鹽生植物灌叢對土壤養(yǎng)分和鹽分空間分布的影響及其機制研究進展

許婕 陳永金 劉加珍

摘要?基于“肥島”“鹽島/谷”的概念主要綜述鹽生植物灌叢下土壤養(yǎng)分、鹽分含量的空間分布特征，重點闡述鹽生植物冠下土壤“肥島”“鹽島/谷”形成的生物因素（植物物種、植物根系、植物生長狀況、動物微生物活動）和非生物因素（離子的化學(xué)性質(zhì)、地下水、氣候、成土母質(zhì)、土壤特性、地形地貌、外源性、含水量等），最后對下一步研究做了展望。

關(guān)鍵詞?鹽漬化;鹽生植物;養(yǎng)分;鹽分;空間分布;機制

中圖分類號?S?158文獻標(biāo)識碼?A

文章編號?0517-6611（2020）01-0019-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.005

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Research Progress of the Effects of Halophyte Shrubs on Spatial Distribution of Soil Nutrients and Salts and Their Mechanisms

XU Jie，CHEN Yong?jin，LIU Jia?zhen

（School of Environment and Planning，Liaocheng University，Liaocheng，Shandong 252059）

Abstract?Using halophytes to improve saline soil conforms to the construction concept of ecological civilization that respects nature，conforms to nature and protects nature.Based on the summary of "Fertility island" and "Salinity island/Valley"，the spatial distribution characteristics of soil nutrient and salt content under halophyte shrubs were summarized.The biological and abiotic factors of the formation of "Fertility island" and "Salinity island/Valley" under canopy of halophytes were elaborated.The biological factors included plant species，plant root system，plant growth status，animal microbial activities，and the abiotic factors include chemical properties of ions，groundwater，climate，parent material of soil formation，soil properties，topography，exogenous，water content and so on.At the end of this paper，researching directions of this field in the future was prospected.

Key words?Salinization;Halophyte;Nutrients;Salts;Spatial distribution;Mechanism

土壤鹽漬化（soil salinization）是指土壤底層或地下水中的鹽分在表層土壤中積累的現(xiàn)象或過程，世界鹽漬化面積達9.55×108 hm2，占全球土地總面積的10%，且以每年1.0×106～1.5×106 hm2的速度遞增[1-2]。我國鹽漬化土地面積3 600萬hm2，占全國可利用土地面積的4.88%[2-3]。鹽漬化土地在我國主要分布于西北、華北、東北及沿海地區(qū)，深受氣候、地質(zhì)、地形等多種因素的影響，具有面積大、分布廣、種類多以及動態(tài)變化的特點[4-7]。黨的十九大提出了尊重自然、順應(yīng)自然和保護自然的生態(tài)文明建設(shè)理念，利用鹽生植物對鹽漬化土壤治理改造是最經(jīng)濟、最生態(tài)也是最具可持續(xù)性的路徑和方法。分析鹽生植物對土壤鹽分、養(yǎng)分空間分布的影響——“肥島”“鹽島/谷”效應(yīng)[8-13]，研究鹽生植物灌叢下“肥島”“鹽島/谷”現(xiàn)象的形成機制[14-17]，對鹽漬化土地治理與合理開發(fā)利用具有積極意義[18-21]。

1?鹽生植物灌叢下的“肥島”與“鹽島/谷”效應(yīng)

1.1?“肥島”效應(yīng)

很多研究表明，鹽生植物能促進其冠下土壤有機質(zhì)含量的上升[22-28]，而且有機質(zhì)含量隨土壤深度和與樹干距離的增加呈下降變化[29]，這種土壤養(yǎng)分資源在灌叢冠幅下的聚集的現(xiàn)象稱為“肥島”效應(yīng)[30]。除了有機質(zhì)，鹽生植物灌叢下土壤氮磷鉀含量也表現(xiàn)出較明顯的增加，且主要集中在表層[31-32]。

植物物種不同，“肥島”效應(yīng)也有差異。在北疆荒漠區(qū)，梭梭根部土壤有效磷、有效鉀和堿解氮都表現(xiàn)出明顯的富集現(xiàn)象[10];雷金銀等[14]研究發(fā)現(xiàn)檉柳種植后土壤速效磷、堿解氮含量增加，速效鉀基本不變;在黃河三角洲，白刺林下土壤有效氮、有效磷含量比周圍土壤高，速效鉀含量略低[16];黃土高原西部荒漠區(qū)的紅砂灌叢下土壤有機碳、全效養(yǎng)分、速效養(yǎng)分都表現(xiàn)出富集效應(yīng)[33]。鹽生植物冠下“肥島”效應(yīng)也表現(xiàn)出不同養(yǎng)分指標(biāo)之間的差異性，一般鹽生植物的“肥島”效應(yīng)主要表現(xiàn)在有機質(zhì)和氮、磷的富集上，鉀的富集效應(yīng)不明顯甚至出現(xiàn)比周圍土壤低的特點[14，16，33-34]。

1.2?“鹽島/谷”效應(yīng)

鹽生植物灌叢下土壤鹽分含量比周圍土壤高[15，33]，這種現(xiàn)象稱為“鹽島”效應(yīng)。弋良朋等[17]研究發(fā)現(xiàn)，鹽堿地上種植蘆葦后，土壤中Na+增加明顯;尹傳華等[26]對塔克拉瑪干沙漠的研究表明檉柳灌叢對K+、Na+的富集效應(yīng)明顯;而在黃土高原西部荒漠區(qū)，紅砂灌叢對土壤Cl-、SO42-、Na+有明顯的富集效應(yīng)[33]。

與鹽島效應(yīng)相反，鹽生植物種植后土壤的含鹽量低于周圍土壤的現(xiàn)象稱為“鹽谷”效應(yīng) [11，14，23]。雷金銀等[14]研究發(fā)現(xiàn)在生長于寧夏鹽堿地上的檉柳主莖周圍0～15 cm處形成低鹽區(qū)，Na+、Cl-的降低幅度大于Ca2+、Mg2+、K+、SO42-;李從娟等[9]對古爾班通古特沙漠梭梭的研究發(fā)現(xiàn)，梭梭主根周圍形成低鹽、低pH的微環(huán)境;趙春桃等[11]研究了天津濱海的鹽生植物，發(fā)現(xiàn)堿蓬、蘆葦種植后能有效降低濱海鹽土中的鹽分含量。

2?“肥島”和“鹽島/谷”形成機理

影響土壤養(yǎng)分、鹽分分布的因素可分為生物因素和非生物因素。生物因素包括植物物種、植物根系、植物生長狀況、動物微生物活動，非生物因素包括離子的化學(xué)性質(zhì)、地下水、季節(jié)氣候（溫度、濕度、風(fēng)、降雨量）、成土母質(zhì)、土壤特性、地形地貌、土壤含水率等。

2.1?生物因素

2.1.1?植物物種。

植物物種是影響土壤養(yǎng)分和鹽分分布以及循環(huán)的重要因素。在高鹽分、低養(yǎng)分的干旱荒漠生態(tài)系統(tǒng)、退化草地生態(tài)系統(tǒng)乃至新生濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)中只有耐鹽、耐貧瘠的鹽生植物才能生長。按照植物耐鹽機理的不同可將鹽生植物分為稀鹽、泌鹽和拒鹽3種[35]。稀鹽鹽生植物和泌鹽鹽生植物可以吸收土壤中的鹽分并儲存在體內(nèi)，實現(xiàn)鹽分的轉(zhuǎn)移，使其葉片含有較高的鹽分。當(dāng)植物枝葉枯萎時，以凋落物的形式回落到土壤中實現(xiàn)生物積鹽。肉質(zhì)化葉片的鹽生植物相比其他更容易分解并向土壤釋放養(yǎng)分鹽分[36];拒鹽鹽生植物則不吸收土壤中的鹽分。弋良朋等[17]研究發(fā)現(xiàn)稀鹽和泌鹽植物根際的鹽分富集率高于拒鹽鹽生植物，這可能與植物的生物積鹽有關(guān)。檉柳作為泌鹽鹽生植物，可以從土壤中吸收大量鹽分并通過鹽腺排出體外[37]，其形態(tài)為多枝、半球狀樹冠，冠底緊貼地表，既有利于增強其蔭蔽作用，通過植物蒸騰替代地面蒸發(fā)，減少表層土壤積鹽[37-38]，又有利于捕獲和保持凋落物，并通過樹干徑流將樹冠截留細(xì)粒物質(zhì)和植物葉子分泌物中的營養(yǎng)物質(zhì)集中起來，從而獲得較高的養(yǎng)分和鹽分輸入基莖周圍土壤[9，30，39]。李從娟等[9]研究了古爾班通古特沙漠的梭梭，發(fā)現(xiàn)其樹干中心出現(xiàn)“低鹽”現(xiàn)象，這可能與梭梭樹冠呈“Y”型，具有較強聚集雨水的能力，樹干徑流作用使凋落物遠離樹干，并且梭梭枝葉比較稀疏，凋落物容易被風(fēng)搬運到其他地方，因此較強的雨水沖刷加上得不到凋落物鹽分的補充使樹干中心形成低鹽區(qū)[37]。蘆葦屬于拒鹽鹽生植物，具有一定限制Na+ 從根部進入地上部分的能力，蘆葦樣地土壤含鹽量與波動均較小[40]，濕地蘆葦?shù)闹参镌偕a(chǎn)能力強且生物量大，表層積累大量枯枝落葉，腐殖化作用明顯，營養(yǎng)元素易于積累[41]。也有研究發(fā)現(xiàn)鹽生草本植物根際鹽分降低趨勢較鹽生灌木明顯[42]，耐鹽能力越強的鹽生植物，根際鹽分富集程度也更大[17]。

2.1.2?植物根系。

在逆境中生活的植物會將生物量集中在地下根部，所以發(fā)達的根系是鹽生植物對鹽漬化土壤進行改良的重要器官[14]，這主要通過根的生理特性、根際微環(huán)境、離子的選擇性吸收以及根系的物理穿插作用實現(xiàn)的。

（1）生理特性。

根系總長度、根系表面積、體積等形態(tài)學(xué)參數(shù)是決定根系養(yǎng)分鹽分吸收范圍、吸收強度的重要指標(biāo)[43-45]。淺根型植物主要利用表層土壤的降水，深根型植物主要利用較深層土壤中的降水或地下潛水[46]。生物量在根系的分配模式影響植物對養(yǎng)分鹽分的吸收量[44，47-48]。生長在濱海濕地環(huán)境的蘆葦根系主要分布在土層的0～20 cm處并且可以橫向產(chǎn)生根孽根，檉柳、堿蓬地下根系不發(fā)達[49]，主要分布在土壤0～30 cm深度[36，50]，隨土壤深度增加，根系明顯減少[36，49]。與此相反，主要生活在荒漠地帶的梭梭，根系則較發(fā)達，而且分布到很深的地下以獲取水分[51]。靖淑慧等[52]研究黃河三角洲濱海濕地不同鹽生植物群落發(fā)現(xiàn)，堿蓬土壤表層速效磷含量最多，而蘆葦最少，這可能與蘆葦根系在表層分布比例大且生物量多有關(guān)。植物根系徑級較大的根系主要承擔(dān)支撐、運輸和貯藏等功能，徑級較小的細(xì)根主要承擔(dān)吸收功能[44]。

（2）根部分泌物。根部分泌物及根部組織脫落物可以改善根際土壤結(jié)構(gòu)，增加根際土壤的養(yǎng)分水平[32]。根分泌物增加土粒與根系的接觸程度，根系的呼吸作用和根系分泌物造成的酸性環(huán)境可以大大提高根際土壤中難溶性養(yǎng)分的溶解度[53]，并且根際微環(huán)境所發(fā)生的變化對土壤全態(tài)養(yǎng)分的活化也有一定作用[17]，從而提高養(yǎng)分的有效性[54]。多年生根系及其代謝活動，可以加速土壤CaCO3的溶解，釋放的Ca2+替代Na+，促進Na+等鹽分離子淋洗，降低鹽分含量[55]。

（3）選擇性吸收。

植物根系對鹽分的選擇性吸收與離子運輸速率的不同會導(dǎo)致鹽分的區(qū)劃特征[56-57]，當(dāng)離子遷移至根表的速度慢于根系吸收的速率時表現(xiàn)為離子虧缺，而當(dāng)離子向根表遷移的速度快于根系的吸收速率時則表現(xiàn)為離子富集[42]。堿蓬根系對于K+有較強的吸收能力，使得K+向表層富集[17]。檉柳為泌鹽性植物，對Na+進行選擇性吸收[15，58]。蘆葦屬于拒鹽鹽生植物，選擇性吸收K+，對Na+ 具有一定的限制能力[40，59-60]。鹽脅迫下新疆楊通過選擇性吸收K+，對Na+具有較強的截留作用，對Cl-和SO42-也有一定的截留作用[61]。韓文君等[57]對內(nèi)蒙古多種鹽生植物研究發(fā)現(xiàn)Ca2+多集中于根部，這也反映了鹽生植物對離子的選擇性吸收。

另外，植物根系的穿插作用形成“優(yōu)先路徑”，提高土壤通透性，從而加速水流速度對鹽分的淋洗作用[14，40，62]。

2.1.3?植物生長狀況。

土壤中養(yǎng)分和鹽分的變化受植株生長狀況的影響[10，40，42，61，63-64] 。在植物生長旺盛時，鹽分吸收大于歸還，土壤呈脫鹽趨勢;隨著樹齡增長、生長勢的衰弱，鹽分的歸還大于吸收，土壤鹽分在冠下積聚[42，57，65]。植物的吸收利用程度影響灌下土壤養(yǎng)分和鹽分含量的變化，植物體內(nèi)養(yǎng)分和鹽分含量的變化也可以在一定程度上反映出不同生長狀況下植物的吸收利用能力。有關(guān)梭梭的研究表明，枝條中的鹽分含量隨樹齡增加而不斷累積，同一樹齡鹽含量從大到小依次是多年生枝、2年生枝、同化枝;養(yǎng)分含量隨種植年限不斷增加呈現(xiàn)出不同的變化趨勢，其中養(yǎng)分氮素、鉀素隨梭梭樹齡增大而減小，磷素含量隨樹齡增大而增大，且同一樹齡梭梭枝條中，氮素、鉀素含量從大到小依次是同化枝、2年生枝條、多年生枝條，磷素含量與其相反[66]。與之相反，馬云波等[67]研究發(fā)現(xiàn)隨著林齡的增長，華北落葉松人工林林下土壤速效鉀含量有逐漸下降的趨勢，土壤速效磷含量有所增加。

基徑、株高和冠幅的大小與植物根部土壤養(yǎng)分的富集率存在一定的相關(guān)關(guān)系[10]。灌叢高、冠幅大、生物量多，其蓋度增加，既有利于減弱地面蒸發(fā)作用，又可以促進凋落物的積累，減弱風(fēng)蝕作用，另一方面可以加強對土壤細(xì)粒物質(zhì)的截獲能力[30] 。劉耘華等[10]研究了新疆荒漠的梭梭，發(fā)現(xiàn)基徑、株高和冠幅的大小與植物根部土壤堿解氮的富集率呈正相關(guān)，與速效鉀呈負(fù)相關(guān)，與有機質(zhì)無明顯相關(guān)關(guān)系;速效磷與基徑呈正相關(guān)，與株高、冠幅無關(guān)。

植物生長狀況還體現(xiàn)在通過改變外界微環(huán)境來影響土壤中的養(yǎng)分和鹽分。隨著植物的生長，灌下土壤中的生物多樣性和豐富度較裸地增加，微環(huán)境的變化影響土壤中養(yǎng)分和鹽分的分布[64]。

2.1.4?動物與微生物。

動物微生物活動影響鹽生植物冠下土壤養(yǎng)分和鹽分的含量，且主要作用于表層土壤[68]。動物在灌木附近覓食和休憩，其排泄物及其動植物殘體可以加強植物冠下養(yǎng)分的富集，特別對氮元素有影響[22，69-70]。動物的洞穴在一定程度上增加灌木下土壤的通透性和滲透性，可以促進鹽分向下淋洗。土壤動物和微生物的活動也可吸收轉(zhuǎn)化部分鹽分[3]，土壤微生物加速有機質(zhì)的分解，是土壤養(yǎng)分循環(huán)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的驅(qū)動者，尤其對碳、氮、磷等營養(yǎng)元素的循環(huán)轉(zhuǎn)化具有重要意義[70-75]。微生物的代謝活動、生物固氮作用為植物提供更多的易吸收的營養(yǎng)物質(zhì)[64，75-76]。

2.2?非生物因素

2.2.1?離子的化學(xué)性質(zhì)及相互作用。

與碳、氮等氣體型元素的循環(huán)相比，磷素是一種遷移率很低的沉積性礦物，磷的循環(huán)相對較穩(wěn)定和封閉，為非完全型循環(huán)，無氣態(tài)遷移[77-80]。Mg2+ 、Ca2+與CO32-反應(yīng)均產(chǎn)生沉淀，并使得它們在深度剖面上分布不均勻，但Ca（HCO3）2的溶解度要好于CaCO3，而Mg（HCO3）2和MgCO3的溶解度均很低，因此Ca2+在土壤溶液中的游離要高于Mg2+ [81]。

氯化物溶解度較高，硫酸鹽類溶解度較小，SO42-易與Ca2+結(jié)合，生成微溶于水的 CaSO4，造成SO42-局部分布不均勻[82-83]。因此在易溶性鹽類上行過程中，氯化物的表聚性最為強烈，硫酸鹽次之[84]。在雨水淋溶過程中，氯化物首先遭到淋溶，硫酸鹽類較氯化物的淋溶速率慢且在土壤表層相對富集[81]。例如，在黃河三角洲濕地檉柳冠下土壤中Cl-/SO42-、Cl-/HCO3-隨土層加深而升高，而SO42-/HCO3- 不變[15]。

某些離子的大量積累會影響其他離子在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化或?qū)е履承B(yǎng)分的有效性降低[84]。Ca2+對磷有固定作用，Ca2+的累積降低土壤磷的有效性[84];Ca2+與Mg2+間存在離子拮抗現(xiàn)象，Ca2+濃度過高會影響Mg2+的吸收[85]。Ca素營養(yǎng)對 N、P 吸收影響較小，而對 K+ 的吸收則具有雙重作用，適量 Ca促進 K+ 吸收，Ca濃度過高，會抑制根系生長，從而使 K+ 吸收減少[85]。K+的累積對Mg2+的吸收，Na+的累積對Ca2+、Mg2+的吸收都有一定的抑制作用，且Na+會增加土壤交換性鈉水解作用，增加土壤堿性腐蝕作物根系，降低P等營養(yǎng)元素的溶解度[84]。Na+過多會影響植株對K+、Ca2+、Mg2+等離子的吸收[86]。低鹽量下，根優(yōu)先吸收K+，不受Na+的抑制，而K+卻總抑制Na+的吸收;高鹽量下，離子的選擇性吸收性能差，Na+對K+的抑制大于K+對Na+的抑制[86]，表現(xiàn)出Na+和K+間的拮抗作用[57]。Cl-與SO42-吸收過多，也可降低對HPO4-的吸收[86]。Cl-對NO3-的吸收也有一定的抑制作用[84]。

2.2.2?地下水及礦化度。

在強烈蒸發(fā)條件下，地下水中的鹽分隨毛管水上升至地表，水分蒸發(fā)后鹽分滯留在土壤中，造成土壤積鹽[87]，地下水位與土壤表層鹽分含量呈極顯著相關(guān)[31，45]。土壤鹽分含量還受地下水礦化度的影響[84，88]，土壤含鹽量最高值出現(xiàn)在地下水埋深小、礦化度大的區(qū)域[84]。也有研究發(fā)現(xiàn)并不是地下水位越高土壤含鹽量越高[69]，如濱海濕地的降雨集中季節(jié)，地下水位不斷抬升，土壤鹽分含量卻呈下降變化，這是由于降雨對鹽分起到了淋洗作用[87]。因此，分析土壤鹽分含量變化與地下水位關(guān)系時，還要考慮降雨因素、降雨強度、蒸發(fā)量與降水量的關(guān)系等[34]。地下水通過影響土壤水分狀況間接影響土壤有機質(zhì)的含量[89]。

2.2.3?氣候特征。

春秋干旱，地面蒸發(fā)作用強烈促進土壤積鹽，夏季多雨可促進土壤脫鹽，冬季土層凍結(jié)較為穩(wěn)定，凍結(jié)過程中，底層水鹽不斷向凍層運輸并積累，春季氣溫回升時，蒸騰強烈，使得凍層中的鹽分向地表聚集[90-92] 。在氣候干旱的地區(qū)，蒸降比大，有利于鹽分在土壤表層聚集;在濕潤多雨的地區(qū)，積鹽、脫鹽在一年內(nèi)具有反復(fù)性，且鹽分運移與降水有時滯性[93]。

土壤養(yǎng)分的動態(tài)變化與季節(jié)密切相關(guān)[94]，溫度、降水量、濕度以及風(fēng)向都會對養(yǎng)分分布產(chǎn)生影響。秋季總有機碳、溶解性有機碳含量最高，夏季最少[26]，凋落物分解可增加土壤肥力，而凋落物的分解速率受溫度、降水量和濕度的影響[95]。劉亞琦等[22]研究黃河三角洲濕地的檉柳灌叢發(fā)現(xiàn)，在灌叢南面有機質(zhì)含量高，這與南面日照充足、溫度高有利于凋落物分解有關(guān)。劉耘華等[10]研究北疆荒漠梭梭發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)盛行的西北風(fēng)向使冠幅內(nèi)南部出現(xiàn)小的島狀結(jié)構(gòu)。

2.2.4?成土母質(zhì)。

成土母質(zhì)是土壤形成的基礎(chǔ)，也是土壤氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素的主要來源[96]，且不同成土母質(zhì)元素含量不同[97-98]，所以成土母質(zhì)的不同也是土壤養(yǎng)分和鹽分狀況存在差異的原因之一。李軍等[98]研究發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r母質(zhì)和頁巖母質(zhì)發(fā)育的土壤各種養(yǎng)分含量均較高，這主要是其土壤質(zhì)地較細(xì)、保肥能力相對較高;而花崗巖母質(zhì)和砂巖母質(zhì)發(fā)育的土壤，質(zhì)地較粗，保肥能力相對較差，加上成土母質(zhì)自身的養(yǎng)分含量低，因此其土壤養(yǎng)分含量相對較低。

楊真等[7]研究發(fā)現(xiàn)新疆某些山帶分布有大量巖鹽、石膏，風(fēng)化侵蝕后使該地區(qū)土壤母質(zhì)中普遍含鹽。靖淑慧等[52]研究了黃河三角洲濕地不同鹽生植物群落下全磷含量的變化，發(fā)現(xiàn)不同群落0～5 cm全磷含量差異較小，這與該區(qū)域內(nèi)的成土母質(zhì)基本一致有關(guān)[49]。所以較大區(qū)域尺度上成土母質(zhì)的差異對土壤養(yǎng)分空間變化有較大影響，而在小區(qū)域內(nèi)成土母質(zhì)基本一致[99-100]。

2.2.5?土壤特性。

土壤機械組成或土壤質(zhì)地決定了土壤的孔隙狀況和結(jié)構(gòu)類型，進而影響?zhàn)B分和鹽分在土壤中的遷移、分布和利用效率[40，101-102]。較大的土壤容重降低了土壤孔隙度和氧氣含量，導(dǎo)致土壤微生物、有機質(zhì)等含量減少，毛管作用強烈，使土壤鹽含量明顯上升[69，103]。壤質(zhì)土毛管孔隙多且孔徑大小適中，有利于水分運動，壤質(zhì)土比砂質(zhì)土和黏質(zhì)土易于積鹽[40]。土壤質(zhì)地更細(xì)，其對陽離子的吸附能力更強[67] 。

2.2.6?地形地貌。

許多研究發(fā)現(xiàn)，地形、地貌、微地形變化等因素影響土壤的水熱狀況，決定著土壤質(zhì)地，并且對地下水的狀況、地面蒸發(fā)強弱及土壤發(fā)育均有影響，進而影響著土壤養(yǎng)分和鹽分的分配情況[104-107]。坡度低土壤發(fā)育程度較高，地下水埋藏淺，礦化度高，養(yǎng)分和鹽分含量較高[51，108];坡頂坡面風(fēng)蝕作用強，陡坡雨水沖刷作用強烈養(yǎng)分容易流失，但對于由巖石組成的山地丘陵來說，陽坡有利于巖石風(fēng)化，釋放養(yǎng)分[21]。對于鹽分含量與地形高度的關(guān)系有2種不同的觀點，一種認(rèn)為在強烈的風(fēng)蝕作用下，坡頂土壤毛管孔隙度較大，土壤毛管上升作用小，土壤不易積鹽，含鹽量隨海拔升高而降低[51，81，104];另一種觀點認(rèn)為地勢高的地區(qū)蒸發(fā)作用強烈，深層土壤及地下水中的可溶性鹽類借助毛細(xì)管作用上升，積聚于土壤表層，從而使土壤鹽分增加[109]。但這2種觀點并不矛盾，前者從整體上進行分析，后者則進行了局部分析，但整體上土壤是積鹽的，只是積鹽程度不同。

2.2.7?物質(zhì)輸入與輸出。

外源性輸入與輸出對土壤中養(yǎng)分和鹽分的含量分布存在一定的影響。在潮汐作用影響下，海水中的藻類、動植物殘體會滯留在土壤表層，使濱海濕地土壤養(yǎng)分含量增加[36]。降雨也會輸入營養(yǎng)元素并且輸入量隨時間和地點變化，例如我國半干旱溫帶地區(qū)降水中氮素的輸入量小于亞熱帶地區(qū)降水中氮素的輸入量[80]。大氣沉降、上游河流、地表徑流輸入、人類生產(chǎn)生活排污施肥以及生物固氮等都會增加土壤養(yǎng)分和鹽分含量[110-112]。氣體揮發(fā)，養(yǎng)分和鹽分淋失、流失，反硝化作用則會降低土壤養(yǎng)分和鹽分含量[80，113-114]。

2.2.8?土壤含水率。

土壤含鹽量與土壤含水率密切相關(guān)[69]，易溶性離子隨水而動[83]，水分的運移影響鹽分的分布。土壤的干濕交替會影響鉀、氮、磷的轉(zhuǎn)化和運移[115-116]，顯著降低土壤DOC含量，還可以刺激微生物活性[117]，如果適宜濕度且通氣狀況良好，土壤中的好氣微生物活動旺盛，有機質(zhì)分解速度快，濕度過大，水分堵塞了土壤孔隙，使通氣狀況受阻，嫌氣微生物活動旺盛，有機質(zhì)分解慢且不徹底[118]。干濕交替的頻率和周期對養(yǎng)分和鹽分的含量也有影響，李夢尋等[119]研究發(fā)現(xiàn)，隨著干濕交替頻率的增加，速效鉀含量先降低后增加，硝態(tài)氮含量增加。姚新春等[120]研究發(fā)現(xiàn)，干濕交替間隔周期越長，土壤全 P和有機質(zhì)含量的下降量越大，土壤速效K和速效 P含量的下降量越小。

3?結(jié)論與展望

綜上所述，樹冠捕獲，凋落物、根系脫落物分解，樹干徑流以及動物微生物在灌木周圍的生命活動可促進鹽生植物灌下“肥島”效應(yīng)的形成。高溫干旱，凋落物歸還，雨水對植物的沖刷作用，地面蒸發(fā)引起的地下水上移，地勢低平土壤孔隙較小有利于鹽分在灌下聚集，形成“鹽島”效應(yīng)。生長旺盛植物的較強吸收作用將大量鹽分存儲體內(nèi)、植物蔭蔽、發(fā)達根系的穿插作用、較強的樹干徑流作用以及孔隙度較大的土質(zhì)有助于土壤脫鹽，從而形成“鹽谷”。

但對鹽生植物種植后冠下土壤鹽分含量是升高還是降低存在爭議，灌叢下的“鹽谷”，“鹽島”效應(yīng)可能與研究區(qū)域、物種不同有關(guān)，但對于同一研究區(qū)同一物種的不同觀點，可以結(jié)合研究的季節(jié)及生物的生長發(fā)育程度等因素，從動態(tài)的角度進行進一步的探討。

速效養(yǎng)分對植物的生長有著最為直接的影響，土壤速效養(yǎng)分的變化較為復(fù)雜，目前許多對速效養(yǎng)分的研究有著不同的結(jié)果，加大鹽生植物與土壤速效養(yǎng)分循環(huán)及其影響機制的研究是鹽漬化土壤改良和生態(tài)保護研究的一個方向。

不同種植年限、不同生長勢植物體內(nèi)、植物不同部位的養(yǎng)分和鹽分含量不同，植物體的養(yǎng)分和鹽分含量可以反映生境土壤的鹽堿程度和養(yǎng)分水平，但目前對某一植物體內(nèi)、植物體不同部位養(yǎng)分鹽分含量與土壤養(yǎng)分鹽分含量的關(guān)系以及與不同生長年限、生長勢的關(guān)系進行系統(tǒng)的研究還鮮見報道，是一個值得深入研究的方向之一。

[31] 王勇輝，蔣海，海米提·依米提.艾比湖樺適生土壤特征分析[J].水土保持研究，2014，21（5）：244-248.

[32] 蘇永中，趙哈林，張銅會.幾種灌木、半灌木對沙地土壤肥力影響機制的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2002，13（7）：803-806.

[33] 何玉惠，劉新平，謝忠奎.紅砂灌叢對土壤鹽分和養(yǎng)分的富集作用[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2015，29（3）：115-119.

[34] 周建，李剛，欽佩.種植條件下海濱鹽土理化性狀和生物學(xué)特征[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2011，22（4）：966-971.

[35] 趙可夫.鹽生植物[J].植物學(xué)通報，1997，14（4）：1-12.

[36] 于君寶，陳小兵，孫志高，等.黃河三角洲新生濱海濕地土壤營養(yǎng)元素空間分布特征[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2010，30（4）：855-861.

[37] 李君，趙成義，朱宏，等.檉柳（Tamarix spp.）和梭梭（Haloxylon ammodendron）的“肥島”效應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)報，2007，27（12）：5138-5147.

[38] LINDBERG S E，LOVETT G M，RICHTER D D，et al.Atmospheric deposition and canopy interactions of major ions in a forest[J].Science，1986，231（4734）：141-145.

[39] BOCHET E，RUBIO J L，POESEN J.Modified topsoil islands with in patchy Mediterranean vegetation in SE Spain[J].Catena，1999，38（1）：23-44.

[40] 朱宏偉，夏軍，曹國棟，等.鹽漬化棄耕地土壤鹽分動態(tài)及其影響因素[J].土壤，2013，45（2）：1339-1345.

[41] 劉玉斌，韓美，劉延榮，等.黃河三角洲土壤鹽分養(yǎng)分空間分異規(guī)律研究[J].人民黃河，2018，40（2）：76-80，87.

[42] 郗金標(biāo)，張福鎖，陳陽，等.鹽生植物根冠區(qū)土壤鹽分變化的初步研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2004，15（1）：53-58.

[43] 王樹鳳，胡韻雪，孫海菁，等.鹽脅迫對 2 種櫟樹苗期生長和根系生長發(fā)育的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2014，34（4）：1021-1029.

[44] BONSER A M，LYNCH J P，SNAPP S.Effect of phosphorus deficiency on growth angle of basal roots in Phaseolus vulgaris[J].New phytologist，1996，132（2）：281-288.

[45] 葛廣華，殷彩云，王家強，等.塔里木河上游荒漠河岸林土壤水鹽分布規(guī)律研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報，2016，31（6）：7-12，18.

[46] 弋良朋，王祖?zhèn)?鹽脅迫下3種濱海鹽生植物的根系生長和分布[J].生態(tài)學(xué)報，2011，31（5）：1195-1202.

[47] RAGHOTHAMA K G.Phosphate acquisition[J].Annual review of plant physiology and plant molecular biology，1999，50：665-693.

[48] 王敬國.植物營養(yǎng)的土壤化學(xué)[M].北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1995.

[49] 王巖，陳永金，劉加珍.黃河三角洲濕地土壤養(yǎng)分空間分布特征[J].人民黃河，2013，35（2）：72-74.

[50] ROTHE A，BINKLEY D.Nutritional interactions in mixed species forests：A synthesis[J].Canadian journal of forest research，2001，31（11）：1855-1870.

[51] 柴仲平，賈宏濤，程路明，等.地形對梭梭立地條件的影響I：坡位[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，31（2）：56-58.

[52] 靖淑慧，劉加珍，陳永金，等.濱海濕地不同群落對土壤磷的有效性影響研究[J].土壤通報，2018，49（2）：392-401.

[53] MARTENS R.Contribution of rhizodeposits to the maintenance and growth of soil microbial biomass[J].Soil biology and biochemistry，1990，22（2）：141-147.

[54] 申建波，張福鎖.根分泌物的生態(tài)效應(yīng)[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報，1999，1（4）：21-27.

[55] ZHAO C Y，WANG Y C，SONG Y D，et al.Biological drainage characteristics of alakalized desert soils in north?western China[J].Journal of arid environment，2004，56（1）：1-9.

[56] 李加宏，俞仁培.土壤-作物根際系統(tǒng)中離子的遷移[J].土壤學(xué)報，1998，35（2）：186-194.

[57] 韓文君，春亮.內(nèi)蒙古12種鹽生植物對幾種無機離子的吸收及分配特性[J].草原與草坪，2013，33（3）：16-20.

[58] 張鳴，張力，石曉妮，等.民勤綠洲鹽生草生境土壤鹽分特征及離子組成[J].水土保持通報，2014，34（6）：231-235.

[59] MATOH T，MATSUSHITA N，TAKAHASHI E.Salt tolerance of the reed plant Phragmites communis[J].Physiol plantarum，1988，72（11）：8-14.

[60] MATSUSHITA N，MATOH T.Characterization of Na+exclusion mechanism of salt?tolerant reed plants in comparison with salt sensitive rice plants[J].Physiol Plantarum，2006，83（1）：170-176.

[61] 劉靜，馮長青，金娟，等.新疆楊對鹽分離子吸收選擇性和運輸選擇性的研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2007，21（11）：118-122.

[62] 程金花，張洪江，史玉虎.三峽庫區(qū)花崗巖林地土壤特性與“優(yōu)先路徑”的關(guān)系[J].中國水土保持科學(xué)，2005，3（1）：97-101.

[63] 王美美，鄧婉琴，梁玉祥.不同地氣界面處理方式與濕度條件對土壤中速效磷遷移規(guī)律的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（13）：200-201.

[64] 劉菊梅，曹博，石春芳，等.紫花苜蓿根際效應(yīng)對河套灌區(qū)土壤鹽分和養(yǎng)分的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2018，49（2）：246-252.

[65] 雍艷華，張霞，王紹明，等.新疆典型鹽生植物營養(yǎng)器官鹽分積累與生態(tài)化學(xué)計量特征[J].植物生態(tài)學(xué)報，2016，40（12）：1267-1275.

[66] 王澤，阿不都克玉木·米吉提，吐爾遜娜依·熱依木，等.北疆荒漠區(qū)梭梭水分、鹽分和養(yǎng)分狀況研究[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，37（4）：339-344.

[67] 馬云波，許中旗，張巖，等.冀北山區(qū)華北落葉松人工林對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響[J].水土保持學(xué)報，2015，29（4）：165-170.

[68] 薛立，鄺立剛，陳紅躍，等.不同林分土壤養(yǎng)分、微生物與酶活性的研究[J].土壤學(xué)報，2003，40（2）：280-285.

[69] 夏江寶，趙西梅，劉俊華，等.黃河三角洲萊州灣濕地檉柳種群分布特征及其影響因素[J].生態(tài)學(xué)報，2016，36（15）：4801-4808.

[70] TITUS J H，NOWAK R S，SMITH S D.Soil resource heterogeneity in the Mojave Desert[J].Journal of arid environments，2002，52（3）：269-292.

[71] 蔣婧，宋明華.植物與土壤微生物在調(diào)控生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)中的作用[J].植物生態(tài)學(xué)報，2010，34（8）：979-988.

[72] PORAZINSKA D L，BARDGETT R D，BLAAUW M B，et al.Relationships at the aboveground?belowground interface：Plants，soil biota，and soil processes[J].Ecological monographs，2003，73（3）：377-395.

[73] 賀紀(jì)正，張麗梅.氨氧化微生物生態(tài)學(xué)與氮循環(huán)研究進展[J].生態(tài)學(xué)報，2009，29（1）：406-415.

[74] SUGIHARA S，SHIBATA M，MVONDO ZE A D，et al.Effects of vegetation on soil microbial C，N，and P dynamics in a tropical forest and savanna of Central Africa[J].Appiled soil ecology，2015，87（3）：91-98.

[75] MARTENS R.Contribution of rhizodeposits to the maintenance and growth of soil microbial biomass[J].Soil biology and biochemistry，1990，22（2）：141-147.

[76] 趙如金，李潛，吳春篤，等.北固山濕地土壤氮磷的空間分布特征[J].生態(tài)環(huán)境，2008，17（1）：273-277.

[77] 尹遜霄，華珞，張振賢，等.土壤中磷素的有效性及其循環(huán)轉(zhuǎn)化機制研究[J].首都師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005，26（3）：95-101.

[78] 張明如，德永軍，李玉靈，等.森林生態(tài)學(xué)[M].呼和浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)出版社，2006.

[79] 張春霞，郝明德，王旭剛，等.黃土高原溝壑區(qū)小流域土壤養(yǎng)分分布特征[J].水土保持研究，2003，10（1）：78-80.

[80] 張小川，蔡蔚祺，徐琪.草地土壤-植被系統(tǒng)的生產(chǎn)力及其營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)[J].土壤學(xué)進展，1989（6）：8-16.

[81] 張芳，熊黑鋼，田源，等.區(qū)域尺度地形因素對奇臺綠洲土壤鹽漬化空間分布的影響[J].環(huán)境科學(xué)研究，2011，24（7）：731-739.

[82] 戴樹桂.環(huán)境化學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[83] 張?zhí)炫e，陳永金，劉加珍.黃河三角洲濕地不同植物群落土壤鹽分分布特征[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2018，30（11）：1915-1924.

[84] 麥麥提吐爾遜·艾則孜，米熱古麗·艾尼瓦爾，古麗孜巴·艾尼瓦爾，等.伊犁綠洲土壤鹽漬化與淺層地下水化學(xué)特征分析[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2015，33（5）：193-200，257.

[85] 范雙喜，伊東正.鈣素對葉用萵苣營養(yǎng)吸收和生長發(fā)育的影響[J].園藝學(xué)報，2002，29（2）：149-152.

[86] 郭文忠，劉聲鋒，李丁仁，等.設(shè)施蔬菜土壤次生鹽漬化發(fā)生機理的研究現(xiàn)狀與展望[J].土壤，2004，36（1）：25-29.

[87] 呂真真，楊勁松，劉廣明，等.黃河三角洲土壤鹽漬化與地下水特征關(guān)系研究[J].土壤學(xué)報，2017，54（6）：1377-1385.

[88] 祖皮艷木·買買提，海米提·依米提，麥麥提吐爾遜·艾則孜.伊犁河谷地下水及土壤鹽分分布特征[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011，29（1）：58-63.

[89] 易亞男，尹力初，張蕾.不同地下水位和施肥管理對水稻土有機質(zhì)及氧化鐵含量的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（21）：38-40.

[90] 王艷，廉曉娟，張余良，等.天津濱海鹽漬土水鹽運動規(guī)律研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，18（2）：95-97，101.

[91] 張蛟，崔士友，馮芝祥，等.氣候因子和地表覆蓋對沿海灘涂土壤鹽分動態(tài)的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2018，26（2）：294-302.

[92] 方生，陳秀玲.華北平原大氣降水對土壤淋洗脫鹽的影響[J].土壤學(xué)報，2005，42（5）：730-736.

[93] 李曉軍，李取生.松嫩平原西部不同土地覆被水鹽動態(tài)對比研究[J].生態(tài)環(huán)境，2005，14（3）：399-404.

[94] 邱爾發(fā)， 陳卓梅， 鄭郁善， 等.麻竹山地筍用林凋落物發(fā)生、分解及養(yǎng)分歸還動態(tài)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報， 2005，16（5）：811-814.

[95] 葛留威，呂瑞恒，李荔，等.鹽生環(huán)境下3種荒漠植物葉凋落物分解動態(tài)特征[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2016，44（5）：39-43.

[96] 高林，董建新，武可峰，等.土壤類型對煙草生長發(fā)育的影響研究進展[J].中國煙草科學(xué)，2012，33（1）：98-101.

[97] 簡中華，徐明星，宋明義，等.不同成土母質(zhì)對浦江桃形李品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（10）：4356-4361.

[98] 李軍，梁洪波，宛祥.煙田土壤養(yǎng)分狀況及其與成土母質(zhì)的關(guān)系研究[J].中國煙草科學(xué)，2013，34（3）：21-25.

[99] 白軍紅，李曉文，崔保山，等.濕地土壤氮素研究概述[J].土壤，2006，38（2）：143-147.

[100] 毛志剛，王國祥，劉金娥，等.鹽城海濱濕地鹽沼植被對土壤碳氮分布特征的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2009，20（2）：293-297.

[101] 張世文，王勝濤，劉娜，等.土壤質(zhì)地空間預(yù)測方法比較[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2011，27（1）：332-339.

[102] 龐夙，李廷軒，王永東，等.土壤速效氮、磷、鉀含量空間變異特征及其影響因子[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2009，15（1）：114-120.

[103] 趙學(xué)春，來利明，朱林海，等.三工河流域琵琶柴群落特征與土壤因子的相關(guān)分析[J].生態(tài)學(xué)報，2014，34（4）：878-889.

[104] 周在明，趙淑惠.華北半干旱平原區(qū)表層土壤鹽分累積的影響因素分析[J].干旱區(qū)地理，2015，38（5）：976-984.

[105] HATTAR B I，TAIMEH A Y，ZIADAT F M.Variation in soil chemical properties along toposequences in an arid region of the Levant[J].Catena，2010，83（1）：34-45.

[106] PAL D K，SRIVASTAVA P，DURGE S L，et al.Role of microtopography in the formationof sodic soils in the semi-arid patt of the Indo?Gangetic Plains，lndia [J].Catena，2003，51（1）：3-31.

[107] 葉慶華，劉高煥，田國良，等.黃河三角洲土地利用時空復(fù)合變化圖譜分析[J].中國科學(xué)（D輯：地球科學(xué)），2004，34（5）：461-474.

[108] 宋創(chuàng)業(yè)，劉高煥，劉慶生，等.黃河三角洲植物群落分布格局及其影響因素[J].生態(tài)學(xué)雜志，2008，27（12）：2042-2048.

[109] 姚榮江，楊勁松，劉廣明，等.黃河三角洲地區(qū)典型地塊土壤鹽分空間變異特征研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2006，22（6）：61-66.

[110] 陶寶先，陳永金.不同形態(tài)氮輸入對濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)影響的研究進展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2016，25（1）：162-167.

[111] 馬欣欣，王中良.濕地氮循環(huán)過程及其研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（17）：9454-9458，9488.

[112] 申校，李敘勇，張汪壽.水庫磷收支及其調(diào)控措施研究進展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2014，25（12）：3673-3682.

[113] 汪旭明，李亞蘭，林嘯，等.濕地土壤反硝化作用及測定方法[J].亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報，2017，12（3）：50-60.

[114] 趙光昕，張晴雯，劉杏認(rèn)，等.農(nóng)田土壤硝化反硝化作用及其對生物炭添加響應(yīng)的研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2018，39（7）：442-452.

[115] 張威，張旭東，何紅波，等.干濕交替條件下土壤氮素轉(zhuǎn)化及其影響研究進展[J].生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（4）：783-789.

[116] 耿玉輝，吳景貴.干濕交替作用對黑土養(yǎng)分淋失的影響[J].水土保持學(xué)報，2012，26（3）：26-29.

[117] 王健波，張燕卿，嚴(yán)昌榮，等.干濕交替條件下土壤有機碳轉(zhuǎn)化及影響機制研究進展[J].土壤通報，2013，44（4）：998-1004.

[118] 伍光和，王乃昂，胡雙熙，等.自然地理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2008.

[119] 李夢尋，王冬梅，任遠，等.不同干濕交替頻率對土壤速效養(yǎng)分、水溶性有機碳的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2018，38（5）：1542-1549.

[120] 姚新春，師尚禮.寒區(qū)旱區(qū)間歇性干旱對接種根瘤菌苜蓿草地土壤養(yǎng)分動態(tài)的影響[J].土壤通報，2007，38（3）：454-462.