全 文 ：北疆地区伊犁绢蒿荒漠草地退化与
土壤理化性状相关分析
林祥群1 ,于　磊1, 2 ,鲁为华1, 2 ,范燕敏3 ,栾玉洁3
(1.石河子大学 动物科技学院 ,新疆 石河子　832003;2.新疆建设兵团 绿洲生态农业重点实验室 ,
新疆 石河子　832003;3.新疆农业大学草业科技学院 ,新疆 乌鲁木齐　830000)
　　摘要:研究了不同退化阶段的伊犁绢蒿草地主要经济性状的特征与变化 ,结果表明 ,伊犁绢蒿荒漠
草地在原生阶段 ,重度退化阶段和极度退化阶段 ,草地的各项经济性状均发生了一定变化 ,草地中植物
种数逐渐减少。伊犁绢蒿由原生的建群种退至偶见种乃至消失;植物高度 、盖度下降显著。由于牧压的
加强 ,致使退化草地土壤的物理性状变差 ,退化草地的表层土壤容重和比重较原生草地增大了 1.3倍和
1.1倍 ,孔隙度过大或过小 ,不利植物生长 ,并引起土壤肥力下降;退化草地土壤表层有机质含量较原生
草地下降了 2倍 ,使土壤肥力不能满足植物所需。退化愈严重的草地其土壤水溶性盐含量愈高 。因此 ,
研究土壤的变化状况与草地退化的关系 ,可改善土壤肥力 ,使草地向健康的方向发展 。
　　关键词:草地退化;土壤肥力;可持续发展
　　中图分类号:S 812.3　　文献标识码:A　　文章编号:1009-5500(2008)01-0033-04
　　新疆是我国重要的草地畜牧业经营区 ,也是经济
待发展区 ,拥有草地 5 730万 hm2 [ 1] ,可利用面积 4 800
万 hm2 ,占全国可利用面积的 20.2%,居全国第 3位 ,
其中 ,春秋草地有 1 083.4 万 hm2 ,可利用面积 943.5
万 hm2 ,占全疆可利用面积的 19.7%。据近年来调查
测定 ,新疆已有 80%以上春秋草地表现为不同程度的
退化 ,牧草产量普遍下降了 30%～ 40%。因此 ,通过
对乌鲁木齐春秋草场草地蒿属荒漠草地群落结构 ,种
类成分变化 ,不同退化程度草地土壤理化性状 ,草地退
化与植物种类及土壤性状之间关系等的研究 ,为草地
健康发展 ,提出有效治理措施 。
1　材料和方法
1.1　试验地概况
　　研究区位于天山北坡乌鲁木齐西段 。地理位置为
　　收稿日期:2007-03-05;修回日期:2007-09-17
　　基金项目:新疆兵团绿洲生态农业重点实验室项目(5003-
841001)资助
　　作者简介:林祥群(1980-), 女 ,新疆人 , 在读硕士。于磊为
通讯作者。
N 43°48′22″, E 87°31′27″,为山前平坦开阔地 ,海拔
830 ～ 950 m 。气候属中亚荒漠气候 ,年降水量 230.0
～ 274.8 mm ,集中分布在春季 ,夏季和秋季 ,依次占年
降水量的 31.5%, 30.7%和 24%,年蒸发量 2 570
mm ,干燥度 4 ～ 10 。年均气温 6.5 ℃,无霜期 150 d 。
土壤为灰漠土 ,成土母质为黄土状物质 ,土层较厚 。伊
犁绢蒿荒漠是该地区的地带性植被[ 2] 。
1.2　试验方法
　　依据建种群伊犁绢蒿的性状特征(盖度 ,高度和鲜
重)将研究区划分为 3个不同阶段草地(表 1)。
表 1　草地类型
Table 1　Grassland types
类型 盖度/ % 高度/ cm 鲜重/g ·m -2
原生草地　　 68.7 17.0 182.5
重度退化草地 5 7 18.0
极度退化草地 0 0 0
　　选取不同阶段草地的典型样段 ,采用1 m×1 m样
方 ,各做 3个重复 ,将植被齐地面分种剪割 。测定群落
总盖度 、种盖度 、株高 、多度及鲜重 。
　　选取不同阶段草地及草地秃斑块的典型样段 ,用
33草原与草坪　　2008年　　第 1期　　总第 126期
取土器取 0 ～ 10 cm ,10 ～ 20 cm 和 20 ～ 30 cm 混合土
样测定土壤容重 、比重 、含水量 、有机质 、水溶性盐[ 3] 。
2　结果与分析
2.1　不同退化阶段草地植物种类组成变化
2.1.1　草地植物种类的消长　样地调查结果表明 ,不
同退化阶段草地群落的植物种类组成 ,没有发现新的
植物侵入 ,仅是群落中原有种群组成的数量变化 。原
生草地中植物种类较多 ,伊犁绢蒿处于绝对优势地位 。
随着退化严重 ,草地中植物种的多样性下降 ,群落发生
变化 ,伊犁绢蒿由建群种退至偶见种乃至消失 。原伴
生种和偶见种的叉毛蓬逐渐增至为建群种(表 2),优
势度由原生草地 3.7%升至重度退化草地 44.3%,极
度退化草地的 115.6%(表 2)。
2.1.2　草地植物盖度 ,密度和高度的变化　处于重度
和极度退化的草地群落 ,草群的盖度和高度与原生草
地相比均大幅度下降。在高度上原生草地与退化草地
相差 4 ～ 9倍 ,而极度与重度退化草地植物相同种的高
度相差不明显 ,3者在植物种数上有所不同:极度退化
草地上主要生长着叉毛蓬 ,其他种极少见;重度退化草
地中除叉毛蓬占优势外 ,还可发现少量其他种(表 2)。
2.1.3　草地植物生态经济类群组成与变化　在原生
草地上 ,群落是由半灌木 ,一年生草本和短生草本组
成。半灌木优势度可达 125.6%,占优势地位 ,对群落
环境起建造作用 。其次 ,一年生草本角果黎优势度为
20.0%,短生草本植物为 5.0%。重度 , 极度退化草
地 ,在群落生态经济类群组成的类型上与原生草地差
别较大 ,一年生草本植物叉毛蓬优势度由原生草地的
3.7%,达44.3%,115.6%,跃居优势地位 ,而半灌木则
由建群种退至消失 。
表 2　不同退化阶段草地植物种类组成与变化
Table 2　Species composition and chang different stage of grassland
草地退化阶段 　　　　植物种类 鲜重/ g·m -2 高度/ cm 盖度/ % 优势度/ % 密度/株·m -2
原生草地　　 伊犁绢蒿 S eri phidium transillense 182.5 17.0 68.7 125.6 2 312
涩芥 Malcolmia a f ricana 1.8 5.3 1.0 1.4 12
叉毛蓬 Petrosimonia sibirica 4.3 6.5 3.0 3.7 32
旱麦草 Eremopyrum triticeum 3.5 12.9 2.0 2.8 7 124
角果藜 Ceratocarp us arenarius 25.0 5.8 15.0 20.0 124
弯果葫芦巴 Trigone lla arcuata 1.0 7.5 1.0 1.0 2
灰藜 Chenopodium album 7.5 5.9 2.5 5.0 112
重度退化草地 叉毛蓬 Petrosimonia sibirica 66.0 1.6 22.5 44.3 832
角果藜 Ceratocarp us arenarius 23.0 1.4 4.2 13.6 456
驼绒藜 Ceratoides latens 3.0 1.6 2.0 2.5 73
木地肤 Kochia prostrata 1.5 3.7 1.0 1.3 2
小蓬 Nanop hy ton erinaceum 5.5 2.8 3.0 4.3 13
散枝猪毛菜 S alsola brachiata 4.0 2.1 1.0 2.5 19
极度退化草地 叉毛蓬 Petrosimonia sibirica 200.0 3.5 31.2 115.6 2 500
角果藜 Ceratocarp us arenarius 20.8 1.1 10.0 15.4 943
2.2　不同退化阶段草地土壤质量测定
2.2.1　不同退化阶段草地土壤质地测定　不同退化
阶段草地土壤质地有所差别 ,同一退化阶段不同层次
间差别较小。原生草地为砂质土壤 ,石砾含量高 ,全剖
面均有石砾。0 ～ 10 cm 为细砂土 , 10 ～ 20 cm 和 20 ～
30 cm 为粗砂土 。重度退化与极度退化均为壤土 。重
度退化土壤中存在小砾石 ,且秃斑小而少 。在极度退
化草地上 ,土壤各层干燥 ,层内有小砾石 。
2.2.2　不同退化阶段土壤的物理性状　对 2005年退
化草地土壤容重 ,比重和孔隙度测定 ,结果为原生草地
容重较重度退化草地 ,重度退化草地秃斑 ,极度退化草
地都小 ,即原生土壤质地较退化土壤疏松 。该区不同
退化阶段土壤表层 0 ～ 10 cm 容重随放牧强度的增加
而增大。10 ～ 20 cm 土层容重较 0 ～ 10 cm 、20 ～ 30 cm
34 Grassland and Turf　　(Bimonthly)　　2008　　No.1　　(Sum 　No.126)
的容重小些。表明牲畜过度践踏引起表层土壤紧实 ,
因此土壤容重增大[ 4](表 3)。
表 3　不同退化阶段草地物理性状
Table 3　physical traits in indif ferent stage of grassland
草地退化
阶段
土层深度
/ cm
比重
/ g· cm -3
容重
/ g · cm -3
孔隙度
/ %
原生草地　　 0 ～ 10 2.59 1.17 40.96
10 ～ 20 2.36 1.54 50.52
20 ～ 30 2.87 1.28 41.21
重度退化草地 0 ～ 10 2.84 1.49 44.56
10 ～ 20 2.81 1.13 43.47
20 ～ 30 2.80 1.36 60.28
秃斑块　　　 0 ～ 10 2.79 1.35 50.49
10 ～ 20 2.96 1.39 50.44
20 ～ 30 2.81 1.22 56.70
极度退化草地 0 ～ 10 2.78 1.31 49.93
10 ～ 20 2.83 1.14 2.18
20 ～ 30 2.62 1.39 39.41
　　土壤比重的大小主要取决于土壤的矿物组成和有
机质含量 。原生草地土壤比重较退化草地各阶段要
小 ,即草地退化愈严重 ,土壤的比重愈大 ,土壤的肥力
也愈低(表 3)。
　　土壤肥力因素的协调常依孔性而转移[ 5] 。对农作
物生长发育来说 ,土壤过松过紧均不适宜 ,土壤过紧 ,
妨碍根系伸展 ,过松漏风跑墒 。由表 3 可知 ,原生 ,重
度和极度退化草地都不适合农作物生长(1.14 ～ 1.26
g/cm3),而牧草抗逆性较农作物强 ,因此对土壤的容
重 、孔隙度范围较农作物宽。原生土壤的容重 、孔隙度
对牧草生长基本适合 。虽然极度与重度退化草地的孔
隙度基本满足 ,可它们的容重由于过牧使土壤紧实度
增大 ,不利于牧草生长发育。同一草地不同层次间又
有所不同 ,10 ～ 20 cm 间的土壤质量较 0 ～ 10 cm 、20 ～
30 cm 好些 。
2.2.3　不同放牧强度下土壤水分变化　草地退化越
严重 ,表层土壤含水量越低。在草地同一退化阶段 ,随
着放牧强度的增加 ,土壤表层(0 ～ 10 cm)的含水量明
显降低 ,这是由于放牧强度增加 ,牲畜啃食与践踏强度
加大 ,使表层土壤容重与比重都相应增大;直接影响土
壤团聚体的形成与数量 ,其分散系数亦相应增大 ,致使
总孔隙度减小 ,因而水分含量也相应减少[ 5] 。由图 1
可看出 ,10 ～ 30 cm 土壤含水量较 0 ～ 10 cm 有升高的
趋势 ,这是由于随着牧压强度的增加 , 0 ～ 10 cm 孔隙
度减小 ,土壤紧实度增加 ,通气性下降 ,土壤与大气水
汽扩散受到阻碍 ,影响水分向上传导速度。
图 1　不同退化阶段草地土壤含水量变化
Fig.1　Soil water content of different stage of grassland
2.2.4　不同退化阶段土壤水溶性盐和土壤有机质的
性状　土壤退化愈严重 ,土壤含盐量愈高 ,土壤盐化趋
势愈严重 。新疆的盐土指土壤表面 30 cm 土层含易溶
盐 20 g/kg 以上土壤;土壤易溶盐含量为 3 ～ 20 g/kg
称为盐化 。重度退化草地秃斑含盐量明显高于其他土
壤 ,秃斑盐化程度较重 ,同一退化草地不同土层 0 ～ 10
cm 含盐量较 20 ～ 30 cm 高 , 3 类草地土壤含盐都 ,未
达盐土标准(表 4)。
表 4　草地不同退化阶段土壤化学性状
Table 4　Soil chemical properties in different stage of grassland
草地退化
阶段
土层深度
/ cm
有机质
/g · kg-1
盐总量
/ %
原生草地　　 0～ 10 34.406 0.013 0
10～ 20 15.148 0.011 0
20～ 30 13.690 0.013 0
重度退化草地 0～ 10 17.118 0.027 5
10～ 20 12.885 0.018 5
20～ 30 12.874 0.030 5
秃斑块　　　 0～ 10 17.351 0.049 5
10～ 20 10.924 0.053 0
20～ 30 20.059 0.089 0
极度退化草地 0～ 10 23.145 0.039 0
10～ 20 18.011 0.033 0
20～ 30 15.917 0.029 5
　　土壤有机质含量的高低 ,是衡量土壤肥力的重要
标志[ 6] 。土壤有机质的多寡不但影响土壤的供肥性
能 ,同时也间接影响土壤的物理性状(如:土壤容重 ,结
构和孔隙度),有机质含量愈高则表现为土壤疏松多
孔 ,容重和孔隙度都达较合适的范围 。草地退化愈严
重 ,土壤有机质降低愈明显(表 4)。
35草原与草坪　　2008年　　第 1期　　总第 126期
3　结论与讨论
　　草地退化与土壤退化密切相关 ,土壤稳定性是支
撑草地生产力恢复和稳定的重要因子 ,由于土壤是一
个开放的独立的生态系统 ,只要组成该系统的主要结
构没有退化到完全崩溃的地步 ,土壤作为草地植物的
水分 、养分资源库的功能就不会消失。因此 ,在评价和
改良退化草地时 ,必须系统了解土壤性状 ,如:土体厚
度 ,土壤有机质含量 、土壤容重 、比重 、含水率 、含盐量
等与草地退化程度关系[ 7] 。由试验结果可以看出 ,草
地退化程度与土壤某些性状的变化有一定的相关性 。
不同退化草地的植物学产量差异显著 ,但土壤肥力综
合水平没有如此大的差别。即使在极度退化的草地
上 ,土壤肥力仍然维持在一定的水平。因而 ,只要采取
适宜的改良草地措施 ,如:、划区轮牧 、草畜平衡[ 8] 、施
肥[ 9] 、退牧还草[ 10] 、禁牧封育[ 11] 、补种修复等措施 ,退
化草地仍可恢复生产能力 。
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Correltion analysis on sward degradation and soil
fertility of Yili spunsilksage grassland
LIN Xiang-qun1 , YU Lei1 , 2 , LU Wei-hua1 , 2 ,FAN Yan-min3 , LUAN Yu-jie3
(1.Facul ty o f Animal Science and technology , Shihez i University , Shihez i 832003 ,China;
2.Eco-Agricul ture laboratories in X inj iang , Shihez i 832003 ,China , 3.Pratacultural S cience
Col lege , X inj iang Agricul tural Universi ty ,Urumqi 830000 , China)
　　Abstract:The main characteristics and economic properties in different deg radation stages o f Yili spunsilk-
sage(S eriphidium transi liense)grassland w ere studied in this art icle.The resul ts indicate that a series of chan-
ges happened in economic prope rties of Yili spunsi lksage pasture f rom the primary stage through to the last i.e
the serious o r ex t remely deg radated stage.The plants quantit ies reduced g radually , Yili spunsilksage became in-
cidental species even disappeared f rom the constructive species originally.The height and coverage o f Yili spun-
silksage plants dropped dow n remarkably .Because of the enhance of g razing st ress , soil phy sical prope rties of the
deg radated pasture w ere lead to become w o rse.The volume w eight and specific w eight of the surface soi l in the
deg radated pasture increased to 1.3 and 1.1 times than tho se o f the primary stage , to o big o r to o small for the
soil po rosi ty being unfavo rable to plant g row th and causing the soil fert ility dropped down.Organic ma tter in
the surface soil dropped dow n about tw o times of that in the primary status.These made the soil ferti li ty unsat-
i sfied to the needs o f pasture plants., and mo re sal ts accumulated in the soil.
　　Key words:g rassland deg radation;soil fertility;sustainable development
36 Grassland and Turf　　(Bimonthly)　　2008　　No.1　　(Sum 　No.126)