利用星星草對松嫩平原的鹽堿地治理的研究現(xiàn)狀

摘 要：本文概述了松嫩平原的自然概況，松嫩平原生態(tài)系統(tǒng)的敏感性，松嫩平原土壤類型和鹽堿化的變化,星星草形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生理學(xué)特性以及利用星星草綜合治理鹽堿地的研究情況。

關(guān)鍵詞：星星草；鹽堿地

星星草分布于東北、華北、西北和內(nèi)蒙古等地，為喜涼喜濕喜光牧草。生長在溫帶和寒帶各地。適生在地勢低濕、陽光充足的地區(qū)。在堿性草地上星星草生長在濕潤或凹凸不平的間歇性積水池。在我國位處黑龍江省西部的松嫩平原是我國北方土地荒漠化最嚴(yán)重的地區(qū)之一。所以我國關(guān)于利用星星草對松嫩平原的治理的研究較多。

1 松嫩平原的概述

1.1 松嫩平原的自然概況

松嫩平原地處北緯43°30′～46°05′,東經(jīng)122°12′～126°20′。它三面環(huán)山, 南為海拔不高的松遼分水嶺, 中間為一獨(dú)立的平原。廣大平原低平, 是一個閉流區(qū), 周圍百余條無尾河向中間，集中漫散于草地中，積累了大量的有害鹽類, 加重了該區(qū)土壤的鹽漬化。由低濕地的蘆葦沼澤群落和堿湖邊的堿蓬鹽生群落到廣大平原的羊草群落、漫崗地的貝加爾針茅群落直到固定沙丘上的灌叢和榆樹疏林群落, 構(gòu)成一個由濕潤到干旱的生態(tài)系列。

1.2 松嫩平原土壤類型和鹽堿化的變化

松嫩平原土壤堿化最為嚴(yán)重，而堿土或堿化土壤的特點(diǎn)之一是土質(zhì)細(xì)密，通透性差，雨后在土壤表層形成水飽和層，既難于透水，更難以透氣，使植物窒息難以生長。據(jù)林年豐研究表明，松嫩草地鹽堿化面積顯著增加，以年增長率為1.46％的速度增長著，松嫩草地的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)嚴(yán)重惡化。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，區(qū)域內(nèi)鹽堿化土壤類型主要有鹽堿化草甸土、鹽堿化淡黑鈣土、鹽堿化沼澤土、鹽土、堿土等類型。

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，90年代比50年代“堿斑”數(shù)量明顯增多。堿土是最難利用和改良的土壤，鹽堿化土壤和鹽土均向堿土轉(zhuǎn)化，說明土壤的惡化。土壤的理化性質(zhì)也發(fā)生變化，40多年來，鹽堿化草甸土和白蓋堿土的鹽分含量、土壤的堿化度、PH值均有所增長。因此，土壤鹽堿化程度加劇。

2 星星草的概述

2.1 星星草的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征

星星草又稱小花堿茅，是禾本科堿茅屬，多年生、旱生鹽生草本植物，具有較強(qiáng)的鹽堿耐性及抗旱性、抗寒性，能在PH=9～10以上的鹽堿地上生長發(fā)育，經(jīng)常在堿斑周圍構(gòu)成星星草群落，羊草+星星草群落等。陸靜梅等利用掃描電鏡技術(shù)，研究了星星草的營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其根、莖、葉各器官的組織均具有顯著的旱生結(jié)構(gòu)特征。對星星草的營養(yǎng)器官特征的分析表明，星星草具備生活在堿性較強(qiáng)的土壤中，具有較強(qiáng)的耐性是有充足的生理?xiàng)l件和理論依據(jù)的。

2.2 星星草的生理學(xué)特性

星星草能夠在堿斑土壤上生長發(fā)育，顯示出它對鹽堿的較強(qiáng)的耐性。星星草是以耐脅變性為主，主要在細(xì)胞內(nèi)合成大量脯氨酸等有機(jī)溶質(zhì)進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)。星星草具有泌鹽能力，這是星星草具有很強(qiáng)耐鹽堿能力的機(jī)制之一。通過對星星草葉表面超微結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，星星草的氣孔在一定條件下具有與鹽腺相似的泌鹽功能，是通過氣孔泌鹽的植物。

2.3 星星草對環(huán)境條件的要求

星星草喜涼濕潤的氣候條件，適生在溫帶和寒溫帶各地。星星草適生在地勢低濕，陽光充足的地區(qū)。在堿性草地上，星星草易生長在濕潤或凹凸不平的間歇性積水地，常大片生長，出現(xiàn)優(yōu)勢或單一小群落。種子發(fā)芽需水量較少，常在雨后大批出苗，但扎根較慢，干旱時又常出現(xiàn)大批死苗現(xiàn)象。但是，成株入土較深，能從土壤深處吸收水分，又較抗旱。

星星草對土壤選擇不嚴(yán)，各種土壤都能生長，但有驚人的抗堿性，可順利生長在重鹽漬化土壤上，具有堿地指示植物之稱。據(jù)測定，星星草在pH 8.5以上，表土含鹽量1%～3%，鈉離子含量0.02%以上；有些地面每百公斤的堿結(jié)晶土或堿結(jié)皮，能熬出30～40kg面堿，或8～10kg食鹽的鹽堿地上生長。星星草再生性較強(qiáng)，抗踏壓和刈割，一次種植可利用5年以上。

3 目前利用星星草治理鹽堿地的研究情況

3.1 星星草的治堿作用

把星星草種植在堿斑地上可以在其周圍生長出鮮嫩的牧草，這就攻克了草原建設(shè)的難題，因此星星草被牧民們美譽(yù)為“攻克草原癌癥的良藥”。一般種植2年以上的星星草可以覆蓋土地達(dá)60%～80%左右，最高達(dá)到90%以上。有關(guān)研究表明通過種植星星草改善了土壤環(huán)境，特別是降低了土壤CO32-的含量，從而降低了土壤的酸堿度，使得陰陽離子下降和土壤有機(jī)質(zhì)含量不斷增加，透水性和透氣性也有所改善。為羊草進(jìn)駐堿斑地創(chuàng)造了良好的環(huán)境。一般種植星星草后3年，羊草即可開始進(jìn)入。堿斑地通過星星草群落——星星草+羊草群落，最后可以發(fā)展成為羊草群落的良好前景。

堿斑地經(jīng)人工種植星星草，覆蓋度明顯增大，生長良好，并可正常開花結(jié)果。昔日茫茫堿斑，春風(fēng)刮起，白煙滾滾的草原，如果能夠大量種植星星草，不僅可以杜絕堿塵的危害，防止水土的流失，保護(hù)農(nóng)田，改善草地環(huán)境，同時還可以提高草原生產(chǎn)力，增加養(yǎng)畜量，重現(xiàn)往昔那個美麗的青青草地。

綜上所述，堿化草場種植星星草將會恢復(fù)綠色植被，對發(fā)展草地畜牧業(yè)有著不可估量的作用。

3.2 利用星星草綜合治理鹽堿地的研究情況

黑龍江省齊齊哈爾種畜場（屬松嫩平原地區(qū)）2002年曾種植星星草用于改善鹽堿土壤，取得良好效果。土壤屬碳酸鹽草甸土，PH值為7.5～10。其中鹽堿土壤表面10厘米混合樣PH值為8～10，總鹽分含量為0.039%～2.326%。草原堿化嚴(yán)重，明堿斑占35%以上。

種植星星草的當(dāng)年，星星草高度達(dá)到25～55毫米，個別的植株有抽穗的，大約占5%左右，密度為10 000～11 000株/m2。鮮草產(chǎn)量為9750kg/hm2，按風(fēng)干草計(jì)算為1099.5 kg/hm2 。說明堿斑上種植的星星草已經(jīng)形成了良好的植被，進(jìn)而改善土壤的性質(zhì)。

試驗(yàn)地設(shè)在山東省濱州地區(qū)馬山子鄉(xiāng)，平均含鹽量0.617%，PH7.7，春秋返鹽嚴(yán)重時，地表形成鹽霜（鹽霜含鹽量7.6%，PH3.0）。有機(jī)質(zhì)含量0.57%，全氮0.034%，全磷0.05%，土壤容重1.4g/cm3。1994年10月曾種植星星草用于改善鹽堿土壤，取得良好效果。有機(jī)質(zhì)、全氮含量的增加說明星星草的生長改善了當(dāng)?shù)氐柠}堿土壤的性質(zhì)。

3.3 利用星星草和其他耐鹽堿植物綜合治理鹽堿地的研究情況

姜家甸草場位于吉林省大安市的西南部，草場總面積8.8萬hm2,是松嫩平原的重要組成部分。地處北溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候，當(dāng)?shù)佧}堿斑為次生鹽堿斑，PH值9.0以上的地段，種植星星草和虎尾草用于治理鹽堿地。三年生星星草地塊0～10cm土層的PH值由10.78降至8.75，為恢復(fù)羊草植被創(chuàng)造了條件。

肇州縣托古鄉(xiāng)鹽堿土試驗(yàn)區(qū)，該地處于松嫩平原西部。試驗(yàn)種植的牧草有星星草、堿草、紫花苜蓿、吉草和披堿草。試驗(yàn)證明以星星草+堿草+耙耢與吉草+苜蓿+耙耢為處理的綜合改良模式應(yīng)是本地區(qū)鹽漬土改良的經(jīng)濟(jì)有效的模式。

據(jù)肇東市向陽鄉(xiāng)、尚家鄉(xiāng)及新城鄉(xiāng)的調(diào)查表明，種植星星草后覆蓋度由播種前的2%～6%，提高到4年后的60%～95%，光堿斑地面積減少60%～70%，堿斑地?cái)?shù)量減少56%，堿斑數(shù)有每公頃平均15.9個減少8.4個，面積由播種前的每公頃平均3165.6m2下降到現(xiàn)在的2780m2 ，充分說明了星星草對鹽堿土壤的治理作用。

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作者簡介：李艷波女 (1963-2)碩士 副教授 黑龍江鐵力人生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院教師. 13945163172