倍之多，效果非
常明显。
4 结论
1)盐池县以黑沙蒿为优势种的荒漠化草场地表
至地下 100 cm土壤平均含水量在一年的 5—11 月份
间经过“一降一升一动平”的过程，时间上的特点是
“降长、升快、动态平衡中”，即 5—7 月份降，8 月份
升，9—11 月份保持动态平衡。土壤含水量下降的这
段时间中最好不要补播。如果需要补播最好在 7 月
中下旬土壤含水量下降的后期进行。在 10 月份土壤
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Heilongjiang Animal Science
and Veterinary Medicine № 11 2013
2013 年 11 月(上)
图 8 以黑沙蒿为优势种草场不同改良措施对
土壤含水量的影响
水分动态平衡时因土壤墒情好，可考虑深秋移栽。
2)盐池县以黑沙蒿为优势种的荒漠化草场地下
＞ 10 ～≤20 cm 土层 7 月上旬和 8 月上旬土壤含水
量 2 次出现低于 2． 00%的植物凋萎土壤含水量。利
用这一规律，根据气象方面的中长期天气预报，可在
7 月中下旬进行抢墒补播，为得到理想的补播效果可
提前深翻整好补播地。
3)盐池县以黑沙蒿为优势种荒漠化草场从地表
到地下 50 cm土壤含水量随着时间的变化上层低于
下层。根据这一规律可采用沟播措施利用，土壤深层
水改良草场。
4)通过研究直播、旋耕、深翻处理后补播牧草对
土壤含量的影响可知，深翻能降低或消除植物蒸腾，
应采取措施保存草场的深层土壤水，提高补播品种的
成活率。深翻措施补播效果最好。
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试剂和有机溶剂等毒性大试剂的使用，避免了试验人
员身体受损。高效液相色谱法还具有多组分同时测
定、运行费用低等优点。特别是流动相配制较容易，
无需特殊试剂与特殊处理，只需高纯水就可完成分
析。“只用水”不仅免用化学试剂而不污染环境，还
可消除化学试剂杂质和大气中二氧化碳溶入碱性试
剂的干扰，排除操作时人为因素造成的误差，使分析
结果的精密度和准确度明显提高。本试验结果表明，
用高效液相色谱测定青贮饲料中有机酸回收率高，试
验变异系数小，4 种有机酸成分的分析约需 35 min，
分离效果明显。因此，用高效液相色谱测定青贮饲料
中有机酸是一种更为简单、快捷、准确的分析方法。
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