夏爾希里地區(qū)土壤鹽分特征分析

王勇輝, 王瑞霞, 焦 黎

(新疆師范大學(xué) 地理科學(xué)與旅游學(xué)院, 烏魯木齊830054)

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夏爾希里地區(qū)土壤鹽分特征分析

王勇輝, 王瑞霞, 焦 黎

(新疆師范大學(xué) 地理科學(xué)與旅游學(xué)院, 烏魯木齊830054)

夏爾希里; 土壤; 鹽分

土壤是覆蓋地球表面具有一定肥力并能生長植物的疏松表層[1]，是由一層厚度各異的礦物質(zhì)成分所組成的大自然的主體。由于受到成土母質(zhì)、氣候、生物、地形、時(shí)間等自然因素以及人為因素的共同作用，不同地區(qū)的土壤特性迥然不同，并且具有高度的空間變異性[2-6]。土壤鹽分是土壤提供給植物生長發(fā)育所必需的離子，是土壤組成的物質(zhì)基礎(chǔ)，是土地評(píng)價(jià)和管理的重要指標(biāo)之一。土壤鹽分的積累與氣候條件、地形地貌、地下水等自然因素和施肥、灌溉等人類活動(dòng)因素有密切的關(guān)系[7]。土壤鹽漬化是一個(gè)全球性的生態(tài)環(huán)境問題。當(dāng)土壤累積的鹽分達(dá)到一定的臨界值時(shí)，會(huì)阻礙作物根系吸收水分和養(yǎng)分，或腐蝕植物根系，從而導(dǎo)致作物的正常生長和發(fā)育受到危害[8-12]。土壤鹽漬化是一定的氣候、地形、水文地質(zhì)等自然條件共同對(duì)水鹽運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響的結(jié)果[13-14]。與人類活動(dòng)，尤其是農(nóng)業(yè)灌溉密切相關(guān)。鹽漬化主要發(fā)生在氣候干旱、土壤蒸發(fā)強(qiáng)度大、地下水位高且含有較多水溶性鹽類的區(qū)域。我國的鹽漬土主要分布在西部6省，其中新疆是鹽漬土面積最大、鹽漬土種類多、分布范圍最廣的省區(qū)，占全國鹽漬土面積的36.8%。從新疆1∶100萬土壤圖上量得，全疆現(xiàn)有鹽漬化耕地126.3萬hm2，占全疆耕地面積的31.1%，其中強(qiáng)鹽漬化耕地占鹽漬化耕地的18%，中度鹽漬化占33%，輕度鹽漬化占49%。土壤鹽漬化影響了農(nóng)作物的生長，直接導(dǎo)致了糧食減產(chǎn)，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大限制條件和障礙因素。不僅破壞了資源而且還對(duì)生物圈和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅[15-16]。土壤鹽漬化已經(jīng)成為危及人類生存的重大資源與環(huán)境問題[17]。改良鹽漬化土壤和防止土壤次生鹽漬化，以及維持和改良土地生產(chǎn)能力是維護(hù)干旱區(qū)土地生產(chǎn)能力和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。

新疆夏爾希里的植被保護(hù)較好，水土流失的現(xiàn)象較少，只有高山草甸土在水蝕的作用下有部分的流失現(xiàn)象。此外，該區(qū)域的一個(gè)鮮明特點(diǎn)是近百年來基本無人為活動(dòng)和牲畜破壞，成土過程和演化規(guī)律保持在自然原始狀態(tài)，所以可以作為很好的土壤本底值研究區(qū)域。為了深入了解夏爾希里地區(qū)土壤鹽分特征，本研究選取綠洲、荒漠、山地3大系統(tǒng)的土壤樣品，通過定量測(cè)試，分析該區(qū)域土壤鹽分特性，以期彌補(bǔ)該區(qū)域理論研究的不足，同時(shí)也可為干旱區(qū)生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

夏爾希里位于新疆維吾爾自治區(qū)博爾塔拉蒙古自治州境內(nèi)的阿拉套山北麓，西南和南面與哈日?qǐng)D熱格林場(chǎng)為鄰，北以阿拉套山山脊為界與哈薩克斯坦共和國接壤，東界至阿拉山口市，夏爾希里自然保護(hù)區(qū)是該區(qū)域的核心地帶，地理位置為東經(jīng)81°43′09″—82°33′18″，北緯45°07′43″—45°23′15″，東西長66 km，南北寬25 km，面積314 km2，由西部的保爾德河區(qū)(西段)、東部的江巴斯區(qū)(東段)和聯(lián)接兩個(gè)區(qū)域的邊境廊道(中段)3個(gè)部分組成。其中西部為中高山帶，面積22 000 hm2；中部為中低山區(qū)，面積3 600 hm2，是連接?xùn)|西兩部分的天然廊道，保持著地區(qū)內(nèi)自然環(huán)境的完整性；東部為低山和荒漠平原戈壁地帶，總面積為5 800 hm2。夏爾希里位于阿拉套山南坡中東部，大陸性寒溫帶寒冷氣候特征顯著，在全球大氣環(huán)流形勢(shì)中處于西風(fēng)帶。從海陸位置看，處于亞歐大陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，水汽來源甚少；從地形上看，阿拉山口是準(zhǔn)噶爾盆地的主要風(fēng)口，有利于西風(fēng)氣流進(jìn)入，并抬升凝云致雨。夏爾希里保護(hù)區(qū)分布的土壤有石質(zhì)土、粗骨土、灰棕漠土、灰褐色森林土、棕鈣土、栗鈣土、黑鈣土、山地草甸土、山地沼澤土9個(gè)類型。

1.2 樣品采集

依據(jù)夏爾希里地區(qū)的地理環(huán)境特征，在夏爾希里地區(qū)的荒漠區(qū)、綠洲區(qū)和山地森林區(qū)3個(gè)區(qū)域采集樣品25個(gè)。荒漠區(qū)采集樣品5個(gè)，采樣層次為0—20，20—40，40—60 cm；綠洲區(qū)采集樣品10個(gè)，采樣層次為0—10，10—20，20—30，30—40，40—50 cm；山地區(qū)采集樣品10個(gè)，采樣層次為0—20，20—40，40—60，60—80 cm。一般每層采樣1 kg，分別裝入袋中并做好標(biāo)記，挑出雜物后，風(fēng)干，研磨，過篩備用。

1.3 試驗(yàn)方法與分析方法

2 結(jié)果與分析

2.1 夏爾希里地區(qū)土壤鹽分經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析

2.2 夏爾希里地區(qū)土壤鹽分空間特性分析

表1 夏爾希里地區(qū)土壤鹽分統(tǒng)計(jì)

2.3 夏爾希里地區(qū)土壤養(yǎng)分頻數(shù)分析

圖1 夏爾希里地區(qū)土壤鹽分含量等值線

圖2 夏爾希里地區(qū)荒漠區(qū)土壤總鹽及離子含量垂直分布

圖3 夏爾希里地區(qū)綠洲區(qū)土壤總鹽及離子含量垂直分布

2.4 夏爾希里地區(qū)土壤鹽分相關(guān)性分析

圖4 夏爾希里地區(qū)山地區(qū)土壤總鹽及離子含量垂直分布

圖5 夏爾希里地區(qū)荒漠區(qū)土壤總鹽及離子頻度直方圖

圖6 夏爾希里地區(qū)綠洲區(qū)土壤總鹽及離子頻度直方圖

表2 夏爾希里地區(qū)荒漠區(qū)土壤總鹽及離子相關(guān)矩陣

注：**表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，*表示在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，下表同。

表3 夏爾希里地區(qū)山區(qū)土壤總鹽及離子相關(guān)矩陣

圖7 夏爾希里地區(qū)山區(qū)土壤總鹽及離子頻度直方圖

表4 夏爾希里地區(qū)綠洲區(qū)土壤總鹽及離子相關(guān)矩陣

3 結(jié) 論

(1) 夏爾希里地區(qū)土壤鹽分特征：荒漠區(qū)總鹽含量為2.29～9.45 g/kg，山區(qū)土壤總鹽含量為6.11～8.41 g/kg，綠洲區(qū)土壤總鹽含量為2.32～7.83 g/kg。根據(jù)新疆土壤鹽堿化的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，3個(gè)區(qū)域土壤屬中度鹽化土。土壤總鹽變異系數(shù)在3個(gè)區(qū)域都小于1，屬于中等變異。各離子的變異系數(shù)在荒漠區(qū)都小于1，屬于中等變異。

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Analysis on Characteristics of Soil Salt in Xarxili

WANG Yonghui, WANG Ruixia, JIAO Li

(CollegeofGeographyandTourism,XinjiangNormalUniversity,Urumqi830054,China)

Xarxili; soil; salt

2014-09-23

2014-10-30

國家自然科學(xué)基金“夏爾希里地區(qū)土壤背景值及特征研究”(41261055)

王勇輝(1977—),男,甘肅通渭人,博士,副教授,主要從事干旱區(qū)資源利用與環(huán)境演變研究。E-mail:wyhsd_3011@163.com

焦黎(1963—),男,新疆烏魯木齊人,學(xué)士,教授,主要從事土壤地理學(xué)研究。E-mail:jiaolixjsd@sina.com

S153

1005-3409(2015)05-0138-08