东北羊草草原土壤资源的综合评价，本文主要内容关键词为：土壤论文,综合评价论文,资源论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
【摘要】本文将实际调查与模糊数学相结合，从土壤的理化特性、植被类型和土壤微生物3个方面对东北羊草草原上5种主要的土壤资源进行了较系统的分析和评价，结果表明：黑钙土的肥力状况、植被组成和土壤微生物区系及其活性都处于最佳状态，其它4种土壤与黑钙土的相似次序为：粟钙土＞沼泽土＞风沙土＞盐碱土，并就今后的草原建设和保持草原生态平衡提出了合理的意见。
【关键词】羊草草原 土壤资源
Abstrat
This paper systematically analysed and evaluated the physical and chemical characters.vegetation-types.soil microorganism of five with the practical investigation and Fuzzy mathematical method.The result are:the fertility、soil composite、vegetation composite、microbial zone and active of the chernozem is:the chestmut soil>bog soil>wind-sand soil>saline soil.and put forwarded the reasonable suggestion.about the grassland construction and keeping the ecological balance.
Key words:Leymus chincnsis grassland;Soil resources.
东北羊草草原是松嫩平原上保留最大最好的天然羊草草原之一，目前尚有30余万亩，但由于近年来人们对草原的盲目开发和利用，不注重科学管理，致使草原的土壤资源遭到了很大破坏，碱化、沙化严重，生态平衡失调，为此，我们于1991年对羊草草原的4种主要土壤、植被类型和土壤微生物的生态特性进行了较系统地研究，目的在于对当前的草原土壤状况进行综合评价，为今后治理退化草原防治土壤沙碱化提供科学的理论依据和基础性信息。
1 样地的自然概况
1.1 地理位置
本项研究是在吉林省长岭县种马场进行的。该地区是吉林省西部草原的中心，其地理位置为东经120°31′～124°10′北纬44°30′～44°45′，海拔高度为140～160m，地形变化相对高度为5～20m。以低平原为主，四周有带状的固定沙丘分布。
1.2 该地区属于半干旱半湿润季风性气候，年均温度为4.6～6.4℃，≥10℃的积温为2545℃～3374℃，无霜期为136～150天，降雨量为434.8mm，主要集中于6～8月份，占全年降雨量的50～60%，年蒸发量为1368mm，均为降雨量的3倍，该地区的这种气候特点适合于中旱生植物生长。
1.3 土壤，该地区的土壤多呈复区存在，在固定沙丘上主要是固定风沙土，排水良好的高处平原上主要是栗钙土。低平原上，由于微地形的变化，再加上排水不良，使其形成了3种土壤类型，即黑钙土、盐碱土和季节性积水的沼泽土。
2 研究方法
我们在1991年8月份对羊草草原上5种土壤的理化性质、植被类型和土壤微生物进行了调查。
(1)土壤容重和总孔隙度分别采用环刀法和间接测量法。质地采用指测法。
(2)土壤含水量和温度分别采用烘干称重法和地温仪直接测定法。
(3)土壤酸碱度和电导率分别采用电位法和1481-60型电导仪直接测定法。
(4)土壤中的全量营养成份和速效性成分按常规的化学分析方法进行。
(5)植物种类组成采用实地调查法，植被盖度和生物量分别采用目测法和烘干称重法。
(6)土壤微生物种类、数量及呼吸强度包括细菌、真菌和放线菌的数量测定采用稀释平板法，呼吸强度用Warburg微量检压法测定。
3 结果与分析
3.1 不同草原土壤的理化特性及其植被类型
3.1.1 固定风沙土主要分布于草原的固定沙丘上，质地为砂壤，酸碱度近中性，通气性较好，含水量、含磷量和电导率都最低，其它成分居中（见表1）。植被主要建群种为糙隐子草和大针茅，植被的总盖度为30%，生物量为102.5g/m[2]。主要伴生种为大果榆、万年蒿、兴安胡枝子、展枝唐松草和花苜蓿等。该土壤的表面积累了较多的腐殖质，有一定的肥力，近年来被大量开垦为农田，使干旱和沙化进一步加重，甚至出现了流沙，生态平衡失调。
表1 羊草草原五种土壤的理化性质
3.1.2 栗钙土主要分布于排水良好的平原高处地区。从表1中可以看出，该土壤的有机质、含氮量、含磷量和含水量都较高，土壤的通气性较好，肥力较高。植被的建群种为狼针草，线叶菊和佛子茅，植被盖度为50%，生物量为146.03g/m[2]。主要伴生种为地榆、柴胡、防风、黄花菜和野古草等，所以该植被的植物种类较多，药用植物丰富。目前这种草原主要作为放牧场，但也出现了退化现象，表现为植被稀疏、矮小和土壤板结等，如果加强管理，其发展前景较好，既可以用来放牧，又可以开发药用资源。
3.1.3 黑钙土主要分布于广大的低平地上。有一定程度的微地形变化，土壤结构较好。其明显的特征是含磷量最高，这对于牧草的生长是非常有利的。有较大的孔隙度和较小的土壤容重，土壤中总有机质和全氮量也是相对高的，仅次于沼泽土。植被多呈复合体形式存在，茂密单一，建群种只有羊草一种，盖度为80%，生物量为192g/m[2]。主要伴生种有寸草苔，五脉山黧豆、狼尾草、全缘鸡儿肠等。该种草原为主要放牧场，但由于长期过度放牧，雨季放牧、提前割草和搂大耙等，造成了土壤板结，有的甚至出现了碱斑，碳酸盐反应非常强烈，这一退化应引起人们的高度重视。
3.1.4 盐碱土主要分布于碱湖周围的低平地上，土壤表层为轻砂壤，下层极度板结，该土壤的最明显特征为酸碱度最度(pH＝10.12)。土壤有机质，全氮和全钾含量最低，土壤孔隙度和容重最小，电导度最高，这对于植物的生长相当不利。植被的建群种都是耐盐植物，如碱蓬、碱蒿和碱地肤，盖度为20～30%，生物量为98.4g/m[2]。主要伴生种为西伯利亚蓼、碱茅、野大麦和小獐毛等。该种草原夏季可以放牧，但适口性不良。由于植物体中含有大量的碱性盐，干枯后呈黑色，所以一般不用以割草。这种草原的出现是草原极度退化的象征，已成为畜牧业生产中的一大危害，应加强治理。
3.1.5 沼泽土主要分布于微地形起伏的低平地上，有季节性积水。土壤较粘重，肥力较高，但通气性不良，有锈斑层，理化性质见表1。植被的建群种为芦苇，盖度为40～50%，生物量为161.2g/m[2]。主要伴生种为针蔺、寸草苔和早熟禾等。该植被的牧草质量差，利用率低，不适于放牧。该植被下土壤层中草根密集，表面积累了大量的枯枝落叶，随着物质的沉积，土层加厚，有向着羊草草原土壤演化的趋势。
3.2. 5种土壤环境相似性的模糊分析
评价土壤环境的相似程度只凭某几种因素的定性描述是不充分的，因为任何一种生态环境都是多种生态因素综合作用的结果。因此必须借助于一定的数学方法，综合多种生态因素，进行定量分析，才能对每种生态环境得出较客观的评价。在本文中，我们主要根据系统论中的“黑箱”原理，利用模糊数学—欧氏距离相似优先比的方法对羊草草原中5种主要的土壤环境作进一步的分析，以评价这5种土壤环境的相似程度。
在东北羊草草原上，由于羊草植被被认为是中生性植被，其土壤环境为中生性环境，因此在下列模糊分析中，我们将黑钙土生境作参照生境，记为x[,k]，风沙土、栗钙土、盐碱土和沼泽土分别看作是比较生境，记为
之相似程度。计算程序如下：
(1)对表1中的数据作归一化处理，用公式
表2 五种土壤理化性质归一化处理
(4)相似序号的选取。
根据上述矩阵，取λ显著水平截集，
，记第4行序号为2。当λ≥0.4522时，矩阵R中的第1行最先达到全行为1，记第1行序号为3。第3行的序号最后为4。于是4种比较生境与参照生境的相似顺序为：
上述结果表明，粟钙土生境与黑钙土生境最相似，其次是沼泽土生境，风沙土和盐碱土生境的相似性较小。也就是说，在东北羊草草原上，黑钙土生境最佳，栗钙土和沼泽土生境相对良好，风沙土生境与盐碱土生境相对较差。从今后的土壤演化趋势来看，栗钙土和沼泽土向黑钙土发展的潜力较大，而风沙土和盐碱土则较小。从植被的演替来看，无论是自然演替，还是在人为干扰下的通途演替，栗钙土和沼泽土生境中较易形成羊草群落，而风沙土和盐碱土则不易形成羊草群落。
3.3 5种土壤环境中的微生物生态特性
表3 五种土壤的微生物数量和呼吸强度
从表3中可以看出，在黑钙土生境中细菌、真菌、放线菌的数量和呼吸强度都较大，说明该生境中的物质转化和能量流动都比较快，供肥条件较好，其次是栗钙土生境。沼泽土生境虽然微生物数量较高，但呼吸较弱，这与该生境的含水量较大，通气性不良有直接关系。风沙土生境中的细菌和放线菌数量较小，真菌数量较大，呼吸最低，可能是由于这种生境中易分解的物质较少，难分解的纤维物质较多，再加上由于孔隙度大，土壤的淋溶效应和地表径流效应较强，使一部分养份流失，从而造成养份缺乏的缘故。盐碱土生境中的细菌、真菌的数量最小，放线菌的数量和呼吸强度居中。上述分析表明，土壤微生物的数量和呼吸强度与土壤的养分含量、水热条件、通气性能和酸碱度等因素有较强的依存关系，完全可以作为衡量土壤环境好与坏的指标之一。
4 结论
4.1 东北羊草草原5种主要土壤类型中，黑钙土、栗钙土和沼泽土的土壤结构较好，养分含量较高，对于提高牧草产量有很大的潜力。风沙土和沼泽土较差。
4.2 黑钙土植被的建群种为羊草，栗钙土植被的建群种为狼针草、线叶菊和佛子茅，沼泽土植被的建群种为芦苇，风沙土植被的建群种为糙隐子草和大针茅，盐碱土植被的建群种碱蓬、碱蒿和碱地肤。
4.3 模糊分析表明，东北羊草草原5种主要土壤类型的相似顺序为：黑钙土＝栗钙土＞沼泽＞风沙土＞盐碱土。
4.4 黑钙土和栗钙土中的微生物数量和呼吸强度较高，物质转化快。沼泽土中的微生物数量较大，但呼吸较弱。风沙土和盐碱土属于极端环境，其中的微生物数量和呼吸强度都较小，供肥条件差。
4.5 目前东北羊草草原已出现退化现象，如沙化和盐碱化等，为了保证草原生态系统和谐地发展，今后在开发利用草原的实践中，必须严禁雨季放牧，过度放牧和过早割草，应当实行划区轮牧，建立大面积的人工草场和饲料生产基地，逐步实现畜牧业集约化经营。同时还应建立草原自然保护区，恢复草原的自然本色，使其为祖国的经济建设作出更大的贡献。