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干旱区绿洲 荒漠带土壤水盐异性及生态环境效应研究 以黑河中游张掖为例 讲解人 宁婷婷 摘要 对黑河中游地区典型绿洲的土壤含水量与含盐量分析表明 在无灌溉情况下 绿洲及绿洲边缘过渡带表层土壤含水量水平分异明显 由绿洲中心向绿洲荒漠边缘地区递减 绿洲荒漠带土壤可溶性盐分含量的水平分异表现为绿洲土壤可溶性盐分含量比绿洲荒漠生态过渡带和荒漠区低 受土壤水盐分异的影响 绿洲外围荒漠植被类型出现分异 从高位绿洲到中位绿洲 外围区荒漠植被的耐旱性和耐盐性均增加 关键词 土壤水盐分异 黑河中游 张掖绿洲 在黑河中游地区高位绿洲区 1700 2200m 的民乐六坝和甘州安阳 中位绿洲区 1300 1400m 的高台合黎和甘州靖安选择代表性采样线路 从绿洲荒漠生态过渡带和荒漠区依次采集土壤水分和盐分样品 采样间隔为500m 用GPS确定采样位置 考虑到一般农田土壤和荒漠土壤的活动层深度为50cm左右 因此采样深度定为0cm 10cm 30cm和50cm 样品封存在铝制水分盒内和塑料密封袋中 在实验室用烘干法测定土壤重量含水量 将样品放入烘箱 在105 下恒温24h 然后把样品放在干燥箱中自然冷却至常温 用精度为1 1000克电子天平称重 1 研究方法 土壤含水量计算采用重量百分数 计算公式为 WS W1 W W式中 WS为土壤水分重量百分数 W1为原样土重 g W为烘干土重 g 用电导仪测定土壤水溶性盐分含量 按水土比5 1进行泡土浸提 震荡过滤 测样品温度和用DDS 11A型电导仪测土壤溶液的电导度 根据以下公式计算电导率 Y S T25 Q式中 Y为电导率 S为电导度 T25 为温度校正值 Q为电导电极常数 2 结果分析 2 1绿洲荒漠带土壤含水量水平分异分析结果表明 在无灌溉情况下 绿洲及绿洲荒漠生态过渡带表层土壤含水量水平分异明显 由绿洲区的20 左右递减到绿洲荒漠生态过渡带的2 9 即绿洲荒漠生态过渡带表层土壤水分含量低于绿洲农田土壤 图1 图2 图1黑河中游平川区绿洲荒漠带土壤含水量变化Fig 1SectionofsoilmoisturecontentfromoasistodesertinmiddlereachesofHeiheRiverBasin 图2黑河中游不同类型绿洲荒漠带土壤含水量变化Fig 2Sectionofsoilmoisturecontentindifferentoasis desertzonesinmiddlereachesofHeiheRiverBasin 土壤含水量水平分异的原因 a 由于土水势和土壤持水能力受土壤质地 土壤结构 土壤有机质含量等因素影响 绿洲土壤结构 粘粒含量和有机质含量均远高于沙土和荒漠土 因此绿洲土壤水吸力大于沙土和荒漠土 b 绿洲荒漠区近地层大气水平平流的存在 使绿洲区水汽不断输送到临近绿洲的荒漠区 同时可能存在着从绿洲到荒漠的土壤水分水平运动 你知道吗 生态裂谷 绿洲荒漠带土壤水分变化反映了人类利用绿洲水资源的程度 在绿洲区由于灌溉农业的发展 灌溉水回归入渗补给地下水 是地下水补给的重要来源 形成了以绿洲为中心的地下高水位区 地下水从绿洲区补给外围荒漠区 地下水埋藏深度由绿洲灌溉区向外围荒漠区依次增加 受地下水埋藏深度影响 正常情况下植被盖度从绿洲边缘向外依次递减 但由于绿洲区过量超采地下水 因地下水位下降而形成地下水漏斗 使得地下水位补给形式发生变化 地下水由外围荒漠区反向补给绿洲区 随着地下水位的下降 土壤含水量随之降低 靠地下水补给生存的荒漠植被开始衰退 不仅因人类过度开发利用水资源导致绿洲衰退 而且由于过度放牧与樵采 从而在绿洲荒漠过渡带形成一个在生态质量上既低于绿洲区同时也低于荒漠区的生态环境退化带 即 生态裂谷 图3 凡是绿洲地下水资源开发过度和绿洲边缘人类活动剧烈的区域均存在着生态裂谷 在不同区域生态裂谷的宽度不同 从600m到40 60km不等 生态裂谷的形成对绿洲生态系统的稳定极为不利 图3黑河中游民乐六坝绿洲荒漠带土壤水分空间变化Fig 3Spatialchangeofsoilmoisturecontentinoasis desertbeltinMinleareaofmiddlereachesofHeiheRiverBasin 2 2绿洲荒漠带土壤含盐量水平分异 研究区绿洲荒漠带土壤可溶性盐分含量的水平分异表现为绿洲土壤可溶性盐分含量比绿洲荒漠生态过渡带和荒漠区低 绿洲区土壤的电导率值变异较小 基本没有盐渍化 而绿洲荒漠生态过渡带及荒漠区土壤电导率值变异较大 以盐化土为主 2 3绿洲土壤水盐分异的生态环境效应 土壤 植被与环境是统一的整体 植被是生态环境好坏的指示物 而植被生长状况直接与土壤水盐状况有关 受土壤水盐分异的影响 绿洲外围荒漠植被类型出现分异 从高位绿洲到中位绿洲 外围区荒漠植被的耐旱性