全 文 ：沙地柏土壤特性与生物量的关系
吴丽娜 ,李春红
(内蒙古自治区林业科学研究院 , 内蒙古　呼和浩特　010010)
摘　要:对毛乌素沙地固定沙地不同地形(沙丘的顶部 、迎风面 、底部)中的沙地柏生物量进行比较 ,分析了土
壤养分状况 、土壤粒径与生物量关系。结果表明:迎风面的氮 、有机质含量比较高 ,能够促进生物量的提高;天
然沙地柏(土层深度 <50 cm)土壤颗粒组成均是以 50 ～ 100 μm的颗粒为主 , 生物量与土壤颗粒之间可相互
影响。
关键词:沙地柏;土壤养分;土壤粒径;生物量
中图分类号:S791.44　　　文献标识码:A　　　文章编号:1007-4066(2009)02-23-03
＊ RelationshipbetweenBiomassandSoilPropertyofSabinavulgaris
WULi-na, LIChun-hong
(InnerMongoliaAcademyofForestryScience, Huhhot010010, China)
Abstract:ThebiomassofSabinavulgarisindiferentterainoffixeddunewascomparedinMaowususandyland,
andtherelationshipsbetweenthesoilnutrientsandbiomassandtheonesbetweenthesoilparticlesizeandbiomass
wereanalyzed.Theresultsshowedthatthecontentofnitrogenandorganicmaterinthewindwardsidewasrelative-
lyhigh, whichcanenhancethepromotionofbiomass.Thesoilparticles(soildepth<50cm)ofSabinavulgaris
werebasedon50 ～ 100μmparticles, thebiomasscaninteractwithsoilparticles.
Keywords:Sabinavulgaris;soilnutrients;soilparticlesize;biomass
　　土壤养分状况是影响植物生长 、繁殖 、生态系统
净生产力等的重要因素[ 1] 。固定沙地 、流动沙地和
滩地是毛乌素沙地的 3种重要景观类型 [ 2] ,三者的
土壤水分含量和养分状况都存在差异 [ 3] 。
沙地柏 (Sabinavulgaris)为柏科(Cupressace-
ae)圆柏属常绿匍匐灌木 ,是一种具有代表性的木本
克隆植物[ 4-7] 。沙地柏具有适应性强 、抗寒 、耐干旱 、
耐瘠薄 、耐盐碱 、生长速度快等特性 ,枝叶茂密 ,萌芽
和萌蘖力强 ,可长期忍受风蚀沙埋 ,适应干旱环境 ,枝
条在沙埋和触地后即可生不定根等特性 ,是干旱 、半
干旱地区和沙区水土保持 、防风固沙的优良树种[ 8, 9] 。
1　研究区概况
研究区位于内蒙古毛乌素沙地腹地乌审旗图克
苏木(38°57′～ 39°1′N, 109°2′～ 109°17′E),该地区属
温带极端大陆性气候 ,降水少 ,干旱多风 ,蒸发强烈 ,
日照充足。年均降水量 360 mm, 80%降水集中在 6
月中旬 ～ 9月中旬 ,年蒸发量约 2 300mm,无霜期 140
～ 150d[ 10] 。年平均气温 6 ～ 8℃ ,年极端最高 、最低
气温分别为 37℃和 -33℃;7月平均气温 22℃, 1月
平均气温 -9.4℃,平均气温年较差为 21 ～ 23 ℃,最
大日较差 14℃。平均年日照时数 2 860h,积温年平
均值为 2 621℃ ,年平均风速 3.4 m/s。该旗境内土
壤以风沙土分布最广 ,约占全旗土壤面积的 78.3 %。
2　研究方法
在沙地柏自然保护区内 ,选择 3种地形即沙丘底
部 、沙丘顶部 、沙丘迎风面作为样地 ,样地的沙地柏盖
度比较大 、样地之间的距离较近 ,每个样地设 2个样
方 ,每个样方面积 5m ×5 m,每个样方内采集 0 ～ 5
cm、20 ～ 25 cm、40 ～ 45 cm土层的沙地柏土壤分析样
本。同时 ,对样地植被进行调查 ,统计沙地柏的高度 、
盖度 、地上生物量等指标 ,计算出均值填入表内。过
筛(0.25mm)测定颗粒组成和养分含量 ,养分含量采
用常规分析方法进行。颗粒组成用 CLY— 2000型激
光颗粒分析仪进行测定 , 3次重复。
第 35卷　第 2期　　　　　　　　　　　　　内　蒙　古　林　业　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.35　No.2
2009年 6月　　　　　　　　　　JournalofInnerMongoliaForestryScience＆Technology　　　　　　　　　　　Jun.2009
＊收稿日期:2009-03-10
作者简介:吴丽娜(1958-),女 ,湖北黄梅人 ,实验师 ,主要从事沙漠化防治及育种等方面的研究工作。
数据采用 MicrosoftExcel2000作图 。
3　结果与分析
3.1　不同立地条件下沙地柏生物量
生物量是指植物生长发育产生的物质总量 ,它
是反映苗木生产力水平的重要指标之一。这个样
地 ,天然沙地柏是一片纯林 ,没有其他植物伴生。由
表 1可知 , 3种地形 ,沙地柏的盖度较大 ,迎风面沙
地柏地上生物量也相对较大 ,鲜重可达 4 000g/m2 ,
沙丘底部沙地柏地上生物量居中 ,鲜重达 2 500 g/
m2 ,沙丘顶部沙地柏地上生物量相对最小 ,鲜重为
550 g/m2。
表 1　样地调查结果
Table1　Investigationofplots
样方名称 地理位置 地形部位 高度/cm
盖度
/%
地上生物量
鲜重 /g· m-2
地上生物量
干重 /g· m-2
沙地柏 1 N:38°57′59E:109°18′07″ 沙丘迎风面 70 90 4 000 2 607.6
沙地柏 2 N:38°57′59″E:109°18′17″ 沙丘顶部 33 100 550 358.55
沙地柏 3 N:38°57′58″E:109°18′08″ 沙丘底部 55 100 2 500 1 629.8
3.2　土壤养分的变化与生物量的关系
养分含量是表征土壤肥力变化的重要特征之
一 。由图 1可知 ,迎风面的全氮含量比较高 ,而且
40 ～ 45cm土层深度的全氮含量为 0.01%,高于 0 ～
5 cm、20 ～ 25 cm土层的含量 ,沙丘底部的全氮含量
随土层深度的增加而降低;3种地形 、3个土层深度
的全磷 、全钾的含量几乎没有变化;迎风面土表土壤
有机质的含量比较高 ,达到 7.63 g/kg,其他土壤有
机质含量较低;沙丘顶部土壤深层 pH值相对较高。
将土壤养分结合生物量的变化可知:迎风面土壤 N
含量最高 、有机质含量最大 、土壤肥力最强 ,其生物
量也最大 。
图 1　固定沙地 N、P、K、有机质含量
Fig.1　ContentofN、P、KandOrganicmaterinthefixedsand
3.3　土壤颗粒组成与生物量的关系
由表 2可知 ,天然沙地柏(土层深度 <50 cm)
土壤颗粒组成主要是 50 ～ 100 μm的颗粒 ,其含量
为 39.4% ～ 70.11%, 小于 50 μm的颗粒含量为
9.22% ～ 49.2%,小于 10μm的物理性粘粒含量为
1.29% ～ 15.4%。
24　　　　　　　　　　　　　　　　　　　内　蒙　古　林　业　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　　第 35卷
表 2　沙地柏的土壤颗粒组成
Table2　ThesoilparticlecompositionofS.vulgaris
样地
土层
深度
/cm
土壤粒径 /μm
200.00
～ 500.00
100.00
～ 200.00
50.00
～ 100.00
20.00
～ 50.00
10.00
～ 20.00
5.00
～ 10.00
2.00
～ 5.00
1.00
～ 2.00 <50 <10
沙地柏 1 0 ～ 5 0 6.74 60.24 21.01 3.29 2.65 3.89 1.60 32.40 8.14
沙地柏 2 0 ～ 5 5.11 27.23 58.17 3.48 1.60 1.37 1.97 0.80 9.22 4.14
沙地柏 3 0 ～ 5 0.02 18.32 68.93 4.38 1.75 1.68 3.00 1.40 12.20 6.08
沙地柏 1 20 ～ 25 18.54 22.79 52.56 3.99 0.68 0.29 0.60 0.40 5.96 1.29
沙地柏 2 20 ～ 25 0 19.33 64.66 1.41 2.17 4.15 5.40 2.11 15.20 11.7
沙地柏 3 20 ～ 25 0 17.40 70.11 0.82 1.28 3.34 4.59 1.78 11.80 9.71
沙地柏 1 40 ～ 45 0.48 10.14 39.40 27.10 8.66 5.75 5.62 2.02 49.2 13.4
沙地柏 2 40 ～ 45 1.63 16.36 44.86 20.25 4.57 5.76 4.64 5.03 40.3 15.4
沙地柏 3 40 ～ 45 0 29.35 56.21 0.83 1.67 4.10 5.39 1.87 13.9 11.4
　　由图 2可知 , 3种立地条件下土层深度为 0 ～ 5
cm的土壤颗粒组成曲线较为一致 ,都是以 50 ～ 100
μm的颗粒为主 , 主要颗粒含量为 58.17% ～
68.93%, 小于 50 μm的颗粒含量为 9.22% ～
32.4%。其中 ,沙地柏 1(迎风面)最高点右侧的曲
线相对其他 2条曲线较为平缓 ,说明土表的土壤粒
径小于 100 μm的颗粒含量较高 ,可达 92.64%,即
迎风面沙地柏的土表颗粒比较细;3种立地条件下
土层深度 20 ～ 25 cm的土壤颗粒组成变化几乎是一
致的;40 ～ 45cm的土壤颗粒也以 50 ～ 100 μm的颗
粒为主 ,沙地柏 1(迎风面)的最高点右侧的曲线较
为平缓 ,小于 100 μm颗粒含量为 88.55%,土壤粒
径相对于其他 2种地形更为细致。
图 2　不同地形剖面的土壤颗粒组成
　　　　　　　　　　Fig.2　Thesoilparticlecompositionofdifferentterrainprofiles　　　　　　(下转第 28页)
25第 2期　　　　　　　　　　　　　　　吴丽娜 ,等:沙地柏土壤特性与生物量的关系　　　　　　　　　　　　　　　
4　结论
通过以上研究得出以下结论:
(1)沙丘的阴坡比阳坡造林成活率高 21.7个
百分点 ,植被较小的立地比植被高的立地造林成活
率高 30%左右。采用座水覆膜和容器苗造林分别
比对照提高造林成活率 29.4个百分点和 35.5个百
分点。
(2)在沙地进行沙地云杉造林时 ,选择沙丘阴
坡 、植被盖度小(30%以下)的立地 。在植被盖度大
(30%以上)的立地上 ,应进行穴状整地(60 cm×60
cm×30 cm)或必要的除草。采用座水覆膜或容器
苗雨季造林等配套措施 ,可使造林成活率达到 80%
～ 90%。
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(上接第 25页)
　　综上所述 ,迎风面的沙地柏的盖度较大 、高度较
高 、生物量较大 ,被风刮起的浮尘就被沉积下来 ,是
导致土壤颗粒的细化现象的重要因素 。同时 ,土壤
颗粒越细 ,土壤保水能力越强 ,有利于沙地柏根系的
吸收 ,会促进沙地柏的生长 。
4　初步结论
(1)迎风面沙地柏土表土壤 N含量及有机质的
含量较高 ,促进植物生长 ,生物量提高 。
(2)天然沙地柏(土层深度 <50 cm)土壤颗粒组
成均是以 50 ～ 100μm的颗粒为主 ,迎风面的沙地柏
的植株较高 ,盖度较大 ,有利于浮尘等颗粒物的沉积 ,
土壤颗粒相对较细。同时 ,土壤颗粒越细 ,持水能力
越强 ,也会促进沙地柏的生长 ,生物量的提高 。
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28　　　　　　　　　　　　　　　　　　　内　蒙　古　林　业　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　　第 35卷