毛吉旦木·地力夏提，王勇辉，海米提·依米提

（新疆师范大学 地理科学与旅游学院，乌鲁木齐830054）

土壤是覆盖于地球表面具有一定肥力并能生长植物的疏松表层［1］，由于受到成土母质、气候、生物、地形、时间等自然因素以及人为因素的共同作用，不同地区的土壤特性迥异，并且具有高度的空间变异性［2］。即使在土壤类型和质地相同的区域内，同一时刻土壤特性在空间上也有明显的差异［3］。土壤养分是土壤提供的植物生长发育所必需的营养元素，是土壤肥力的物质基础，是土地评价和管理的重要指标之一，由于受到自然因素和人为因素的共同作用，土壤养分也具有高度的空间变异性，干旱区土壤资源广泛存在着空间异质性，在气候条件一致的情况下，土壤养分空间异质性决定了植被空间分布的差异［4－8］。因此，土壤养分区域分异研究是区域规划和生态环境保护的重要基础工作［9－15］。新疆艾比湖作为干旱区典型的内陆封闭盐湖，环境退化问题日益受到关注，但关于干旱区湖泊湿地不同植被覆盖条件下土壤养分特征的研究相对较少，博尔塔拉河、精河是艾比湖湖水的重要补给水源，其变化直接牵动着艾比湖的动态变化，进而影响艾比湖流域乃至整个北疆地区的人居环境；此外，这两河下游位于阿拉山口大风吹过的主通道上，常年受沙尘天气的影响，定量测定其土壤养分条件，可为该地区土壤恢复及防沙抗沙提供科学参考。本研究从微观角度，综合土壤地理学、分析化学、统计学等研究手段对博尔塔拉河、精河下游河岸带的土壤速效养分特征进行分析，以期为当地合理利用资源及生态环境建设提供科学依据。

1 概况及研究方法

1.1 研究区概况

新疆博尔塔拉河（简称博尔塔拉河或博河）、精河流域地处欧亚大陆腹地，为封闭性流域，总面积约2.5万km2，其中产流山地面积约1.3万km2，平原区面积约1.2万km2，湖泊面积0.054 2万km2，研究区国土总面积0.78万km2。博尔塔拉河古称博罗塔拉郭勒，位于新疆博尔塔拉蒙古自治州境内，地理位置东经79°53′—83°53′，北纬44°02′—45°23′。东北部与塔城地区托里县相连，南部与伊犁哈萨克自治州相邻，西部、北部以别珍套山和阿拉套山为界，与哈萨克斯坦共和国接壤。干流经温泉县、博乐市，最后注入艾比湖。源头至入湖口河流全长252km。

精河发源于天山中段的婆罗科努山北坡，北流注入艾比湖，地理位置介于东经93°45′—94°18′，北纬43°00′—43°10′。整个流域位于精河县境内。精河区为现代冰川作用区和永久积雪覆盖区，分布有冰川129条，冰川融水占精河水量的20.40%。

博、精河流域土壤有8个土壤类型（灰棕漠土、灰漠土、灌耕土、潮土、草甸土、沼泽土、风沙土、盐土）、13个亚类、17个土属、36个土种和76个变种，土壤分布既有典型的地带性，又具有明显的区域性。成土母质多为洪积物或洪积—冲积物，土壤普遍具有土层薄、土质粗、肥力贫瘠的特点。绿洲景观形成之前，是以荒草地、盐碱地和灌木林为主的原始荒漠景观，随着近半个世纪水利事业的发展和灌溉面积的不断增加，绿洲规模不断扩大，人类灌溉耕作活动改变了原来荒漠化成土过程的进程，加速了土壤熟化，土壤形态特征和理化特性也发生了很大的变化，生产性能得到了改善。

1.2 研究方法

根据不同土壤类型空间分布特点，参考土地资源系列图件，按照代表性原则，沿河岸带布设采样点，即分别沿博尔塔拉河，精河下游河岸带分别从入湖口至距入湖12km和7km处采样，共设采样点21个，采用不锈钢螺旋土钻，采集土壤样品99个，采样时用GPS记录采样点的经纬度坐标及高程，并详细记录采样点周围的景观信息（采样点坐标见表1—2）。土样经自然风干后，剔除石块、植物根茎、人为侵入物等杂物，进行有机质和碱解氮、速效磷、速效钾等土壤速效养分因子含量的测定。

土壤有机质采用重铬酸钾容量法测定；碱解氮的测定采用碱解扩散法；速效磷采用碳酸氢钠提取比色法测定；速效钾采用醋酸铵—火焰光度法测定。数据处理采用Excel及SPSS 17.0软件。

表1 博尔塔拉河采样点及地表植被

2 结果与分析

2.1 土壤速效养分概况

2.1.1 博尔塔拉河下游河岸带土壤速效养分概况

调查样地中92.9%的土壤样品有机质含量＜1%，居全国第二次土壤普查分级标准五级以下（表3），其中77.4%的样品有机质含量＜0.30%；仅有10.50%的样品碱解氮含量＞100mg／kg，其中89.4%的大于20 mg／kg，相对于其他速效养分含量较高；32.80%的样品速效钾含量在全国第二次土壤普查分级标准四级以上。93.50%的样品中速效磷含量极低，亦在全国第二次土壤普查分级标准五级以下，集中在2～4mg／kg。

表2 精河采样点及地表植被状况

2.1.2 精河下游河岸带土壤速效养分概况 精河下游河岸带土壤速效养分状况劣于博尔塔拉河下游河岸带，有机质含量均低于1%，其中54.30%的土壤样品有机质含量小于0.30%。84.90%的样品中速效磷含量极低，为全国第二次土壤普查分级标准六级；82.6%的土壤样品中的速效钾含量均在全国第二次土壤普查分级标准五级以下，多数在30～40mg／kg。

表3 全国第二次土壤普查土壤分级标准

2.2 土壤速效养分空间异质性分析

2.2.1 博、精河河下游河岸带土壤速效养分空间分布统计特征分析 按照反映离散程度的变异系数大小可进行土壤质量的变异性分级。通常认为变异系数≤10%时为弱变异，介于10%～100%为中等变异，而≥100%为强变异［16］。从计算结果（表4）来看，博尔塔拉河下游土壤养分变异情况各有不同：其中速效磷变异最小，100cm土层变异较大；有机质变异最大，表层变异系数达到142.33%；碱解氮变异程度次于有机质，表层变异亦最大；土壤各层速效钾变异程度都属中度变异，60cm处变异最小；土壤表层，20，40，80cm处变异程度为有机质＞速效钾、碱解氮＞速效磷，土层60cm处变异程度为碱解氮＞有机质＞速效钾、速效磷，100cm处土层变异程度为有机质＞速效钾＞速效磷、碱解氮；平均含量表现为速效磷最贫乏，速效钾、碱解氮差异不大在83.08～22.94mg／kg，有机质含量相对较低。

表5表明，精河下游河岸带土壤养分变异比博尔塔拉河下游河岸带土壤弱，且多属中变异，只有表层速效磷变异较强；有机质变异系数在50%～90%，碱解氮变异程度其次，为50%～80%，而速效钾变异系数在30%～60%，速效磷变异程度最弱，除表层为强变异外，其余各层变异系数均在20%～50%，20cm处速效钾变异较强，40—100cm土层碱解氮、有机质变异较高，速效钾、速效磷属中低变异。

2.2.2 博、精河下游土壤养分含量垂直分布特征分析 由图1可以看出：精河河下游河岸带土壤有机质含量垂直变化相对稳定，而博尔塔拉河下游河岸带土壤大致呈随土层深度增加递减的趋势，但平均含量均＜1%，各层平均含量呈现出博尔塔拉河＞精河河的趋势；此外，土壤中碱解氮的含量和土壤有机质的含量变化关系密切，随着土壤中有机质的逐步矿化，土壤中氮元素逐渐被释放出来，因此，精河和博尔塔拉河土壤碱解氮垂直变化趋势以及相对含量与有机质的垂直变化规律基本一致，均为随着土层深度的增加，平均含量递减；精河与博尔塔拉河速效速效磷含量在1～4mg／kg，速效钾含量在20～50mg／kg，平均含量接近，变化趋势均为先增后减。从研究区土壤速效养分各指标垂直分布结果分析得出：博尔塔拉河养分条件优于精河。

2.2.3 精河、博尔塔拉河下游土壤养分含量水平分布特征分析 由图2可以看出：博尔塔拉河入湖口至下游12km河岸带土壤速效养分平均含量变化特征中，有机质与碱解氮含量变化趋势相近，在距入湖口5km处含量最高，而速效钾在距入湖口1km和6 km处较高，速效钾含量在距入湖口5km处较高。精河湖口至下游7km土壤养分含量变化特征为：有机质与碱解氮含量变化趋势相近，在距入湖口1km处含量最高，而速效磷与速效钾在距入湖口2km和4 km处较高，变化趋势相近。比较精河、博尔塔拉河各有效养分因子，发现博尔塔拉河土壤速效养分含量高于精河。

表4 博尔塔拉河下游河岸带土壤速效养分空间分布统计特征描述

表5 精河下游河岸带土壤速效养分空间分布统计特征描述

图1 精河、博尔塔拉河下游河岸带土壤速效养分含量垂直分布

图2 精河、博尔塔拉河下游土壤养分含量分布

3 结论与讨论

（1）博尔塔拉河土壤有机质、碱解氮变异程度强于精河，且强变异样点较多；精河与博尔塔拉河土壤速效磷、速效钾变异程度相近，属中度变异。两河均位于阿拉山口主风道上，从地理位置与地形来看，博河位于西北，地势较高，因此受风的影响更先、更强。

（2）研究区速效养分指标垂直方向分异规律为：土壤有机质、碱解氮含量都呈随土层深度增加而递减，平均含量为博尔塔拉河高于精河；精河土壤有机质含量垂直变化相对稳定；两河速效磷、速效钾含量大小相近、亦呈随土层深度增加而递减。速效磷、有机质、碱解氮含量具有一定的表聚性。两河相比较，博河植被类型多，多为盐生植被且长势较高较大，植被的枯枝落叶有助于有机质的积累，有机质的积累又可以提高氮含量，因此博河土壤有机质、碱解氮含量高于精河，而两河速效磷、速效钾含量及空间变化特征一致主要是与两河地理位置相近，其土壤成土母质，以及从艾比湖湖口沿两河其土壤类型过渡（沙土向盐土，棕漠土过渡）一致有关。

（3）研究区速效养分指标水平方向分异规律为：土壤有机质、速效钾、速效磷、碱解氮含量呈现出距离艾比湖越远，各指标含量越小的趋势，平均含量对比结果为：博尔塔拉河高于精河河。博河下游和盐化棕漠土盐生植被分布广、多，而精河下游沙土及沙生植被分布面积大且植被类型相对少。

（4）总体养分状况：研究区养分含量总体偏低，精河河养分在空间上变化较小，相对稳定。博尔塔拉河下游河岸带土壤养分状况优于精河河的土壤。

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