天津濱海重鹽堿地區行道樹土壤化學性質研究

摘 要：為了解不同樹種下土壤鹽堿變化的規律，對天津濱海重鹽堿地區行道樹土壤化學性質進行了調查和研究。結果表明，天津濱海重鹽堿地區土壤pH（H2O）變動在7.92～8.33，不同土層土壤速效磷變動在12.64～75.01mg/kg;有機質含量最高值為2.35%，最低值為0.57%;不同樹種間土壤八大離子含量差異顯著，說明樹種和土壤之間存在互作關系;通過對比1998—2011年土壤全鹽及pH（H2O）指標發現，行道樹下綠地土壤的全鹽含量及pH（H2O）總體呈下降趨勢。土壤全鹽含量從1998年的2.79%下降到2011年的1.07%，而pH（H2O）則從1998年的8.43下降到2011年的8.08。這說明在“淺密式”暗管排鹽工藝以及20多年的雨水、灌溉等多重因素的作用下，天津濱海重鹽堿土壤的全鹽及pH（H2O）得到了長期有效的控制。

關鍵詞：重鹽堿地區;土壤化學特性;天津濱海

中圖分類號 S156文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）14-0122-04

Abstract： The chemical properties of roadside tree soil in Tianjin coastal area were studied. The results showed that the change of soil pH （H2O） value was between 7.92～8.33， and the change of available phosphorus was between 12.64-75.0 mg/kg in different soil layers; the highest organic matter content was 2.35%， and the lowest was 0.57%; there were significant differences in the content of eight ions between different tree species， which indicated that there was interaction between tree species and soil. In the past 14 years， the total salt content and pH （H2O） of the green soil under the roadside trees showed a general downward trend. The total salt content of soil decreased from 2.79% to 1.07%， while the pH （H2O） decreased from 8.43 to 8.08. This showed that the total salt and pH （H2O） of coastal heavy salt alkaline soil had been effectively controlled for a long time under the influence of "shallow dense" concealed pipe salt drainage process.

Key words： Heavy saline alkali area; Soil chemical characteristics;Tianjin Binhai

我國擁有3600萬hm2的鹽漬土[1-2]，合理開發利用這片土地進行農業、生態等建設具有重大意義[3]。天津濱海重鹽堿地區原始土壤pH高、含鹽量高，地下水位高、蒸發量大[4]。目前，天津濱海重鹽堿地區普遍采取客土抬高地面、局部換土和“淺密式”水平暗管排鹽等綜合改土措施[3]，使該區植物生活在一個防止地下咸水上返的安全島上，區內植物保存率達到90%以上，形成一個完善的人工植物群落[5]。筆者對此工藝條件下的行道樹土壤化學性質進行全面調查，試圖找出不同樹種下土壤鹽堿變化的規律，從而為綠化樹種在地下水位高的重鹽堿地區栽植提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況 天津市濱海新區（117°79′E、39°21′N）是濱海重鹽堿淺潛水的典型代表地區。原始狀態下，0～100cm土體全鹽含量達到39.5g/kg，地下水礦化度高達70～100g/L。太陽輻射量5.1×109～5.6×109J/m2·a，年均氣溫12.3℃，年均降水量589mm，蒸發量達1931mm，屬于暖溫帶半干旱季風氣候。原生土壤類型屬潮濕正常鹽成土，成土母質為河流沖積物與海水沉積物（前者覆蓋在后者之上），土層深厚，質地粘重，土壤含鹽量高，以氯化物為主，鹽分剖面分布上低下高，土壤pH8.0以上。

1.2 研究方法

1.2.1 樣本采集 選擇天津濱海新區第二大街、第六大街和黃海路的國槐;黃海路和睦寧路的白蠟;恂園西路、翠園西路和展望路的泡桐;泰豐公園的法桐;北海路的合歡等行道樹下土壤作為研究對象。在每個采樣點的每種植物的根際附近利用土壤鉆隨機鉆取0～10cm、10～30cm土樣各5個，混合成1個樣本，3次重復，用于測定土壤化學指標。

1.2.2 樣品處理 將采集的土壤樣品晾攤于瓷盤內，置室內通風處自然風干，棄去土壤中的侵入體和新生體，用硬木質器具碾細，過100目篩，裝入具內塞的瓶內，供分析用。

1.2.3 化學分析 電位滴定法測定土壤中碳酸根及碳酸氫根離子;低溫外熱重鉻酸鉀氧化—比色法測定土壤有機質含量;土壤有效P采用BrayⅡ法提取，紫外分光光度法測定;銨態氮及硝態氮使用FOSS公司的FIAstar5000流動注射分析儀測定;可溶性有機碳使用JENA公司的Multi N/C 3100測定;用原子吸收法測定K、Na、Ca、Mg等養分含量，設備為北京普析通用儀器有限公司的TAS-990AFG型原子吸收分光光度計;用ExtechⅡ型電導儀和pH計測定土壤溶液電導率和pH值。土壤pH（H2O）按照蒸餾水∶土壤樣品（質量比）=2.5∶1，搖勻靜置30min后用pH計測定;土壤電導率按照蒸餾水∶土壤樣品=5∶1混合搖勻靜置1h后用電導儀測定。

1.2.4 數據分析 采用Excel、SPSS等軟件對數據進行計算和處理。

2 結果與分析

2.1 天津濱海重鹽堿地區行道樹下表層土壤鹽堿及養分含量 由表1可知，天津濱海重鹽堿地區展望路泡桐下表層0～10cm土壤pH（H2O）值最高，達到了8.33，最低值出現在了黃海路白蠟下的0～10cm土壤中，為7.92;第二大街國槐10～30cm土壤中速效氮含量最高，為48.47mg/kg，是泰豐公園法桐10～30cm土壤的5.67倍;不同土層土壤下速效磷含量差異較大，變動在12.64～75.01mg/kg;有機質含量最高值出現在黃海路白蠟0～10cm土壤中，為2.35%，而其10～30cm土壤中的有機質含量卻最低，僅為0.57%;全鹽含量總體差異不大，都低于0.15%，說明“淺密式”暗管排鹽工藝在控制土壤鹽分方面具有長期的效果。

2.2 天津濱海重鹽堿地區行道樹下表層土壤八大離子含量 由表2可知，天津濱海重鹽堿地區泰豐公園法桐下表層0～10cm土壤鈣離子、鎂離子和氯離子的含量最高，分別達到了0.89、0.29和0.86mg/kg;而北海路合歡10～30cm土壤中的鈣離子、鉀離子和碳酸氫根離子的含量最低，分別為0.32、0.17和33.45mg/kg;由于改土措施及排鹽工藝的使用，大部分地區種植土的pH（H2O）低于8.2，故碳酸根離子含量很低，甚至沒有;恂園西路泡桐種植土碳酸氫根含量最高，為116.55mg/kg。

2.3 差異性檢驗

2.3.1 不同樹種間 差異性檢驗結果表明，不同樹種下表層土壤中的鈣離子，法桐極顯著高于其樹他種（p<0.01），而其他樹種間的差異不明顯，說明泰豐公園法桐樹下表層土壤富集更多的鈣離子;白蠟表層土壤中的鉀離子顯著高于其他樹種（p<0.05）;不同綠地土壤間的鎂離子含量差異明顯，除國槐與泡桐之間差異不顯著，其余各樹種間均達到極顯著差異（p<0.01）;國槐和白蠟種植土中鈉離子含量顯著低于法桐與合歡（p<0.05），但白蠟種植土中鈉離子含量卻顯著高于泡桐種植土中的鈉離子含量（p<0.05）;法桐種植土中氯離子和硫酸根離子含量顯著高于其他樹種（p<0.05），而其他樹種間差異并不顯著;各樹種種植土中碳酸根離子含量極少，可以忽略不計，而且樹種之間差別也不顯著（p>0.05）;國槐、白蠟和泡桐種植土中速效氮和速效磷含量顯著高于法桐和合歡（p<0.05），而合歡土壤中有機質含量要低于其他樹種，特別顯著低于國槐與白蠟（p<0.05）;合歡種植土的pH（H2O）最高，而法桐種植土的全鹽含量顯著低于其他樹種（p<0.05）。

2.3.2 不同土壤層次間 表層0～10cm土壤中的鈣離子、鉀離子、鎂離子及有機質含量與10～30cm土壤的差異達到極顯著水平（p<0.01），而其他指標之間差異并不明顯。

2.3.3 同一樹種，不同栽植地點間 國槐種植土中鈣離子含量，二大街顯著低于黃海路和六大街（p<0.05），而黃海路鎂離子含量顯著高于二大街和六大街（p<0.05），六大街國槐種植土中碳酸氫根含量最低;黃海路和睦寧路栽植的白蠟種植土中鎂離子、鈉離子和速效氮含量差異顯著（p<0.05），其他離子含量差異不明顯;翠園西路泡桐種植土中鈣離子含量顯著高于展望路（p<0.05），而鎂離子含量卻顯著低于展望路（p<0.05），恂園西路泡桐種植土中鈉離子、速效氮和速效磷含量顯著高于其他地點（p<0.05）。

2.4 天津濱海重鹽堿地區土壤鹽堿變化趨勢 通過對比1998—2011年天津濱海重鹽堿地區土壤全鹽以及pH（H2O）指標可以看出，開發區行道樹下綠地土壤的全鹽含量及pH（H2O）總體呈現下降趨勢（圖1）。土壤全鹽含量從1998年的2.79%下降到2011年的1.07%，而pH（H2O）則從1998年的8.43下降到了2011年的8.08。這說明在“淺密式”暗管排鹽工藝以及20多年的雨水、灌溉等多重因素的作用下，天津濱海重鹽堿土的全鹽及pH（H2O）得到了長期有效的控制，也說明鹽堿問題不再是制約該地區樹木正常生長的最關鍵因子，這為行道樹的正常生長提供了基本保證。

3 結論與討論

通過分析天津濱海重鹽堿地區行道樹下土壤特點發現，不同樹種下的土壤養分含量和鹽分離子含量都存在一定程度的差異，說明不同樹種對土壤養分和鹽分的吸收機制不同。因此，可以根據植物和土壤的特點，因地制宜選擇合適的樹種和配置方式。

通過對不同立地條件、不同植物搭配以及不同年份下土壤鹽堿含量的分析發現，天津濱海重鹽堿地區采用“淺密式”暗管排鹽的工程改良措施，能夠長期有效地控制土壤的返鹽返堿，說明這是可在全國乃至世界相似區域推廣應用的一種成熟的鹽堿地改土用于綠化的方法。

參考文獻

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[2]張建鋒.中國鹽堿地造林綠化的理論與實踐//劉小京，劉孟雨.鹽生植物利用與區域農業可持續發展[M].北京：氣象出版社，2002：221-225.

[3]王雪梅，塔西甫拉提·特依拜，柴仲平，等.新疆典型鹽漬化區離子特征分析[J].干旱區資源與環境，2009，12（23）：183-187.

[4]Aerts R，de Caluwe H，Beltman B. Is the relation between nutrient supply and biodiversity co-limited by the type of nutrient limitation？[J].Oikos，2003，101：489-498.

[5]張凱，楊永利，張清，等.濱海鹽堿土改良新工藝條件下楊樹林土壤特性的研究[J].農業環境科學學報，2013，32（7）：1413-1422.

（責編：徐世紅）