全 文 ：第 27卷　第 2期
2006年 6月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journa l o f Inne r M ongo lia Ag ricultural University
Vo.l 27　No. 2
Jun. 2006
沙柳沙障对土壤理化性质的影响*
高　菲 1 , 　高　永 1 , 　高　强 2 , 　严喜斌 3
(1. 　内蒙古农业大学生态环境学院 ,呼和浩特　010019;2. 　乌审旗水电局 ,鄂尔多斯　017300;
3. 　鄂尔多斯市林业治沙科学研究所 ,鄂尔多斯　017000)
摘要:　本试验于 2005年在达拉特旗测定了设置沙柳沙障的沙丘和对照样地(未设沙障)的土壤机械组成 、有机质 、
全氮 、全磷 、全钾 、酸碱度等理化指标 , 对比分析沙柳沙障对土壤理化性质的影响。结果表明:设置沙柳沙障的沙丘
表层细沙含量比对照样地提高 15. 1%、粘粒提高 18. 3 %、粉沙含量是对照地的 1. 8倍 , 说明设置沙柳沙障能够增加
沙丘表层细颗粒含量 ,有效控制地表粗化。设置沙柳沙障后沙丘土壤有机质含量是对照地的 1. 78倍 ,全氮含量是对
照地的 1. 97倍 , 全磷含量是对照地的 1. 64倍 , 全钾含量是对照地的 1. 14倍 , 说明设置沙柳沙障能够改善沙丘土壤
的养分状况。
关键词:　沙柳沙障;　沙丘土壤;　理化性质
中图分类号:　S158. 3　　　文献标识码:　A　　　文章编号:1009 - 3575(2006)02 -0039 - 04
EFFECTS OF SALIX PSAMMOPHILA CHECKERBOARD OF
PHYS ICAL AND CHEM ICAL CHARACTER ISTICS OF SANDY SO IL
GAO Fe i
1 , 　GAO Yong1 , 　GAO Q iang2 , 　 YAN X i - bing3
(1. 　College of E cology and Environm ental Science, InnerMongolia Agricu ltural University, Huhhot　010019, China;
2. 　Wushen County Wa ter Resource and Hydropower, Erdos 017300, Ch ina;
3. 　 Institute of Forestry and Desert Control, E rdos 017300, Ch ina)
Abstract:　The soil physica l com position, o rganic m a tter, to tal nitrogen, tota l phosphorus, to tal po ta ssium and pH o f Salix psam-
m oph ila cchecke rboa rd and contrast sand o f Dalate countyw e re inve stig ated in 2005, the e ffec ts o f Sa lix psammophila checkerboard on
physica l and chem ica l cha rac te ristics of sandy soilw ere ana ly zed. Study indicated tha t estab lishing Sa lix psamm ophila checke rboa rd can
e ffec tively keep the earths surface from coa rsening, becauseSalix psammophila checkerboard can obv iously increa se the fine sand and
clay sand of soil surface, accounting for 15. 1%, 18. 3%, powder sand increased by 1. 8 tim es. O rgan ic ma tter, to ta l nitrogen, tota l
phospho rus and to tal po tassium conten t w as h igher than barren sand, increa sing by 1. 78, 1. 97, 1. 64, 1. 14 tim es, it show ed Sa lix
psammophila checke rboa rd improved fe rtility condition o f so i.l
Key words:　Sa lix psammophila checkerboa rd;　 sandy so il;　phy sica l and chem ica l characteristics
　　治沙技术总体上可以分为工程治沙和生物治沙
两大类 ,机械沙障是工程治沙的主要措施之一[ 1] 。
在自然条件恶劣地区 ,机械沙障是治沙的主要措施 ,
在自然条件较好的地区 ,机械沙障是植物治沙的前
提和必要条件 [ 2] 。防治风沙危害时 ,有些地区往往
由于气候极端干旱而不具备植物固沙条件 ,或者虽
有植物固沙的可能性 ,但在初期 ,为防止风蚀或沙
埋 ,改善植物生长环境 ,需要设置机械沙障[ 9] 。本文
主要研究沙柳沙障设置后对土壤理化性质的影响 ,
不仅可以丰富沙柳沙障方面的研究内容 ,而且为今
后沙柳沙障的设立提供基础依据 。
* 收稿日期:　2006 - 2 - 20基金项目:　国家自然科学基金项目(30360088);国家科技攻关项目(2005BA 517A 04);神华能源股份有限公司项目作者简介:　高菲(1979 -),女 ,硕士研究生 ,主要从事荒漠化防治的研究.
1　研究区自然概况
研究区位于内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗草原乡
境内 ,地处库布齐沙漠中段七里明沙区 ,区域界于东
经 109°48′～ 110°48′,北纬 40°10′～ 40°20′之间 ,总
面积为 400km2。区内地貌类型主要由流动沙丘 、半
固定沙丘 、固定沙丘 、风蚀残丘等构成。气候属温带
大陆性气候 ,年平均温度为 6. 1℃,极端最高温度为
40. 2℃,最低为 - 34. 5℃。年均降水量 310mm大风
日数最多达 48d /a,主风向为西北风 。研究区内土壤
类型有风沙土 、潮土和盐土。由于沙丘或覆沙地的
广泛分布及人为活动的干扰 ,植物种很少 ,主要植物
种为沙生小灌木和蒿类。人工植物主要有沙柳
(Sa lixP sammophila L. )、旱柳 (Salixmatsudana K. )、
柠条 (Caragana korsh insk ii Kom. )等 ,此外还有小片
的人工牧草和农作物 。
2　研究方法
外业调查中 ,依据相似可比原则 ,调查样地选择
立地条件基本相同的沙丘 。经测定 ,沙障规格为 4m
×4m ,栽植的沙柳枝条长为 40cm ～ 60cm ,其长度的
1 /3 ～ 1 /2埋入地下 ,成活的沙柳沙障植被覆盖度为
6. 17%,沙障栽植于 2003年。
土样采集方法:沿垂直沙丘脊线的中线 ,在沙丘
迎风坡的上部 、中部 、下部分别挖土壤剖面取样 ,土
样分为 0cm ～ 30cm、30cm ～ 60cm2层 。
室内分析方法:测定土壤有机质含量采用外加
热常规方法;测定土壤全氮含量采用半微量凯氏法;
测定土壤全磷含量采用高氯酸 -硫酸法;测定土壤
全钾含量采用氢氧化钠熔融 -火焰光度法;测定土
壤酸碱度采用 B4型携带式酸碱度计;测定土壤机械
组成采用比重计法和筛分法 [ 11、12] 。
3　结果分析
3.1　土壤物理性质的变化
3.1. 1　土壤剖面特征　外业调查过程中对土壤剖
面特征进行实地观测 ,结果表明设置沙柳沙障后沙
丘土壤剖面发生了变化。设置沙柳沙障的沙丘有结
皮形成 ,平均厚度 0. 94cm ,呈浅灰黑色;在 0cm ～
10cm内 ,设置沙柳沙障的沙丘与对照地相比 ,土壤
颜色略深 ,呈黄褐色 ,且有较明显的团粒结构 ,而对
照地呈黄色 ,无团粒结构。在 10cm ～ 30cm内 ,设置
沙柳沙障沙丘的土壤颜色发黑 ,具有明显的团粒结
构 ,该层是沙柳根系分布集中层 ,有较多细根分布;
而对照地的土壤为黄色 、无团粒结构 。在 30cm ～
60cm内 ,设置沙柳沙障的沙丘内分布有成活沙柳的
直根 ,土壤特征与对照地基本相同。
3.1. 2　土壤机械组成　机械组成的改变使土壤的
物理性能发生变化 ,从一定程度上说 ,土壤的形成就
是粘粒的形成与机械组成的变化 [ 3] 。试验中对设置
沙柳沙障的沙丘与对照地土壤机械组成中 6个粒级
进行了定量分析 ,见表 2。
表 1　土壤机械组成
Tab1. M echanica l composition of soil　　(g /kg)
深度(cm) 沙丘部位 沙丘类型 粗沙(mm) 中沙(mm) 细沙(mm) 极细沙(mm) 粉沙(mm) 粘粒(mm)
1. 0 ～ 0. 50 0. 5 ～ 0. 25 0. 25 ～ 0. 1 0. 1 ～ 0. 05 0. 05 ～ 0. 005 <0. 005
上部 LC 63. 80 30. 29 829. 20 12. 70 20. 42 43. 59
CS 117. 20 26. 20 719. 60 93. 39 10. 31 33. 20
0 ～ 30 中部 LC 51. 90 31. 89 816. 97 39. 30 16. 33 43. 62
CS 129. 00 37. 99 679. 27 105. 01 12. 21 36. 52
下部 LC 88. 37 66. 57 754. 30 29. 40 16. 31 43. 63
CS 141. 24 6. 10 687. 58 109. 60 14. 62 40. 86
上部 LC 71. 40 118. 09 721. 90 24. 30 20. 54 43. 80
CS 145. 07 30. 09 672. 24 108. 80 10. 21 33. 61
30～ 60 中部 LC 115. 35 5. 51 747. 69 71. 70 20. 42 39. 33
CS 102. 90 28. 99 710. 63 114. 81 9. 20 33. 47
下部 LC 125. 46 71. 20 679. 12 58. 10 32. 82 33. 40
CS 102. 50 4. 30 707. 12 142. 30 10. 32 33. 46
　　注:表中 LC表示沙柳沙障沙丘 , CS表示对照地
40 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报　　　　 　　　　　　　　2006年
　　表 1中 ,在 0cm ～ 30cm ,设置沙柳沙障沙丘的上
部 、中部 、下部粗沙含量分别比对照地降低 45. 56%、
59. 77%、37. 43%, 极细沙含量分别比对照地减少
80. 69g /kg 、65. 71g /kg、80. 20g /kg;细沙含量分别比
对照地提高 15. 23%、20. 27%、9. 70%;粘粒含量比
对照地提高 31. 30%、19. 44%、6. 78%,充分说明设
置沙柳沙障能够明显增加沙丘表层细颗粒含量 ,有
效控制地表粗化 。在 30cm ～ 60cm ,成活沙柳沙障沙
丘不同部位粗沙 、中沙 、细沙含量没有变化规律 ,这
可能受下伏沙层 、地形等条件的影响 。粉沙含量是
结皮形成的关键 [ 3] ,设置沙柳沙障的沙丘上部 、中
部 、下部 0cm ～ 30cm和 30cm ～ 60cm粉沙含量和是
对照地的 1. 8倍 ,这表明沙柳沙障的设置有利于沙
丘表层结皮的形成。
3.2　土壤化学性质的变化
土壤有机质是土壤固相的 1个重要组成部分 ,
也是土壤营养的主要来源 。同时有机质的积累和分
解作用相对强度决定了土壤氮素含量[ 4] 。氮 、磷 、钾
元素是植物生命活动必不可少的养分元素 。土壤酸
碱度是土壤的基本性质之一 ,对微生物的活动 、土壤
有机质的分解以及土壤元素迁移等均有影响 [ 7、8] 。
图 1沙丘土壤有机质含量
F ig. 1 The conten ts of o rganicm a tter in sandy so il
图 2沙丘土壤全氮含量
F ig. 2 The conten ts of to ta l nitrogen in sandy so il
　　由图 1可知 ,在 0cm ～ 30cm内 ,设置沙柳沙障的
沙丘上部 、中部 、下部土壤有机质含量分别是对照地
的 1. 83倍 、1. 84倍 、1. 80倍 。在 30cm ～ 60cm ,设置
沙柳沙障沙丘上部 、中部 、下部土壤有机质含量分别
是对照地的 1. 94倍 、1. 47倍 、1. 75倍 。这是由于沙
柳沙障的设置减缓风沙流速 ,有利于风沙流 、浮尘等
携带来的营养元素的沉积;尤其沙柳成活后在适宜
的环境里 ,不断有沙柳的枯叶残枝凋落进入土壤 ,将
源源不断地补充着土壤有机质含量。
图 2中 ,在 0cm ～ 30cm内 ,设置沙柳沙障的沙丘
上部全氮含量是对照地的 2. 48倍 、中部是对照地的
2. 88倍 、下部是对照地的 2. 65倍;在 30cm ～ 60cm
内 ,设置沙柳沙障的沙丘中部全氮含量是对照地的
1. 18倍 、下部是对照地的 1. 84倍;而沙丘上部全氮
含量与对照地基本相同 ,其原因有待进一步研究。
图 3　沙丘土壤全磷含量
F ig. 3 The contents o f to ta l phosphorus in sandy soil
图 4　沙丘土壤全钾含量
F ig. 4 The conten ts of tota l po ta ssium in sandy soil
41第 2期　　　　　　　　　　　　　　　高菲等:　沙柳沙障对土壤理化性质的影响
　　图 3中 ,在 0cm ～ 30cm内 ,设置沙柳沙障的沙丘
上部 、中部 、下部全磷含量分别是对照地的 1. 81倍 、
1. 51倍 、1. 96倍;在 30cm ～ 60cm内 ,设置沙柳沙障
的沙丘上部 、中部 、下部全磷含量分别是对照地的
1. 86倍 、1. 54倍 、1. 11倍 ,说明设置沙柳沙障有助于
土壤中磷的积累 。由图 4可知 ,在 0cm ～ 30cm内 ,设
置沙柳沙障的沙丘上部全钾含量是对照地的 1. 09
倍 ,中部比对照地提高 39. 47%,但是在沙丘下部全
钾含量却低于对照地 ,此原因有待于进一步的研究;
在 30cm ～ 60cm内 ,设置沙柳沙障的沙丘上部 、中部 、
下部全钾含量分别是对照地的 1. 43倍 、 1. 04倍 、
1. 01倍。
图 5　沙丘土壤酸碱度
F ig. 5 pH in sandy so il
从图 5可以看出 ,在 0cm ～ 30cm内 ,设置沙柳沙
障的沙丘上 、中 、下部酸碱度分别比对照地高 0. 01、
0. 04、0. 13;在 30cm ～ 60cm内 ,设置沙柳沙障沙丘
的上 、中 、下部酸碱度分别比对照地高 0. 05、 0. 3、
0. 22。特别在设置沙柳沙障沙丘中部 30cm ～ 60cm
内酸碱度高达 8. 13,同时可以看出 ,设置沙柳沙障沙
丘酸碱度随深度呈增加趋势。
4　结论
4.1　设置沙柳沙障沙丘的上部 、中部 、下部 0cm ～
30cm 内细沙含量分别比对照地提高 15. 23%、
20. 27%、9. 70%;粘粒含量比对照地增加 10. 39g /
kg、7. 10g /kg、2. 77g /kg,试验表明设置沙柳沙障能够
明显增加沙丘细沙 、粘粒的含量 ,有效控制地表粗
化 。粉沙含量是结皮形成的关键 ,设置沙柳沙障的
沙丘粉沙含量是对照地的 1. 8倍 ,表明设置沙柳沙
障有利于沙丘结皮的形成。
4.2　设置沙柳沙障后沙丘土壤有机质含量是对照
地的 1. 78倍 ,全氮含量是对照地的 1. 97倍 ,全磷含
量是对照地的 1. 64倍 ,全钾含量是对照地的 1. 14
倍;说明沙柳沙障的设置有助于改善沙丘土壤养分
状况。
4.3　上述研究表明设置沙柳沙障有利于改善土壤
的理化性质 ,促使沙丘土壤环境发生变化 ,因此把沙
柳作为当地机械沙障的原料 ,不仅节约了成本 ,而且
更好的防风固沙 。
参　考　文　献:
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