全 文 ：砂引草对滨海盐渍沙质土壤改良作用的研究
关洪斌 ,王晓兰 ,吴　昊
(山东大学威海分校 海洋学院 ,山东威海 264209)
　　摘要:以山东省威海市高区国际海水浴场的砂引草种群为研究对象 , 在其根系附近采集实验组土样并在周围的空白地面上采
集对照组土样 ,测定几组能够说明其土质的数据 , 如土壤中空气的体积 、土壤储水能力 、有机质含量 、土壤 pH 值等。通过将实验组
与对照组进行比较 ,分析得出在滨海盐渍沙质土生长的砂引草可增加土壤中的空气和有机质含量 , 提高土壤颗粒的贮水能力 ,降低
土壤 pH 值 , 同时还有绿化美观的效果 , 可为滨海的土质改良和绿化提供帮助。
关键词:砂引草;盐渍沙质土壤;土壤改良
中图分类号:X171.4　　文献标志码:A　　文章编号:1005-8141(2011)07-0651-04
Application of Messerschmidia sibirica Linn.on Sandy Soil Salinity
GUAN Hong-bin ,WANG Xiao-lan ,WU Hao
(Marine College , Shandong University at Weihai ,Weihai 264209 , China)
Abstract:This research was concentrated on Messerschmidia sibirica Linn., which grew on the beach of international sand beach atWeihai City ,
Shandong Province.The soil samples of the experimental group and the control group were picked up from the root system of Messerschmidia sibirica
Linn.and the blank space around there.Then several sets of data was detected , such as the volume of air , the capacity of storage water , the content of
organic matter , the pH value , and so on.Though the comparison between the experimental group and the control group , it was proved that Messer-
schmidia sibirica Linn.planting on the sandy soil salinity could increase the volume of air , the content of organic matter , and lower the pH value.There
was also the effect of green beauty , so it could help to coastal soil improvement and greening.
Key words:Messerschmidia sibirica Linn.;sandy soil salinity ;soil improvement
　　收稿日期:2011-05-12;修订日期:2011-06-25
基金项目:山东省教育厅项目(编号:1070504430053)。
第一作者简介:关洪斌(1961-),男 , 黑龙江省依兰人 ,博士 ,副教
授 ,主要研究方向为逆境生理 、基因表达 、饵料诱食剂。
　　随着人们对沿海湿地特别是滨海盐碱地区的开
发 ,如何更好地改良和利用滨海盐碱沙质土壤已成为
一项重要的研究内容[ 1] 。研究盐生植物对盐碱土壤的
修复作用 ,将植被资源 、水资源 、盐碱土资源充分结合
是非常实际而且实用的研究项目[ 2 ,3] 。利用盐生植物
的生理学特性将其种植在滨海盐渍土上能增加地面覆
盖 ,减少地面蒸发 ,有效降低土壤含盐量 ,不同程度地
增加土壤有机质含量 ,使土壤孔隙度增加 ,土壤的各项
理化指标得到明显改善 ,环境向良性方向发展[ 4 , 5] 。
砂引草(Messerschmidia sibirica Linn.)别名为紫丹
草 、西伯利亚紫丹 ,多年生草本。全株被白色长柔毛 ,
叶无柄或近无柄 ,狭矩圆形至条形 ,聚伞花序伞房状 ,
近二叉状分枝;花萼 5裂近基部 ,裂片披针形 ,花冠白
色 ,漏斗状;果实有 4钝棱 ,椭圆状球形。砂引草广泛
分布于我国北方内陆沙地 ,内蒙古 、山西 、山东 、河北 、
河南 、甘肃 、宁夏 、陕西 、辽宁 、吉林等省(区)均有分布 ,
国外的蒙古 、原苏联(西伯利亚)也有。砂引草一般 4
月返青 , 5—6 月开花 , 6—7月结果 , 种子 8月下旬成
熟 ,果后仍有一段营养期 , 10 月干枯;具细长的根状
茎 ,匍匐或斜升 , 水平根状茎多分布于表土下 15—
20cm处 ,伸展可达1—2m ,其垂直根可分布到 lm深处。
砂引草主要借根状茎的延伸进行无性繁殖 ,适应干旱 、
盐碱和沙质土壤[ 6] 。
1　材料 、仪器及方法
1.1　实验材料
采样时间为 2010年 5月 25日 8∶30—11∶00 ,采样
地点为山东省威海高区国际海水浴场距海岸基线约
50m的沙地上;采集土壤样本方法为在所选择的代表
性地段任选 3株正常生长的砂引草标记为 1 、2 、3 、4
组 ,分别在其根部设计一个 20cm×20cm样方 ,并把从
样方中所取的土壤样品设为实验组 1 、2 、3;然后分别
在距这4 株砂引草约 5m 处无砂引草的裸露地面上设
计一个相同的样方 ,在该样方内所取的土壤样品设为
对照组1 、2 、3。在每个样方中提取土样均采用多点混
合方法分层取样 ,上层为 0—5cm、中层为 5—10cm、下
层为 10—15cm、深层为 15—20cm[ 7 ,8] 。实验预处理后
带回实验室 ,将每个样方内同一深度的 3种土样充分
混匀 ,土样风干后用孔径为 10目的筛子过筛 ,除去土
中的枝叶 、大中型动物尸体和大块石子再进行实验 。
1.2　采集地描述
一组采集地为威海国际海水浴场人行道边的沙地
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中 ,周围 20cm 无其他植物 ,株高 15cm 。二组采集地为
威海国际海水浴场边的黑松林中 ,周围 20cm无其他植
物 ,株高 10cm 。三组采集地为威海国际海水浴场沙滩
的斜坡坡度约 15°,周围 20cm无其他植物 ,株高 12cm。
四组采集地为威海国际海水浴场沙滩的斜坡坡度约
35°,周围20cm无其他植物 ,株高17cm 。
1.3　实验仪器
752型紫外可见分光光度计(上海普光仪器有限
公司 ,出厂编号:ZW0305081701)、PB-10型 pH计(sar-
torius公司 ,编号:05760821), FD-640型火焰光度计
(上 海 精 密 科 学 仪 器 有 限 公 司 , 出 厂 编 号:
6020509015), JA3103N精密电子天平(上海民桥精密科
学仪器有限公司 ,器号DN010)。
1.4　实验方法
主要有:①土壤中空气体积的测定。首先在试管
中装入 20mL土样 ,沿管壁使土样缓慢下落 ,然后缓慢
用移液滴管加水 ,其间土样会慢慢下降 ,当试管中水面
加至 20mL 刻度处时停止加水 ,计算一共加入的水的
体积 ,该体积即为 20mL 土样中空气所占的体积。在
计算实验组与对照组土样空气体积时采用的是土壤中
空气体积的百分数 ,即每毫升土壤样品中空气的体积 ,
计算方法为:待测土壤中空气的体积/待测土壤的体
积。 ②土壤储水能力的测定。土壤颗粒的贮水能力是
评价植被水分保持与水源涵养功能的重要指标 ,其大
小与土壤厚度 、土壤孔隙状况密切相关 。我们将干燥
的土样置于下部有小孔的试管中 ,称重 ,然后减去试管
的重量即得到湿土的重量;缓慢加水 ,使其没过土样 ,
待试管下端无水流出时称重 ,再引用之前测定干土的
质量即可计算土壤的贮水能力 。计算方法:(湿土质量
-干土质量)/干土质量。 ③土壤含有机物质量比的测
定。利用土壤中有机质在高温加热的情况下会被分解
的原理测定土壤中有机物的质量。即先称量坩锅的质
量 ,加入干土50.0g ,然后在加热套上加热灼烧土样直
至不冒火星 、不冒气体后冷却再称量至恒重 ,所得数据
减去坩锅的质量就得到灼烧后的土样质量 。计算方
法:土壤含有机物的质量比=(灼烧前土样质量-灼烧
后土样质量)/灼烧前土样质量 。 ④土壤 pH 值的测
定。首先 ,在小烧杯中加入 5.00g 土样 ,再加入 pH=7
的NaCl 溶液至土样被完全浸润 ,然后用 pH 计测定各
土壤样品的 pH 值 。 ⑤土壤中 NH+4 的测定。将 5g 土
样溶于 50mL 水中 , 摇匀 , 30min 后过滤 ,取滤液 10mL
加0.5mL 奈氏剂(45g碘化汞 、35g 碘化钾 、112g 氢氧化
钾定容至 1000mL , pH >11), 20min 后在分光光度计
450nm波长下测定吸光度 。根据标准曲线 ,计算 NH+4
的浓度[ 9 , 10] 。 ⑥土壤中 K+的测定 。将 5g土壤样本溶
于50mL水中 ,摇匀 ,30min后过滤 ,利用火焰光度计测
定 ,根据标准曲线计算K+浓度[ 9 , 10] 。
2　实验结果及分析
2.1　土壤中空气体积的比较
通过图 1 可见 ,在所测土层范围内的上层 0—
5cm 、中层 5—10cm、下层 10—15cm以及深层 15—20cm
土壤的空气体积实验组明显高于对照组 ,说明土壤的
疏松度在实验组中较高。砂引草根系的穿插作用增加
了土壤的通气效果 ,同时提高了土壤中有机物含量 ,促
进了土壤生物的繁殖与生长 ,通过土壤生物和砂引草
自身的物理与化学因素的影响 ,使土壤颗粒更加疏松
多孔 。
图 1　实验组与对照组 20mL土样中空气体积的比较
2.2　土壤储水能力的比较
土壤颗粒的贮水能力是评价土壤质量的一个很好
的标准 。在一定的土壤厚度条件下 ,土壤的贮水特征
取决于土壤孔隙的大小及其数量特征 ,或者取决于植
被对土壤孔隙状况改善作用的大小[ 11 , 12] 。从图 2可
见 ,砂引草对所测区域盐碱性土壤的贮水能力产生了
一定的影响 。在这 4个对照组实验中 ,砂引草根系的
土壤贮水能力一般都比相应的空白土壤的贮水能力
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高 ,且这种现象在 10 —20cm 的土层处尤为明显 。这正
是砂引草根系的主要生长区域 ,也正是这种根系的穿
插作用使土壤的储水能力有较为明显的提高 。
图 2　实验组与对照组储水能力的比较
2.3　土壤有机物含量的测定
从图 3可见 ,土样中的有机质含量实验组比对照
组高 ,而且无论是表层 、中层还是下层的土样 ,凡是从
砂引草根系所取的土样中其有机质的含量都比非根系
的空白土样中的有机质含量高 。砂引草之所以能增加
盐碱性土壤的有机质含量 ,主要是因为砂引草落叶以
及残留在土壤中的根系腐烂分解后增加了土壤中的有
机质。根系的代谢活动和枯枝落叶的腐解 ,促进了土
壤微生物数量的增加 ,加速了土壤有机质的转化 ,增加
了土壤养分 ,从而使土壤有机质的含量明显提高。
图 3　实验组和对照组土样中有机物含量的比较
3.4　土壤 pH 值的测定
从这 4组对比实验可见 ,砂引草根系附近所取的
实验组土样的 pH 值比非根系的空白对照组土样的pH
值显著降低(图 4)。这说明在砂引草的作用下 ,盐碱
性土壤的 pH 值可显著降低 ,这对盐碱地的修复有着
非常重要的意义 。
砂引草之所以能够降低盐碱土的 pH 值 ,与其结
构密切相关。首先 ,茎表皮细胞外壁有角质层 ,茎中木
质部导管发达 ,增强了植物的运输能力 ,可为植物体提
供充足水分;栅栏组织细胞为 2—3层 ,内含大量叶绿
体 ,海绵组织 3—4层 ,与栅栏组织分化明显;表皮中分
布的盐腺还可将从根系吸收到植物体内的盐分排出体
外 ,从而使植物体内的盐分保持低水平 ,免遭盐害 。其
次 ,砂引草植株矮小 ,植物周身密生白色长绒毛 ,叶片
较小 ,一定程度上减小了水分的蒸腾面积;砂引草的上
下表皮都分布有气孔 ,表皮细胞具较厚的角质层 ,而且
有大量的表皮毛 ,植物体可通过盐腺将体内过多的盐
分排出体外来适应盐生环境。同时 ,表面具乳头状瘤 ,
既可防止叶内水分过度蒸腾 ,又可反射强光 ,避免叶肉
组织受损;砂引草叶面为等面叶 ,这是由于阳光的强烈
照射和干旱的影响 ,许多旱生植物的叶肉栅栏组织发
达 ,而海绵组织退化 ,故栅/海值较大 ,所以形成了等面
叶;叶内维管束数目多 ,环栅型的叶肉结构大大提高了
光合效能 ,是适应干旱维持正常生理功能的物质基础;
叶脉外有维管束鞘包围 ,发达的维管束 、输导组织 ,既
可使植物叶片获得充足的水分稀释盐浓度 ,抵抗盐胁
迫 ,又为叶肉细胞进行光合作用提供充足水分 ,促进光
合作用的进行[ 6] 。
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图 4　实验组与对照组土壤 pH 值的比较
2.5　NH4+、K+含量的测定
根据图 5可见 ,砂引草生长的沙质土壤中 NH4+、
K+含量都有所升高 ,土壤肥力得到一定的改善 ,其原
因同上。由于砂引草的生长 ,使土质疏松 ,土壤含水能
力增强 ,同时还为土壤中的微生物提供了丰富的有机
质 ,使微生物大量繁殖 。微生物的生长繁殖使土壤中
空气增多 ,涵水能力增强。同时 ,微生物分解有机物 ,
使土壤中的NH4+、K+等无机离子增多 ,提高了土壤肥
力 ,达到土壤与其他生物间形成良性循环 ,改善土质
(图 6)。
图 5　实验组与对照组土样中 NH4+的比较
图 6　实验组与对照组土样中 K+的比较
3　结论
通过实验对比与分析可知 ,砂引草对滨海盐渍沙
质土壤有较明显的改良作用。其原因是砂引草发达的
根系在土壤中生长 ,使土壤中空气含量增多 ,涵水能力
增强对盐碱有一定的吸收作用 。此外 ,枯萎的植株增
加了土壤中有机质含量 ,土壤中微生物量大大增加;而
微生物的生长与代谢使土壤颗粒空隙和 NH4+ 、K+等
无机离子增多 ,提高了土壤肥力 ,在土壤与生物之间形
成了良性循环。土壤微生物承担着土壤中养分元素的
循环和促进土壤矿物质分解的功能 ,对土壤团粒结构
的形成与稳定起着决定性作用。它能改善土壤结构 ,
促进植物的生长与盐碱土的改良 ,砂引草有较好的改
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资渠道以及扶贫资金划拨 、流动 、收入 、分配 , 设立专门的旅游
扶贫办或者农村基层群众监管委员会 , 严格审核扶贫专项资金
的预决算 , 加强扶贫资金的监管力度 , 确保每笔扶贫资金的有
效 、公正使用 , 最大限度地发挥扶贫启动资金的“扶贫” 功能。
③优化分配。旅游扶贫的效果取决于两个因素:制度设计和收
益再分配。前者决定了旅游产业发展的成果最终是否能落实
到贫困人口 ,决定着旅游产业发展的扶贫方向;后者则是旅游
扶贫的基石 ,旅游收益是否通过收入再分配真正给贫困人口带
来经济利益。分配优化方案建议如下:一是通过每个贫困户
500—1000元参股的形式参与地质公园旅游开发。二是保证旅
游业的大部分就业机会应为当地的贫困人口获得 , 保障最贫困
的群体有优先获得就业机会的权利。三是建立旅游收入转移
分配制度[ 9] 。一方面 , 凤山国家地质公园资源属国家所有 , 贫
困人口从旅游开发中获得收益权无法律依据;另一方面 , 地质
公园旅游业开发创造的就业机会有限 , 直接的就业机会更少 ,
大部分贫困人口不能从就业再分配中获得收益。因此 , 建立旅
游扶贫公积金 ,从中抽取一定的比例分配给贫困人口。旅游业
收入再分配要划分各个收入阶层 , 确定贫困等级 , 按照从最低
收入阶层到高收入阶层收益递减的原则进行 ,保证绝对贫困人
口从中获得最大收益。 ④教育培训。教育培训是旅游扶贫重
要板块 ,即“教育扶贫” 。凤山旅游扶贫必须进行旅游扶贫培训
工程 ,设计“地质公园地质遗迹基本常识” 、“旅游服务意识与技
能” 、“旅游经营管理”等模块的课程 ,对基层旅游从业人员进行
阶段性培训 ,以提高贫困人口的旅游服务技能和意识。通过选
拔 、考核 ,由政府安排农户就地参与旅游开发 , 增加其经济收
入。对旅游从业人员的培训不能仅限于旅游服务理念[ 10] , 更
主要的是培养他们的经营理念 ,增强他们的生态保护意识。 建
立一套完善的培训体制 ,贫困人群受聘后按不同的岗位进行技
术和业务素质教育 ,培训合格后才能上岗。
4　结论
构建运营 、保护和支撑三大系统 , 有利于凤山国家地质公
园旅游业的可持续发展 , 有利于充分发挥旅游脱贫致富的经
济 、生态 、社会功能。针对我国类似于凤山国家地质公园这样
典型的资源优势突出与经济落后相矛盾的区域 , 其旅游扶贫工
程必须立足当地实情 , 切忌照搬外国模式 , 严格区分旅游开发
与旅游扶贫的差别 ,落实和消除贫困与旅游可持续发展的协调
统一。论文探索了构建旅游扶贫体系 , 在实践过程中仍有很多
需要进一步改进的地方。此外 , 旅游开发 、扶贫与地质公园遗
迹保护的平衡等诸多问题有待进一步研讨。
参考文献:
[ 1] 张远海 ,黄保健 ,陈伟海 ,等.广西凤山岩溶国家地质公园综合考察
报告[ R] .2005.
[ 2] 徐胜兰.广西凤山国家地质公园地质遗迹价值评价与旅游扶贫研究
[ D] .2009.
[ 3] Aliza Fleiseher A T.Does Rural Tourism Benefit from Agriculture[ J] .
Touri sm Management , 2005 ,(26)∶493-501.
[ 4] Bill Bramwell.Collaboration in Local Touri sm Policy Making[ J] .Annals of
Tourism Research , 1999 , 26(2)∶392-451.
[ 5] 张伟.风景区旅游扶贫开发的效应分析及优化研究[ D] .安徽师范大
学 , 2005.
[ 6] 李万立.旅游产业链与中国旅游业竞争力[ J] .经济师 , 2005 ,(3)∶123
-124.
[ 7] 路科.旅游业供应链新模式初探[ J] .旅游学刊 , 2006, (3)∶30-33.
[ 8] 丁焕峰.农村贫困社区参与旅游发展与旅游扶贫[ J] .农村经济 ,
2006,(9)∶49-53.
[ 9] 钟国平.英西—连南旅游扶贫可持续发展研究[ D] .华南师范大学 ,
2003.
[ 10]申葆嘉.谈旅游高等教育的几个问题[ J] .旅游学刊 , 1998 , (12)∶31
-33.
(上接第 654页)
善土壤理化性质的能力 ,不但能增加地面覆盖 ,减少地
面蒸发 ,有效降低土壤盐量 ,使土壤的各项理化指标都
能得到明显改善 ,而且能提高土壤涵水透气能力 ,增加
土壤的肥力 。根据砂引草的上述特点可见 ,砂引草对
改良滨海盐渍土壤具有十分重要的意义 。
参考文献:
[ 1] 乔勇进 ,赵萍舒 ,李成 ,等.山东省沙质海岸防护林生物生态特性研
究[ J] .防护林科技 ,1996 ,(2)∶7-10.
[ 2] 于雷 ,潘文利.北方沿海泥质海岸盐渍土改良措施及效应[ J] .防护林
科技 , 2003,(4)∶5-8.
[ 3] 毕武臣 ,高明刚.盐碱地改良的技术措施[ J] .防护林科技 , 2001 ,(3)∶
66-67.
[ 4] 徐明岗 ,李菊梅 ,李志杰.利用耐盐植物改善盐土区农业环境[ J] .中
国土壤与肥料 , 2006 ,(3)∶6-9.
[ 5] 李培夫.盐碱地的生物改良与抗盐植物的开发利用[ J] .垦殖与稻作 ,
1999,(3)∶38-40.
[ 6] 项秀丽 ,初庆刚 ,刘振乾 ,等.砂引草泌盐腺的结构与泌盐的关系[ J] .
暨南大学学报 2008 , 29(3)∶305-310.
[ 7] 王苗 ,齐树亭 ,葛美丽.盐生植物对滨海盐渍土生物改良的研究进展
[ J] .安徽农业科学 ,2008 , 36(7)∶2898-2899, 2954.
[ 8] 宋杰 ,等.盐生植物利用与区域农业可持续发展[M] .北京:气象出版
社 , 2002.
[ 9] 郝再彬 ,苍晶 ,徐仲.植物生理学实验[M] .哈尔滨:哈尔滨工业大学
出版社 , 2004.
[ 10] 张志良 ,瞿伟箐.植物生理学实验指导(第三版)[M] .北京:高等教
育出版杜 , 2002∶11.
[ 11] 丁海荣 ,洪立洲 ,杨智青 ,等.盐生植物碱蓬及其研究进展[ J] .江西
农业学报 , 2008 ,20(8)∶35-37.
[ 12] 刘玉新,谢小丁.耐盐植物对滨海盐渍土的生物改良试验研究[ J] .
山东农业大学学报(自然科学版), 2007, 38(2)∶183-188.
[ 13]关洪斌 ,王晓兰 ,杨澜.盐生植物单叶蔓荆对盐碱地的修复效应研
究[ J] .资源开发与市场 , 2009 , 25(11)∶965-968.
[ 14] 关洪斌,王晓兰 ,鞠迪.柽柳对滨海盐渍土的改良作用及其应用[ J] .
资源开发与市场 , 2009 ,25(10)∶918-920.
　
·669·
资源开发与市场 Resource Development &Market 2011 27(07)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·旅游资源·