1、青土湖间断性水淹干扰对白刺沙丘土壤特性的影响宋龙龙，张芝萍（甘肃省治沙研究所，甘肃兰州）摘要 以青土湖过渡带 个不同立地类型（常淹水中的白刺沙丘、固定白刺沙丘、半固定白刺沙丘）的白刺灌丛沙丘为研究对象，采用空间代替时间的方法，测定间断性水淹前后白刺群落土壤水分、土壤理化性质等参数。结果表明，常淹水中的沙丘的土壤全氮含量总体在沙丘中部最大，沙丘上部次之，沙丘下部最小；固定沙丘的土壤全氮含量在沙丘上部较大，沙丘中部各土层的全氮含量均大于沙丘下部；半固定沙丘的土壤全氮含量在表土层达到最大值。常淹水中的沙丘的土壤全钾含量在沙丘上部表土层较低，沙丘中部表土层较高，沙丘下部在土层较深处全钾含量较高；固定沙
2、丘的土壤全钾含量沙丘上部随着土层深度的增加，全钾含量变化不明显，沙丘中部在表土层最大；半固定沙丘的土壤全钾含量 达到最大值，达到最小值。常淹水中的沙丘不同部位的土壤含水量均处于缓慢上升趋势；固定沙丘的土壤含水量在沙丘上部处于上升，沙丘中部先上升后下降，沙丘下部先下降后上升；半固定沙丘土壤含水量呈先上升后下降趋势。常淹水中的沙丘的土壤有机碳含量随着土壤深度的增加均呈不同程度降低趋势；在固定沙丘上，沙丘下部有机碳含量先上升后下降，沙丘中部有机碳含量先下降后上升，沙丘上部有机碳含量呈下降上升下降的趋势。在半固定沙丘上，有机碳含量随着土壤深度的增加而增加。关键词 白刺；水淹；土壤含水量；土壤理化性质；
3、青土湖中图分类号 文献标识码 文章编号（）：开放科学（资源服务）标识码（）：，（，）（，），；，；，；，；，；基金项目 甘肃省林业和草原局自列项目（）；国家自然科学基金项目（，）。作者简介 宋龙龙（），男，甘肃天水人，助理工程师，从事荒漠化防治方面的研究。收稿日期 青土湖区域处于极度干旱地区，年降雨量在 以下，生态系统恢复具有其特殊性。在极端干旱、贫瘠环境条件下生长发育的白刺灌丛沙堆，灌丛沙堆作为绿洲和沙漠之间一道重要的生态屏障，其最终的演化方向对绿洲地区的生态环境稳定有很大影响。年数次向石羊河尾闾青土湖注入生态用水，该区域大片白刺灌丛沙堆被水淹。因此，系统地调查研究青土湖区域间断性水淹前后不
4、同演化阶段个体白刺沙堆的特征，明确白刺群落的土壤分布特征，探讨白刺沙堆在群落生态系统中结构和功能的基础性地位有其必要性和特殊意义，同时为其他地区白刺资源的保护和利用提供参考，也能为正确评估青土湖生态输水的生态效益及该地区植被保育和生态环境恢复提供科学依据。材料与方法 研究区概况 研究区域位于青海湖北岸，该地区南濒青海湖，北为大通山，地势由北向南倾斜，介于、，海拔 。该地区气候具有寒冷期长，太阳辐射强，气温日差较大，干旱少雨，降水比较集中，雨热同季，且无明显四季之分，属高原大陆性气候。据刚察县气象观测资料分析，年平均气温为，极端最高温 ，极端最低温，的年活动积温为 ，年降水量 ，年蒸发量 ，干旱
5、指数为，平均风力大于 级，最大冻土深度 ，土壤为栗钙土。研究方法 样地设置。以空间代替时间序列的方法，按照白刺灌丛沙丘形态、植被生长状况、沙丘土壤状况，分别选择 种不同立地类型（常淹水中的白刺沙丘、固定白刺沙丘、半固定白刺沙丘）的白刺沙丘群落（表），每个立地类型选 个样地，在每个安徽农业科学，（）：，样地中设置 灌木样方，并在每个灌木样方内的中心和 个角处共设置 个 的草本植物调查样方，逐株调查样方内所有植物种的种类、株树（丛数）、盖度以及生物量。并在不同立地类型的白刺沙丘取土样 （、），测其土壤理化性状、土壤含水率等土壤性质。使用全球定位系统（）对调查地点定位，并记录各样地的海拔、地貌及土壤
6、类型等环境因子。测定方法。土壤含水量采用烘干法，采用电位计法（水土比为），有机质采用重铬酸钾外加热法，有效氮采用碱解扩散法，有效磷采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法，有效钾采用乙酸铵浸提火焰光度法；利用马尔文激光粒度仪进行土壤粒度的测定。粒度分析的粒级是 。土壤水分测定采用烘干法，容重采用环刀法。数据处理与分析 对所得试验数据用 记录，求取平均值，进行数据分类和绘图，并利用 统计分析软件进行观测数据的显著性检验和相关分析。表 采样地特征 样地类型 纬度经度样地地貌类型 常淹水中的沙 丘 该样地处于滩地，表面有盐结晶、水螺壳，土壤类型为风沙土，成土母质属湖积物。棕青灰色，较湿，坚实度松散固定沙丘 该样
7、地处于白刺沙堆，其长宽高为 ，下部水淹边缘和中部有盐结皮半固定沙丘 该样地处于滩地，土壤类型为风沙土，成土母质属湖积物 结果与分析 不同立地类型的白刺样地土壤全氮和全钾含量 从图 可以看出，常淹水中的沙丘的土壤全氮含量在沙丘中部 大于沙丘下部和上部，并且随着土层的增加，全氮含量减少，而沙丘下部全氮含量呈“”型；沙丘上部的全氮含量和沙丘中部在 有相似的变化趋势，但是 正好相反；总体来看，全氮含量在沙丘中部最大，沙丘上部次之，沙丘下部最小。固定沙丘的土壤全氮含量在沙丘上部较大，在 达到最大，在 最小；沙丘中部各土层的全氮含量均高于沙丘下部。半固定沙丘的土壤全氮含量，达到最大值，达到最小值。图 常淹
8、水中（）、固定样地（）、半固定样地（）的白刺样地全氮含量 （），（）（）从图 可以看出，常淹水中的沙丘的土壤全钾含量在沙丘下部 最大，最小；沙丘中部全钾含量 最大，最小；沙丘上部全钾含量 最小，最大。固定沙丘的土壤全钾含量在沙丘上部随着土层深度的增加变化不显著；沙丘中部全钾含量 最大，最小；沙丘下部全钾含量 最大，最小。半固定沙丘的土壤全钾含量，达到最大值，达到最小值。不同立地类型的白刺样地土壤含水量 从图 可以看出，常淹水中的沙丘的土壤含水量沙丘上部和下部的变化不是很大，沙丘上部一直处于上升趋势，而沙丘下部在 开始下降，但是沙丘中部一直处于缓慢上升趋势，在 上升趋势比较明显且达到了最大值；由
9、此可见，沙丘上部和下部土壤含水量的变化不大，而沙丘中部土壤含水量的变化较为明显。在固定沙丘上，沙丘下部土壤含水量先下降后上升；沙丘中部土壤含水量 是上升，而在 处于下降趋势；沙丘上部土壤含水量一直处于上升趋势；而且在 沙丘不同部位的值相近。在半固定沙丘上，土壤含水量在 达到了最大值，处于下降趋势，而在 为最小值。不同立地类型的白刺样地土壤有机碳含量 从图 可以看出，常淹水中的沙丘有机碳在沙丘下部 达到最大值，之后随着土壤深度的增加有机碳含量一直在减少；沙丘中部和上部有机碳含量均在 为最大，之后随着土壤深度的增加有机碳含量呈减小趋势。在固定沙丘上，沙丘下部有机碳含量先上升后下降，最小值在 ，最大
10、 安徽农业科学 年值在 ；沙丘中部有机碳含量先下降后上升，最小值在 ，最大值在；沙丘上部有机碳含量呈下降上升下降的趋势，最小值在 ，最大值在 。在半固定沙丘上，有机碳含量随着土壤深度的增加而增加；在 土层有机碳含量较小，而随着土层的加深，有机碳含量是逐层增加，在 达到最大。图 常淹水中（）、固定样地（）、半固定样地（）的白刺样地全钾含量 （），（）（）图 常淹水中（）、固定样地（）、半固定样地（）的白刺样地土壤含水量 （），（）（）图 常淹水中（）、固定样地（）、半固定样地（）的白刺样地土壤有机碳含量 （），（）（）结论（）常淹水中的沙丘的土壤全氮含量总体在沙丘中部最大，沙丘上部次之，沙丘下部
11、最小；固定沙丘的土壤全氮含量在沙丘上部较大，沙丘中部各土层的全氮含量均大于沙丘下部；半固定沙丘的土壤全氮含量在表土层（）达到最大值。常淹水中的沙丘的土壤全钾含量在沙丘上部表土层较低，沙丘中部表土层较高，沙丘下部在土层较深处全钾含量较高；固定沙丘的土壤全钾含量沙丘上部随着土层深度的增加，全钾含量变化不明显，沙丘中部在表土层最大；半固定沙丘的土壤全钾含量 达到最大值，达到最小值。（）常淹水中的沙丘不同部位的土壤含水量均处于缓慢上升趋势，变化不大，而在沙丘中部土壤含水量在 的变化较为明显。固定沙丘的土壤含水量在沙丘上部处于上升，沙丘中部先上升后下降，沙丘下部先下降后上升，在 沙丘不同部位的土壤含水量
12、相近。在半固定沙丘上，土壤含水量在 呈现一直上升趋势，而 处于下降趋势。（）常淹水中的沙丘的土壤有机碳含量，沙丘下部在 达到最大值，沙丘中部和上部有机碳含量在 为最大，之后随着土壤深度的增加有机碳含量均呈减少趋势。在固定沙丘上，沙丘下部有机碳含量先上升后下降，沙丘中部有机碳含量先下降后上升，沙丘上部有机碳含量呈下（下转第 页）卷 期 宋龙龙等 青土湖间断性水淹干扰对白刺沙丘土壤特性的影响水体研究湿地科学，（）：，：李峰平，魏红阳，马喆，等人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展湿地科学，（）：，（）：张瑞斌太湖流域河道水体污染负荷削减技术研究污染防治技术，（）：岑璐瑶，陈滢，张进，等种植不
13、同植物的人工湿地深度处理城镇污水处理厂尾水的中试研究湖泊科学，（）：陈双，王国祥，许晓光，等水生植物类型及生物量对污水处理厂尾水净化效果的影响环境工程学报，（）：国家环境保护总局水和废水监测分析方法 版北京：中国环境科学出版社，罗虹沉水植物、挺水植物、滤食性动物对富营养化淡水生态系统的修复效果研究上海：华东师范大学，万志刚，顾福根，孙丙耀，等 种水生维管束植物对氮和磷的耐受性分析淡水渔业，（）：戢小梅，许林，谢焰锋，等水生植物对富营养化程度不同水体氮磷去除效果的研究西南农业学报，（）：刘建伟，周晓，吕臣，等三种挺水植物对富营养化景观水体的净化效果湿地科学，（）：朱士江，贵树彪，徐文，等 种挺水
14、植物在高浓度氮磷污染条件下耐受性试验研究中国农村水利水电，（）：葛滢，王晓月，常杰不同程度富营养化水中植物净化能力比较研究环境科学学报，（）：郑博颖，郑云翔，芦站根衡水湖沉水植物对水中氧含量及水质影响湖北农业科学，（）：李菲菲，褚淑祎，崔灵周，等沉水植物生长和腐解对富营养化水体氮磷的影响机制研究进展生态科学，（）：王佳，顾永钢，王昊，等沉水植物组合对受污染河水的净化与维护效果人民黄河，（）：展巨宏，李强，邓莎，等紫根水葫芦对富营养化水体中氮磷的净化效果研究地球与环境，（）：，：，：刘海琴，邱园园，闻学政，等 种水生植物深度净化村镇生活污水厂尾水效果研究中国生态农业学报，（）：章宗涉水生高等植物
15、浮游植物关系和湖泊营养状态湖泊科学，（）：，：王智，张志勇，张君倩，等两种水生植物对滇池草海富营养化水体水质的影响中国环境科学，（）：窦艳艳，陈垚，李春龙不同水生植物组合对富营养化水体净化的模拟研究环境科学与技术，（）：，田如男，朱敏，孙欣欣，等不同水生植物组合对水体氮磷去除效果的模拟研究北京林业大学学报，（）：，（）：曾小梅，刘鹏，张晓斌水生观赏植物对城市污水的修复研究水土保持研究，（）：，（）：，（）：张泽西，刘佳凯，张振明，等种植不同植物及其组合的人工浮岛对水中氮、磷的去除效果比较湿地科学，（）：潘保原，杨国亭，穆立蔷，等 种沉水植物去除水体中氮磷能力研究植物研究，（）：张家洋，陈丽丽，
16、李慧水生植物对富营养化水体除磷去氮的研究概述西北师范大学学报（自然科学版），（）：苗金，原海燕，黄苏珍 种水生观赏植物对不同富营养化水体的净化效果研究水土保持学报，（）：，（）：陈志超富营养化水体凤眼莲生态修复过程中的磷去向和磷平衡研究南京：南京农业大学，王庆海，段留生，李瑞华，等几种水生植物净化能力比较华北农学报，（）：张洪刚人工湿地及湿地植物对生活污水净化效果的研究北京：首都师范大学，（）：（上接第 页）降上升下降的趋势。在半固定沙丘上，有机碳含量随着土壤深度的增加而增加。参考文献 侯本栋，马风云，宋玉民，等不同树种对土壤养分、酶活性与微生物影响的研究江西农业大学学报，（）：杨成德，龙瑞军，陈秀蓉，等东祁连山高寒草甸土壤微生物量及其与土壤物理因子相关性特征草业学报，（）：薛萐，刘国彬，戴全厚，等黄土丘陵区人工灌木林恢复过程中的土壤微生物生物量演变应用生态学报，（）：张其水，俞新妥 杉木连栽林地营造混交林后土壤微生物的季节性动态研究生态学报，（）：邵玉琴，敖晓兰，宋国宝，等 皇甫川流域退化草地和恢复草地土壤微生物生物量的研究生态学杂志，（）：，赵吉，郭婷，邵玉琴内蒙古典型草原土壤微生