夏爾希里地區土壤鹽分特征分析

2015-04-20 11:50:50王勇輝王瑞霞

水土保持研究 2015年5期

王勇輝, 王瑞霞, 焦黎

(新疆師范大學地理科學與旅游學院, 烏魯木齊830054)

夏爾希里地區土壤鹽分特征分析

王勇輝, 王瑞霞, 焦黎

(新疆師范大學地理科學與旅游學院, 烏魯木齊830054)

夏爾希里; 土壤; 鹽分

土壤是覆蓋地球表面具有一定肥力并能生長植物的疏松表層[1]，是由一層厚度各異的礦物質成分所組成的大自然的主體。由于受到成土母質、氣候、生物、地形、時間等自然因素以及人為因素的共同作用，不同地區的土壤特性迥然不同，并且具有高度的空間變異性[2-6]。土壤鹽分是土壤提供給植物生長發育所必需的離子，是土壤組成的物質基礎，是土地評價和管理的重要指標之一。土壤鹽分的積累與氣候條件、地形地貌、地下水等自然因素和施肥、灌溉等人類活動因素有密切的關系[7]。土壤鹽漬化是一個全球性的生態環境問題。當土壤累積的鹽分達到一定的臨界值時，會阻礙作物根系吸收水分和養分，或腐蝕植物根系，從而導致作物的正常生長和發育受到危害[8-12]。土壤鹽漬化是一定的氣候、地形、水文地質等自然條件共同對水鹽運動產生影響的結果[13-14]。與人類活動，尤其是農業灌溉密切相關。鹽漬化主要發生在氣候干旱、土壤蒸發強度大、地下水位高且含有較多水溶性鹽類的區域。我國的鹽漬土主要分布在西部6省，其中新疆是鹽漬土面積最大、鹽漬土種類多、分布范圍最廣的省區，占全國鹽漬土面積的36.8%。從新疆1∶100萬土壤圖上量得，全疆現有鹽漬化耕地126.3萬hm2，占全疆耕地面積的31.1%，其中強鹽漬化耕地占鹽漬化耕地的18%，中度鹽漬化占33%，輕度鹽漬化占49%。土壤鹽漬化影響了農作物的生長，直接導致了糧食減產，是農業可持續發展的重大限制條件和障礙因素。不僅破壞了資源而且還對生物圈和生態環境構成威脅[15-16]。土壤鹽漬化已經成為危及人類生存的重大資源與環境問題[17]。改良鹽漬化土壤和防止土壤次生鹽漬化，以及維持和改良土地生產能力是維護干旱區土地生產能力和農業可持續發展的重要內容。

新疆夏爾希里的植被保護較好，水土流失的現象較少，只有高山草甸土在水蝕的作用下有部分的流失現象。此外，該區域的一個鮮明特點是近百年來基本無人為活動和牲畜破壞，成土過程和演化規律保持在自然原始狀態，所以可以作為很好的土壤本底值研究區域。為了深入了解夏爾希里地區土壤鹽分特征，本研究選取綠洲、荒漠、山地3大系統的土壤樣品，通過定量測試，分析該區域土壤鹽分特性，以期彌補該區域理論研究的不足，同時也可為干旱區生態建設提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

夏爾希里位于新疆維吾爾自治區博爾塔拉蒙古自治州境內的阿拉套山北麓，西南和南面與哈日圖熱格林場為鄰，北以阿拉套山山脊為界與哈薩克斯坦共和國接壤，東界至阿拉山口市，夏爾希里自然保護區是該區域的核心地帶，地理位置為東經81°43′09″—82°33′18″，北緯45°07′43″—45°23′15″，東西長66 km，南北寬25 km，面積314 km2，由西部的保爾德河區(西段)、東部的江巴斯區(東段)和聯接兩個區域的邊境廊道(中段)3個部分組成。其中西部為中高山帶，面積22 000 hm2；中部為中低山區，面積3 600 hm2，是連接東西兩部分的天然廊道，保持著地區內自然環境的完整性；東部為低山和荒漠平原戈壁地帶，總面積為5 800 hm2。夏爾希里位于阿拉套山南坡中東部，大陸性寒溫帶寒冷氣候特征顯著，在全球大氣環流形勢中處于西風帶。從海陸位置看，處于亞歐大陸腹地，遠離海洋，水汽來源甚少；從地形上看，阿拉山口是準噶爾盆地的主要風口，有利于西風氣流進入，并抬升凝云致雨。夏爾希里保護區分布的土壤有石質土、粗骨土、灰棕漠土、灰褐色森林土、棕鈣土、栗鈣土、黑鈣土、山地草甸土、山地沼澤土9個類型。

1.2 樣品采集

依據夏爾希里地區的地理環境特征，在夏爾希里地區的荒漠區、綠洲區和山地森林區3個區域采集樣品25個。荒漠區采集樣品5個，采樣層次為0—20，20—40，40—60 cm；綠洲區采集樣品10個，采樣層次為0—10，10—20，20—30，30—40，40—50 cm；山地區采集樣品10個，采樣層次為0—20，20—40，40—60，60—80 cm。一般每層采樣1 kg，分別裝入袋中并做好標記，挑出雜物后，風干，研磨，過篩備用。

1.3 試驗方法與分析方法

2 結果與分析

2.1 夏爾希里地區土壤鹽分經典統計分析

2.2 夏爾希里地區土壤鹽分空間特性分析

表1 夏爾希里地區土壤鹽分統計

2.3 夏爾希里地區土壤養分頻數分析

圖1 夏爾希里地區土壤鹽分含量等值線

圖2 夏爾希里地區荒漠區土壤總鹽及離子含量垂直分布

圖3 夏爾希里地區綠洲區土壤總鹽及離子含量垂直分布

2.4 夏爾希里地區土壤鹽分相關性分析

圖4 夏爾希里地區山地區土壤總鹽及離子含量垂直分布

圖5 夏爾希里地區荒漠區土壤總鹽及離子頻度直方圖

圖6 夏爾希里地區綠洲區土壤總鹽及離子頻度直方圖

表2 夏爾希里地區荒漠區土壤總鹽及離子相關矩陣

注：**表示在0.01水平(雙側)上顯著相關，*表示在0.05水平(雙側)上顯著相關，下表同。

表3 夏爾希里地區山區土壤總鹽及離子相關矩陣

圖7 夏爾希里地區山區土壤總鹽及離子頻度直方圖

表4 夏爾希里地區綠洲區土壤總鹽及離子相關矩陣

3 結論

(1) 夏爾希里地區土壤鹽分特征：荒漠區總鹽含量為2.29～9.45 g/kg，山區土壤總鹽含量為6.11～8.41 g/kg，綠洲區土壤總鹽含量為2.32～7.83 g/kg。根據新疆土壤鹽堿化的分級標準，3個區域土壤屬中度鹽化土。土壤總鹽變異系數在3個區域都小于1，屬于中等變異。各離子的變異系數在荒漠區都小于1，屬于中等變異。

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Analysis on Characteristics of Soil Salt in Xarxili

WANG Yonghui, WANG Ruixia, JIAO Li

(CollegeofGeographyandTourism,XinjiangNormalUniversity,Urumqi830054,China)