荒漠綠洲過渡帶不同固沙植物根區(qū)土壤養(yǎng)分空間分布特征

鄧麗媛，胡廣錄，周 川，陳海志，麻 進(jìn)，焦 嬌

(蘭州交通大學(xué) 環(huán)境與市政工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

固沙植物是荒漠綠洲之間重要的生態(tài)屏障，通過降低風(fēng)沙活動強(qiáng)度來減輕荒漠化對綠洲的威脅，并密切參與了土壤的生物地球化學(xué)循環(huán)。營造不同的固沙植物可使過渡帶上生物多樣性增加，其凋落物及根系分泌物向土壤中輸入營養(yǎng)物質(zhì)，能夠為微生物的生長和代謝提供基質(zhì)[1-2]；另外，隨著固沙植物的生長，一方面起到了固定沙丘的作用，另一方面日益增長的植物冠幅形成了天然的屏障，有效地減少了太陽輻射，降低了地表溫度并減少土壤水分蒸發(fā)，從而改善了過渡帶土壤的水熱狀況。然而隨著全球溫室效應(yīng)的逐年增強(qiáng)以及黑河中游地區(qū)水土資源的過度開發(fā)利用，近年來生長在荒漠綠洲過渡帶上的天然和人工固沙植物均出現(xiàn)了不同程度的衰退跡象，影響土壤的物理性質(zhì)及養(yǎng)分的輸入和輸出，進(jìn)而影響了土壤的養(yǎng)分儲量和養(yǎng)分的有效性等肥力狀況，對黑河中游的綠洲生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此，維持荒漠綠洲過渡帶固沙植物的正向演替和穩(wěn)定性已成為社會高度關(guān)注的區(qū)域性環(huán)境問題，而對固沙植物的合理選擇，可有效改善荒漠綠洲過渡帶植被生態(tài)系統(tǒng)的景觀格局和演替態(tài)勢。

土壤可為固沙植物提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，其養(yǎng)分含量大小影響著固沙植物群落的生長發(fā)育及其空間分布格局，而固沙植物也影響著土壤養(yǎng)分的分布。土壤養(yǎng)分相關(guān)指標(biāo)眾多，其中，土壤有機(jī)質(zhì)能有效促進(jìn)土壤生物的活動，進(jìn)而促進(jìn)土壤中營養(yǎng)元素的活化，具有保肥性和緩沖性的作用，有機(jī)質(zhì)的降低是梭梭林退化的標(biāo)志之一[3]；而N、P作為土壤中重要的養(yǎng)分，對植物生長、群落組成及固沙植物穩(wěn)定性亦有重要的影響[4-7]。有學(xué)者研究表明[8-10]，土壤理化性質(zhì)的分布受到植物和地形的影響，具有梯度性變化規(guī)律。也有研究報道，在相同氣候和地形條件下，植物類型可影響土壤水分和養(yǎng)分在群落尺度上的空間分布[11-12]。干旱區(qū)降水稀少、氣候干旱、植物類型相對簡單，土壤養(yǎng)分較為貧瘠，固沙植物生長所需的土壤養(yǎng)分常常受到限制[13]。為了應(yīng)對嚴(yán)苛的環(huán)境條件，干旱區(qū)的固沙植物在有限的土壤養(yǎng)分和水分條件下逐漸演變成斑塊狀分布的植被空間格局，其生態(tài)穩(wěn)定性對抵御風(fēng)沙侵襲、保護(hù)綠洲安全生產(chǎn)意義重大。學(xué)者們以往的研究大多集中在植物類型、生長特點、防沙效應(yīng)、氣候響應(yīng)以及土壤水分狀況等方面[14-15]，對于干旱區(qū)不同固沙植物根區(qū)土壤養(yǎng)分含量空間分布對比的研究鮮有報道。本研究在甘肅省臨澤縣北部的荒漠綠洲過渡帶上，以斑塊狀分布的固沙植物根區(qū)土壤為對象，選取土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P作為土壤養(yǎng)分指標(biāo)，研究固沙植物根區(qū)土壤養(yǎng)分含量的空間分布特征，探討不同固沙植物對土壤養(yǎng)分含量的影響規(guī)律，旨在為荒漠綠洲過渡帶固沙植物的合理選擇、植被恢復(fù)及保護(hù)重建提供科學(xué)支撐，對其他地區(qū)荒漠化土地實施植物防治措施亦有重要的借鑒意義。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)地處黑河中游的甘肅省張掖市臨澤縣北部的荒漠與綠洲過渡帶，地理位置39°21′53″-39°22′01″N，100°09′12″-100°09′14″E，位于巴丹吉林沙漠和張掖-臨澤綠洲交匯處，屬典型的溫帶大陸性荒漠氣候。海拔1 370 m左右，四季云量少，光照充足，年日照時間為3 045 h；多年平均降水量117 mm，較多集中于6-9月，約占全年降水量的70%，年蒸發(fā)量在2 390 mm以上，空氣相對濕度為45%～49%；年均氣溫7.6 ℃，最低氣溫-27.3 ℃，最高氣溫39.1 ℃[16]。風(fēng)向以西北風(fēng)為主，年平均風(fēng)速3.2 m·s-1，最大風(fēng)速21 m·s-1，≥8級的大風(fēng)日數(shù)年平均為15 d。由于長期受到風(fēng)沙活動的影響，土壤以灰棕色漠土和風(fēng)沙土為主，以灰棕色漠土為地帶性土壤。研究區(qū)內(nèi)天然植物群落結(jié)構(gòu)較為簡單，呈斑塊狀分布，植物種類稀少，主要為灌木與半灌木群落，部分為短期生和1年生的草本植物，其余基本上為超旱生植物，因此具有典型荒漠植物的特征[17]。本研究區(qū)代表性固沙植物有梭梭(Haloxylonammodendron)、沙拐棗(Calligonummongolicum)、泡泡刺(Nitrariasphaerocarpa)、檉柳(Tamarixramosissima)等[18]。

2 材料與方法

2.1 土樣采集

2020年7-9月，對研究區(qū)范圍內(nèi)的3種不同固沙植物(泡泡刺、沙拐棗、梭梭)根區(qū)土壤分別進(jìn)行采樣。選取生長正常、無病蟲害、樹齡、地形特征等條件基本一致，且與周圍其他同種或異種植物互不影響的3種固沙植物各4棵。將采樣點設(shè)置在距離植物根區(qū)0～0.5 m(靠近根部)及1.5～2.0 m(冠幅邊緣)的水平距離處，每一水平距離處對稱布設(shè)2個采樣點，每隔30 d采樣1次，共計144個采樣點，每個采樣點處先挖掘土壤剖面，然后按照20 cm垂直間距為一土層，采集0～120 cm垂直深度范圍內(nèi)不同土層的土壤樣品。將采取到的每層土壤樣品裝入密封袋并分類標(biāo)記，帶回實驗室自然風(fēng)干后，再測試土壤養(yǎng)分含量。

2.2 土壤樣品測試方法

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料[19]，將風(fēng)干后的土壤樣品先過2 mm篩，充分研磨后再用四分法另取部分樣品，過0.149 mm篩，混合均勻后裝入聚乙烯樣品袋，用于測定土壤養(yǎng)分全量。本研究中對于土壤有機(jī)質(zhì)采用邱林法測定，土壤全N(TN)采用半微量凱式定N法測定，土壤全P(TP)采用NaOH熔融-鉬銻抗比色法測定。

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

對試驗測定所得的3種不同固沙植物根區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，可得出3種不同固沙植物根區(qū)土壤養(yǎng)分含量的差異。為更進(jìn)一步探討固沙植物根區(qū)不同深度土壤養(yǎng)分含量，以及相同固沙植物根區(qū)不同水平距離處(根區(qū)0～0.5 m及1.5～2.0 m)土壤養(yǎng)分含量的分布規(guī)律和特點，采用單因素方差分析(One-way ANOVA)和最小顯著性差異法(LSD)進(jìn)行比較，并且用Origin繪制相關(guān)圖件。

3 結(jié)果與分析

3.1 固沙植物根區(qū)0～120 cm土層深度土壤養(yǎng)分總體特征

由表1可見，不同固沙植物根區(qū)0～0.5 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量的平均值為梭梭(21.78 g·kg-1)>泡泡刺(20.67 g·kg-1)>沙拐棗(19.06 g·kg-1)，全P含量的平均值為梭梭(0.41 g·kg-1)>泡泡刺(0.40 g·kg-1)=沙拐棗(0.40 g·kg-1)，全N含量的平均值為梭梭(0.21 g·kg-1)>泡泡刺(0.20 g·kg-1)=沙拐棗(0.20 g·kg-1)。由表2可見，不同固沙植物根區(qū)1.5～2.0 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量的平均值為泡泡刺(18.44 g·kg-1)>梭梭(17.39 g·kg-1)>沙拐棗(16.94 g·kg-1)，全P含量的平均值為梭梭(0.38 g·kg-1)=泡泡刺(0.38 g·kg-1)>沙拐棗(0.37 g·kg-1)，全N含量的平均值為梭梭(0.20 g·kg-1)>沙拐棗(0.19 g·kg-1)=泡泡刺(0.19 g·kg-1)。由表1、表2還可以看出，不同固沙植物根區(qū)0～0.5 m及1.5～2.0 m處各土層之間土壤有機(jī)質(zhì)變異系數(shù)相對較大，高于9.9%，而土壤全P和全N的變異系數(shù)均相對較小，全N含量變異范圍在3.66%～6.14%，全P含量變異范圍在4.80%～6.86%。

表2 不同固沙植物根區(qū)1.5～2.0 m處0～120 cm土層深度土壤養(yǎng)分總體特征

上述結(jié)果說明，梭梭根區(qū)土壤中養(yǎng)分含量相對較多，并且3種不同固沙植物根區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量時空變異程度較大，而土壤全P、全N含量時空變異程度較小。

3.2 固沙植物根區(qū)不同水平距離處土壤養(yǎng)分含量變化

為了揭示固沙植物根區(qū)不同水平距離處各土層的土壤養(yǎng)分含量變化特點，對土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P在固沙植物根區(qū)水平距離0～0.5 m處與1.5～2.0 m處各土層之間的差異性進(jìn)行比較。由圖1可見，梭梭、沙拐棗、泡泡刺根區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P含量在不同水平距離間均存在差異性，具體表現(xiàn)為根區(qū)水平距離0～0.5 m處>1.5～2.0 m處，并且隨著土層深度增加，根區(qū)水平距離0～0.5 m處與1.5～2.0 m處各土層的差異性亦逐漸降低，即3種不同固沙植物根區(qū)水平距離0～2 m范圍內(nèi)淺層土壤中的養(yǎng)分含量靠近根部較高，存在較明顯的“肥島”效應(yīng)。

注：小寫字母表示同一植物不同土層間差異顯著，大寫字母表示不同植物同一土層間差異顯著。

3.3 固沙植物根區(qū)不同土層土壤養(yǎng)分含量變化

3.3.1 有機(jī)質(zhì) 由圖1可知，梭梭根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為40～80 cm土層>80～100 cm土層>20～40 cm土層>100～120 cm>0～20 cm土層；沙拐棗根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為60～80 cm土層>40～60 cm土層與20～40 cm土層>80～100 cm土層與0～20 cm土層>100～120 cm土層；泡泡刺根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為60～80 cm土層>20～60 cm土層>0～20 cm土層>80～100 cm土層>100～120 cm土層。3種固沙植物根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量整體呈現(xiàn)出隨著土層深度增加先升高再降低的變化趨勢。

梭梭和泡泡刺根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量在不同土層間差異不顯著；沙拐棗根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為60～80 cm土層>20～60 cm土層與80～100 cm土層>0～20 cm土層與100～120 cm土層。3種固沙植物根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量整體上呈現(xiàn)出隨著土層深度增加先升高再降低的變化趨勢。

綜上所述，3種不同固沙植物根區(qū)水平距離0～0.5 m處，0～40、60～80 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著；40～60 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量差異顯著，具體表現(xiàn)為梭梭>泡泡刺>沙拐棗；80～120 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量差異顯著，具體表現(xiàn)為梭梭>沙拐棗>泡泡刺。3種不同植物根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處，0～20、40～60 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量差異顯著，具體表現(xiàn)為泡泡刺>梭梭>沙拐棗；20～40 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量差異顯著，具體表現(xiàn)為泡泡刺>梭梭=沙拐棗；60～120 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著。

3.3.2 全N 由圖1可知，梭梭根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤全N含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～20 cm土層>20～40 cm土層>40～60 m土層>60～80 cm土層>80～100 m土層>100～120 cm土層；沙拐棗根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤全N含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～20 cm土層>20～40 cm土層>40～60 m土層>60～80 cm土層>80～100 m土層>100～120 cm土層；泡泡刺根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤全N含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～20 cm土層>20～40 cm土層>40～80 cm土層>80～120 cm土層。3種固沙植物根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤全N含量整體呈現(xiàn)出隨著土層深度增加而下降的變化趨勢。

梭梭根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤全N含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～20 cm土層>20～40 cm土層>40～60 cm土層>60～80 cm土層>80～120 cm土層；沙拐棗根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤全N含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～20 cm土層>20～40 cm土層>40～60 cm土層>60～80 cm土層>80～100 cm土層>100～120 cm土層；泡泡刺根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤全N含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～40 cm土層>40～60 cm土層>60～80 cm土層>80～120 cm土層。3種固沙植物根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤全N含量整體上呈現(xiàn)出隨著土層深度增加而下降的變化趨勢。

綜上所述，3種不同固沙植物根區(qū)水平距離0～0.5 m處，0～80 cm土層土壤全N含量差異不顯著；80～120 cm土層土壤全N含量差異顯著，具體表現(xiàn)為梭梭>沙拐棗>泡泡刺。3種不同固沙植物根區(qū)1.5～2.0 m處，0～60 cm土層土壤全N含量差異不顯著；60～120 cm土層土壤全N含量差異顯著，具體表現(xiàn)為梭梭>沙拐棗>泡泡刺。

3.3.3 全P 由圖1可知，梭梭根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤全P含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～20 cm土層>20～40 cm土層>40～60 cm土層>60～80 cm>80～120 cm土層；沙拐棗根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤全P含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～20 cm土層>20～40 cm土層>40～80 cm土層>80～100 cm土層>100～120 cm土層；泡泡刺根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤全P含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～20 cm土層>20～40 cm土層>40～60 cm土層>60～80 cm土層>80～100 cm土層>100～120 cm土層。3種固沙植物根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤全P含量整體呈現(xiàn)出隨著土層深度增加而下降的變化趨勢。

梭梭根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤全P含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～20 cm土層>20～60 cm土層>60～80 cm土層>80～120 cm土層；沙拐棗根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤全P含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～40 cm土層>40～60 cm土層>60～80 cm土層>80～120 cm土層；泡泡刺根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤全P含量在不同土層間差異顯著，具體表現(xiàn)為0～40 cm土層>40～60 cm土層>60～80 cm土層>80～100 cm土層>100～120 cm土層。3種固沙植物根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處土壤全P含量整體上呈現(xiàn)出隨著土層深度增加而下降的變化趨勢。

綜上所述，3種不同固沙植物根區(qū)水平距離0～0.5 m處，0～120 cm土層土壤全P含量差異不顯著。3種不同植物根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處，0～40、60～120 cm土層土壤全P含量差異不顯著；40～60 cm土層土壤全P含量差異顯著，具體表現(xiàn)為梭梭>泡泡刺>沙拐棗。

3.4 不同固沙植物土壤養(yǎng)分間的相關(guān)性

將3種不同植物類型和0～120 cm各土層深度及其土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析(表3)，不同固沙植物與土壤各養(yǎng)分之間均呈正相關(guān)關(guān)系，其中與有機(jī)質(zhì)、全P呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。不同土層深度與全N、全P呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，這表明3種固沙植物根區(qū)0～2.0 m處土壤全N、全P含量隨著土層深度增加而下降。

表3 固沙植物類型、土層深度、土壤養(yǎng)分間的相關(guān)性分析

土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P之間均呈正相關(guān)關(guān)系，其中有機(jī)質(zhì)與全N呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，并且全N與全P呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。這表明，固沙植物根區(qū)土壤不同養(yǎng)分之間存在一定的相互影響，可為該地區(qū)固沙植物選擇及其根區(qū)土壤養(yǎng)分的深入研究提供必要參考。

4 結(jié)論與討論

土壤養(yǎng)分含量與植物類型、氣候、降水、土壤質(zhì)地、地形地貌以及人類活動等有較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系[5,20-21]。在本研究區(qū)氣象和水文條件基本一致的情況下，固沙植物的不同類型成為影響土壤養(yǎng)分的重要因素。研究結(jié)果表明，不同類型的固沙植物根區(qū)土壤養(yǎng)分空間分布呈現(xiàn)差異性，整體上梭梭根區(qū)土壤養(yǎng)分含量大于泡泡刺與沙拐棗根區(qū)。土壤中的有機(jī)質(zhì)和全N主要來源于植物根部分泌物及凋落物的分解[5,22]；土壤P是一種沉積性元素，主要源于巖石分化，受氣候及成土母質(zhì)等因素的影響較大[23]。研究區(qū)內(nèi)3種不同固沙植物根區(qū)土壤養(yǎng)分指標(biāo)中，土壤有機(jī)質(zhì)含量空間變異程度相對較大，其中沙拐棗根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處變化最大；土壤全P、全N含量空間變異程度相對較小，其中泡泡刺根區(qū)水平距離1.5～2.0 m處變化最小。這可能與固沙植物的冠幅和根系分布特點有關(guān)，梭梭冠幅較大，枝葉較為茂密，凋落物相對比較多，從風(fēng)沙中蓄積到的土壤養(yǎng)分較多，大部分凋落物分解進(jìn)入土壤，且其主根系發(fā)達(dá)，根系分泌物較多，使得根區(qū)土壤養(yǎng)分含量較高；而枝條較為稀疏并且冠幅較小的泡泡刺和沙拐棗凋落物相對較少，從風(fēng)沙中蓄積到的土壤養(yǎng)分較少，且其側(cè)根系雖較為發(fā)達(dá)，但主根系相對于梭梭不發(fā)達(dá)，從而使得植物根區(qū)范圍的土壤養(yǎng)分含量相對于梭梭較少。此外，泡泡刺沙包是大沙鼠和沙漠蜥蜴的重要棲息地，他們的糞便和殘體會帶來部分土壤養(yǎng)分[24]，但由于其影響程度相對較小且范圍較為隨機(jī)，可忽略不計。

不同固沙植物根區(qū)土壤養(yǎng)分在水平分布上也表現(xiàn)出一定程度的規(guī)律性，總體表現(xiàn)為根區(qū)水平距離0～0.5 m處各土層土壤養(yǎng)分含量大于根區(qū)水平距離1.5～2.0 m，這與茍博文等[25]、曹艷峰等[26]、孫特生等[27]的研究結(jié)果相一致。說明根區(qū)水平距離0～0.5 m處各土層土壤更容易積累較高的養(yǎng)分，這是由于植物的防風(fēng)固沙作用，有效防止表層土壤養(yǎng)分風(fēng)蝕損耗，同時將植物自身凋落物和植物根部分泌物等進(jìn)行保蓄，將其保存在植物根部附近，從而使根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤養(yǎng)分含量大于1.5～2.0 m處，這種現(xiàn)象稱為“肥島效應(yīng)”[28-29]。研究發(fā)現(xiàn)，3種不同固沙植物根區(qū)的土壤雖然均呈現(xiàn)一定程度上的“肥島效應(yīng)”，但梭梭的“肥島效應(yīng)”要大于沙拐棗和泡泡刺，且隨著土層深度的增加，植物的這種蓄積效應(yīng)逐漸降低，這是由于梭梭具有較發(fā)達(dá)的主根系，以根際沉積的方式將輸入到根部的有機(jī)、無機(jī)化合物釋放到周圍土壤中，其較大的冠幅也大大減弱了風(fēng)蝕帶來的養(yǎng)分損耗，從而使根區(qū)水平距離0～0.5 m處土壤養(yǎng)分大于1.5～2.0 m處?！胺蕧u效應(yīng)”改善了固沙植物根區(qū)的土壤和生態(tài)條件，有利于提高植物在風(fēng)沙干旱環(huán)境中的生存能力[26]。固沙植物的生長發(fā)育和良性演替可減少土壤風(fēng)蝕，從而改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境?；哪G洲過渡帶固沙植物根區(qū)土壤雖具有“肥島效應(yīng)”，并且能從多種途徑中獲取植物生長所需的養(yǎng)分，但其土壤中有機(jī)質(zhì)、全P、全N含量仍極其貧乏，應(yīng)加強(qiáng)林地固沙植物的撫育和保護(hù)。

不同固沙植物對土壤養(yǎng)分含量的影響，不僅在土層表面(0～20 cm)，還深入到更深的土層中[10]。在本研究中，盡管整體上土層深度對土壤養(yǎng)分含量具有顯著影響，但不同固沙植物的土層深度對土壤養(yǎng)分含量的影響呈現(xiàn)一定的差異。固沙植物根區(qū)土壤中有機(jī)質(zhì)、全P、全N含量隨著土層深度的變化較大，可能與固沙植物枯落物的分解、植物樹冠的大小以及植物根區(qū)土壤形成的沙包等因素有關(guān)。表層土壤中凋落物相對較多，且在灌叢下的聚集會使小部分養(yǎng)分隨徑流與雨水滲透到下層土壤中，使得有機(jī)質(zhì)含量隨著土層深度的增加基本上都呈現(xiàn)出先增大后降低的趨勢，且表層(0～20 cm)含量大于底層(100～120 cm)；土壤全P、全N含量則呈現(xiàn)出表層養(yǎng)分較高的趨勢，這與陳婧等[30]的研究結(jié)果一致，土壤全P、全N來源于動植物殘體的歸還量和生物固N，且植物根系隨土壤深度的增加而呈減少趨勢[31]，所以表層動植物殘體豐富，土壤全P、全N含量相對較高[32]。

固沙植物根區(qū)土壤養(yǎng)分指標(biāo)之間也存在一定的相關(guān)性。本研究表明，固沙植物根區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P之間均呈正相關(guān)關(guān)系，其中土壤有機(jī)質(zhì)與全N呈極顯著正相關(guān)，并且全N與全P呈極顯著正相關(guān)。土壤養(yǎng)分之間的相互影響關(guān)系，可為該區(qū)域固沙植物的合理配置及其土壤養(yǎng)分的進(jìn)一步深入研究提供參考。

綜上所述，梭梭根區(qū)范圍的土壤養(yǎng)分高于沙拐棗和泡泡刺根區(qū)，且梭梭的“肥島效應(yīng)”大于沙拐棗和泡泡刺。因此，應(yīng)大力推廣梭梭作為荒漠綠洲過渡帶固沙植物，同時加強(qiáng)固沙植物的撫育更新，維持其生態(tài)穩(wěn)定性及其正向演替。