干旱鹽堿地區(qū)園林綠化策略探討
——以克拉瑪依森林公園為例

涂錦娜，李艷紅，邱文成，趙振勇，張 科

(1.克拉瑪依區(qū)園林綠化管理局，新疆 克拉瑪依 834000；2.中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所，新疆 烏魯木齊 830011)

干旱鹽堿地區(qū)園林綠化策略探討
——以克拉瑪依森林公園為例

涂錦娜1，李艷紅1，邱文成1，趙振勇2，張 科2

(1.克拉瑪依區(qū)園林綠化管理局，新疆 克拉瑪依 834000；2.中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所，新疆 烏魯木齊 830011)

干旱區(qū)鹽堿土地不適于園林植物的生長，綠化、美化難度大。 該文以克拉瑪依森林公園為例，在分析了園區(qū)生境條件及天然植被生態(tài)學特征的基礎(chǔ)上，探討了植物造景存在的主要問題，提出了植物造景策略，以期為克拉瑪依森林公園鹽堿地的改良及植物造景提供理論指導。

干旱區(qū)；鹽堿土；園林；植物造景

干旱鹽堿地區(qū)，人們在改造居住環(huán)境、實施綠化工程中常遇到的突出問題就是土壤鹽漬化，往往直接影響綠化工程的效果[1]。克拉瑪依是我國重要的石油化工基地。受地理位置和長期干旱缺水等因素影響，克拉瑪依市大部分地區(qū)為裸露的戈壁荒漠，土壤呈現(xiàn)程度不同的鹽堿化，生態(tài)環(huán)境脆弱。為改善城市環(huán)境，克拉瑪依市近年正大力加強城市綠地，特別是城市森林公園的建設(shè)。森林公園是一塊完全由人工營造的綠地，可稱得上克拉瑪依未來的一塊“綠肺”[2]。長遠看來，在森林公園中所采用的技術(shù)，以及在公園建成后所提供的建立生態(tài)群落經(jīng)驗，對干旱區(qū)其它類似綠化建設(shè)具有重要參考意義。

1 克拉瑪依森林公園自然環(huán)境特征

克拉瑪依森林公園位于克拉瑪依市北部阿拉特山山前沖積傾斜平原地帶，為山前沖積戈壁，地表覆蓋厚薄不等的礫石、沙、沙土等，地形相對較復(fù)雜，局部有沖蝕溝，地勢由西北向東南傾斜，坡度為2°，海拔379～485 m。從景觀上看，主要有2種表現(xiàn)形式：以旱生、超旱生小半喬木、半灌木及小半灌木為主的礫質(zhì)戈壁；有一定植被覆蓋的灌叢、鹽化草甸。研究區(qū)屬溫帶大陸性干旱氣候，天然植被生境主要特征如下：(1)干燥少雨，溫差變化大。年平均降水量105 mm，年平均蒸發(fā)量3 009 mm。年平均氣溫8.1 ℃，夏季酷熱，冬季寒冷，極端最低溫度-40.5 ℃，極端最高溫度43.6 ℃。(2)土壤發(fā)育微弱，主要土壤類型多為礫質(zhì)土和沙土，個別地段有鹽化草甸土。土壤氮、磷、鉀和有機質(zhì)含量普遍偏低。土壤表層鹽堿化嚴重，土層中含有泥鹽層和膠泥層。土壤的積鹽、板結(jié)、養(yǎng)分有效性低，嚴重影響了植物的生長，給園區(qū)綠化帶來很大困難。(3) 水資源匱乏。地表水資源僅有暴雨期間形成的暫時性洪水。地下水通常在7 m以下，難以被荒漠植物直接吸收利用。園區(qū)綠化用水主要來自園區(qū)北部的阿依庫勒水庫[3]。

2 天然植被區(qū)系特征

研究區(qū)所調(diào)查到的植物共9科，30屬，36種(表1)。種類最多的科依次為藜科、豆科、菊科、禾本科。其中藜科的有鹽穗木、鹽生草、豬毛菜、堿地膚、小葉堿蓬、高枝假木賊、駝絨藜、堿蓬、梭梭；豆科的有駱駝刺、甘草、苦豆子、黃芪、鈴鐺刺；菊科的有花花柴、蒲公英、大薊、小薊；禾本科的有芨芨草、蘆葦、賴草、虎尾草。其次還有檉柳科的紅砂、多枝檉柳和長穗檉柳，蒺藜科的泡果白刺、蒺藜，蓼科的白皮沙拐棗、銳枝木蓼，茄科的黑果枸杞等。

表1 拉瑪依市荒漠區(qū)主要植物群落物種組成情況

區(qū)域內(nèi)植物區(qū)系組成與新疆植物區(qū)系組成中占優(yōu)勢的前幾個大科基本相一致，也是亞洲荒漠區(qū)植物區(qū)系中具有代表性的大科[4]。植物種類組成單調(diào)和旱生耐鹽堿是該區(qū)植物群落主要特征。植物區(qū)系的貧乏性明顯受干旱缺水和基質(zhì)粗礪、高含鹽等嚴酷生態(tài)環(huán)境因素所制約。

3 森林公園綠化存在的問題

森林公園主要綠化樹種為白榆、沙棗、胡楊、新疆楊、白蠟、蘋果、山楂等喬木以及榆葉梅、紅瑞木、紫穗槐、丁香等灌木。目前森林公園的林木規(guī)劃已基本成型, 但土壤次生鹽漬化問題卻隨之而來，威脅到林木存活。如何促使森林公園植物景觀向生長穩(wěn)定、抗逆性強、生態(tài)功能顯著的方向發(fā)展，更新現(xiàn)有景觀效果不良的植物造景，已經(jīng)成為森林公園今后發(fā)展建設(shè)必須面對和探討的主題。

3.1 園區(qū)植物生態(tài)群落單調(diào)

園區(qū)植物生態(tài)群主要為喬木林、灌木林、喬木-灌木混林，缺乏草本植物群落，植物群落的多樣性和層次性沒能得到很好的體現(xiàn)，從群落外貌上看，造景區(qū)森林色彩比較一致，景觀單調(diào)，觀賞效果較差。許多本區(qū)域適應(yīng)性強、觀賞性好的鄉(xiāng)土旱生、鹽生植物未能得到充分利用，如梭梭、檉柳、沙拐棗、鈴鐺刺、白刺、刺旋花、芨芨草、大黃、小甘菊、繁枝補血草、大葉補血草、耳葉補血草、精河補血草等。公園荒漠植物景觀的地方特色不明顯。

3.2 植物造景前園區(qū)立地條件差

地形、土壤等環(huán)境因素，特別是土壤水鹽的空間異質(zhì)性特點是干旱區(qū)植被分布空間異質(zhì)性的主要因素。鹽堿地植物造景與一般陸地造景最明顯的區(qū)別在于土壤鹽分條件的不同[5-6]。森林公園植物造景區(qū)集中位于公園中南部，土壤主要以沙坑和戈壁礫石土為主，地表覆蓋大量鹽漬土，其類型主要分為亞硫酸鹽漬土、硫酸鹽漬土，含鹽量為0.61%～2.01%。公園內(nèi)大部分土壤呈弱堿性，其最高值達到了8.89，最低值在7.37(表2)。由于土壤中大量鹽分的積累，引起土壤物理性狀發(fā)生一系列的變化：土壤板結(jié)黏重、透水通氣性差、微生物活性差、養(yǎng)分釋放慢、毛細作用強。土壤高含鹽易造成植物的組織傷害和生理性干旱，影響植物的正常營養(yǎng)吸收和植物氣孔的開閉，最后導致植物萎蔫死亡[7]。對立地土壤鹽分狀況和植物的耐鹽性不夠了解和重視，施工完成后部分植物生長不良或死亡的現(xiàn)象在克拉瑪依森林公園植物景觀營造中已發(fā)生。

圖1 各采樣點分布圖 表2 各采樣點土壤性質(zhì)

采樣點土壤類型pH值總鹽(%)1鈣積土8.892.012鈣積土8.491.873膠泥8.450.954礫石土8.270.705沙土7.90.616礫石土7.880.827粉沙土7.851.918礫石土(垃圾回填)7.740.729礫石土7.370.69

3.3 未充分考慮未來的水鹽變化趨勢

施工前未重視綠化工程對地下水的可能影響，植物造景時基本沒有規(guī)劃土壤的抑鹽脫鹽措施。由于鹽堿土的廣泛分布，特別是缺乏必要的排水系統(tǒng)，加之灌溉方式和管理措施的不到位，目前園區(qū)的次生鹽漬化問題暴露。尤其是森林公園地勢低于比鄰的阿依庫勒水庫，且土壤剖面中多含隔水膠泥層。如圖2所示，目前臨近水庫地段淺層地下水抬升已十分明顯，需水量大的夏季潛水層面離地面約有21.63 cm，足以淹沒喬灌木的根系部位。一些低洼地段甚至積水成塘，水塘四周地表積鹽強烈。這是造成目前喬灌木枯萎死亡的直接原因。

圖2 種植區(qū)潛水位埋深年內(nèi)變化

圖3 種植區(qū)0～60 cm土層土壤平均含鹽量年內(nèi)變化

如圖3所示，地下水位上升時把地下的鹽分帶到地表面來，在強烈的陽光照射下水分蒸發(fā)，鹽分留在地表，使地表土壤0～60 cm的含鹽量常年高于1%，這類土壤屬于強鹽漬土類型，pH值高，結(jié)構(gòu)粘滯，通氣性差，大部分植物不能生長。這種次生鹽漬化現(xiàn)象在整個園區(qū)較為普遍。在此情形下，要創(chuàng)造出園林景觀多變的、風景優(yōu)美的植物景觀，就必須采取一些工程和生物措施進行土壤改良，以適應(yīng)更多植物生長的需要[8]。因此，從整個園區(qū)植物造景來看，園區(qū)植物景觀的規(guī)劃必須結(jié)合立地土壤水鹽條件，要充分考慮未來立地的土壤水鹽變化趨勢，這事關(guān)鹽堿地綠化的成敗。

4 森林公園景觀建設(shè)對策建議

4.1 立足區(qū)域鄉(xiāng)土植物，建設(shè)穩(wěn)定的植被系統(tǒng)

目前克拉瑪依城市森林公園植物造景存在著植物種類較少，造景形式單一，景觀多樣性低等問題。要讓森林公園成為提升人們生活質(zhì)量的重要場所，就必須進一步改善森林公園景觀。根據(jù)以往研究不斷強調(diào)，植物造景中栽培植物群落的種植設(shè)計要遵循自然植物群落的發(fā)展規(guī)律[9-10]。森林公園植物景觀的優(yōu)化要把恢復(fù)地帶性森林植被，維護并提高生態(tài)系統(tǒng)的自然平衡屬性放在首位，促使森林公園植物景觀向生長穩(wěn)定、生態(tài)功能顯著、抗逆性強的方向發(fā)展，從而保證森林公園的生態(tài)質(zhì)量得到不斷提高。

鄉(xiāng)土植物是自然選擇形成的原始種質(zhì)資源，不僅對鹽堿地區(qū)的土壤、氣候等環(huán)境條件具備很強的適應(yīng)性，同時很多種植物還具有觀賞價值，在鹽堿綠化中可直接應(yīng)用[11]?？死斠朗猩止珗@的植物造景要注重適生鄉(xiāng)土植物的配置和多樣性，以干旱荒漠為主題，降低管護成本。區(qū)域鄉(xiāng)土植物，喬木如胡楊、沙棗，灌木如梭梭、白皮沙拐棗、泡果白刺、鈴鐺刺、刺旋花，草本如鳳毛菊、黃芪、珍珠豬毛菜、堿蓬、大黃、小甘菊、補血草等，都具有很好的觀賞價值。建議通過種植一些特殊抗鹽性的植物，如堿蓬、草木犀、鹽穗木、鹽角草、鹽爪爪等，利用生物排鹽的作用將鹽分從土壤中“吸走”，從而降低土壤鹽分，使之能夠適應(yīng)園林植物的生長需要[12-13]。做好這些植物的引進、馴化和繁殖的研究，也是后期園區(qū)植物造景工作所應(yīng)加強的。

4.2 開展園區(qū)土壤質(zhì)量調(diào)查，加強現(xiàn)有林木的保護

后期管理對栽植樹木生長的好壞固然重要，但區(qū)域生態(tài)環(huán)境卻直接關(guān)系到樹木的成活與否。森林公園建設(shè)初期過于看重園林綠化的設(shè)計效果，偏重了園林植物而忽視了土壤在園林綠化發(fā)展中的重要作用。園區(qū)相當面積的土壤普遍存在砂礫石含量高、鹽漬化程度重、有機質(zhì)含量低、有效養(yǎng)分低、土層中含高鹽膠泥層、通氣性差等缺陷，嚴重阻礙了園林綠化的發(fā)展，如何管理園林土壤質(zhì)量已經(jīng)顯得十分重要。首先，應(yīng)全面調(diào)查園林土壤本底特性，包括土壤的形成背景及其組成、性質(zhì)等，掌握土壤水鹽的空間異質(zhì)性，為園區(qū)綠化的生物多樣性和景觀多樣性規(guī)劃提供依據(jù)。其次，通過農(nóng)藝及節(jié)水措施、暗管排水排鹽技術(shù)的應(yīng)用，改善立地土壤質(zhì)量，保護現(xiàn)有林木[14-15]。要結(jié)合地形，利用現(xiàn)有沖溝和低洼地設(shè)立排鹽場，利用濕生鹽生植物構(gòu)造人工濕地景觀。

4.3 加大支持力度，集成創(chuàng)新鹽堿地綠化技術(shù)

鹽堿地植物造景不單純局限于以植物材料為主體進行園林景觀建設(shè)的美學和植物學范疇，它還涉及到植物保護學、土壤學、生態(tài)學、水文地質(zhì)學等眾多學科，涉及土壤改良、節(jié)水灌溉、平衡施肥等多項技術(shù)[16-17]。干旱鹽堿地區(qū)園林綠化迫切需要加快科技創(chuàng)新，強化科技的支撐作用。為此，相關(guān)部門應(yīng)對干旱鹽堿區(qū)園林綠化的研究從項目、資金等方面予以更多資助。通過設(shè)立專項經(jīng)費，加大扶持力度，推進鹽堿地物理、化學、生物改良技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，促進野生鄉(xiāng)土植物尤其是觀賞性鹽生植物資源的篩選馴化研究，扶持新種質(zhì)資源創(chuàng)制研發(fā)，積極研發(fā)鹽堿土綠地的養(yǎng)護管理技術(shù)，進而構(gòu)建集工程-農(nóng)藝-生物相結(jié)合的園林綠化技術(shù)模式，推動鹽土園林綠化的可持續(xù)。

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Measure of the Plant Construction of Salt-affected Soil in Arid Zone—A Case Study in Karamay City

Tu Jinna1, Li Yanhong1, Qiu Wencheng1, Zhao Zhenyong2,Zhang Ke2

(1.Landscaping Administration of Karamay District, Karamay 834000, China; 2.Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, China)

It is very difficult to afforest in salinez-alkali land. Xinjiang is an inland basin with dry climate and saline-alkali soil widely spread. Soil salinization not only reduced land productivity, but also led to many eco-environment problems. Since 2012, a large scale of forest has been established in salt-affected soil in Karamay city, northwesten part of China. However, the decline of forest has exposed because of soil salinization. In this paper, taking an example of Karamay Forest Park, we discussed the main problems in virescence based on the analysis of vegetation community and soil characteristics. Based on the principle of adjust measures to local conditions, we put forward some strategies to provide theoretical guidance for the improvement of saline-affected soil and the optimization of landscape in Karamay Forest Park.

arid zone；saline-affected soil；garden；plant construction

2015-04-28

克拉瑪依區(qū)科技計劃項目 (QK2013-05)資助。

涂錦娜(1986—)，女，漢族，研究方向：園林科研。E-mail:mena000@163.com

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.06.014

S731.2

A

1006-9690(2015)06-0056-05