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A preliminary study on salt contents of soil in root-canopy area of halophytes

盐生植物根冠区土壤盐分变化的初步研究



全 文 :盐生植物根冠区土壤盐分变化的初步研究 3
郗金标1 ,2 ,3  张福锁1 ,2 3 3  陈 阳1  毛达如2  尹传华1  田长彦1
(1 中国科学院新疆生态与地理研究所 ,乌鲁木齐 830011 ;2 中国农业大学植物营养系 ,农业部植物营养学重点实验室 ,
教育部植物2土壤相互作用重点实验室 ,北京 100094 ;3 山东省林业科学院 ,济南 250014)
【摘要】 对植物根冠区土壤盐分和盐分组成的变化规律的研究表明 ,盐生草本植物根际土盐分有降低趋
势 ,27 个采样点中仅有 7 个样点根际土盐分是增加的 ;盐生灌木根冠区土壤盐分的变化与植株生长状况
有关 ,幼龄树和生长旺盛的灌木根冠区盐分变化不明显 ,根际土盐分甚至略有下降 ,随着生长势的衰弱 ,根
际土、冠下土和边缘土均表现出土壤盐分的增加 ,增加最明显的地带为树冠边缘 ,根冠区有逐渐形成“盐分
岛”的趋势 ,盐生灌木具有生物积盐作用. 稀盐盐生植物和泌盐盐生植物根冠区 Na + / K+ 比均呈降低趋势 ,
53 个采样点中仅有 14 个采样点的根际土 Na + / K+ 比高于背景土 ,在 31 个冠下土采样点中仅有 10 个采样
点的冠下土 Na + / K+ 比提高 ,但柽柳、白刺生长衰弱后边缘土 Na + / K+ 比有回升趋势 ;拒盐盐生植物芦苇
根际土 Na + / K+ 比则有增加趋势 ,4 个采样点中有 3 个采样点根际土 Na + / K+ 比提高. SO4 - 2/ Cl - 比的变
化在稀盐盐生植物、泌盐盐生植物和拒盐盐生植物间存在差异 ,稀盐盐生草本植物 16 个采样点中有 10 个
样点根际土 SO4 - 2/ Cl - 比增加 ,但稀盐盐生灌木根际土、冠下土 SO4 - 2/ Cl - 比降低 ,边缘土增加 ; SO4 - 2/
Cl - 比在泌盐盐生植物根际土、冠下土和边缘土中均呈明显的降低趋势 ,20 个根际土采样点中仅 3 个采样
点 SO4 - 2/ Cl - 比提高 , 13 个冠下土采样点中只有 1 个采样点 SO4 - 2/ Cl - 比提高 ,边缘土 SO4 - 2/ Cl - 比在 3
个采样点中全部降低 ;拒盐盐生植物芦苇根际土 SO4 - 2/ Cl - 比变化不明显.
关键词  盐生植物  根冠区  盐分
文章编号  1001 - 9332 (2004) 01 - 0053 - 06  中图分类号  S718. 55 + 3 ,S156. 4 + 1  文献标识码  A
A preliminary study on salt contents of soil in root2canopy area of halophytes. XI Jinbiao1 ,2 ,3 ,ZHANG Fusuo1 ,2 ,
CHEN Yang1 ,MAO Daru2 ,YIN Chuanhua1 ,TIAN Changyan1 (1 Xinjiang Institute of Ecology and Geography , Chinese
Academy of Sciences , Urumqi , 830011 , China;2 China Agricultural University , Beijing 100094 , China;3 Shandong A2
cademy of Forestry , Jinan 250014 , China) . 2Chin. J . A ppl. Ecol . ,2004 ,15(1) :53~58.
The results showed that among the 27 sampling sites , the salt content in rhizosphere of herbaceous halophytes
increased at 7 sites and decreased at 20 sites. The variation of soil salt content in the RU E micro2area of shrubby
halophytes was related to the growth status of the plants. The salt content in rhizosphere decreased a little at the
early stage of plant development , but that in RU E micro2area tended to increase and accumulated most quickly at
the site of the canopy edge soil. An obvious variation of salt components was found in the RU E micro2area of dif2
ferent types of halophytes. The Na + / K+ ratio tended to decrease in succulent halophytes and salt secrete halo2
phytes. Among 53 sampling sites , only 14 sampling sites had a higher ratio of Na + / K+ in rhizosphere soil than
in background soil , and only 10 sampling sites had a higher ratio of Na + / K+ in canopy2under soil than in back2
ground soil. However , the Na + / K+ ratio in the canopy edge soil of Tam arix and Nit raria tended to increase
when they grew weakly. By contraries , the Na + / K+ ratio in the rhizosphere was higher than that in back2
ground soil at 3 of 4 sampling sites of Phragmites aust ralia , which indicated that the Na + / K+ ratio in the rhi2
zosphere of exclude halophytes tended to increase. The variation of SO422/ Cl2ratio in the RU E micro2area was
different in the 3 types of halophytes. For salt secrete halophytes , it decreased obviously in rhizosphere soil ,
canopy2under soil and canopy2edge soil ; for succulent herbaceous halophytes , it tended to increase in rhizosphere
soil ; and for succulent shrubby halophytes , it tended to decrease in rhizosphere and in canopy2under soil , and
tended to increase in canopy2edge soil. The SO42 - / Cl - ratio had no big change for exclude2halophytes. The re2
duction of the salts in rhizosphere of herbaceous halophytes was mainly because of their plant uptake , and the ac2
cumulation of salts in the RU E micro2area of shrubby halophytes was because the salt absorbed from the around
soil returned to the RU E micro2area again. Because of the selective uptake by plant , the salt component varied
with different types of halophytes. Most halophytes except Phragmites aust ralia take more Na + , and hence the
Na + / K+ ratio in the rhizosphere tends to decrease. The SO42 - / Cl - ratio in the RU E micro2area of salt secrete
halophytes trended reduce , mainly because this type of halophyte can secrete more Cl - with its growth.
Key words  Halophyte , Rrhizosphere , Salt content .3 中国科学院百人计划资助项目 (2001007) .3 3 通讯联系人.
2002 - 02 - 02 收稿 ,2002 - 07 - 21 接受.
1  引   言
根际是植物根系活动所能影响到的微小区域.
应 用 生 态 学 报  2004 年 1 月  第 15 卷  第 1 期                               
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Jan. 2004 ,15 (1)∶53~58
植物的存在 ,起到了连接土壤生态系统和大气交流
的桥梁作用 ,同时植物的生长还通过对光照、水分、
热量等的再分配以及通过根系分泌物影响到根际的
物质循环和能量流动. 因此 ,根际土无论是其物质含
量还是能量水平都有别于周围土壤 ,成为土壤生态
系统中最活跃、最具生命力的部分. 正因为如此 ,自
1904 年德国科学家 Hiltner 首次提出根际概念以
来 ,根际一直是农学领域和生态学领域研究的热点 ,
有关植物根际分泌物、根际微生物、间套作效应的研
究已有较多文献报道[4 ,5 ,13~16 ,19 ] . 盐生植物作为一
种天然的植物区系 ,其根际的物、能变化是盐生植物
与环境相互关系的综合体现 ,理论上应该最能反映
出盐生植物的生态适应性及其对环境的修饰作用.
根冠区由于受到根系和树冠的双重影响 ,也会发生
不同于周围背景土的物能变化. 在新疆野外调查时 ,
我们发现许多有关盐生植物根冠区异质性的现象 ,
例如 ,在衰老的柽柳 ( Tam ari x spp . ) 边缘 ,围绕树
冠可以看到土壤颜色发生明显的变化 ,土壤颜色呈
深褐色 ,颜色发生变化的土壤上几乎无任何植物生
长 ;而在生长旺盛的柽柳和白刺 ( N it raria spp . ) 树
冠边缘 ,则生长着茂盛的碱蓬 ( S uaeda spp . ) ;在即
将衰老的柽柳树冠内可以看到生长的西北天门冬
( Asparagus persicus) ,而调查中发现西北天门冬只
分布于柽柳冠下. 透过现象看本质 ,这种现象表明 ,
这些盐生植物的根冠区 ,其盐分、水分等物质和能量
可能发生了明显的变化 ,为根际生态的研究提供了
良好的模式. 然而 ,到目前为止 ,有关盐生植物根冠
区土壤盐分、水分、养分、能量变化的研究 ,还鲜见报
道. 基于以上认识 ,本文对一些盐生植物根冠区土壤
盐分含量及其组成进行了初步研究.
2  材料与方法
211  植株调查及土壤样品的采集
在进行盐生植被调查的同时 ,选择典型群落 ,详细记载
群落盖度、种类组成. 草本植物调查其高度 ,灌木记载高度、
冠幅、生长状况. 灌木生长势用目测法 :枝梢枯死 (将死) 30 %
以上记为衰老 ,15 %~30 %为生长弱 ,5 %~15 %为生长中
等 ,几乎无枯死 (将死)枝梢记为生长良好. 随后 ,选择群落建
群种或主要伴生种 ,草本植物按根际土、背景土分别采样 ,根
际土用最经典的抖根法采根上附着土壤 ,背景土采自距离植
株 50~100cm 处 ,采样深度 0~10 和 10~30cm ;灌木分别根
际土、冠下土、背景土 ,个别较大植株分别根际土、冠下土、边
缘土、背景土 ,按 0~10、10~30cm (30~50cm ,视根系分布深
度而定)采样 ,根际土采自根上附着土壤 ,冠下土采自主干至
冠缘的中间部位 ,边缘土采自树冠边缘内外 50cm 处 ,背景
土采自树冠外 200~300cm 处. 采样部位见图 1.
  冠下土、边缘土、背景土均为 3 点采样 ,即 3 次重复 ,根
际土无重复 ,采样时间为 2000 年 7 月 5~15 日 ,采样期内几
乎无降水 ,天气以晴朗为主 ,采样地点为中国科学院新疆生
态与地理研究所阜康生态试验站.
图 1  土壤样品采集部位示意图
Fig. 1 Sampling site of soils.
A :根际土采样部位带 Sampling site of rhizosphere soil ,B :冠下土采样
部位带 Sampling site of canopy2under soil ,C :边缘土采样部位带 Sam2
pling site of the canopy edge soil ,D :背景土采样部位带 Sampling site
of the background soil.
212  土壤样品处理
  土样在自然状态下风干后 ,取风干土 ,磨碎 ,过 2mm 土
壤筛 ,取过筛土壤按土水比 1∶5 制备待测液 ,用于盐分测定.
213  土壤盐分测定
盐分含量用干涸残渣法 ; Na + 、K+ 用火焰光度计法 ;
Ca2 + 、Mg2 + 、CHO3 - 、CO32 - 、SO42 - 、Cl - 用土壤盐分常规滴
定法.
214  数据处理与分析
  本文所指根冠区 ( the area from the rhizosphere to the
canopy edge soil)包括根际、冠下和树冠边缘 ,用 RU E 表示.
为便于数据的比较分析 ,减小采样及盐分测定过程中造成的
人为误差 ,采取特征样点频率统计法 ,即以各样点背景土测
定数值为标准 ,根际土、冠下土和边缘土相应数值与之比较 ,
大于背景土数值的样点记数为 1 ,小于背景土数值的样点记
数为 0 ,然后统计各植物采样点数、大于背景土的根际土、冠
下土和边缘土的样点个数 ,以特征样点的数量大小反映盐分
变化. 鉴于一年生草本植物和多年生草本及盐生灌木根系分
布深度不同 ,一年生草本植物只比较 0~10cm 深度土壤盐
分的变化 ,多年生草本及灌木则比较 10~30cm 深度土壤盐
分含量变化.
3  结果与分析
311  不同生活型植物根冠区土壤盐分的变化
  对 6 种盐生灌木根冠区各采样点不同部位盐分
含量的变化进行比较 ,并按频率统计整理成表 1 ,可
以明显地看出 ,多数灌木根际土盐分含量略有增加 ,
但变化不明显 ,6 种灌木 30 个采样点中有 16 个采
样点根际土盐分含量增加 , 约占采样点总数的
45 应  用  生  态  学  报                   15 卷
53. 3 % ;冠下土和边缘土盐分含量却明显增加 ,32
个冠下土采样点中有 19 个采样点冠下土盐分含量
增加 ,约占采样点总数的 59. 4 % ,边缘土盐分含量
在 7 个采样点中有 6 个是增加的. 这一结果提示盐
生灌木在其生长过程中 ,根际土盐分含量变化不甚
明显 ,但冠下土和边缘土盐分有提高的趋势 ,盐生灌
木具有生物积盐作用.
表 1  盐生灌木根冠区土壤盐分含量变化频率的统计
Table 1 Frequency statistics of soil salt variation in the RUE micro2area
of shrubby halophyte
项目
Item
白刺1) 盐穗木2) 柽柳3) 琵琶柴4) 梭梭5) 黑果枸杞6) 合计
Total
增加率7)
%
R/ S 3/ 7 4/ 6 3/ 7 4/ 6 1/ 3 1/ 1 16/ 30 3. 62
G/ S 5/ 9 4/ 6 3/ 7 4/ 6 2/ 3 1/ 1 19/ 32 12. 94
B/ S 2/ 3 - 3/ 3 - 1/ 1 - 6/ 7 38. 64
R :根际土盐分含量大于背景土盐分含量的样点数 The number of sampling sites in which the
soil salt of rhizosphere soil was higher than that of background. G:冠下土盐分含量大于背景土盐
分含量的样点数 The number of sampling sites in which the soil salt of the canopy2under soil was
higher than that of background . B :边缘土盐分含量大于背景土盐分含量的样点数 The num2
ber of sampling sites in which the soil salt of the canopy edge soil was higher than that of back2
ground. S:样点总数 Total number of sampling sites. 1) Nitraria sibi rica , 2) Halostachys caspica ,
3) Tamarix ramosissima , 4 ) Reaum uria soongorica , 5 ) Haloxyon am modendron , 6 ) L ycium
ruthenicum ,7) Increase for comparing with background soil.
盐生灌木的生物积盐作用受到植株生长状况的影
响 ,表 2 表明 ,无论是泌盐灌木柽柳还是稀盐灌木白
刺 ,植株生长旺盛时 ,根冠区盐分的积聚作用不明
显 ,根际土甚至呈下降趋势 ,随着植株生长势的衰
弱 ,盐生灌木根际土、冠下土和边缘土盐分均有提
高 ,但提高较快的部位为边缘土和冠下土. 这一结果
提示 ,盐生灌木对盐分的生物积聚作用与植物的生
长状况有关 ,生长旺盛的植株 ,盐分的吸收大于归
还 ,加之树冠的遮阴作用 ,根际土壤呈脱盐趋势 ,冠
下土和边缘土盐分变化也不明显 ,盐生灌木的生物
积盐作用微弱 ;随着树龄的增长和生长势的衰弱 ,盐
分的归还逐渐大于吸收 ,盐分的积聚作用加强 ,尤其
是树冠边缘盐分积聚更快 ,逐渐形成以树体为中心
的“盐分岛”现象 ,衰老的盐生灌木有富集土壤盐分
的作用.
  和盐生灌木相比 ,盐生草本植物根际土壤盐分
则呈明显的降低趋势. 对 7 种盐生草本植物各采样
点不同采样部位土壤盐分含量的变化进行比较可明
显地看出 (表 3) ,在 7 种盐生草本植物总计 27 个采
样点中仅有 7 个采样点根际土盐分含量是增加的 ,
其余 20 个采样点根际土盐分含量均降低 ,约占采样
点总数的 74. 1 % ;从盐分含量的平均值看 ,各草本
植物根际土盐分含量也呈降低趋势 ,其中 ,补血草降
低最少 ,为 9. 56 % ,小獐毛最大 ,为 72. 65 % ,但由于
样本数较少尚难于进一步比较. 这一结果表明草本
植物具有良好的土壤脱盐效果 ,如加以植物收获 ,种
表 2  柽柳、白刺根冠区土壤盐分含量的变化
Table 2 Soil salt variation in the RUE micro2area of T. ramosissima
and N. sibi rica( %)
植物种
Species
样株号
Plant No.
背景土
Background
soil
根际土
Rhizosphere
soil
冠下土
Canopy2
under
soil
边缘土
Canopy2
edge
soil
植株高
Plant
height (cm)
生长势
Growth
potential
柽柳1) 13 3. 158 2. 820 2. 470 - 120 良 Strong
21 1. 458 1. 668 2. 565 - 145 弱 Weak
24 3. 805 3. 515 3. 203 - 100 良 Strong
25 1. 395 1. 305 1. 273 - 150 中 Middle
32 3. 185 3. 868 3. 755 3. 447 160 衰 Dying
33 2. 833 2. 543 3. 170 3. 474 180 良 Strong
39 1. 979 1. 981 1. 950 2. 931 140 良 Strong
白刺2) 15 1. 353 1. 330 1. 680 - 42 弱 Weak
20 2. 183 1. 915 1. 715 - 24 中 Middle
21 1. 458 2. 295 2. 340 - 58 弱 Weak
25 1. 395 2. 100 2. 443 - 61 弱 Weak
32 3. 186 - 2. 980 - 39 中 Middle
34 2. 153 1. 898 2. 098 2. 087 38 中 Middle
37 2. 719 - 2. 464 - 65 良 Strong
42 1. 348 1. 223 1. 380 1. 541 70 良 Strong
44 0. 845 1. 588 1. 598 2. 038 70 衰 Dying
1) Tamarix ramosissima ,2) Nitraria sibirica.
表 3  盐生草本植物根际土壤盐分含量变化频率的统计
Table 3 Frequency statistics of soil salt variation in rhizosphere of
herbaceous halophytes
项目
Item
碱蓬1) 猪毛菜2) 盐角草3) 芦苇4) 芨芨草5) 小獐毛6)大叶补血草7) 合计
Total
S 10 3 3 4 2 2 3 27
R 3 1 1 2 0 0 0 7
S:采样点总数 Total number of sampling sites ,R :根际土盐分含量大于背景土的样点数 The
number of sampling sites in which the soil salt of rhizosphere soil was higher than that of back2
ground .1) S uaeda sp. , 2 ) Salsola sp. , 3 ) Salicornia europaeae , 4 ) Phragmites australia , 5 )
Achnatherum splendens ,6) Aeluropus pungens ,7) L imonium gmelinii .
植盐生草本植物将是一个良好的盐渍土改良措施.
312  根冠区土壤盐分组成的变化
  盐分组成是盐渍土的一个重要性质 ,盐分组成
的改变可以影响到盐渍土利用的难易程度. 由表 4
可看出 ,稀盐盐生植物和泌盐盐生植物根际土及冠
下土盐分 Na + / K+比有明显的降低趋势 ,在 53 个采
样点中仅有 14 个采样点的根际土 Na + / K+ 比高于
背景土 ,在 31 个冠下土采样点中仅有 10 个采样点
的冠下土 Na + / K+比提高 ,但灌木白刺和柽柳的边
缘土 Na + / K+ 比几乎没有变化. Na + / K+ 比降低表
明在植物根冠区有 K+的富集现象.
  拒盐盐生植物根际土盐分 Na + / K+ 比变化与
此有所不同 ,芦苇在 4 个采样点中有 3 个采样点根
际土 Na + / K+ 比提高 ,提示在拒盐盐生植物芦苇根
际 Na +富集或 K+ 减少 ,但由于样本量较少 ,尚需进
一步试验验证. 和 Na + / K+ 比变化相比 ,SO4 - 2/ Cl -
比的变化稍有不同 ,泌盐盐生植物根际土、冠下土和
边缘土均呈明显的降低趋势 ,20 个根际土采样点中
仅 3 个采样点根际土的 SO4 - 2/ Cl - 比提高 ,仅占采
样点总数的 15 % ,13 个冠下土采样点中只有 1 个采
551 期            郗金标等 :盐生植物根冠区土壤盐分变化的初步研究         
样点冠下土 SO4 - 2/ Cl - 比提高 ,而边缘土 SO4 - 2/
Cl - 比在 3 个采样点中全部降低.
  稀盐盐生植物根冠区盐分 SO4 - 2/ Cl - 比变化较
为复杂 ,稀盐盐生灌木根际土、冠下土 SO4 - 2/ Cl - 比
明显降低 ,但边缘土提高 ;稀盐盐生草本植物根际土
SO4 - 2/ Cl - 比在 16 个采样点中有 10 个采样点是增
高的 ,表现出根际盐分 SO4 - 2/ Cl - 比增加的趋势.
  芦苇为典型的拒盐盐生植物 ,4 个采样点中 2
个采样点根际土 SO4 - 2/ Cl - 比提高 ,2 个采样点根
际土 SO4 - 2/ Cl - 比 降低 ,表现出几乎不变的趋势 ,
但由于采样点太少 ,这方面的研究又鲜见报道 ,因而
还很难得出明确的结论.
  以上结果提示 ,泌盐盐生植物根际有 Cl - 富集
现象 ,而稀盐盐生草本植物根际和稀盐盐生灌木边
缘土则有 SO4 - 2富集的趋势. 白刺、柽柳 2 个树种边
缘土 SO4 - 2/ Cl - 比表现出完全相反的变化趋势 ,这
与实际现象完全吻合. 调查中发现白刺边缘土比较
疏松 ,而柽柳边缘土则有变硬的趋势 ,这或许是土壤
中 SO4 - 2/ Cl - 比不同的结果 ,但变化的真正原因还
需进一步研究探索. 因此 ,进一步对各类盐生植物根
冠区 ,尤其是拒盐盐生植物根冠区盐分组成的变化
进行研究很有必要.
表 4  盐生植物根冠区盐分组成变化频率的统计
Table 4 Frequency statistics of soil salt components variation in the
RUE micro2area of halophytes
盐生植
物类型
Types
盐生植物种
Species
Na + / K+
R/ S G/ S B/ S
SO4 - 2/ Cl -
R/ S G/ S B/ S
稀盐盐生植物 白刺 N. sibirica 1/ 7 1/ 9 1/ 3 2/ 7 3/ 9 3/ 3
Succulent halophyte 盐穗木 H. caspica 2/ 6 3/ 5 - 2/ 6 2/ 5 -
梭梭 H. ammodendron 0/ 3 0/ 3 1/ 1 1/ 3 1/ 3 -
黑果枸杞 L . ruthenicum 1/ 1 1/ 1 - 0/ 1 0/ 1 -
碱蓬 S uaeda sp. 2/ 10 - - 6/ 10 - -
猪毛菜 Salsola sp. 1/ 3 - - 2/ 3 - -
盐角草 S. europaeae 1/ 3 - - 2/ 3 - -
泌盐盐生植物 柽柳 T. ramosissima 2/ 7 3/ 7 2/ 3 1/ 7 1/ 7 0/ 3
Salt secrete halophyte 琵琶柴 R. soongorica 3/ 6 2/ 6 - 0/ 6 0/ 6 -
芨芨草 A . splendens 0/ 2 - - 1/ 2 - -
小獐毛 A . pungens 0/ 2 - - 0/ 2 - -
大叶补血草 L . gmelinii 1/ 3 - - 1/ 3 - -
拒盐盐生植物 芦苇 P. australia 3/ 4 - - 2/ 4 - -
Exclude halophyte
R:根际土 Na + / K+ 或 SO4 - 2/ Cl - 大于背景土的样点数 The number of sampling sites in which the ratio
of Na + / K+ or SO4 - 2/ Cl - of rhizosphere soil was higher than that of background. G:冠下土Na + / K+ 或
SO4 - 2/ Cl - 大于背景土的样点数 The number of sampling sites in which the ratio of Na + / K+ or SO4 - 2/
Cl - of the canopy2under soil was higher than that of background . B :边缘土 Na + / K+ 或 SO4 - 2/ Cl - 大于
背景土的样点数 The number of sampling sites in which the ratio of Na + / K+ or SO4 - 2/ Cl - of the canopy
edge soil was higher than that of background. S:样点总数 Total number of sampling sites.
4  讨   论
  (1)试验结果表明 ,盐生草本植物使根际土盐分
降低 ,而灌木对土壤盐分的调节作用与其生长势有
密切关系 ,生长旺盛的灌木 ,根际土壤盐分有降低趋
势 ,随着生长势的衰弱 ,根冠区盐分开始积聚 ,积聚
的重点在树冠边缘一带 ,并有形成以树体为中心的
“盐分岛”的迹象. 盐分岛的大小、边界以及剖面变化
可能与树体大小和根系的分布有关 ,但目前尚未见
有这方面的研究报道.
  丁应祥等[1 ]以非盐生植物杨树为材料 ,研究了
在滨海轻度盐渍化土壤上杨树根际土盐分含量的变
化. 结果表明 ,根际土全盐、盐分率均高于非根际土 ,
另外一些以非盐生植物为材料进行的研究也表明 ,
植物根际有盐分积聚现象[9 ,10 ] ,并认为根际土盐分
含量的提高可能缘于植物对盐分的选择吸收以及盐
分向根际运输的速率. 然而 ,在盐渍土上种植盐生植
物的一些试验则表明 ,种植盐生植物可以有效地促
进土壤脱盐[5 ,6 ,7 ,12 ,18 ] ,这些试验中种植的盐生植物
主要是草本植物或处于幼龄阶段的木本植物 ,目前
未见有关盐生植物根冠区盐分含量变化的研究报
道.
  综合前人的研究 ,根际土盐分的变化 ,盐生植物
和非盐生植物表现出不同的趋势 ,非盐生植物使得
根际土盐分提高 ,而盐生草本植物根际土则有脱盐
作用. 我们的研究表明 ,草本植物根际土壤盐分降
低 ,而盐生灌木在其生长旺盛阶段 ,根际土盐分变化
不明显甚至略有降低 ,随着树龄的增长根际土、冠下
土和边缘土盐分积聚 ,但根际土盐分积聚不如冠下
土和边缘土明显. 这一结果与前人的研究并不矛盾.
盐生植物根际土盐分的降低是因为植物生长过程中
从土壤中吸收了大量的盐分 ,因而通过种植并收获
盐生植物可有效地降低土壤盐分 ,此外 ,植物的遮阴
作用有效地抑制了土壤返盐 ,因而导致根际土和冠
下土盐分呈现出降低趋势 ;盐生灌木生长过程中吸
收的大量盐分通过枯枝落叶或淋洗又返还到冠下和
树冠边缘土壤 ,因此 ,盐生灌木随着树龄的增长表现
出根冠区盐分积聚 ,尤其冠下土和边缘土积聚更快 ,
根际土由于根系吸收带走了部分盐分 ,归还量又少 ,
因而盐分增加较慢甚至略有下降. 可见 ,自然状态下
盐生灌木有生物积盐作用 ,但通过种植盐生植物并
加以收获可以起到生物改良盐渍土的效果 ;利用盐
生草本植物改良盐渍土效果会更好.
  根冠区盐分的变化不仅表现在盐分含量上 ,还
明显地反映在盐分的组成上. 在所有参试植物中 ,除
芦苇根际土 Na + / K+ 比有增加趋势外 ,其余植物根
际土、冠下土和边缘土 Na + / K+ 比均降低 ,表现出
K+ 在根际及整个根冠区富集的现象 ,与丁应祥
65 应  用  生  态  学  报                   15 卷
等[1 ,2 ] 、沈其荣等[10 ]的研究结果一致 ,但在非盐渍
化生境中的一些研究结果则表明植物根际土 K+ 趋
于亏缺[3 ,17 ] . 根际土 K+ 变化被认为是根系对离子
的选择吸收和吸收速率不同造成的[3 ] ,当离子迁移
至根表的速度慢于根系吸收的速率时表现为离子亏
缺 ,而当离子向根表迁移的速度快于根系的吸收速
率时则表现为离子富集. 非盐生植物在非盐渍化生
境中由于对 K+ 的选择性吸收因而常造成根际土
K+亏缺和 Na + 富集 ,盐渍土中富含 Na + 和 K+ ,
Na +对 K+的竞争导致根际及根冠区 K+ 富集 ,盐生
植物由于吸收了大量的 Na + ,因而使得根际及根冠
区 K+富集更为明显 ,这也很可能是目前根际土 K+
变化研究结果不一致的主要原因. 芦苇作为典型的
拒盐盐生植物 ,根系具有特殊的结构和功能 ,能够选
择性吸收 K+ 并减少对 Na + 的吸收[8 ,11 ] ,因而根际
土 Na + / K+ 比呈增加趋势. 然而 ,由于芦苇采样点
太少 ,确切的结论尚需进一步试验证实.
  SO4 - 2/ Cl - 比的变化有所不同 ,稀盐盐生植物
碱蓬、猪毛菜、盐角草根际 SO4 - 2/ Cl - 比呈增加趋
势 ,白刺边缘土 SO4 - 2/ Cl - 比明显提高 ,而泌盐盐生
植物柽柳根冠区和补血草、小獐毛及稀盐盐生灌木
根际土 SO4 - 2/ Cl - 比则降低 ,拒盐盐生植物芦苇变
化不明显. 同样地 ,根冠区 SO4 - 2/ Cl - 比的变化可能
也是缘于根系对 SO4 - 2 、Cl - 的选择性吸收以及树冠
的影响. 然而 ,这方面的研究报道很少 ,根据对柽柳、
琵琶柴、小獐毛叶片分泌液的测定 ,泌盐盐生植物盐
腺分泌的 Cl - 要远多于 SO4 - 2 (陈阳 ,私人通讯) ,表
明这类植物生长过程中可将周围土壤中的 Cl - 富集
于根际周围或整个根冠区 ,这或许是泌盐盐生植物
根冠区 SO4 - 2/ Cl - 比降低的主要原因.
  综合以上的分析可以看出 ,盐生植物根冠区盐
分含量和盐分组成的变化是生物小循环和地质大循
环综合作用的结果 ,生物小循环起了主要作用. 盐生
植物根冠区盐分含量及盐分组成的变化与植物的生
活型和耐盐机理密切相关 ,提示通过植物根冠区盐
分变化的研究可以揭示盐生植物对盐分的适应机
制 ,对盐渍土的生物改良也有一定的指导作用.
  盐分空间分布的差异性大是盐渍土的重要特
征 ,近在咫尺可能导致土壤盐分的剧烈变化 ,这给采
样点的设置带来很大麻烦 ,尤其是背景土采样点的
确定更为困难. 距植株较近会受到植株及根系活动
的影响 ,不能真实反映背景土的真实情况 ,距植株较
远又会因土壤盐分的剧烈变化而失去背景土的代表
性. 背景土应该选在何处目前也无资料可查 ,根据实
际调查 ,参试的盐生草本植物根系分布幅度一般不
是很大 ,而盐生灌木的根系分布常常大于冠幅. 试验
中背景土的确定就是基于这一一般性的调查. 然而 ,
有些灌木的根系可能水平延伸很远 ,甚至超过冠幅
几倍、十几倍 ,显然这样确定背景土采样点也不完全
合理. 因此 ,如何科学地确定背景土的取样位置 ,是
一个很值得研究探索的问题 ,是准确理解盐生植物
根冠区盐分变化的关键.
  本文对盐生植物根冠区盐分变化的研究只是初
步的、尝试性的探讨 ,要揭示盐生植物根冠区生态系
统结构和功能的变化还需从养分、水分、微生物、根
系分布等多方面进行详细研究 ;要正确揭示盐生植
物根冠区盐分的水平变化规律和垂直变化规律即
“盐分岛”的大小、边界 ,尚需加密采样点 ,加强自植
株至背景土方向和垂直方向上盐分梯度变化的研
究 ,这样布设采样点也是合理确定背景土采样位置
的较好方法. 此外 ,土壤盐分的测定还要结合植物体
地下部、地上部元素含量的分析 ,才能更好地解释根
冠区盐分变化的机理.
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