毛乌素沙地不同草本植物对土壤的适应性研究

黄博

（西安科技大学，陕西 西安710000）

沙漠化过程中植物的适应性机制的研究，对于沙漠化的防治有着重要的意义。沙漠化防治的基本途径之一是加强植被的保护、恢复与重建[1]。植物、土壤之间关系的研究，多集中在植物土壤性质的研究，本文选取毛乌素沙地典型的草本植物作为研究对象，通过实验和分析的方法研究不同草本植物下土壤含水量、容重、有机碳、全碳、全氮、土壤碳氮比等之间的关系，来研究不同草本植物对土壤的适应性，以期为沙地植被恢复重建提供科学依据。

1 研究区概况

研究区地处毛乌素沙地东南缘（107°15′-110°54′E，36°49′-39°27′N），年平均气温为6.0-8.5℃，最低气温为-9.5℃，最高气温为24℃。年均蒸发量约为2350 毫米，年均降水量约为250-440 毫米。

2 研究方法

2.1 样地的选择

根据毛乌素沙地东南缘草本植被群落调查和分布状况，以四种典型草本植物为研究对象，在研究区域选取4 个研究区20个研究样地进行研究。

2.2 样品的采集与实验

在草本植物密集的地区选择四种草本植物，在每块样地中采集0-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40cm 的土壤样品，进行土壤水分、容重、土壤有机碳、土壤全碳、土壤全氮含量的测定,土壤水分和容重测定方法用烘干称重法。土壤有机碳、全碳、全氮测定用元素分析仪（型号EA3000）测定。

2.3 数据分析

利用SPSS 软件对实验所得的数据进行单因素方差分析（若数据方差齐性采用LSD 法进行事后多重检验，方差不齐采用塔姆黑尼进行事后多重检验）和相关性分析。

3 结果与分析

3.1 土壤含水量

水分是土壤发育和植物生长最重要的生态因子。由表1 可知，随着土层深度的增加，各草本植物土壤含水量的纵深变化有所差异，对比四种植物土壤含水量的变化发现，糙隐子草0-40cm 土壤平均含水量最大，为8.11%，本氏针茅、牛心朴子、阿尔泰狗娃花土壤含水量没有显著性差异，由此可以看出糙隐子草对水分适应性最弱，其他三种草本植物对水分适应性没有显著性差异。

表1 不同草本植物土壤含水量%

表2 不同草本植物土壤容重%

表3 不同草本植物土壤有机碳%

3.2 土壤容重

土壤容重是土壤对水分保持能力的一项重要指标。由表2知，随着土层深度的增加，各草本植物土壤容重的纵深变化又有所不同，对比四种草本植物土壤容重发现，0-40 厘米糙隐子草平均土壤容重最小，对水分保持能力强，适应性最弱，其他三种草本植物土壤容重没有显著性差异。

3.3 土壤有机碳

土壤有机碳是衡量土壤肥力重要指标之一，由表3 可知，随着土层深度的增加，各草本植物土壤有机碳纵深变化有所差异，但从四种植物的土壤有机碳的变化来看，糙隐子草土壤有机碳0-40 厘米平均土壤含量最大是0.42%，说明糙隐子草对有机碳适应性最弱，本氏针茅和阿尔泰狗娃花次之且没有显著性差异，牛心朴子适应性最强。

3.4 土壤全氮

氮是植物生长的必须养分，由表4 可知，随着土层深度的增加，各草本植物土壤全氮纵深变化又有所差异，对比四种草本植物全氮的变化发现，糙隐子草0-40 土层土壤全氮平均含量最大，为0.09%，说明糙隐子草对土壤全氮适应性最弱，阿尔泰狗娃花次之，本氏针茅、牛心朴子没有显著性差异，对土壤全氮的适应性最强。

3.5 土壤全碳

碳元素是植物生长必需的三大营养物质之一，由表5 可知，随着土层深度的增加，各草本植物土壤全氮纵深变化有所差异，对比四种草本植物全氮变化发现，糙隐子草0-40 厘米平均含量最大是0.89%，说明糙隐子草对土壤全碳适应性最弱，阿尔泰狗娃花次之，本氏针茅和牛心朴子没有显著性差异。

3.6 土壤碳氮比

土壤碳氮比是衡量土壤C、N 营养平衡状况的指标。由表6可知，随着土层深度的增加，各草本植物土壤碳氮比纵深变化不尽相同，对比四种草本植物碳氮比发现，糙隐子草0-40 厘米平均碳氮比为10.00%，本氏针茅为9.24%，牛心朴子为9.44%，

阿尔泰狗娃花为13.98%，由此可以看出，本氏针茅与牛心朴子对土壤适应强，阿尔泰狗娃花和糙隐子草对土壤适应性弱。

表4 不同草本植物土壤全氮%

表5 不同草本植物土壤全碳%

表6 不同草本植物土壤碳氮比%

3.7 相关性分析

表7 土壤含水量、容重、有机碳、全氮、全碳及碳氮比之间相关性

由表7 可知，土壤含水量与土壤全碳、碳氮比呈极显著正相关，与土壤全氮呈显著正相关；土壤容重与土壤全碳呈极显著负相关，与土壤有机碳、全氮、碳氮比呈显著负相关；土壤有机碳与土壤全氮、全碳呈极显著正相关，与碳氮比呈显著正相关；土壤全氮和土壤全碳呈极显著正相关，土壤全碳和土壤碳氮比呈极显著正相关。

4 结论

4.1 糙隐子草土壤含水量、有机碳、全氮、全碳等因子平均含量最高，说明糙隐子草对土壤环境的要求较高，对土壤的适应性较弱。

4.2 阿尔泰狗娃花土壤含水量、有机碳、全氮、全碳等因子平均含量较高，而牛心朴子和本氏针茅这两种植物下土壤含水量、全氮、全碳含量没有显著性差异且含量较小，这说明阿尔泰狗娃比牛心朴子和本氏针茅对土壤适应性弱。

4.3 同种草本植物土壤的不同因子随土层深度的变化规律各不相同，不同种草本植物之间土壤的因子随土层深度的变化也不尽相同，说明不同草本植物生长发育所需要的土壤环境不尽相同，而土壤之间各因子又具有一定的相关性，则说明不同草本植物对土壤的适应性同时受到多种因素的综合影响。