南疆绿洲—荒漠过渡带土壤盐碱化分析

纪刚

摘 要：该研究采用野外实地采样和实验室实验分析相结合的方法，对南疆泽普县金胡杨林、莎车县依盖尔其镇、麦盖提县叶尔羌河特大桥和巴楚县夏玛勒林场采样点0～60cm土壤样品进行分析。结果表明：（1）土壤各层pH值均值>8、盐离子以K+、SO42-、Cl-、Na+、HCO3-为主，含盐量在1.409～6.953g/kg，土壤pH、电导率及盐离子随采样深度增加均有降低趋势，且其中电导率、SO42-、Cl-以及Ca2++Mg2+与采样深度相关性较强，其他指标相关性不强。研究表明该地区土壤盐分离子在垂直方向变化有规律，在水平方向分布情况比较复杂；（2）南疆绿洲-荒漠过渡带土壤上层盐渍化程度不严重，盐分中碳酸盐和重碳酸盐最多，随着深度增加碳酸盐和重碳酸盐所占盐分比例先增大后变小。上层土样以苏打盐土为主，中层全为苏打盐渍化土，下层以纯苏打盐渍化土为主。Cl-/SO42-的值在0～1，表明在上层氯化物-硫酸盐盐渍化土为主，中下层以硫酸盐盐渍化土为主；（3）EC25与SO42- 、Cl-、Na+呈极显著正相关，在0～20cm层EC25除受SO42- 、Cl-、Na+影响外，也受CO32-影响，在K+含量极低的情况下可能出现与K+显著负相关情况，但是EC25与总盐呈极显著正相关。

关键词：南疆；绿洲-荒漠过渡带；土壤；盐碱化

中图分类号 S714 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）07-0081-05

Abstract：The methods of field sampling and laboratory analysis were used to analyze 0～60cm soil from sampling point of gold P.euphratica forest of Zepu County in Southern Xinjiang，Yigal Town of Shache County，Yarkant River Bridge of Mengaiti County，and Sharma forest farm of Bachu County. Results show average pH value of the soil layers is over 8. Salt ions include K+，SO42-，Cl-，Na+ and HCO3-，he salt content is in 1.409g/kg～ 6.953g/kg. Soil pH，electrical conductivity and salt ions have decreased with the sampling depth increases，and the conductivity，SO42-，Cl- and Ca2++Mg2+ are strong correlation with the sampling depth，he correlation between other indexes is not strong. The soil salt ions in the vertical direction show the law，in the distribution of horizontal direction is more complex；The degree of soil salinization in the ecotone between oasis and desert is not serious，Carbonate and bicarbonate in salt are the most. As the depth increases，he proportion of carbonate and bicarbonate increases firstly and then decreases. The upper soil is mainly sodic saline soil，he middle layer is soda saline soil，and lower soil is the primary of pure soda saline soil. Cl-/SO42- value is between 0～1，revealing the upper is mainly chloride sulfate saline soil，he middle lower is mainly sulphate saline soil. EC25 and SO42-，Cl-，Na+ are significantly positively correlated in the 0～20cm layer，also affected by CO32-. It is significantly negatively correlated with K+ with low content，but show a significant positive correlation between EC25 and total salt.

Key words：Southern Xinjiang；Oasis desert zone；Soil；Salinization

土壤的鹽碱化近年来越来越受到全世界科学家的关注，盐碱土分布十分广泛，全世界盐碱土约占土地总面积的10%，而我国的盐碱土地几乎为耕地总面积的1/3[1]。土壤的盐碱化已经直接对我国的农业产生了有害影响，同时也对生态系统和生物圈造成了压力，对经济的发展构成了威胁，制约着现代农业和畜牧业的发展[2]。经过国内外学者长期以来的研究，目前在盐碱化土壤的形成、分类、分布、利用[3-4]及改良等方面已经取得了丰富的成果。

新疆幅员辽阔，其面积占全国的1/6，具备丰富的土地资源，是我国重要的农业产区。但是新疆的土地受自然因素和气候条件的影响普遍存在盐碱化的现象，新疆各类盐碱土总面积约占土地面积的1/8，占平原地区土地面积的1/4[5]。以天山为界线，新疆分为北疆和南疆，南疆地域广袤，气候干旱，降雨极少，土壤盐碱化现象具有普遍性、严重性和多样性，塔里木盆地和塔克拉玛干沙漠周围有许多绿洲。因此，研究南疆绿洲-荒漠过渡带土壤的盐碱化对南疆盐碱化土地的综合利用和改良具有重要意义。

1 研究区概况

南疆通俗指的是新疆境内天山以南的地区，包括昆仑山脉新疆部分，塔里木盆地甚至吐鲁番盆地。南疆的温带大陆性干旱气候非常典范，年降水量不足100mm。南疆有中国最大的沙漠——塔克拉玛干沙漠和中国最长的内陆河——塔里木河。

2 土壤样品的采集和研究方法

2.1 土壤样品的采集

2.1.1 土壤采样点的布设 通过综合考虑，选取了处于绿洲与荒漠过渡带的泽普县金胡杨林、莎车县依盖尔其镇、麦盖提县叶尔羌河特大桥和巴楚县夏玛勒林场4个采样区域，每个采样区根据区域的大小分别布设了相应数量的采样点，目的是为了所得到的数据具有代表性和特征性。

2.1.2 土壤样品的采集和预处理 采样点避开了道路两旁、田地边缘、化粪池旁等一些会造成干扰的特殊的地形部位。为研究各采样点盐碱化的特征，分0～20cm、20～40cm和40～60cm 3层采取土样，从下向上依次采样，每层采样质量约1kg，放置在自封袋中，用记号笔标记编号、深度、时间，每个采样点须用GPS记录准确的坐标。

2.2 样品的测定 土壤酸度的测定采用pH计测定法，使用仪器为上海雷磁PHS-3C型pH计；土壤电导率的测定，使用仪器为上海雷磁DDS-307电导仪；土壤速效钾的测定采用1mol·L-1NH4Ac浸提-火焰光度法，使用仪器为Thermo Ice3000 Series火焰光度计；土壤钙和镁的测定采用EDTA滴定法；土壤交换性钾和钠的测定采用火焰光度法，使用仪器为Thermo Ice3000 Series火焰光度计；土壤碳酸根和重碳酸根的测定采用双指示剂-中和滴定法；土壤氯离子的测定采用硝酸银滴定法；土壤硫酸根的测定采用EDTA间接络合滴定法。

3 结果与分析

3.1 土壤盐离子含量分析 由表2可知：土壤各层pH值均值>8、盐离子以K+、SO42-、Cl-、Na+、HCO3-为主，Na+含量很高，钠碱化度（ESP）>5%属于盐碱土范围[6]；根据李述针对新疆情况提出的分级方案，测试土样属于碱土（ESP>40%）[7]。土壤含盐量在1.409～6.953g/kg，HCO3-在0.114～0.424g/kg，Cl-在0.005～0.062g/kg，SO42-在0.039～0.082g/kg，Ca2++Mg2+在0.073～1.153/kg，K+在0～2.49g/kg，Na+在0.91～3.393g/kg。研究地区表层土样含盐量最高，平均为4.728g/kg，中层次之，平均为4.216g/kg，下层最少，平均为3.434g/kg，且含盐量和深度呈负相关。

通过观察数据发现，土壤pH、电导率及盐离子随采样深度增加均有降低趋势，且其中电导率、SO42-、Cl-以及Ca2++Mg2+与采样深度呈负相关，其他指标相关性不强。在各项指标中，上中下层pH的变异系数<0.1，认为弱差异性；上中下层CO32-、中下层Ca2++Mg2+和上层K+的差异系数>1，认为强变异性；上中下层HCO3-、上中下层Cl-、中层K+、上中下层SO42-、上层Ca2++Mg2+、上中下层Na+和上中下层全盐量的差异系数介于0.1～1，认为中等变异性。总体来说，土壤盐分离子在垂直方向变化有规律，在水平方向分布情况比较复杂。

3.2 土壤盐渍化程度及盐渍化类型分析 根据刘国华[8]等的研究成果，对本研究的土壤样品进行分类（表3）。研究地区土壤盐分为1.409～.953g/kg，在非盐渍化和轻度盐渍化范围。由表3得知，0～20cm和20～40cm层有轻度盐渍化，，所占比例为30.8%～33.3%，远小于非盐渍化的66.7%～69.2%；40～60cm盐分含量均<5g/kg，为非盐渍化。之所以出现非盐渍化土样所占当层土样总量比例随深度增加逐渐增大，是因为土壤的含盐量随深度增大而不断减小。无论在任何土层，样品含盐量均不超过10.0g/kg，未出现中度盐渍化、重度盐渍化和盐土的土样。总体来看，研究地区的土壤盐碱化程度并不严重。

参考相关文献[9-10]，对土壤盐渍化进行划分，各盐分类型所占比例（表4）显示，研究地区的各个土层中CO32-+HCO3-/Cl-+SO42-值大于4的土样占16.7%～76.9%，为纯苏打盐土，CO32-+HCO3-/Cl-+SO42-值介于1～4的土样所占比例为23.1%～100%。表明上层土样以苏打盐土为主，中层全为苏打盐渍化土，下层以纯苏打盐渍化土为主。仅在上层出现8.3%的土样CO32-+HCO3-/Cl-+SO42-<1，其余样品均出现CO32-+HCO3-/Cl-+SO42->1，说明盐分中碳酸盐和重碳酸盐最多。同时CO32-+HCO3-/Cl-+SO42-值介于1～4的土样所占比例占总土样的66.0%，说明氯化盐和硫酸盐所占比例接近碳酸盐和重碳酸盐。随着深度增加碳酸盐和重碳酸盐所占盐分比例先增大后变小。

Cl-/SO42-的值在0～1，上层：氯化物-硫酸盐盐渍化土 占91.67%，硫酸盐盐渍化土占8.33%；中层：氯化物-硫酸盐盐渍化土占38.46%，硫酸盐盐渍化土占61.54%；下层氯化物-硫酸盐盐渍化土占30.77%，硫酸盐盐渍化土占69.23%。在上层氯化物-硫酸盐盐渍化土为主，中下层以硫酸盐盐渍化土为主，且随着土壤深度增加，氯化物-硫酸盐盐渍化土的比例在减少，这与Cl-、SO42-与土壤深度相关性大小有关。

3.3 土壤盐离子之间相关性分析 土壤盐离子之间的相关分析有助于了解鹽分在土壤里的存在形态，进而帮助了解盐分的运动趋势[11]。通过Excel进行相关性分析，相关系数<0为负相关；在0.1以下为不相关；在0.1～0.3为弱相关；>0.3为相关。再用Excel进行显著性分析，P<0.01为极显著相关；0.01

由于采样土壤中个别样品K+含量极低，接近空白，致使实验结果出现偏差，出现0～20cm、20～40cm层EC25与K+负相关的结果。总的来说，EC25与SO42-、Cl-、Na+呈极显著正相关，总盐与Cl-、K+、Ca2++Mg2+极显著正相关，EC25与总盐呈极显著正相关，与巴建文等[13]的研究结果基本一致。在0～20cm，EC25与CO32-极显著正相关，说明EC25除受SO42-、Cl-、Na+影响外，也受CO32-影响[12]。

4 结论与讨论

本次采集的绿洲-荒漠过渡带土壤样品经实验测定土壤各层pH值均值>8、盐离子以K+、SO42-、Cl-、Na+为主，Na+含量很高，钠碱化度（ESP）>5%属于盐碱土范围；根据李述针对新疆情况提出的分级方案，测试土样属于碱土（ESP>40%）。土壤含盐量在1.409～6.953g/kg。土壤pH、电导率及盐离子随采样深度增加均有降低趋势，且其中电导率、SO42-、Cl-以及Ca2++Mg2+与采样深度相关性较强，其他指标相关性不强。研究表明该地区土壤盐分离子在垂直方向变化有规律，在水平方向分布情况比较复杂。

通过分析结果表明，南疆绿洲-荒漠过渡带土壤上层盐渍化程度不严重，盐分中碳酸盐和重碳酸盐最多，随着深度增加碳酸盐和重碳酸盐所占盐分比例先增大后变小。上层土样以苏打盐土为主，中层全为苏打盐渍化土，下层以纯苏打盐渍化土为主。经分析，Cl-/SO42-的值在0～1，表明在上层氯化物-硫酸盐盐渍化土为主，中下层以硫酸盐盐渍化土为主，且随着土壤深度增加，氯化物-硫酸盐盐渍化土的比例在减少，这与Cl-、SO42-与土壤深度相关性大小有关。可有针对地采用技术手段对盐碱化现状进行改良。

总的来说，EC25与SO42-、Cl-、Na+呈极显著正相关，在0～20cm层EC25除受SO42-、Cl-、Na+影响外，也受CO32-影响，在K+含量极低的情况下可能出现与K+显著负相关情况，但是EC25与总盐呈极显著正相關。因此，在南疆绿洲-荒漠过渡带用电导率表征土壤含盐量具有可行性[13]。该区域HCO3-和Ca2++Mg2+很高，总盐与Cl-、K+、Ca2++Mg2+极显著正相关。分析上、中、下3层的相同盐离子含量的相关性，结果表明：HCO3-在上层与下层的含量呈现极显著正相关，SO42-在上层与中层的含量呈现极显著正相关，在中层与下层的含量呈现极显著负相关，总盐在上层和下层的含量呈现极显著正相关。

由于南疆绿洲-荒漠过渡带地域广大、地形复杂、分布零乱，受自然、人为影响具有多样性，导致盐碱化特征并不完全重合。

参考文献

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（责编：张宏民）