毛烏素沙地不同草本植物對土壤的適應(yīng)性研究

黃博

（西安科技大學(xué)，陜西 西安710000）

沙漠化過程中植物的適應(yīng)性機制的研究，對于沙漠化的防治有著重要的意義。沙漠化防治的基本途徑之一是加強植被的保護、恢復(fù)與重建[1]。植物、土壤之間關(guān)系的研究，多集中在植物土壤性質(zhì)的研究，本文選取毛烏素沙地典型的草本植物作為研究對象，通過實驗和分析的方法研究不同草本植物下土壤含水量、容重、有機碳、全碳、全氮、土壤碳氮比等之間的關(guān)系，來研究不同草本植物對土壤的適應(yīng)性，以期為沙地植被恢復(fù)重建提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)地處毛烏素沙地東南緣（107°15′-110°54′E，36°49′-39°27′N），年平均氣溫為6.0-8.5℃，最低氣溫為-9.5℃，最高氣溫為24℃。年均蒸發(fā)量約為2350 毫米，年均降水量約為250-440 毫米。

2 研究方法

2.1 樣地的選擇

根據(jù)毛烏素沙地東南緣草本植被群落調(diào)查和分布狀況，以四種典型草本植物為研究對象，在研究區(qū)域選取4 個研究區(qū)20個研究樣地進行研究。

2.2 樣品的采集與實驗

在草本植物密集的地區(qū)選擇四種草本植物，在每塊樣地中采集0-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40cm 的土壤樣品，進行土壤水分、容重、土壤有機碳、土壤全碳、土壤全氮含量的測定,土壤水分和容重測定方法用烘干稱重法。土壤有機碳、全碳、全氮測定用元素分析儀（型號EA3000）測定。

2.3 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 軟件對實驗所得的數(shù)據(jù)進行單因素方差分析（若數(shù)據(jù)方差齊性采用LSD 法進行事后多重檢驗，方差不齊采用塔姆黑尼進行事后多重檢驗）和相關(guān)性分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤含水量

水分是土壤發(fā)育和植物生長最重要的生態(tài)因子。由表1 可知，隨著土層深度的增加，各草本植物土壤含水量的縱深變化有所差異，對比四種植物土壤含水量的變化發(fā)現(xiàn)，糙隱子草0-40cm 土壤平均含水量最大，為8.11%，本氏針茅、牛心樸子、阿爾泰狗娃花土壤含水量沒有顯著性差異，由此可以看出糙隱子草對水分適應(yīng)性最弱，其他三種草本植物對水分適應(yīng)性沒有顯著性差異。

表1 不同草本植物土壤含水量%

表2 不同草本植物土壤容重%

表3 不同草本植物土壤有機碳%

3.2 土壤容重

土壤容重是土壤對水分保持能力的一項重要指標。由表2知，隨著土層深度的增加，各草本植物土壤容重的縱深變化又有所不同，對比四種草本植物土壤容重發(fā)現(xiàn)，0-40 厘米糙隱子草平均土壤容重最小，對水分保持能力強，適應(yīng)性最弱，其他三種草本植物土壤容重沒有顯著性差異。

3.3 土壤有機碳

土壤有機碳是衡量土壤肥力重要指標之一，由表3 可知，隨著土層深度的增加，各草本植物土壤有機碳縱深變化有所差異，但從四種植物的土壤有機碳的變化來看，糙隱子草土壤有機碳0-40 厘米平均土壤含量最大是0.42%，說明糙隱子草對有機碳適應(yīng)性最弱，本氏針茅和阿爾泰狗娃花次之且沒有顯著性差異，牛心樸子適應(yīng)性最強。

3.4 土壤全氮

氮是植物生長的必須養(yǎng)分，由表4 可知，隨著土層深度的增加，各草本植物土壤全氮縱深變化又有所差異，對比四種草本植物全氮的變化發(fā)現(xiàn)，糙隱子草0-40 土層土壤全氮平均含量最大，為0.09%，說明糙隱子草對土壤全氮適應(yīng)性最弱，阿爾泰狗娃花次之，本氏針茅、牛心樸子沒有顯著性差異，對土壤全氮的適應(yīng)性最強。

3.5 土壤全碳

碳元素是植物生長必需的三大營養(yǎng)物質(zhì)之一，由表5 可知，隨著土層深度的增加，各草本植物土壤全氮縱深變化有所差異，對比四種草本植物全氮變化發(fā)現(xiàn)，糙隱子草0-40 厘米平均含量最大是0.89%，說明糙隱子草對土壤全碳適應(yīng)性最弱，阿爾泰狗娃花次之，本氏針茅和牛心樸子沒有顯著性差異。

3.6 土壤碳氮比

土壤碳氮比是衡量土壤C、N 營養(yǎng)平衡狀況的指標。由表6可知，隨著土層深度的增加，各草本植物土壤碳氮比縱深變化不盡相同，對比四種草本植物碳氮比發(fā)現(xiàn)，糙隱子草0-40 厘米平均碳氮比為10.00%，本氏針茅為9.24%，牛心樸子為9.44%，

阿爾泰狗娃花為13.98%，由此可以看出，本氏針茅與牛心樸子對土壤適應(yīng)強，阿爾泰狗娃花和糙隱子草對土壤適應(yīng)性弱。

表4 不同草本植物土壤全氮%

表5 不同草本植物土壤全碳%

表6 不同草本植物土壤碳氮比%

3.7 相關(guān)性分析

表7 土壤含水量、容重、有機碳、全氮、全碳及碳氮比之間相關(guān)性

由表7 可知，土壤含水量與土壤全碳、碳氮比呈極顯著正相關(guān)，與土壤全氮呈顯著正相關(guān)；土壤容重與土壤全碳呈極顯著負相關(guān)，與土壤有機碳、全氮、碳氮比呈顯著負相關(guān)；土壤有機碳與土壤全氮、全碳呈極顯著正相關(guān)，與碳氮比呈顯著正相關(guān)；土壤全氮和土壤全碳呈極顯著正相關(guān)，土壤全碳和土壤碳氮比呈極顯著正相關(guān)。

4 結(jié)論

4.1 糙隱子草土壤含水量、有機碳、全氮、全碳等因子平均含量最高，說明糙隱子草對土壤環(huán)境的要求較高，對土壤的適應(yīng)性較弱。

4.2 阿爾泰狗娃花土壤含水量、有機碳、全氮、全碳等因子平均含量較高，而牛心樸子和本氏針茅這兩種植物下土壤含水量、全氮、全碳含量沒有顯著性差異且含量較小，這說明阿爾泰狗娃比牛心樸子和本氏針茅對土壤適應(yīng)性弱。

4.3 同種草本植物土壤的不同因子隨土層深度的變化規(guī)律各不相同，不同種草本植物之間土壤的因子隨土層深度的變化也不盡相同，說明不同草本植物生長發(fā)育所需要的土壤環(huán)境不盡相同，而土壤之間各因子又具有一定的相關(guān)性，則說明不同草本植物對土壤的適應(yīng)性同時受到多種因素的綜合影響。