不同土地利用方式對(duì)鹽堿地土壤特性的影響

沈立銘，張建鋒，陳光才，吳 灝

（1.余姚市林業(yè)特產(chǎn)技術(shù)推廣總站，浙江余姚 315400；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江富陽 311400）

不同土地利用方式對(duì)鹽堿地土壤特性的影響

沈立銘1，張建鋒2?，陳光才2，吳 灝2

（1.余姚市林業(yè)特產(chǎn)技術(shù)推廣總站，浙江余姚 315400；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江富陽 311400）

對(duì)比研究不同土地利用方式下灘涂新圍墾地土壤性質(zhì)的變化，結(jié)果表明，林帶作用下灘涂新圍墾地土壤含鹽量明顯降低，造林第2年其含鹽量已低于同地區(qū)農(nóng)田和荒地土壤；不同土地利用方式對(duì)土壤pH值的影響不大，土壤pH值穩(wěn)定在8.41～8.73；不同土地利用方式下土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量高低依次為農(nóng)田＞林地＞荒地，在造林的起始階段，荒地和林帶土壤中全氮與有機(jī)質(zhì)含量差異較小，隨時(shí)間增加，荒地土壤中全氮與有機(jī)質(zhì)含量大幅低于林地，表明林帶能有效培肥土壤。林帶能提高土壤微生物生物量和土壤脫氫酶活性，但對(duì)土壤過氧化氫酶活性影響不大。

土地利用方式；土壤特性；鹽堿地

我國灘涂鹽堿地資源豐富，長期以來由于臺(tái)風(fēng)、鹽堿和水澇等原因，灘涂鹽堿地資源一直未能得到較好的利用［1－2］。浙江省瀕臨東海，海岸線長達(dá)1850km，占全國的1／10，在海堤以外可利用的灘涂資源尚有28.7萬多hm2。為緩解用地壓力，浙江省自1949年以來新圍成海涂15萬多hm2，其中絕大部分作為種植業(yè)和淡水養(yǎng)殖業(yè)用地［3］。隨著人們生活水平的提高和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，以往的海涂利用模式已不能完全滿足社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求。而新圍墾的灘涂鹽堿地往往含鹽量、含水量高，不能直接用于生產(chǎn)實(shí)踐。本文通過對(duì)比不同土地利用方式對(duì)土壤理化性狀的影響，以期為鹽堿地的生態(tài)修復(fù)和高效利用提供理論依據(jù)［3－5］。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

將試驗(yàn)區(qū)依據(jù)土地利用方式分為荒地、林帶和農(nóng)田，分別于2009年10月、2010年5月和2010年10月，在不同地帶采集表層土壤樣品（0～20 cm），每種土地利用方式設(shè)3個(gè)重復(fù)。取樣回實(shí)驗(yàn)室后，按標(biāo)準(zhǔn)處理土壤樣品，分析土壤pH、含鹽量、土壤有機(jī)質(zhì)等理化性狀。

1.2 測(cè)定方法

將田間取回的土壤樣品在實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干后，研磨并分別過2，1.5，0.25cm孔徑的尼龍篩備用。取新鮮土樣，用氯仿熏蒸-培養(yǎng)法測(cè)定土壤微生物生物量［6］。稱取10g過2mm篩的風(fēng)干土壤樣品于25mL去離子水中浸提，用pH計(jì)測(cè)定土壤pH值。用電導(dǎo)率法測(cè)定土壤含鹽量，比重計(jì)法測(cè)定土壤顆粒組成，環(huán)刀法測(cè)定土壤孔隙度和容積密度。土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀外加熱法，全氮測(cè)定采用凱氏定氮法，全磷測(cè)定采用氫氧化鈉-鉬銻抗比色法，土壤有效磷測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提鉬藍(lán)比色法，全鉀測(cè)定采用氫氧化鈉-火焰光度法，速效鉀測(cè)定采用1mol·L－1乙酸銨浸提-火焰光度法。土壤過氧化氫酶活性測(cè)定采用高錳酸鉀滴定法，以每g土壤消耗的0.02mol·L－1KMnO4的體積（mL）表示；土壤脫氫酶活性測(cè)定采用2，3，5-三苯基四唑化氯（TTC）比色法，以每克土壤生成的2，3，5-三苯基甲譖的質(zhì)量（mg）表示。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Excel2007和SAS8.1對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用Origin7.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含鹽量及pH值

土壤含鹽量和pH值是鹽堿地影響植物生長的最重要的兩項(xiàng)指標(biāo)。在荒地、林帶和農(nóng)田3種土地利用方式下，隨著時(shí)間推移，土壤中的含鹽量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中以林帶土壤的含鹽量降幅最大。至本研究結(jié)束時(shí)，3種土地利用方式下土壤含鹽量從高到低依次為荒地＞農(nóng)田＞林帶（圖1）。以上結(jié)果表明，人為干預(yù)能有效地降低土壤中的含鹽量，人工林帶成林2年后土壤含鹽量水平就跟多年經(jīng)營的農(nóng)田土壤基本持平。由此可見，將新圍墾灘涂用于營造林帶可有效地降低其鹽分含量。

如圖2所示，隨著時(shí)間推移（2009－2010年），灘涂新圍墾地中土壤酸堿度pH值在8.41～8.73之間保持穩(wěn)定，不同處理時(shí)間和不同土地利用方式對(duì)土壤pH值影響較小。

圖1 不同土地利用方式下土壤含鹽量隨時(shí)間變化趨勢(shì)

圖2 不同土地利用方式下土壤pH值隨時(shí)間變化趨勢(shì)

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)及全氮含量

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的一個(gè)重要組成部分，并與土壤礦物質(zhì)共同組成植物營養(yǎng)的來源。氮是植物生長必不可少的大量營養(yǎng)元素，土壤的全氮含量高低反映了土壤供氮能力大小，是土地生產(chǎn)力的主要限制性因子之一，并且在一定程度上體現(xiàn)了土壤結(jié)構(gòu)和土壤肥力狀況的優(yōu)劣。一般情況下，土壤中有機(jī)質(zhì)與全氮含量成正相關(guān)。由圖3、圖4可知，在3種土地利用方式下，農(nóng)田土壤中有機(jī)質(zhì)和全氮含量最高，林地土壤次之，而荒地土壤最低。隨著時(shí)間推進(jìn)，3種土地利用方式下土壤中的有機(jī)質(zhì)含量都有一定的增加。但土壤氮素在2009年10月至2010年5月間，在3種土地利用方式下均下降，而在之后的一段時(shí)間內(nèi)，林地和農(nóng)田土壤的氮素含量逐步恢復(fù)到上一年同期水平，而荒地土壤的氮素含量持續(xù)下降。

圖3 不同土地利用方式下土壤有機(jī)質(zhì)隨時(shí)間變化趨勢(shì)

圖4 不同土地利用方式下土壤全氮隨時(shí)間變化趨勢(shì)

2.3 土壤中全磷和有效磷含量

如圖5、圖6所示，不同土地利用方式下，土壤全磷含量均逐步上升，有效磷含量則先升高后下降。對(duì)比3種土地利用方式，農(nóng)田土壤中氮素含量最高，林地次之，而荒地最低。

圖5 不同土地利用方式下土壤全磷隨時(shí)間變化趨勢(shì)

圖6 不同土地利用方式下土壤有效磷隨時(shí)間變化趨勢(shì)

2.4 全鉀和速效鉀含量

不同于土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷含量，灘涂新圍墾地不同土地利用方式下全鉀含量在研究期內(nèi)均呈下降趨勢(shì)，且不同土地利用方式下土壤全鉀含量差異不大（圖7、圖8）。林帶和農(nóng)田土壤速效鉀含量差異不大，在研究期內(nèi)含量基本保持穩(wěn)定，而荒地速效鉀含量明顯高于林帶和農(nóng)田，且有升高趨勢(shì)。這一現(xiàn)象比較反常，需要長期觀察和調(diào)研以揭示原因。

圖7 不同土地利用方式下土壤全鉀時(shí)間變化趨勢(shì)

2.5 土壤微生物生物量

土壤微生物的數(shù)量及活性能明顯影響土壤肥力的持續(xù)性［7］。土壤微生物生物量可以表征土壤中生活的全部微生物總量。不同土地利用方式下土壤微生物生物量隨時(shí)間的變化情況如圖9所示。不同土地利用方式下，起始微生物生物量差異不大。隨著時(shí)間推移，林地土壤微生物生物量持續(xù)增長；農(nóng)田土壤微生物生物量在前期增長較快，后期略有下降；而荒地土壤的微生物生物量在前期基本保持穩(wěn)定，在后期快速下降。

圖8 不同土地利用方式下土壤速效鉀隨時(shí)間變化趨勢(shì)

圖9 不同土地利用方式下土壤微生物生物量隨時(shí)間變化趨勢(shì)

2.6 土壤過氧化氫酶及脫氫酶活性

灘涂新圍墾地在不同土地利用方式下，土壤過氧化氫酶活性差異較小，短時(shí)間內(nèi)農(nóng)田土壤過氧化氫酶活性維持穩(wěn)定，林帶和荒地略有浮動(dòng)，表現(xiàn)為5月份高于10月份（圖10）。土壤脫氫酶活性高低依次為農(nóng)田＞林帶＞荒地。在研究期內(nèi)，各土地利用方式下，土壤脫氫酶活同樣以5月份最高（圖11）。這可能是由于5月份氣溫適中，植物生長茂盛，土壤微生物群落活性較高所致。

圖10 不同土地利用方式下土壤過氧化氫酶活性隨時(shí)間變化趨勢(shì)

圖11 不同土地利用方式下土壤脫氫酶活性隨時(shí)間變化趨勢(shì)

3 小結(jié)與討論

土地利用方式在一定程度上直接決定了土壤生態(tài)系統(tǒng)的類型，并會(huì)影響土壤的有機(jī)質(zhì)含量、土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及土壤微生物多樣性［8－11］。本研究表明，不同土地利用方式對(duì)土壤pH影響不大，但在林帶作用下灘涂新圍墾地土壤含鹽量明顯降低，表明造林有利于改善新圍墾灘涂的土壤鹽害。在林地和農(nóng)田利用方式下，土壤有機(jī)質(zhì)及總磷含量呈上升趨勢(shì)，表明這兩種土地利用方式均有利于培肥土壤。此外，在林地作用方式下，土壤微生物生物量及過氧化氫酶活性明顯升高?？傮w來看，對(duì)新開墾灘涂以林地利用方式較好。

［1］ 劉陽春，何文壽，何進(jìn)智，等.鹽堿地改良利用研究進(jìn)展［J］.農(nóng)業(yè)科學(xué)研究，2007，28（2）：68－71.

［2］ 張建鋒，李吉躍，宋玉民，等.植物耐鹽機(jī)理與耐鹽植物選育研究進(jìn)展［J］.世界林業(yè)研究，2003，16（2）：16－22.

［3］ 李恭學(xué)，李俊，陳益泰，等.新圍墾灘涂防護(hù)林樹種選擇及造林關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.防護(hù)林科技，2010（1）：14－16.

［4］ 張建鋒，張旭東，周金星.鹽分脅迫對(duì)楊樹苗期生長和土壤酶活性的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，16（3）：4 26－430.

［5］ 阮偉建，單奇華，沈立銘，等.浙東沿海鹽堿地土壤特性與造林樹種選擇研究［J］.山東林業(yè)科技，2013，42（6）：46－48.

［6］ 朱海平，姚槐應(yīng).不同培肥管理措施對(duì)土壤微生物生態(tài)特征的影響［J］.土壤通報(bào)，2003，34（2）：140－142.

［7］ 陶水龍，林啟美.土壤微生物量研究方法進(jìn)展［J］.土壤肥料，1998（5）：15－18.

［8］ 廖敏.存在有機(jī)酸時(shí)pH對(duì)鎘毒害土壤微生物生物量的影響［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，2000，19（4）：236－238.

［9］ 周濤，史培軍.土地利用變化對(duì)中國土壤碳儲(chǔ)量變化的間接影響［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，2006，21（2）：138－143.

［10］ 王國兵，郝巖松，王兵，等.土地利用方式的改變對(duì)土壤呼吸及土壤微生物生物量的影響［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（2）：73－79.

［11］ 張金波，宋長春.土地利用方式對(duì)土壤碳庫影響的敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)［J］.生態(tài)環(huán)境，2003，12（4）：500－504.

（責(zé)任編輯：高 峻）

S157.1

A

0528-9017（2014）08-1246-04

文獻(xiàn)著錄格式：沈立銘，張建鋒，陳光才，等.不同土地利用方式對(duì)鹽堿地土壤特性的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（8）：1246－1249.

2014-04-22

浙江?。袊謽I(yè)科學(xué)研究院合作項(xiàng)目（2013SY02）

沈立銘（1963－），男，高級(jí)工程師，主要從事造林營林研究工作。E-mail：wuh515＠126.com。

張建鋒。E-mail：zhangk126＠126.com。