庫(kù)布齊沙漠北緣不同人工灌木林地土壤肥力質(zhì)量狀況

劉 江，袁 勤*，張立欣，代香榮，劉向陽(yáng)，丁 茹，葉麗娜

(1.億利資源集團(tuán)有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017400；2.內(nèi)蒙古庫(kù)布其沙漠技術(shù)研究院，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017400)

土壤質(zhì)量指的是對(duì)于一種特定類(lèi)型的土壤，其在自然或有管理的生態(tài)系統(tǒng)邊界內(nèi)維持動(dòng)植物的生產(chǎn)力，提高水和空氣的質(zhì)量，并保障人類(lèi)的健康生活的能力[1]。土壤質(zhì)量能夠表征土壤條件動(dòng)態(tài)的敏感變化，反映土壤管理水平，對(duì)退化土地的恢復(fù)、區(qū)域土地資源管理和土地持續(xù)利用具有重要意義[2]。不同林地由于主要植被群落不同，其對(duì)土壤系統(tǒng)的作用與調(diào)控也不同，土壤質(zhì)量存在差異。學(xué)界常用的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法包括土壤質(zhì)量指數(shù)法[3]、主成分分析法[4]、隸屬函數(shù)法[5]和模糊關(guān)聯(lián)法[6]等，由于土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)目的和評(píng)價(jià)對(duì)象尺度不同，評(píng)價(jià)工作復(fù)雜，土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)仍未建立[7]。

庫(kù)布齊沙漠位于河套平原黃河“幾”字彎的黃河南岸，南為鄂爾多斯高原，是中國(guó)第七大沙漠。許多研究關(guān)注于庫(kù)布齊沙漠旱生灌木的耗水特征[8]、生物量[9]、葉解剖結(jié)構(gòu)和耐旱特征[10]。在土壤質(zhì)量方面，張立欣等[11]研究了庫(kù)布齊沙漠準(zhǔn)格爾旗布爾陶亥蘇木檸條、沙柳、楊柴等人工固沙灌木林土壤微生物量與土壤養(yǎng)分特征，聶素梅等[12]研究了庫(kù)布齊沙漠植被特征與土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，張立欣等[11]研究了庫(kù)布齊沙漠不同植被類(lèi)型群落特征與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、含水量關(guān)系，這些研究中，僅有張立欣等[11]采用主成分分析法對(duì)灌木林地土壤質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。將具備連續(xù)性質(zhì)的隸屬度函數(shù)用于計(jì)算土壤肥力質(zhì)量綜合指數(shù)(IFI)被許多學(xué)者用于土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)[13]，本研究采用該方法，選擇庫(kù)布齊沙漠北緣獨(dú)貴塔拉段花棒林、檸條林、沙柳林和楊柴林為對(duì)象，以流沙地為對(duì)照，研究不同灌木林地土壤理化和生物學(xué)特征，并對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為庫(kù)布齊沙漠植被恢復(fù)重建及其造林模式優(yōu)化提供參考。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)地處庫(kù)布齊沙漠北緣的杭錦旗獨(dú)貴塔拉鎮(zhèn)沿黃公路兩側(cè)，地理坐標(biāo)為108°31′34″E，40°36′58″N，海拔1 020 m。該區(qū)屬于典型中溫帶大陸性干旱氣候，晝夜溫差大，季節(jié)變化較為顯著，冬季寒冷干燥，夏季溫暖少雨，初春時(shí)有沙塵暴發(fā)生。研究區(qū)年均氣溫9.4℃，極端最高氣溫38.1℃，極端最低溫-30.5℃，年均日照時(shí)數(shù)3 087.4 h，>10℃積溫年均值為3 198.3℃。多年平均降水量為186 mm，降水集中于7-9月，占全年降雨量的70%，年均蒸發(fā)量為2 980 mm，蒸發(fā)量最大值出現(xiàn)在5-6月，月均達(dá)432 mm以上。無(wú)霜期約140 d，年均風(fēng)速3.2 m/s，年大風(fēng)天數(shù)25～35 d。相較于庫(kù)布齊沙漠腹地，研究區(qū)地下水位較高，植被種類(lèi)較為豐富，覆蓋度較大，植被主要由沙柳(Salixpsammophila)、甘草(Glycyrrhizauralensis)花棒(Hedysarumscoparium)、檸條(Caraganakorshinskii)、楊柴(Hedysarumfruticosum)和豬毛菜(Salsolacollina)等沙生灌草組成。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與采樣

在庫(kù)布齊沙漠北緣獨(dú)貴塔拉鎮(zhèn)選擇花棒、檸條、沙柳和楊柴4種灌木林地以及流沙地作為樣地，同一樣地在典型地段隨機(jī)設(shè)置5個(gè)平行采樣點(diǎn)。在各個(gè)采樣點(diǎn)用土鉆取0～30 cm層土樣，棄去動(dòng)植物殘?bào)w后混合均勻，裝入對(duì)應(yīng)編號(hào)的無(wú)菌樣品袋。用于理化性質(zhì)和酶活性測(cè)定的樣品在實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干保存，用于分析土壤微生物的樣品冷藏保存。

表1 樣地基本信息

2.2 測(cè)試方法

2.2.1 土壤理化性質(zhì) 土壤容重、總孔隙度、田間持水量、蒸發(fā)速率和入滲率均用環(huán)刀法測(cè)定，土壤含水量用烘干法測(cè)定，電導(dǎo)率用電導(dǎo)法測(cè)定，土壤pH值用電位法測(cè)定，有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法測(cè)定，速效氮用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，速效鉀用NH4OAc浸提-火焰光度法測(cè)定、速效磷用0.5 mol/L NaHCO3法[14]。

2.2.2 土壤微生物數(shù)量 細(xì)菌、真菌與放線(xiàn)菌數(shù)量測(cè)定均采用稀釋平板法進(jìn)行分離[15]，其中，細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂平板表面涂布法，真菌采用馬丁氏(Martin)孟加拉紅培養(yǎng)基平板表面涂布法，放線(xiàn)菌采用改良高氏Ⅰ號(hào)合成培養(yǎng)基平板表面涂布法。

2.2.3 土壤酶活性 脲酶活性用苯酚鈉次氯酸鈉顯色法測(cè)定(以24 h后1 g土中NH4+-N的ug數(shù)表示)，脫氫酶用三苯基四氮唑氯化物(TTC)比色法測(cè)定(以24 h后1 g土壤生成TTC的ug數(shù)表示)，磷酸酶用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定(以24 h后1 g土壤中釋放出的酚的ug數(shù)表示)，蔗糖酶活性用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定(以24 h后1 g土中葡萄糖的mg數(shù)表示)，多酚氧化酶用鄰苯三酚比色法測(cè)定(以2 h后1 g土壤中紫色沒(méi)食子素的毫克數(shù)表示)[16]。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和繪圖使用Excel 2003，主成分分析、單因素方差分析、Duncan多重比較以及雙變量相關(guān)性分析均使用SPSS 18.0。

2.4 土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

選擇0～30 cm土層各肥力因子的測(cè)定值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)，采用主成分分析法，建立庫(kù)布齊沙漠北緣不同林地土壤肥力質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，其中，土壤物理指標(biāo)包括含水量、入滲率和容重等，化學(xué)指標(biāo)包括pH值、電導(dǎo)率和有機(jī)質(zhì)等，生物學(xué)性質(zhì)包括微生物數(shù)量(細(xì)菌、真菌、放線(xiàn)菌)和土壤酶活性(脫氫酶、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、磷酸酶)。土壤肥力質(zhì)量綜合指數(shù)(IFI)是土壤各指標(biāo)因子的綜合，由于各肥力因子變化具有連續(xù)性質(zhì)，利用具有連續(xù)性質(zhì)的線(xiàn)性賦分函數(shù)對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦分，計(jì)算得出的賦分值范圍為0～1。

降型線(xiàn)性賦分函數(shù)表達(dá)式為：

F(Xij)=(Ximax-Xij) /(Ximax-Ximin)

(1)

升型線(xiàn)性賦分函數(shù)表達(dá)式為：

F(Xij)=(Xij-Ximin)/(Ximax-Ximin)

(2)

式中，F(xiàn)(Xij) 表示各肥力因子的隸屬度值，Xij表示各肥力因子值，Ximax和Ximin分別表示第i項(xiàng)肥力因子中的最大值和最小值。

由于土壤各肥力因子的貢獻(xiàn)和重要性不同，通常用權(quán)重系數(shù)表示各因子的重要性程度。本研究用主成分分析法來(lái)計(jì)算公因子方差，其值大小表示指標(biāo)對(duì)總體變異的貢獻(xiàn)，將各個(gè)公因子方差占公因子方差總和的百分?jǐn)?shù)作為各肥力因子的權(quán)重值Wi。根據(jù)加乘法則，對(duì)各個(gè)肥力指標(biāo)值進(jìn)行乘法合成，計(jì)算不同灌木林地土壤肥力的綜合指標(biāo)值(IFI)[13]：

IFI=∑[Wi×F(Xij)]

(3)

式中，Wi表示各肥力因子的權(quán)重，F(xiàn)(Xij)表示各肥力因子的隸屬度值。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同人工灌木林地土壤物理性質(zhì)

由表1可知，不同灌木林地0～30 cm層土壤含水量差異顯著，其大小順序?yàn)榛ò?檸條/沙柳>楊柴>流沙地，花棒、檸條和沙柳林土壤含水量顯著大于楊柴林，楊柴林土壤含水量顯著大于流沙地。花棒、檸條、沙柳和楊柴林間土壤入滲率無(wú)顯著差異，但均顯著高于流沙地。楊柴和流沙地土壤容重?zé)o顯著差異，但均顯著高于花棒、檸條和沙柳林，花棒、檸條和沙柳林間土壤容重較為接近。所有林地土壤田間持水量中，除沙柳林明顯大于楊柴外，其他林地間均無(wú)顯著差異。花棒、檸條和沙柳林地間土壤總孔隙度無(wú)顯著差異，三者均顯著大于楊柴林地和流沙地，楊柴林地和流沙地間無(wú)顯著差異。流沙地與其他4種林地土壤的蒸發(fā)速率存在顯著差異，介于2.85～5.78 mm/d，其大小順序?yàn)榱魃车?花棒/沙柳>檸條>楊柴。

表1 不同灌木林地土壤物理性質(zhì)

3.2 不同人工灌木林地土壤化學(xué)性質(zhì)

由圖1可知，各林地土壤pH 7.63～8.69，土壤均偏堿性，各林地土壤堿性的大小順序?yàn)榱魃车?檸條/沙柳>楊柴>花棒。檸條林地土壤電導(dǎo)率顯著大于花棒林和楊柴林，其他林地間無(wú)顯著差異。4種林地間土壤速效N含量平均值為41.73 mg/kg，相互間無(wú)顯著差異，但均高于流沙地?；ò袅值睾蜅畈窳值亻g土壤速效P含量差距較小，均顯著高于檸條林地、沙柳林地和流沙地，檸條林地、沙柳林地和流沙地間無(wú)明顯差異。流沙地土壤速效K含量顯著低于花棒林地和楊柴林地，花棒林地和楊柴林地速效K含量顯著低于檸條林地和沙柳林地。 各林地土壤有機(jī)質(zhì)含量大小順序?yàn)榛ò?沙柳>楊柴>檸條>流沙地，其中，4類(lèi)林地土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為4.65 g/kg，相互間無(wú)顯著差異，流沙地土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著低于4類(lèi)林地。

圖1 不同灌木林地土壤化學(xué)性質(zhì)

3.3 不同人工灌木林地土壤酶活性

由表2可知，檸條林地土壤脫氫酶活性>50 μg/g，顯著高于花棒、沙柳和楊柴林地，花棒、沙柳和楊柴林地間無(wú)顯著差異，流沙地土壤脫氫酶活性最低。除楊柴林地和流沙地間無(wú)明顯差異外，其他各林地間土壤脲酶活性差異顯著，其大小順序?yàn)闄帡l>沙柳>花棒>楊柴>流沙地，檸條林地土壤脲酶活性為其他林地的5～18倍。檸條林地土壤蔗糖酶活性與沙柳林地較為接近，兩者均顯著高于楊柴林地，楊柴林地土壤蔗糖酶活性顯著高于流沙地。各林地間多酚氧化酶活性均存在顯著差異，流沙地、花棒林、楊柴林、檸條林和沙柳林地間多酚氧化酶活性的比例關(guān)系分別為1∶2∶3∶4∶5，沙柳林地酶活性最高，約為酶活性最低的流沙地的5倍。與土壤脲酶活性相同，各林地間磷酸酶活性大小順序也為檸條>沙柳>花棒>楊柴>流沙地，其中，檸條林地和沙柳林地間無(wú)明顯差異，兩者均顯著高于花棒林地，花棒林地則顯著高于流沙地。

表2 不同灌木林地土壤酶活性

3.4 不同人工灌木林地土壤微生物數(shù)量

由圖2可知，各林地土壤細(xì)菌和放線(xiàn)菌數(shù)量的大小順序均為檸條>沙柳>花棒>楊柴>流沙地，細(xì)菌數(shù)量比例關(guān)系分別為28∶21∶15∶13∶1，放線(xiàn)菌數(shù)量比例關(guān)系分別為24∶18∶8∶8∶1；其中，檸條林地土壤細(xì)菌和放線(xiàn)菌數(shù)量均顯著大于花棒林地、楊柴林地和流沙地，而沙柳林地、花棒林地和楊柴林地顯著大于流沙地。流沙地土壤真菌數(shù)量顯著低于4類(lèi)灌木林地，4類(lèi)灌木林地間土壤真菌數(shù)量則無(wú)明顯差異。

圖2 不同灌木林地土壤微生物數(shù)量

由圖3可知，在3大類(lèi)微生物中，4種灌木林地和流沙地土壤放線(xiàn)菌數(shù)量所占比例最大，為57%～70%；土壤細(xì)菌數(shù)量所占比例次之，為28%～42%；土壤真菌數(shù)量所占比例最低，為1%～2%。土壤3大類(lèi)微生物數(shù)量所占百分比在4種灌木林地間均無(wú)顯著差異，4種灌木林地中土壤細(xì)菌數(shù)量所占百分比均顯著高于流沙地，4種灌木林地中土壤真菌和放線(xiàn)菌數(shù)量所占百分比均顯著低于流沙地，其中，流沙地土壤真菌數(shù)量所占百分比為灌木林地的2倍。

3.5 土壤肥力質(zhì)量分析

采用線(xiàn)性賦分函數(shù)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦分，其中，含水量、總孔隙度、入滲率、田間持水量、有機(jī)質(zhì)、速效N、速效P、速效K、細(xì)菌、真菌、放線(xiàn)菌、脫氫酶、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和磷酸酶屬于指標(biāo)含量越多越好型的土壤指標(biāo)，采用升型線(xiàn)性賦分函數(shù)；容重、電導(dǎo)率、pH值和蒸發(fā)速率屬于指標(biāo)含量越少越好型的土壤指標(biāo)，采用降型線(xiàn)性賦分函數(shù)。由表3可知，采用主成分分析得到各指標(biāo)的權(quán)重值表明，磷酸酶、田間持水量和脫氫酶等指標(biāo)的權(quán)重值均高于0.050，屬于高權(quán)重指標(biāo)，其中磷酸酶的權(quán)重最大，為0.059；容重、多酚氧化酶和放線(xiàn)菌等指標(biāo)的權(quán)重值位于0.050～0.042，屬于中等權(quán)重指標(biāo)；有機(jī)質(zhì)和真菌的權(quán)重值均<0.040，屬于低權(quán)重指標(biāo)。由圖4可知，流沙地土壤肥力質(zhì)量表征指數(shù)IFI為0.24，顯著小于4類(lèi)林地；各林地IFI值大小為檸條林地(0.59)>沙柳林地(0.53)>花棒林地(0.47)>楊柴林地(0.39)，檸條林地IFI值顯著大于花棒林地，沙柳林地IFI值顯著大于楊柴林地。

4 結(jié)論與討論

4.1 人工灌木林建植對(duì)土壤理化因子的影響

灌木作為干旱、半干旱荒漠區(qū)植物群落的主要建群種和基礎(chǔ)資源，對(duì)于減輕自然侵蝕、遏制荒漠化、保護(hù)自然環(huán)境和維系干旱荒漠區(qū)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定具有重要保障作用[17]。土壤和植被是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，楊萬(wàn)勤等[18]認(rèn)為，植物與土壤間存在著一個(gè)物質(zhì)交換的界面——植物-土壤界面，其主要包括根-土界面和土壤-凋落物界面，土壤-凋落物界面是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)最為活躍的場(chǎng)所；植物通過(guò)根系與土壤連成一個(gè)整體，與土壤進(jìn)行著各種物質(zhì)代謝從而影響其理化和生物學(xué)性質(zhì)[19]。本研究中，花棒、檸條、沙柳和楊柴4類(lèi)灌木林地的土壤含水量、入滲率、田間持水量和總孔隙度總體上大于流沙地，4類(lèi)灌木林地的土壤容重和蒸發(fā)速率均小于流沙地，這表明人工灌木林建植改善了沙地土壤物理特性，其中，建植花棒、檸條和沙柳能顯著改善除土壤田間持水量外的物理因子，建植楊柴能顯著改善土壤含水量、入滲率和蒸發(fā)速率。

表3 各指標(biāo)權(quán)重值

圖4 不同灌木林地土壤肥力質(zhì)量

人工固沙灌木林的建植和發(fā)育增加了沙面地表粗糙度，增加了土壤黏粉粒含量，進(jìn)而改變了土壤容重、通氣狀況和保水能力，增加了土壤養(yǎng)分的儲(chǔ)量[20]。本研究中，與流沙地相比，建植花棒、楊柴、檸條和沙柳能顯著降低土壤pH值，增加土壤速效N、速效K和有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)土壤鹽分狀況無(wú)明顯改善，建植花棒和楊柴能顯著增加土壤速效P含量。建植不同灌木林對(duì)土壤養(yǎng)分的改善程度并不相同，這是因?yàn)橥寥鲤B(yǎng)分含量受植被類(lèi)型影響，植被群落不同，土壤養(yǎng)分的累積和分布也不同，不同植被水平特征與土壤養(yǎng)分特征存在明顯正相關(guān)關(guān)系[21-22]。由于研究區(qū)域不同，本研究中流沙地、檸條林地和沙柳林地的土壤有機(jī)質(zhì)、速效N和速效P含量均普遍高于張立欣等[11]在庫(kù)布齊沙漠準(zhǔn)格爾旗段的研究結(jié)果。

4.2 人工灌木林建植對(duì)土壤生物學(xué)因子的影響

土壤酶主要來(lái)自于微生物、土壤動(dòng)物及其遺骸、植物活體及其殘?bào)w，是土壤生態(tài)系統(tǒng)代謝的重要?jiǎng)恿突A(chǔ)，在有機(jī)質(zhì)腐解、養(yǎng)分循環(huán)與遷移等代謝反應(yīng)中起著非常重要的作用，是土壤質(zhì)量的潛在性敏感指標(biāo)[16,23]。李亮等[23]研究認(rèn)為烏蘭布和沙漠東北部人工喬、灌林地的土壤酶活性比荒漠地強(qiáng)，土壤生物學(xué)性質(zhì)得到改善。本研究中，4類(lèi)人工灌木林地的各酶活性均大于流沙地，表明灌木林的建植增強(qiáng)了土壤酶活性。盡管荒漠生態(tài)系統(tǒng)干旱少雨，生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱，植物群落形成的凋落物及其分解合成的有機(jī)質(zhì)較少，且分解速率較慢[17]，但人工灌木林的建植無(wú)疑增加了土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，尤其在本研究區(qū)各灌木林地群落蓋度均在40%以上的情況下，這是土壤酶活性增強(qiáng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。對(duì)于人工灌木林建植增強(qiáng)土壤酶活性的作用，不同灌木林間存在差異，總體而言，檸條林地和沙柳林地的建植對(duì)土壤酶活性影響較大，花棒林地和楊柴林地的建植對(duì)土壤酶活性影響較小。除了植被類(lèi)型外，土壤酶活性的高低還與土壤類(lèi)型及肥力水平、土壤微生物數(shù)量及種類(lèi)、酶類(lèi)本身的性質(zhì)和季節(jié)變化等有關(guān)[24-26]。

土壤微生物是土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化和養(yǎng)分循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力，直接參與養(yǎng)分循環(huán)和有機(jī)質(zhì)分解等諸多生態(tài)過(guò)程，是表征土壤質(zhì)量最有潛力的敏感性指標(biāo)[2,27]。李亮等[23]認(rèn)為烏蘭布和沙漠東北部沙區(qū)人工喬、灌林地的土壤微生物數(shù)量比荒漠地增加，本研究中，4類(lèi)人工灌木林3大類(lèi)微生物數(shù)量顯著多于流沙地，且4類(lèi)人工灌木林和流沙地的土壤微生物數(shù)量與烏蘭布和沙漠處于同一數(shù)量級(jí)。本研究中檸條和沙柳林地土壤微生物數(shù)量多于花棒和楊柴林地；許多學(xué)者研究表明，不同林地類(lèi)型的土壤微生物組成、數(shù)量和分布存在差異，且微生物總數(shù)整體表現(xiàn)為灌木林地多于喬木林地[11,23]，這與不同林地類(lèi)型因枯落物不同而導(dǎo)致土壤養(yǎng)分存在差異有關(guān)。各類(lèi)人工灌木林地和流沙地土壤中放線(xiàn)菌數(shù)量最多，細(xì)菌數(shù)量次之，真菌數(shù)量最少；而烏蘭布和沙漠東北部沙區(qū)則是細(xì)菌最多，放線(xiàn)菌數(shù)量次之[23]。

土壤微生物和酶具有較為密切的聯(lián)系，兩者是土壤生態(tài)系統(tǒng)代謝的重要?jiǎng)恿?，也是土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)[28]。本研究中，細(xì)菌、真菌與放線(xiàn)菌間無(wú)顯著相關(guān)性；磷酸酶與脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶呈極強(qiáng)正相關(guān)，蔗糖酶與脲酶、多酚氧化酶間極顯著正相關(guān)；細(xì)菌除了與脫氫酶相關(guān)性較低外，與其他酶均極顯著正相關(guān)；真菌僅與多酚氧化酶顯著負(fù)相關(guān)；放線(xiàn)菌與脲酶、蔗糖酶、磷酸酶顯著正相關(guān)。

表4 土壤微生物與土壤酶活性間的相關(guān)性矩陣

4.3 不同人工灌木林地土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)

森林土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，是森林生長(zhǎng)發(fā)育、繁衍生息的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)外物質(zhì)的重新分配起著調(diào)節(jié)作用[29]。森林土壤質(zhì)量是森林土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)的綜合反映；當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法眾多，統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)至今仍未建立。本研究采用綜合指數(shù)法對(duì)庫(kù)布齊沙漠北緣4種類(lèi)型人工灌木林地和流沙地土壤進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，各人工灌木林地和流沙地土壤肥力高低為檸條林地>沙柳林地>花棒林地>楊柴林地>流沙地，不同人工灌木林的建植均能提高流沙地土壤肥力質(zhì)量，其中營(yíng)造檸條林對(duì)提高土壤肥力質(zhì)量效果最好。

在進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)，指標(biāo)的選取、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和指標(biāo)權(quán)重的確定是三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高娃等[30]利用主成分分析和相關(guān)性分析方法從32項(xiàng)指標(biāo)中篩選出2～5 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳、全鹽量、飽和含水量、細(xì)菌、銨態(tài)氮和氯離子等6個(gè)指標(biāo)。指標(biāo)隸屬度值的求法較多[13,31]，通常根據(jù)各指標(biāo)負(fù)荷量的正負(fù)將指標(biāo)分越多越好型和越少越好型；當(dāng)最終篩選出1個(gè)主成分時(shí)，則直接判斷負(fù)荷量的正負(fù)；當(dāng)最終篩選出多個(gè)個(gè)主成分時(shí)，則需對(duì)各主成分的載荷進(jìn)行加權(quán)[32]。公因子方差、載荷值和標(biāo)準(zhǔn)差是計(jì)算指標(biāo)權(quán)重的常用途徑[31-34]。因此，基于不同指標(biāo)體系、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法以及指標(biāo)權(quán)重的確定方法針對(duì)同一數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行比較研究對(duì)開(kāi)展土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)具有一定指導(dǎo)意義。