全 文 ：书doi:10． 13866 / j． azr． 2015． 06． 16
盐地碱蓬在高盐碱土环境中的生态学意义
①
李从娟1， 孙永强1， 范敬龙1， 翟志忠2， 杨司睿3，
范井伟3， 王婷婷4， 王世杰1， 张 恒1
(1．中国科学院新疆生态与地理研究所，国家荒漠 －绿洲生态建设工程技术研究中心，新疆 乌鲁木齐 830011;
2．国家林业局竹子研究开发中心，浙江省竹子高效加工重点实验室，浙江 杭州 310012;
3． 新疆农业大学，新疆 乌鲁木齐 830052;4． 新疆出入境检验检疫局，新疆 乌鲁木齐 830063)
摘 要:以罗布泊钾盐矿区人工植被生态示范区种植的盐地碱蓬(Suaeda salsa)为对象，重点研究不同土壤类型对
植物生长的影响以及盐地碱蓬在盐碱土改良中的生态学意义。结果显示:全换土区植物个体生长较其他土壤类型
生长良好，而炉渣区生长相对较慢，这说明好的土壤环境利于植物的生长;对于炉渣区而言，虽然其含盐量不是最
高，但因为其孔隙度大的物理性质使其保水力相对较差，因此，植物生长相对最差。而原状土区虽然植物发芽存活
率低，植被盖度低，但是存活的个体生长良好，说明盐地碱蓬一旦适应了盐土环境，高盐土环境不会对其生长产生
较大影响。根冠比结果表明，原状土区 ＞炉渣区 ＞炉渣 +换土区 ＞全换土区，这说明在较差的土壤环境中(高盐 /
高孔隙度)，植物为了更好的生存，必须发展出较为强大的根系，以获取更多的养分和水分来维持生活，这正是植物
适应外界胁迫环境的一种生态机制;对于土壤盐分和养分的研究结果显示:在盐碱土环境中种植盐地碱蓬后，土壤
中的有机碳含量，全氮、全磷和全钾含量随着种植年限的增加而逐年增加。然而，其盐分含量和 pH 在原状土区有
了不同程度的减小，说明盐地碱蓬有利于该区土壤盐碱性的降低以及土壤养分的积累。
关键词:盐地碱蓬(Suaeda salsa);盐碱土;生态恢复;罗布泊
中国盐渍土面积 3． 63 × 107 hm2，占全国可利用
土地的 4． 88%。其中，新疆盐渍土面积最大，
1． 34 × 107 hm2，占可利用土地面积的 19． 75%，占全
国盐渍土总面积的 36． 8%〔1 － 2〕。而罗布泊腹地是
我国盐渍化最为严重的地方之一，盐碱土的治理和
改良是我国生态建设的迫切需要。盐土农业、林业
的开发和生态建设是新疆经济建设和生态保护的重
要举措，也是一个新的增长点，对新疆生态恢复和环
境保护都将产生重要的影响。
罗布泊地处极端干旱、饱和盐渍土、盐尘、温差
大的环境。在这种极端高盐碱环境中开展盐生资源
植物引种研究，对于改善罗布泊钾盐矿区荒漠生态
景观、小气候和生活环境有重要的现实意义;更重要
的是，随着全球人口增加，以及工业化、城镇化进程
的加速，对土地的需求加大。因此，开展盐碱土的改
良和利用具有重要的现实意义。
盐地碱蓬(Suaeda salsa)又名黄须菜，藜科，碱
蓬属，一年生草本肉质化真盐生植物，自然野生牧
草，肉质，喜盐植物，具有很高的抗盐性，而且盐分越
高的地方生长越茂盛，呈纯群落生长，其嫩枝叶可
做蔬菜，叶蛋白含量达 50%。种子可榨油，油脂中
不饱和脂肪酸含量特别丰富(70%)，保健价值极
高。种植盐地碱蓬不仅可明显降低土壤含盐量，而
且可以增加土壤有机质含量及土壤养分〔3 － 5〕。本文
以罗布泊钾盐矿区人工生态试验区为对象，通过在
不同土壤类型下种植盐地碱蓬，探明盐地碱蓬在该
区土壤改良中及生态恢复中的生态学意义，进而为
后期该区的生态绿化提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 研究区概况
本研究在罗布泊腹地的钾盐矿区的生态示范试
验区进行(图 1) ，罗布泊地区属于极端干旱区，是全
球最干旱的地区，被称为地球的“旱极”。特别是干
涸的湖盆区，无地表水，地下水位很高，且为咸水。
第 32 卷 第 6 期
2015 年 11 月
干 旱 区 研 究
AＲID ZONE ＲESEAＲCH
Vol． 32 No． 6
Nov． 2015
① 收稿日期:2015 － 03 － 05; 修订日期:2015 － 06 － 02
基金项目:新疆维吾尔自治区科技支撑项目(201433101) ;中国科学院西部博士专项(XBBS201205) ;国家自然科学基金(31300449)
作者简介:李从娟(1982 －) ，女，博士，助理研究员，主要从事生态恢复与环境保护研究． E-mail:li_congjuan@ 163． com
通讯作者:翟志忠． E-mail:guolinzzz@ 126． com
1160 － 1166 页 http:/ /azr． xjegi． com
年降水量仅 10 ～ 20 mm，年蒸发量在 3 000 mm 以
上，干燥度 30 ～ 60，相对湿度在夏季几乎为零，除周
边山麓有少量咸泉出露及暴雨后形成的临时性积水
外，地面滴水无存，全被坚硬的盐壳覆盖。盐壳厚度
达 60 cm，剥离盐壳后，其下土壤含盐量依然在 30%
左右，土壤养分极为贫瘠，质地坚硬，其化学性质见
表 1，因此，该区植物难以生存〔6 － 9〕。陈宗器〔10〕曾形
容此地为“除两极以外，可称世界最荒凉之区域”。
据统计，罗布泊地区现有植物种类约占新疆维管束
植物的 1%、全国的 0． 13%，是国内植物种类最少的
地区之一。多年以来，其恶劣的水土条件被视为
“绿化禁区”〔11 － 13〕。罗布泊严酷的环境条件已严重
地影响到矿区的生产和生活，企业迫切需要绿化盐
碱地，改善周边环境。因此，在该区发展盐生植物资
源不仅可以改善该区的生态和生活环境，同时有利
于盐碱土的改良。
图 1 研究区及研究点示意图
Fig． 1 Sketch maps of the study area and the study sites
1． 2 样品的采集
土壤样品采自于罗布泊钾盐矿区的人工生态示
范区的原状土改良区，将该试验区盐碱土表面 60
cm 盐壳剥掉，设置了 4 个土壤类型，分别为:① 直
接剥掉盐壳的原状土区;② 在原状土中混入 40 cm
的炉渣(炉渣区);③ 在原状土中混入 20 cm 厚炉
渣 + 20 cm厚红柳井沙土(炉渣 +换土区) ;④ 在原
状土中混入 40 cm 厚柽柳井沙土(全换土区)。原
状土，炉渣及柽柳井沙土的化学性质见表 1。按照
播种 15 kg·hm －2的原则，于 2013 年 5 月初和 2014
年 5 月初在 4 个实验区播种了盐地碱蓬，4 个实验
区采取相同的灌溉制度和管理模式，运用淡水滴灌，
每次灌水 2 h，5—6 月每 5 d 灌水 1 次，7—9 月每
3 d灌水 1 次。土样采集均为 0 ～ 20 cm 层混匀土
样，分别于 2013 年初采集未种植植物之前的原状土
土样，2013 年底采集种植植物 1 a 后每个试验区的
土样，以及于 2014 年底采集种植植物 2 a 后每个试
验区的土样，每个研究区土壤取样 5 个，最后取平均
值进行分析。
植物生长过程的测量于 2014 年 7 月 8 日、7 月
28 日和 8 月 14 日进行，在每块实验地随即选取生
长健康的 15 株，分别测量其植物株高，冠幅长和冠
幅宽，并于 8 月 25—26 日收割测量单株的地上和地
下生物量，同时在每块试验区随机选取 3 个单位面
积为 1 m2 的样方，收取所有植株的地上和地下生物
量及干重，进而计算其产量。
1． 3 样品分析
土样经自然状态风干后过 0． 25 mm 筛，用于土
壤化学性质的分析，pH、电导率和总盐含量用土水
比1∶ 5溶液测定，土壤有机碳含量采用重铬酸钾外
表 1 不同土壤类型的化学性质
Tab． 1 Chemical properties of different types of soil
土壤类型 pH 电导率/(mS·cm －1)
总盐
/(mg·g － 1)
土壤有机碳
/(g·kg －1)
全氮
/(g·kg －1)
全磷
/(g·kg －1)
全钾
/(g·kg －1)
原状土 8． 93 61． 3 295． 16 1． 45 0． 074 0． 18 8． 72
炉渣 8． 38 5． 43 49． 25 7． 22 0． 11 0． 23 20． 58
柽柳井沙土 7． 86 2． 07 14． 89 1． 59 0． 08 0． 19 7． 98
16116 期 李从娟等:盐地碱蓬在高盐碱土环境中的生态学意义
加热法测定，土壤全氮含量采用凯氏定氮法(K －
370)测定，土壤全磷含量采用高氯酸、硫酸消化，钼
锑抗比色法(UV －2450)测定，全钾用火焰光度计法
测定〔14〕。
1． 4 数据分析
所有数据通过 SPSS 13． 0 统计分析求得，单因
素方差分析结合 Tukey’s HSD 检验(α = 0． 05)来确
定不同处理之间植物生长状况是否存在显著差异，
以及种植 1 a后和 2 a后土壤性质的差异，最后采用
Oringe 8． 0 进行制图。
2 结果与分析
2． 1 不同土壤类型下盐地碱蓬的生长状况
由表 2 可知，生长初期盐地碱蓬在全换土区生
长最快，其株高和冠幅显著大于其他区，这可能是因
为全换土区的土壤类型更有利于其发芽生长，而原
状土区的株高和冠幅最小，说明在土壤含盐量极高
的区域不利于其发芽和生长。然而到生长后期(8
月 14 日)，原状土区的冠幅长和宽显著高于其他
区，这说明盐地碱蓬经过一段时间的生长，已经适应
原状土这种高盐的环境;另一方面可能因为原状土
区的高盐碱环境，使该区萌发和存活的植株相对最
少，其密度小，植株之间的竞争相对较小，故其冠幅
相对其他区生长较快。这个结果也可以从表 3 得
到，虽然原状土中个体的生物量较炉渣区和炉渣 +
换土区大，但其产量却远小于其他 3 个区。表 3 的
研究结果也表明，全换土区植物个体生长最快最好，
而炉渣区生长相对较慢，这可能是因为炉渣孔隙度
大，使其保水力相对较差。根冠比的研究结果表明，
原状土区 ＞炉渣区 ＞炉渣 +换土区 ＞全换土区。
2． 2 土壤养分的变化
由图 2 可知，种植盐地碱蓬后，土壤养分含量有
明显改善。对于原状土区而言，种植人工植被 2 a
后，土壤有机碳，全氮均显著增加(P ＜ 0． 05);而在
炉渣区和炉渣 +换土，种植植被 2 a 后，土壤全氮和
全磷含量较一年高，而炉渣区土壤有机碳和全钾含
量却出现了不同程度的减小，且炉渣区的有机碳和
全钾含量显著高于其他区。这是因为炉渣区的炉渣
本身有较高的有机碳和全钾含量，植物可以从土壤
中吸取较多的有机碳和全钾，随着种植年限的增加，
其有机碳和全钾呈减小趋势。对于炉渣 +换土区，
有机碳和全钾含量基本无变化。而在全换土区，随
着种植年限的增加，土壤有机碳、全氮、全磷和全钾
均出现了增加趋势(P ＜ 0． 05)，只有全钾增加不显
著(P ＞ 0． 05)。
2． 3 土壤盐分变化
由图 3 可知，原状土区的 pH、电导率和总盐均
随着种植年限的增加呈减小趋势，且电导率和总盐
含量达到显著水平，说明在原状土区种植盐地碱蓬
后对于减少盐碱土的碱性和盐含量有重要作用。而
表 2 不同土壤类型盐地碱蓬的生长过程对比
Tab． 2 Comparison of growth process for Suaeda salsa in the different types of soil
土壤类型
7 月 8 日 /mm
株高 冠幅长 冠幅宽
7 月 28 日 /mm
株高 冠幅长 冠幅宽
8 月 14 日 /mm
株高 冠幅长 冠幅宽
原状土区 12． 7c 20． 1ab 20． 4b 23． 2b 38． 4a 26． 2b 36． 7b 50． 9a 48． 3a
炉渣区 21． 1b 19． 1ab 20． 5b 26． 1b 25． 8b 26． 2b 37． 4b 31． 7b 30． 8b
炉渣 +土区 22． 7b 19． 8b 20． 3b 29． 8b 25． 6b 26． 3b 39． 9b 31． 6b 33． 9b
全换土区 25． 7a 22． 8a 24． 3a 37． 3a 27． 1b 28． 1a 56． 3a 32． 1b 30． 2b
不同小写字母代表植物在不同土壤间生长状况存在显著差异(P ＜ 0． 05)。
表 3 不同土壤类型盐地碱蓬的个体生物量及产量对比
Tab． 3 Comparison of individual biomass and yield of Suaeda salsa in different saline alkali soil
土壤类型
个体鲜重 / g
地上部分 地下部分
个体干重 / g
地上部分 地下部分
根冠比
产量 /(kg·hm －2)
地上部分 地下部分
原状土区 39． 137b 2． 239b 7． 051b 1． 022b 0． 147a 678． 825b 105． 69b
炉渣区 21． 591c 1． 411c 4． 898c 0． 554c 0． 139ab 987． 105b 135． 225b
炉渣 +换土区 38． 507b 2． 085b 6． 858b 0． 928b 0． 130b 1 414． 32b 189． 345b
全换土区 64． 603a 4． 538a 17． 248a 2． 101a 0． 122c 4 079． 1a 484． 065a
不同小写字母代表植物在不同土壤间生长状况存在显著差异(P ＜ 0． 05)。
2611 干 旱 区 研 究 32 卷
“炉渣 +土”代表“炉渣 +换土区”;* 代表土壤养分在不同土壤区之间存在显著差异(P ＜ 0． 05)。
图 2 种植 1、2 a后土壤养分含量的对比
Fig． 2 Comparison of soil nutrient content after one year or two years plantation
“炉渣 +土”代表“炉渣 +换土区”;* 代表土壤 pH及盐分
在不同土壤区之间存在显著差异(P ＜ 0． 05)。
图 3 不同种植年限土壤 pH及盐分含量的对比
Fig． 3 Comparison of soil pH and salt content of different
planting years
在全换土区，土壤 pH、电导率和总盐含量随着种植
年限的增加呈增加趋势，说明在罗布泊这种极端环
境中，即便换土种植，土壤也表现出盐渍化现象，这
是由于该区的强蒸发作用以及矿区较强的盐尘。而
在炉渣和炉渣 +换土区，盐分和 pH 随着种植年限
的增加变化不大，这可能是由于植物体吸收的盐分
和盐尘降落达到一种相对的平衡关系。
3 讨 论
3． 1 不同类型土壤对盐地碱蓬生长的影响
在植物 －土壤相互作用关系中，土壤是植物生
根、获取营养的主要环境，是植物生长的基础，其
结构、肥力、深度、化学成分、酸碱度对植物的生长有
一定的影响，而盐分对植物幼苗最普遍和最显著的
效应就是抑制植株生长〔15 － 18〕。杨少辉等〔19〕研究表
明，植物被转移到盐逆境中几分钟后，生长速率即有
所下降，其下降程度与根际渗透压呈正比;最初盐胁
迫造成植物叶面积扩展速率降低，随着含盐量的增
加，叶面积停止增加，叶、茎和根的鲜重及干重降低。
本研究结果显示，全换土区植物个体生长最快最好，
而炉渣区生长相对较慢，这说明好的土壤环境利于
植物的生长。对于炉渣区而言，虽然其含盐量不是
最高，但因为其孔隙度大使其保水能力相对较差，因
此，生长相对不是很好。而原状土区虽然植物发芽
36116 期 李从娟等:盐地碱蓬在高盐碱土环境中的生态学意义
存活少，植被盖度低，但是存活的个体生长良好，说
明盐地碱蓬一旦适应了盐土环境，高盐土环境不会
对其生长产生较大影响，这可能因为其是真盐生植
物，对盐土有较强的适应性。根冠比结果表明，原状
土区 ＞炉渣区 ＞炉渣 +换土区 ＞全换土区，说明在
较差的土壤环境中(高盐 /高孔隙度) ，植物为了更
好的生存，必须发展出较为强大的根系，以获取更多
的养分和水分来维持生活，这正是植物适应外界环
境的一种生态机制。
3． 2 盐地碱蓬在盐碱土改良和生态恢复的生态学
意义
植物对盐碱土有一定的改良作用，它不仅可以
逐渐改变土壤的物理特性，使土壤结构发生变化，质
地变得疏松，透气和贮水能力增强，同时可以减少盐
碱土中的盐分含量，并且可以提高土壤中的养分含
量〔20 － 22〕。土壤中的盐分和营养元素的变化取决于
两个方面，一方面是与其上着生的植物交换，植物通
过聚盐或者泌盐作用将土壤中的盐分吸收或转移;
另一方面是与其下层土壤交换〔21〕。大部分草的须
根系在 0 ～ 20 cm土层中分布量较大，这部分土层中
的养分状况受草生长的影响也较大，一方面根系分
泌物和根际微生物的作用，另一方面是植物凋落物
的分解，进而可以提高土壤中的养分含量。王玉珍
等〔23〕在山东省东营市选择了不能种植农作物的地
区，种植了 6 种植物(翅碱蓬、中亚滨黎、圣柳、白
刺、地肤和罗布麻)对土壤进行改良，研究表明，种
植 3 a 后，土壤有机物和 N、P、K 等均有明显的增
加。种植耐盐植物对盐渍土具有明显的脱盐作用。
张永宏〔24〕研究表明，种植红豆草 0 ～ 20 cm 土层土
壤脱盐率最高，达 56． 5%;其次是苜蓿、聚合草、小
冠花，脱盐率分别为 36． 0%、25． 0%和 22． 2%;苇状
羊茅脱盐率最低，仅为 15． 8% 。本研究结果与以往
研究相似，在盐碱土环境中种植盐地碱蓬后，土壤中
的有机碳含量随着其生长年限增加而逐年增加。在
种植耐盐植物 2 a后，盐渍土壤中的全氮、全磷和全
钾含量都有不同程度的提高。然而，其盐分含量和
pH在原状土区有不同程度的减小，这是因为植物可
以对地表进行覆盖，从而减少地表蒸发，减少盐分在
地表的积累。同时由于植物可以减少地面蒸发，减
少盐分的表聚，削弱了碱度，从而降低了 pH〔25 － 26〕。
而在全换土区则呈增大趋势，说明在原状土区种植
盐地碱蓬，对于降低土壤的盐碱性有重要意义，而在
全换土区种植盐地碱蓬，土壤的盐碱性增加，说明该
区即便换土，土壤依然存在较强的盐渍化现象，这与
该区强蒸发是分不开的。总之，在罗布泊腹地钾盐
矿区种植人工植被不但有利于盐碱土的改良，还有
利于该区的生态恢复以及生活环境的改善。
4 结 论
(1)良好的土壤环境有利于盐地碱蓬的生长，
即植物在全换土区生长最好，而在炉渣区生长相对
较慢，对于炉渣区而言，虽然其含盐量不是最高，但
因为其孔隙度大保水能力相对较差。
(2)在含盐量较高的原状土区，植物发芽存活
少，植被盖度低，但存活的个体生长良好，说明盐地
碱蓬一旦适应了盐土环境，高盐碱土环境不会对其
生长产生较大影响，进一步证实了盐地碱蓬对高盐
碱土有较强的适应性。
(3)在盐碱土环境中种植盐地碱蓬后，土壤中
的有机碳、全氮、全磷和全钾含量随着其生长年限的
增加而逐年增加。盐分含量和 pH 在原状土区有不
同程度的减小，说明在盐碱土区种植盐地碱蓬对于
降低土壤的盐碱性，提高土壤养分含量有重要意义。
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56116 期 李从娟等:盐地碱蓬在高盐碱土环境中的生态学意义
Ecological Significance of Planting Suaeda salsa in Saline /Alkali
Soils in the Lop Nur Potash Mine
LI Cong-juan1， SUN Yong-qiang1， FAN Jing-long1， ZHAI Zhi-zhong2， YANG Si-rui3，
FAN Jing-wei3， WANG Ting-ting4， WANG Shi-jie1， ZHANG Heng1
(1． National Engineering Technology Ｒesearch Center for Desert-Oasis Ecological Construction，Xinjiang Institute of Ecology
and Geography，Chinese Academy of Sciences，Urumqi 830011，Xinjiang，China;
2． Key Laboratory of High Efficent Processing of Bamboo of Zhejiang Province，China National Bamboo Ｒesearch Center，
Hangzhou 310012，Zhejiang，China;
3． Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，Xinjiang，China;
4． Xinjiang Entry-exit Inspection and Quarantine Portal，Urumqi 830063，Xinjiang，China )
Abstract: Lop Nur is one of the most serious salinization regions in the world． In this case，saline soil improve-
ment and ecological restoration plays an important role in improving the ecological landscape，microclimate and liv-
ing environment for Lop Nur Potash mine． This study was conducted in the Lop Nur potash mining artificial vegeta-
tion ecological demonstration area，the planted Suaeda salsa was selected to study the different soil types effects on
plant growth and whole replacement soil than other soil types，and relatively grew slowly in the slag zone，indicating
that good soil environment is conducive to the growth of plants;for slag zone，although the salt content was not the
highest，the large porosity make it have a poor water retention capacity，and therefore，plants in this zone grew not
well． In the original soil zone，although the germination and survival rate was lower，the survival individual grew
well，which indicating that once Suaeda salsa adapted to saline soil environment，high salinity will not influence its
growth． The root shoot ratio results showed that the original soil zone ＞ slag zone ＞ slag + replacement soil zone ＞
whole replace soil zone，indicating that the plants had to develop a more powerful roots to get more nutrients and
water to survive better in the poor soil environment (high salt /high porosity)，such phenomenon is a kind of eco-
logical mechanisms of plant adaptation to stress environment． The results of soil chemical properties after Suaeda
salsa have been planted showed that:soil organic carbon content，total nitrogen，total phosphorus and total potassi-
um content increased with the growing year． while，it reduced the salt content and pH in the original soil area，in-
dicating that Suaeda salsa plays an important role in reducing the soil salts and accumulation of soil nutrients in al-
kali-saline soil area．
Key words: Suaeda salsa;akali-saline soil;ecological restoration;Lop Nur
6611 干 旱 区 研 究 32 卷