全 文 ：书不同种植年限紫穗槐根际非根际
土壤磷组分含量特征
李金辉，卢鑫，周志宇，赵萍，金茜，周媛媛
（草地农业生态系统国家重点实验室 兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州７３００２０）
摘要：以不同种植年限的紫穗槐根际和非根际土壤为试验对象，采用Ｔｉｅｓｓｅｎ等修正后的 Ｈｅｄｌｅｙ土壤磷素分级方
法，对其有效磷、全磷及不同形态磷组分进行了分析研究。结果表明，不同年限根际土壤有效磷含量均高于非根际
土壤。从无机磷含量特征可以看出除了 Ｈ２ＯＰｉ（水溶磷）和Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ（浓 ＨＣｌ提取无机磷）外，其余无机磷均
是Ｙ６０的含量最高。不同形态磷：除 Ｙ２８的 ＮａＨＣＯ３Ｐｏ（０．５ｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ３ 提取有机磷）外，其他株龄的 ＮａＨ
ＣＯ３Ｐｉ（０．５ｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ３ 提取无机磷），ＮａＯＨＰｉ（０．１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ提取无机磷），ＮａＨＣＯ３Ｐｏ，ＮａＯＨＰｏ（０．１
ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ提取有机磷），Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ（浓 ＨＣｌ提取有机磷）含量均是根际高于非根际土壤相应磷指标含量。
根际土壤有效磷与Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ和Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ含量显著相关（犘＜０．０５），Ｈ２ＯＰｉ与ＴｏｔａｌＰ含量显著相关（犘＜
０．０５），根际和非根际土壤有效磷与ｐＨ值和根际全磷含量相关性均不显著（犘＞０．０５）。
关键词：毛乌素沙地；紫穗槐；不同种植年限；根际土壤；磷组分
中图分类号：Ｓ８１２．２９；Ｓ１５８．３；Ｓ７９３．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１４）０６００６１０８
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１４０６０８
毛乌素沙地是一个多层次的生态过渡带，是以草地放牧业为主的牧、林、农交错地区，属于典型的生态脆弱
区［１］。近年来，由于受气候转暖、人类的不合理开垦和过牧等因素的影响，该地区植被和土壤层遭到不同程度破
坏，自然生态平衡被打破，沙漠化现象日趋严重，为了避免向更低级的生态环境演化，可通过土壤－植物复合系统
的功能提高生态系统的自我修复能力。紫穗槐（犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪）由于具有耐风蚀、耐旱涝、耐寒、耐盐碱，根
系发达，适应性强的特点，已成为毛乌素沙地适宜种植与发展的优良豆科灌木，对该地区有效预防及治理沙漠化
具有显著成效，目前，紫穗槐已成为国内沙漠治理等工程的重要植物［２］。
磷在土壤中易被固定，利用率低，因此，采用磷素分级方法来研究土壤中磷素的形态和有效性，针对土壤中磷
的不同形态进行定量研究，对揭示沙地磷素状况和土壤磷素循环特点具有重要意义。现在越来越多的学者采用
Ｔｉｅｓｓｅｎ和 Ｍｏｉｒ［３］、Ｓｕｉ等［４］以及 Ｇｕｐｐｙ等［５］修正后的 Ｈｅｄｌｅｙ土壤磷素分级体系。该方法克服了Ｃｈａｎｇ和
Ｊａｃｋｓｏｎ［６］的磷分级法的缺陷，是目前较为合理、较具说服力的土壤磷素分级方法。但国内采用此法对土壤磷素
进行分级的研究甚少，并且针对陕北毛乌素沙地磷素研究尚处于空白阶段，因此本研究选择Ｓｕｉ等［４］１９９９年修
正后的Ｔｉｅｓｓｅｎ和 Ｍｏｉｒ［３］磷素分级方法对毛乌素沙地不同种植年限的紫穗槐土壤磷素进行分级，研究紫穗槐对
土壤磷素的聚积以及不同磷素形态在根际微域环境中的含量特征，旨在揭示紫穗槐根际养分利用情况，这对指导
沙地土壤的养分利用及土壤－植物养分循环过程的理论，荒漠区脆弱生态系统的保护和恢复具有十分重要的价值。
１ 材料与方法
１．１ 试验区概况
试验区位于陕西省榆林市靖边县毛乌素沙漠南缘，东经１０７°２８′～１１１°１５′，北纬３６°５７′～３９°３４′之间，海拔
９８０～１５３４ｍ。平均温度７．９℃，绝对最高３７．６℃，绝对最低－２７℃，无霜期１５０ｄ，年平均降水４３８．４ｍｍ。地貌
第２３卷 第６期
Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
６１－６８
２０１４年１２月
收稿日期：２０１２０９０７；改回日期：２０１２１２３０
基金项目：国家科技支撑计划资助项目（２００７ＢＡＤ８０Ｂ０５）和国家自然科学基金项目（３１２０１８４９）资助。
作者简介：李金辉（１９８６），女，甘肃武威人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｊｈｌｉ１１＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｚｙｚｈｏｕ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
主要为流动、半固定或固定沙地；土壤类型为各类风沙土，该地区的沙土主要由粒径在０．０５～０．２５ｍｍ的细沙粒
和０．２５～０．５０ｍｍ粒径范围的中沙粒组成；植被类群主要为：沙柳（犛犪犾犻狓狆狊犪犿犿狅狆犺犻犾犪）、杂交杨、紫穗槐、油蒿
（犃狉狋犲犿犻狊犻犪狅狉犱狅狊犻犮犪）、蒙古韭（犃犾犾犻狌犿犿狅狀犵狅犾犻犮狌犿）、酸刺（犎犻狆狆狅狆犺犪犲狉犺犪犿狀狅犻犱犲狊）、苦豆子（犛狅狆犺狅狉犪犪犾狅狆犲犮狌
狉狅犻犱犲狊）、沙枣（犈犾犪犲犪犵狀狌狊犪狀犵狌狊狋犻犳狅犾犻犪）、花棒（犎犲犱狔狊犪狉狌犿狊犮狅狆犪狉犻狌犿）、沙打旺（犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊犪犱狊狌狉犵犲狀狊）、柳树、柠
条（犆犪狉犪犵犪狀犪犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻）、沙蓬（犃犵狉犻狅狆犺狔犾犾狌犿狊狇狌犪狉狉狅狊狌犿）等。
本研究采样地４个年份种植的紫穗槐分布区域较为接近，均分布在黄蒿界乡区域内，地势较为平坦，样地内
多种固沙植物共存，覆盖度较高。
１．２ 土壤样品的采集与分析
１．２．１ 样地设置 ２０１１年８月在榆林市靖边县毛乌素沙漠南缘，选取１９５１年（６０龄），１９７６年（３５龄），１９８３年
（２８龄），２００５年（６龄）种植的紫穗槐各３块样地，每块样地面积为１００ｍ×１００ｍ，在各样地内随机选取５株中
等大小样株供采样分析（不同株龄代号分别为：Ｙ６０，Ｙ３５，Ｙ２８，Ｙ６，以下均用代号表示），采样灌丛的形态特征和生
长状况见表１［７］。
表１ 紫穗槐地上部分形态特征
犜犪犫犾犲１ 犃．犳狉狌狋犻犮狅狊犪犿狅狉狆犺狅犾狅犵犻犮犪犾犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犪犲狉犻犪犾狆犪狉狋
株龄
Ｙｅａｒ
株高
Ｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔ（ｃｍ）
枝条数
Ｗａｔｔｌｅｎｕｍｂｅｒ（Ｎｏ．）
枝条直径
Ｗａｔｔｌｅｄｉａｍｅｔｅｒ（ｍｍ）
地上生物量
Ｗａｔｔｌｅｂｉｏｍａｓｓ（ｇ）
枝条长度
Ｗａｔｔｌｅｌｅｎｇｔｈ（ｃｍ）
Ｙ６０ １６３．５３±５．１８ａ ５４．６７±０．４８ａ ８．２３±０．５９ａ ９４３．００±１３．６６ａ １０４．２３±５．３９ａ
Ｙ３５ ６４．４６±５．２５ｂ ３２．００±０．２８ｂ ６．０３±０．３５ｂ ２９４．６６±９．０６ｂ ５０．７０±４．４３ｂ
Ｙ２８ ８７．２６±５．４９ｂ ４０．３３±０．３１ａ ７．９６±０．３０ａ ５６２．６７±１０．３２ｂ ７２．１７±３．４９ｂ
Ｙ６ ７７．９０±５．２９ｂ ３５．３３±０．８２ａ １２．１１±０．８５ａ ６１３．４６±１１．１４ｂ ８０．６０±３．７９ｂ
注：同列不同字母表示差异显著（犘＜０．０５），下同。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓａｍｅｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｔ犘＜０．０５，ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
１．２．２ 土样采集 采样步骤为：用铁锨铲去落叶层，用土壤刀从植株基部开始逐段、逐层挖去上层覆土，追踪根
系的伸展方向，沿侧根找到须根部分，剪下分枝，然后轻轻抖动，落下的为非根际土壤，仍粘在根上的为根际土壤，
用毛刷收集到土壤袋保存，供分析用［８］。
１．２．３ 土壤样品的分析 所采土壤样品经自然风干后，拣去动植物残体、杂质、根系和石块，研细并过０．５ｍｍ
筛装袋、封袋后储藏备用。磷素分级方法采用Ｓｕｉ等［４］修正后的Ｔｉｅｓｓｅｎ磷素分级方法，测定流程见图１。ｐＨ测
定采用电位法（水∶土＝１∶１）。
１．３ 数据处理
数据均使用ＳＰＳＳ１７．０进行统计分析，各样地指标采用单因素方差分析（ｏｎｅｗａｙＡＮＯＶＡ）比较，根际与非
根际用配对样本ｔ检验进行差异性分析，采用相关分析的方法确定全磷、有效磷、ｐＨ及各磷组分之间的相关关
系。所有图表均使用Ｅｘｃｅｌ２００３进行绘制。
２ 结果与分析
２．１ 全磷与有效磷含量特征
从表２可知，Ｙ３５和Ｙ６的根际全磷含量大于非根际全磷，而Ｙ６０和Ｙ２８根际全磷含量小于非根际全磷，随着年
限增加，根际与非根际全磷含量大小依次为：Ｙ６０＞Ｙ２８＞Ｙ６＞Ｙ３５。相对于全磷含量，土壤中有效磷含量极低
（＜１０ｍｇ／ｋｇ）。由表３可知，４个年份根际土壤有效磷含量均高于非根际土壤，表现出在根际的富集，这与薛梓
瑜和周志宇［９］的结果一样。４个年份根际土壤有效磷含量大小依次为：Ｙ６０＞Ｙ３５＞Ｙ２８＞Ｙ６。全磷和有效磷含量
Ｙ６０的最大，说明随着时间的推移，紫穗槐的种植对毛乌素沙地全磷和有效磷的含量具有提高的作用。
２．２ 根际和非根际土壤ｐＨ值
根际土酸度的调整是植物改善根际磷有效性的最重要手段之一［１０１１］。不同株龄的紫穗槐根际与非根际土壤
２６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
的ｐＨ测定结果表明，根际土的ｐＨ均低于非根际土，根际和非根际土不同株龄的ｐＨ值均随着株龄的增加而逐
年减小。Ｙ６０、Ｙ３５、Ｙ２８根际与非根际差异显著，Ｙ６０降低了０．４，Ｙ３５降低了０．２９，Ｙ２８降低了０．２６。Ｙ６根际和非根
际无显著差异。
图１ 土壤磷的分级流程图
犉犻犵．１ 犘犺狅狊狆犺狅狉狌狊犳狉犪犮狋犻狅狀犪狋犻狅狀犮犺犪狉狋
表２ 根际和非根际土壤全磷含量特征
犜犪犫犾犲２ 犜犺犲犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狋狅狋犪犾犘犻狀犫狌犾犽犪狀犱狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲狊狅犻犾狊
测试项目Ｔｅｓｔｉｔｅｍ Ｙ６０ Ｙ３５ Ｙ２８ Ｙ６
根际全磷含量Ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｉｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌ（ｇ／ｋｇ） ２．９３８４±０．１５４ａ２．５０４４±０．０５５ｂ２．７７６６±０．０６３ａｂ２．５４３２±０．０４６ｂ
非根际全磷含量Ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｉｎｂｕｌｋｓｏｉｌ（ｇ／ｋｇ） ４．６２４８±０．５１９ａ２．４３７２±０．０５７ｃ３．６２１２±０．１０５ｂ ２．５１７６±０．０５０ｃ
富集率Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｒａｔｅ（％） －３６．４６ ２．７６ －２３．３２ １．０２
注：平均值±标准差：同行不同字母表示差异显著（犘＜０．０５），下同。
Ｎｏｔｅ：Ｍｅａｎ±ＳＥ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｌｉｎｅａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ（犘＜０．０５），ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
表３ 不同年限根际与非根际土壤有效磷含量特征
犜犪犫犾犲３ 犜犺犲犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犪狏犪犻犾犪犫犾犲犘犻狀犫狌犾犽犪狀犱狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲狊狅犻犾狊
测试项目Ｔｅｓｔｉｔｅｍ Ｙ６０ Ｙ３５ Ｙ２８ Ｙ６
根际有效磷含量 Ａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａ
ｔｉｏｎｓｉｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌ（ｍｇ／ｋｇ）
８．６８５０±１．５９５ａ ５．２５３９±０．５９８ａｂ ４．１５９３±０．１５７ｂ ３．６６５１±０．２２３ｂ
非根际有效磷含量 Ａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎ
ｔｒａｔｉｏｎｓｉｎｂｕｌｋｓｏｉｌ（ｍｇ／ｋｇ）
７．３１４０±１．８６７ａ ４．２４８０±０．７４０ａ ４．１２５０±０．４５４ａ ３．２５６５±０．２５５ａ
富集率Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｒａｔｅ（％） １８．７ ２３．７ ０．８ １２．５
３６第２３卷第６期 草业学报２０１４年
２．３ 磷组分含量特征
图２ 不同株龄紫穗槐根际与非根际土壤狆犎值的变化
犉犻犵．２ 犆犺犪狀犵犲狅犳狆犎犻狀狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲犪狀犱犫狌犾犽狊狅犻犾犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋
犃．犳狉狌狋犻犮狅狊犪犪犵犲狊
不同字母表示各株龄间差异显著（犘＜０．０５）；，分别表示根际与
非根际在水平为０．０５和０．０１差异显著。Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｏｖｅｒｔｈｅ
ｓａｍｅｂａｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｍｏｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｓａｔ犘＜０．０５；
，ｉｎｄｉｃａｔｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｂｕｌｋｓｏｉｌ
ａｔｌｅｖｅｌｏｆ０．０５，０．０１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
２．３．１ 无机磷组分的特征 按照连续浸提法分级，
将无机磷分为：Ｈ２ＯＰｉ、ＮａＨＣＯ３Ｐｉ、ＮａＯＨＰｉ、
Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ和Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ，其生物有效性逐级降
低。根际和非根际土壤无机磷含量特征如表４所
示，土壤无机磷库含量总体排序为：Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ＞
Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ＞ＮａＨＣＯ３Ｐｉ＞ＮａＯＨＰｉ＞Ｈ２ＯＰｉ。
其中Ｈ２ＯＰｉ含量相对较少，Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ是最主要
的无机磷素形态，占无机磷总量的５０％左右。
从表４可以看出，随着株龄的增加，根际土壤除
了 Ｈ２ＯＰｉ先增大后减小外，Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ先减小
后增大外，其他的无机磷ＮａＨＣＯ３Ｐｉ、ＮａＯＨＰｉ和
Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ都是随着株龄的增加含量逐渐增大。在
非根际土壤ＮａＨＣＯ３Ｐｉ随着株龄的增加含量逐渐
增加，ＮａＯＨＰｉ、Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ的含量都随着株龄的
增加先减小后增多。从根际土无机磷含量特征可以
看出，除了 Ｈ２ＯＰｉ和Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ外，其余无机磷
均是Ｙ６０的含量最高，从非根际土无机磷含量特征可以看出，除了 Ｈ２ＯＰｉ和ＮａＯＨＰｉ外，其余无机磷均是Ｙ６０
的含量最高。从根际和非根际土壤对比可知，除Ｙ６０的 Ｈ２ＯＰｉ和Ｙ３５的Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ根土＞非根土外 ，其他株龄
的Ｈ２ＯＰｉ和Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ均是根土＜非根土，ＮａＨＣＯ３Ｐｉ，ＮａＯＨＰｉ是根土＞非根土。
表４ 根际与非根际土壤磷分组含量特征
犜犪犫犾犲４ 犜犺犲犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犘犳狉犪犮狋犻狅狀犪狋犻狅狀狊犻狀犫狌犾犽犪狀犱狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲狊狅犻犾狊
株龄
Ａｇｅ
项目
Ｉｔｅｍ
Ｈ２ＯＰｉ
（ｍｇ／ｋｇ）
ＮａＨＣＯ３Ｐｉ
（ｍｇ／ｋｇ）
ＮａＯＨＰｉ
（ｍｇ／ｋｇ）
Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ
（ｍｇ／ｋｇ）
Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ
（ｍｇ／ｋｇ）
ＮａＨＣＯ３Ｐｏ
（ｍｇ／ｋｇ）
ＮａＯＨＰｏ
（ｍｇ／ｋｇ）
Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ
（ｍｇ／ｋｇ）
Ｙ６０ 根际Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ １．１４３ａ ６．２８９ａ ４．１４０ａ ９８．１３６ａ １３．４７５ａ ２４．７２６ｂ ２８．４１０ａ １８．４３８ａ
非根际Ｂｕｌｋｓｏｉｌ １．１３７ｂ ４．４５１ａ ２．５８４ｂ １０３．０３２ａ １３．５００ａ １９．５１８ｃ ８．４９８ｂ １６．２１２ａ
Ｙ３５ 根际Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ １．３４４ａ ３．９１０ｂ ３．８１３ａ ７６．５１８ｂ １３．４１３ａ ３５．２６８ａ １９．３７４ｂ １２．３１０ｂ
非根际Ｂｕｌｋｓｏｉｌ １．９４１ａ ３．３９５ｂ ２．４２７ｂ ６８．４１５ｂ １０．５０３ｂ ３３．０６０ａ ９．４２０ｂ １０．７３３ｂ
Ｙ２８ 根际Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ １．３０２ａ ３．１０２ｂ ３．３４２ｂ ６５．９７９ｃ １２．９６８ｂ ２１．１５６ｂ １６．６５０ｂ １２．７３５ｂ
非根际Ｂｕｌｋｓｏｉｌ １．７９１ａ ３．００３ｂ ２．６０７ｂ ６８．７７９ｂ １１．５８４ｂ ２１．２１０ｃ １３．１２０ａ ８．１７５ｃ
Ｙ６ 根际Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ０．７４６ｂ ２．７４５ｃ ３．１８０ｂ ６２．４５７ｃ １３．４９５ａ ３４．５１５ａ １５．１１３ｂ １３．３６５ｂ
非根际Ｂｕｌｋｓｏｉｌ ０．７６６ｃ ２．１５１ｃ ３．１０５ａ ６４．２９０ｂ １１．８６０ｂ ２７．６８３ｂ １０．５１０ｂ １０．６６５ｂ
２．３．２ 有机磷组分的特征 ４个年份种植的紫穗槐根际和非根际有机磷含量见表４。除Ｙ２８的ＮａＨＣＯ３Ｐｏ外，
其他株龄的ＮａＨＣＯ３Ｐｏ，ＮａＯＨＰｏ，Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ有机磷含量均是根际土＞非根际土，说明潜在的、可以转化的
有机磷数量增加。ＮａＨＣＯ３Ｐｏ在根际含量大小依次为：Ｙ３５＞Ｙ６＞Ｙ６０＞Ｙ２８，ＮａＯＨＰｏ在根际的含量大小依次
是：Ｙ６０＞Ｙ３５＞Ｙ２８＞Ｙ６，Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ在根际含量大小依次为：Ｙ６０＞Ｙ６＞Ｙ２８＞Ｙ３５。
２．４ 根际与非根际土壤磷库组分相关性
对根际土壤有效磷，全磷和各磷组分含量进行相关分析（表５）。根际土壤有效磷与Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ和Ｃｏｎｃ．
ＨＣｌＰｏ含量呈显著正相关（犘＜０．０５），说明Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ和Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ对土壤磷素的有效性起到了重要的作
４６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
用。Ｈ２ＯＰｉ与 ＴｏｔａｌＰ含量呈显著正相关（犘＜０．０５），Ｈ２ＯＰｉ与Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ含量呈极显著负相关（犘＜
０．０１）。对非根际土壤有效磷、全磷和各磷组分含量进行相关分析表明（表６），土壤有效磷和Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ含量
呈显著正相关（犘＜０．０５），ＴｏｔａｌＰ和Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ呈显著正相关（犘＜０．０５），土壤全磷与ＮａＨＣＯ３Ｐｉ和Ｄｉｌ．
ＨＣｌＰｉ含量呈极显著正相关（犘＜０．０１）。
表５ 根际土壤有效磷、全磷与磷组分相关系数
犜犪犫犾犲５ 犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊犫犲狋狑犲犲狀犪狏犪犻犾犪犫犾犲犘，狋狅狋犪犾犘犪狀犱犘犳狉犪犮狋犻狅狀犪狋犻狅狀狊犻狀狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲狊狅犻犾狊
项目Ｉｔｅｍ ＡｖａｉｌａｂｌｅＰ Ｈ２ＯＰｉ ＮａＨＣＯ３Ｐｉ ＮａＯＨＰｉ Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉＮａＨＣＯ３Ｐｏ ＮａＯＨＰｏ Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ
Ｈ２ＯＰｉ ０．１３９
ＮａＨＣＯ３Ｐｉ ０．４７４ －０．２２８
ＮａＯＨＰｉ ０．４６１ ０．２８３ ０．０９２
Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ ０．５７５ －０．１８６ ０．６３０ ０．３９０
Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ ０．０７６ －０．６４９ ０．５２２ ０．１９６ ０．４５５
ＮａＨＣＯ３Ｐｏ －０．１４３ ０．０４２ －０．１７５ ０．０１９ －０．２５１ －０．２９８
ＮａＯＨＰｏ ０．５１１ －０．３４１ ０．６２７ ０．１０８ ０．６６０ ０．５１６ －０．３５６
Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ ０．６０４ ０．０５８ ０．４７６ ０．３３５ ０．６０９ ０．０３０ ０．００３ ０．２４０
ＴｏｔａｌＰ ０．３５３ ０．４７８ ０．１４０ ０．０７０ ０．３０７ －０．２２０ －０．３９２ －０．０９１ ０．４８８
：在０．０５水平（双侧）上显著相关（犘＜０．０５）。：在０．０１水平（双侧）上极显著相关（犘＜０．０１），下同。
：ｍｅａｎｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ０．０５ｌｅｖｅｌ（２ｔａｉｌｅｄ），：ｍｅａｎｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ０．０１ｌｅｖｅｌ（２ｔａｉｌｅｄ），ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
表６ 非根际土壤有效磷、全磷与磷组分相关系数
犜犪犫犾犲６ 犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊犫犲狋狑犲犲狀犪狏犪犻犾犪犫犾犲犘、狋狅狋犪犾犘犪狀犱犘犳狉犪犮狋犻狅狀犪狋犻狅狀狊犻狀犫狌犾犽狊狅犻犾狊
项目Ｉｔｅｍ ＡｖａｉｌａｂｌｅＰ Ｈ２ＯＰｉ ＮａＨＣＯ３Ｐｉ ＮａＯＨＰｉ Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉＮａＨＣＯ３Ｐｏ ＮａＯＨＰｏ Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ
Ｈ２ＯＰｉ －０．１１８
ＮａＨＣＯ３Ｐｉ ０．１８９ ０．１６０
ＮａＯＨＰｉ ０．１１１ －０．００８ －０．０５０
Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ ０．２８４ －０．３０８ ０．５４４ －０．０６１
Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ －０．１６６ －０．３０７ ０．２１１ －０．０５８ ０．６１７
ＮａＨＣＯ３Ｐｏ －０．１５５ ０．２９７ －０．１１１ ０．０５０ －０．５１０ －０．２２８
ＮａＯＨＰｏ －０．１０４ ０．１５７ ０．０５０ ０．０１０ －０．３００ ０．１４７ ０．０６６
Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ ０．６１８ －０．１３８ ０．４５７ －０．２３２ ０．５８３ ０．４８７ －０．０９１ －０．２３３
ＴｏｔａｌＰ ０．４３９ －０．１２４ ０．７１０ －０．１８２ ０．６５２ ０．４５４ －０．５１２ ０．１４０ ０．４９１
表７ 全磷、有效磷和狆犎的相关系数
犜犪犫犾犲７ 犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊犪犿狅狀犵狋狅狋犪犾犘，犪狏犪犻犾犪犫犾犲犘犪狀犱狆犎
测试项目
Ｔｅｓｔｉｔｅｍ
根际ｐＨ
Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ
ｓｏｉｌｐＨ
非根际ｐＨ
Ｂｕｌｋｓｏｉｌ
ｐＨ
根际有效磷
Ａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
ｉｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌ
非根际有效磷
Ａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
ｉｎｂｕｌｋｓｏｉｌ
根际全磷
Ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎ
ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌ
非根际ｐＨＢｕｌｋｓｏｉｌｐＨ ０．２４２
根际有效磷 Ａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌ－０．２７４ －０．０７５
非根际有效磷 Ａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｂｕｌｋｓｏｉｌ －０．０２４ ０．０５５ ０．１８９
根际全磷Ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌ ０．１６８ －０．２４９ ０．３５３ ０．１４４
非根际全磷 Ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｂｕｌｋｓｏｉｌ －０．０９２ ０．０８０ ０．６９７ ０．４３９ ０．４６４
５６第２３卷第６期 草业学报２０１４年
３ 讨论
３．１ 全磷含量变化特征
本研究的结果表明，Ｙ３５和Ｙ６根际与非根际全磷含量差异不显著，而Ｙ６０和Ｙ２８根际全磷含量明显低于非根
际，在其他一些报道中，根际与非根际全磷含量差异多不显著［１２１４］。主要是由于根系分泌有机物、根系脱落物及
根系的更新，旱生灌木根际土壤有机质含量相对较高，虽然这些有机物质并不会增加土壤磷含量，但却会影响磷
在土壤中的移动性［１５］。此外，采样时间正处该地区的雨季，紫穗槐生长旺盛，致使其磷的吸收量增加。
３．２ 有效磷含量变化特征
从表３可以看出，不同种植年限的紫穗槐根际土壤有效磷含量均高于非根际土壤。许多研究结果表明，根际
土壤有效磷含量较非根际土壤高［１６１９］，这与所得的试验结果一致，表明有效磷在根际出现一定的富集现象，主要
是由于根际土壤ｐＨ的降低（均低于非根际土ｐＨ）和根际有机质含量增加导致。在无机磷以钙磷为主的土壤中，
根际的酸化，尤其是根系分泌的Ｈ＋能显著的增加无机磷的生物有效性，同时有机酸对吸附位点的竞争也能增加
磷的有效性。同时发现有效磷的富集率差异较大，Ｙ６０的根际富集率为１８．７％，Ｙ２８的根际有效磷富集率却仅有
０．８％，这说明不同种植年限的紫穗槐对有效磷的吸收和利用有差异性，导致富集率各不相同。采样时，Ｙ３５的紫
穗槐粗根出现不同程度的腐烂分解，这可能是造成Ｙ３５紫穗槐有效磷含量较高的原因。土壤中有效磷含量极低
（＜１０ｍｇ／ｋｇ），低于植物正常生长所需的浓度［２０］，说明紫穗槐具有适应低磷土壤的能力，其根际具有活化磷的能
力和机制。
３．３ 根际土壤ｐＨ值变化特征
根际ｐＨ 值的变化是由于根系呼吸作用释放ＣＯ２以及在离子的主动吸收和根尖细胞伸长过程中分泌质子和
有机酸所致［２１］，此外，吸收阴阳离子不平衡也是导致ｐＨ变化的主要原因［２２］。从图２可以看出，４个年份种植的
紫穗槐根际土的ｐＨ均低于非根际土，这可能有以下几种因素：１）阴阳离子吸收不平衡；２）根系主动分泌质子；３）
根系吸收产生的ＣＯ２；４）根系分泌有机酸；５）根际微生物活动产生的有机酸ＣＯ２，而引起根际土壤ｐＨ的下降。
植物根际ｐＨ值低于非根际土壤，提高了植物根际磷的有效性［２３］。
３．４ 磷组分含量变化特征
从表４的结论可以看出随着沙地上种植的紫穗槐年龄的增加稳定磷库有积累的趋势，可能是由于土壤中磷
的矿化和微生物的分解，形成了较多次生磷矿物，与吴荣贵等［２４］研究结果相似。Ｈ２ＯＰｉ是对植物最有效的磷素
形态，除Ｙ６０外，其余株龄Ｈ２ＯＰｉ均低于非根际。在干旱荒漠条件下，植物根际 Ｈ２ＯＰｉ的含量低于非根际可能
由于植物吸收以及微生物作用或Ｆｅ和Ａｌ氧化物对磷的吸附引起的［２５］。土壤中有机质数量和有机质分解的速
度影响土壤有机磷的含量。由表４可见除Ｙ２８的ＮａＨＣＯ３Ｐｏ外，其他株龄ＮａＨＣＯ３Ｐｏ，ＮａＯＨＰｏ，Ｃｏｎｃ．ＨＣｌ
Ｐｏ有机磷含量均是根土＞非根土，说明潜在的、可以转化的有机磷数量增多。
３．５ 土壤有效磷和各磷组分含量之间的关系
从表７可以看出在多层次的生态过渡带根际和非根际土壤有效磷与ｐＨ 值和根际全磷含量相关性均不显
著，说明在沙地，土壤有效磷的含量受ｐＨ值和全磷影响较小。说明在沙地紫穗槐根际出现酸化与根际磷的活化
关系不大，这可能是因为有效磷受微生物、有机磷矿化、根际磷酸酶、根系分泌物及菌根等因素的影响而减少了土
壤中全磷含量对有效磷含量的影响。
４ 结论
种植不同株龄紫穗槐根际土的ｐＨ均低于非根际土；根际土壤除了 Ｈ２ＯＰｉ先增大后减小，Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ先
减小后增大外，其他的无机磷ＮａＨＣＯ３Ｐｉ、ＮａＯＨＰｉ和Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ都是随着株龄的增加无机磷含量逐渐增大，
除Ｙ２８的ＮａＨＣＯ３Ｐｏ外，其他株龄的ＮａＨＣＯ３Ｐｏ，ＮａＯＨＰｏ，Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ有机磷含量均是根际土＞非根际
土；随着年限增加，根际与非根际全磷含量大小依次为：Ｙ６０＞Ｙ２８＞Ｙ６＞Ｙ３５。不同株龄根际土壤有效磷含量均高
于非根际土壤。
根际土壤有效磷与Ｄｉｌ．ＨＣｌＰｉ和Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ含量呈显著正相关，非根际土壤有效磷和Ｃｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ含
６６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
量呈显著正相关，根际和非根际土壤有效磷与ｐＨ值和根际全磷含量相关性均不显著。
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犔犪狉犻狓犵犿犲犾犻狀犻犻ａｎｄｔｈｅｉｒｍｉｘｅｄｐｌａｎｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇｙ，２００２，１３（７）：７９０７９４．
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ｐｌｅｔｉｏｎａｒｏｕｎｄｃａｍｅｌｉａ（犆犪犿犲犾犾犻犪犼犪狆狅狀犻犮犪Ｌ．）ｒｏｏｔｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌ，１９９７，１９０：２５３２６５．
７６第２３卷第６期 草业学报２０１４年
犘犺狅狊狆犺狅狉狌狊犮狅狀狋犲狀狋狊犻狀狋犺犲狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲犪狀犱犫狌犾犽狊狅犻犾狌狀犱犲狉犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪
犲狊狋犪犫犾犻狊犺犲犱犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狔犲犪狉狊
ＬＩＪｉｎｈｕｉ，ＬＵＸｉｎ，ＺＨＯＵＺｈｉｙｕ，ＺＨＡＯＰｉｎｇ，ＪＩＮＱｉａｎ，ＺＨＯＵＹｕａｎｙｕａｎ
（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｒａｓｓｌａｎｄＡｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＣｏｌｅｇｅｏｆＰａｓｔｏｒａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００２０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｂｕｌｋｓｏｉｌｏｆ犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｙｅａｒｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ａ
ｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ（Ｐ），ｔｏｔａｌＰａｎｄＰｆｒａｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅａｎａｌｙｓｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆＨｅｄｌｅｙｗｈｉｃｈｗａｓａｓｏｉｌＰ
ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｒｅｖｉｓｅｄｂｙＴｉｅｓｓｅｎ．ＡｖａｉｌａｂｌｅＰｌｅｖｅｌｓｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｕｔｏｆｔｈｅ
ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ．ＴｈｅＹ６０ｈａｄｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｉｎｏｒｇａｎｉｃＰｃｏｎｔｅｎｔｔｈａｎｔｈｅｏｔｈｅｒｅｘｃｅｐｔｆｏｒＨ２ＯＰｉａｎｄＣｏｎｃ．ＨＣｌＰｉ．
ＴｈｅＮａＨＣＯ３Ｐｉ，ＮａＯＨＰｉ，ＮａＨＣＯ３Ｐｏ，ＮａＯＨＰｏ，ａｎｄＣｏｎｃ．ＨＣｌＰｏｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ
ｔｈｏｓｅｉｎｂｕｌｋｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｄ犃犿狅狉狆犺犪ｅｘｃｅｐｔｆｏｒＮａＨＣＯ３ＰｏｉｎＹ２８．ＡｖａｉｌａｂｌｅＰｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｈａｄ
ａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈＤｉｌ．ＨＣｌＰｉａｎｄＣｏｎｃ．ＨＣｌＰｏ．Ｈ２ＯＰｉａｎｄｔｏｔａｌＰｈａｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒｅｌａｔｉｏｎ
ｓｈｉｐ．ＡｖａｉｌａｂｌｅＰａｎｄｐＨｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｏｕｔｏｆｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｄｉｄｎｏｔｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ
ｗｉｔｈｔｏｔａｌＰｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ＭｕＵｓＤｅｓｅｒｔ；犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪；ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｌａｎｔｉｎｇｙｅａｒｓ；ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ；ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｆｒａｃｔｉｏｎｓ
８６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６