夏尔希里地区土壤盐分特征分析

2015-04-20王勇辉王瑞霞

水土保持研究 2015年5期

关键词：盐渍化绿洲盐分

王勇辉, 王瑞霞, 焦黎

(新疆师范大学地理科学与旅游学院, 乌鲁木齐830054)

夏尔希里地区土壤盐分特征分析

王勇辉, 王瑞霞, 焦黎

(新疆师范大学地理科学与旅游学院, 乌鲁木齐830054)

夏尔希里; 土壤; 盐分

土壤是覆盖地球表面具有一定肥力并能生长植物的疏松表层[1]，是由一层厚度各异的矿物质成分所组成的大自然的主体。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然不同，并且具有高度的空间变异性[2-6]。土壤盐分是土壤提供给植物生长发育所必需的离子，是土壤组成的物质基础，是土地评价和管理的重要指标之一。土壤盐分的积累与气候条件、地形地貌、地下水等自然因素和施肥、灌溉等人类活动因素有密切的关系[7]。土壤盐渍化是一个全球性的生态环境问题。当土壤累积的盐分达到一定的临界值时，会阻碍作物根系吸收水分和养分，或腐蚀植物根系，从而导致作物的正常生长和发育受到危害[8-12]。土壤盐渍化是一定的气候、地形、水文地质等自然条件共同对水盐运动产生影响的结果[13-14]。与人类活动，尤其是农业灌溉密切相关。盐渍化主要发生在气候干旱、土壤蒸发强度大、地下水位高且含有较多水溶性盐类的区域。我国的盐渍土主要分布在西部6省，其中新疆是盐渍土面积最大、盐渍土种类多、分布范围最广的省区，占全国盐渍土面积的36.8%。从新疆1∶100万土壤图上量得，全疆现有盐渍化耕地126.3万hm2，占全疆耕地面积的31.1%，其中强盐渍化耕地占盐渍化耕地的18%，中度盐渍化占33%，轻度盐渍化占49%。土壤盐渍化影响了农作物的生长，直接导致了粮食减产，是农业可持续发展的重大限制条件和障碍因素。不仅破坏了资源而且还对生物圈和生态环境构成威胁[15-16]。土壤盐渍化已经成为危及人类生存的重大资源与环境问题[17]。改良盐渍化土壤和防止土壤次生盐渍化，以及维持和改良土地生产能力是维护干旱区土地生产能力和农业可持续发展的重要内容。

新疆夏尔希里的植被保护较好，水土流失的现象较少，只有高山草甸土在水蚀的作用下有部分的流失现象。此外，该区域的一个鲜明特点是近百年来基本无人为活动和牲畜破坏，成土过程和演化规律保持在自然原始状态，所以可以作为很好的土壤本底值研究区域。为了深入了解夏尔希里地区土壤盐分特征，本研究选取绿洲、荒漠、山地3大系统的土壤样品，通过定量测试，分析该区域土壤盐分特性，以期弥补该区域理论研究的不足，同时也可为干旱区生态建设提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

夏尔希里位于新疆维吾尔自治区博尔塔拉蒙古自治州境内的阿拉套山北麓，西南和南面与哈日图热格林场为邻，北以阿拉套山山脊为界与哈萨克斯坦共和国接壤，东界至阿拉山口市，夏尔希里自然保护区是该区域的核心地带，地理位置为东经81°43′09″—82°33′18″，北纬45°07′43″—45°23′15″，东西长66 km，南北宽25 km，面积314 km2，由西部的保尔德河区(西段)、东部的江巴斯区(东段)和联接两个区域的边境廊道(中段)3个部分组成。其中西部为中高山带，面积22 000 hm2；中部为中低山区，面积3 600 hm2，是连接东西两部分的天然廊道，保持着地区内自然环境的完整性；东部为低山和荒漠平原戈壁地带，总面积为5 800 hm2。夏尔希里位于阿拉套山南坡中东部，大陆性寒温带寒冷气候特征显著，在全球大气环流形势中处于西风带。从海陆位置看，处于亚欧大陆腹地，远离海洋，水汽来源甚少；从地形上看，阿拉山口是准噶尔盆地的主要风口，有利于西风气流进入，并抬升凝云致雨。夏尔希里保护区分布的土壤有石质土、粗骨土、灰棕漠土、灰褐色森林土、棕钙土、栗钙土、黑钙土、山地草甸土、山地沼泽土9个类型。

1.2 样品采集

依据夏尔希里地区的地理环境特征，在夏尔希里地区的荒漠区、绿洲区和山地森林区3个区域采集样品25个。荒漠区采集样品5个，采样层次为0—20，20—40，40—60 cm；绿洲区采集样品10个，采样层次为0—10，10—20，20—30，30—40，40—50 cm；山地区采集样品10个，采样层次为0—20，20—40，40—60，60—80 cm。一般每层采样1 kg，分别装入袋中并做好标记，挑出杂物后，风干，研磨，过筛备用。

1.3 试验方法与分析方法

2 结果与分析

2.1 夏尔希里地区土壤盐分经典统计分析

2.2 夏尔希里地区土壤盐分空间特性分析

表1 夏尔希里地区土壤盐分统计

2.3 夏尔希里地区土壤养分频数分析

图1 夏尔希里地区土壤盐分含量等值线

图2 夏尔希里地区荒漠区土壤总盐及离子含量垂直分布

图3 夏尔希里地区绿洲区土壤总盐及离子含量垂直分布

2.4 夏尔希里地区土壤盐分相关性分析

图4 夏尔希里地区山地区土壤总盐及离子含量垂直分布

图5 夏尔希里地区荒漠区土壤总盐及离子频度直方图

图6 夏尔希里地区绿洲区土壤总盐及离子频度直方图

表2 夏尔希里地区荒漠区土壤总盐及离子相关矩阵

注：**表示在0.01水平(双侧)上显著相关，*表示在0.05水平(双侧)上显著相关，下表同。

表3 夏尔希里地区山区土壤总盐及离子相关矩阵

图7 夏尔希里地区山区土壤总盐及离子频度直方图

表4 夏尔希里地区绿洲区土壤总盐及离子相关矩阵

3 结论

(1) 夏尔希里地区土壤盐分特征：荒漠区总盐含量为2.29～9.45 g/kg，山区土壤总盐含量为6.11～8.41 g/kg，绿洲区土壤总盐含量为2.32～7.83 g/kg。根据新疆土壤盐碱化的分级标准，3个区域土壤属中度盐化土。土壤总盐变异系数在3个区域都小于1，属于中等变异。各离子的变异系数在荒漠区都小于1，属于中等变异。

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Analysis on Characteristics of Soil Salt in Xarxili

WANG Yonghui, WANG Ruixia, JIAO Li

(CollegeofGeographyandTourism,XinjiangNormalUniversity,Urumqi830054,China)