海東市荒漠草原檸條灌叢堆不同生長期土壤養分狀況分析

摘 要 為了解荒漠草原檸條灌叢堆不同生長期土壤養分狀況，以海東市荒漠草原地區檸條灌叢為研究對象，在發育期、成熟期和衰退期3種不同時期下分別選擇15個長勢均勻、外形差異較小，但大小有區別的檸條灌叢堆，并分別測定檸條灌叢堆0～20 cm、＞20～40 cm、＞40～60 cm土層土壤養分及其真菌豐富度和多樣性。結果表明：發育期、成熟期和衰退期檸條灌叢堆不同土層土壤pH和總磷比較無差異（Pgt;0.05）；不同生長期檸條灌叢堆不同土層土壤有機碳、總氮、速效磷和電導率存在顯著差異（Plt;0.05）；不同生長期檸條灌叢堆不同土層土壤真菌多樣性比較無明顯差異（Pgt;0.05），真菌豐富度中Sobs和Chao1兩項指標比較無差異（Pgt;0.05），但成熟期檸條灌叢堆不同土層Ace均高于發育期和衰退期，發育期其次，衰退期最低（Plt;0.05）。不同生長期檸條灌叢土壤養分狀況存在顯著差異，可根據檸條灌叢堆不同生長時期土壤養分狀況進行土壤結構優化，從而促進檸條生長與發育。

關鍵詞 檸條灌叢；荒漠草原；土壤養分；真菌

中圖分類號：S793.306

文獻標識碼：A

doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2024.01.014

Analysis of Soil Nutrient Status at Different Growth Stages of

Caragana korshinskii Shrub Piles in Desert Steppe of Haidong City Li Jilong

（Haidong City Ledu District Natural Resources and Forestry Grassland Bureau，Haidong 810799，China）

Abstract In order to understand the soil nutrient status of Caragana korshinskii shrub piles at different growth stages in desert steppe，taking Caragana korshinskii shrub piles in desert steppe of Haidong City as research objects，fifteen Caragana korshinskii shrub piles with uniform growth，small differences in appearance，but different size were selected under three different stages of development，maturity and decline.Soil nutrients and their fungal richness and diversity in 0-20 cm，gt; 20-40 cm and gt; 40-60 cm soil layers of Caragana korshinskii shrub piles were measured. The results showed as follows：there was no difference in soil pH and total phosphorus in the different soil layers of the development，maturity，and decline stages of Caragana korshinskii shrub piles （Pgt;0.05）;there were significant differences in soil organic carbon，total nitrogen，available phosphorus，and electrical conductivity in the different soil layers of different growth stages of Caragana korshinskii shrub piles （Plt;0.05）;there was no significant difference in soil fungal diversity in the different soil layers of different growth stages of Caragana korshinskii shrub piles （Pgt;0.05）. There was no difference in the Sobs and Chao1 indicators of fungal richness （Pgt;0.05），but the Ace in the different soil layers of the mature stage of Caragana korshinskii shrub piles was higher than that in the development and decline stages，followed by the development stage and the decline stage （Plt;0.05）.There are significant differences in the nutrient status of soil at different growth stages of Caragana korshinskii shrub piles. Soil structure optimization can be carried out based on the nutrient status of soil at different growth stages of Caragana korshinskii shrub piles，thereby promoting the growth and development of Caragana korshinskii.

Key words Caragana korshinskii shrub;desert steppe;soil nutrients;fungus

檸條（Caragana korshinskii）為豆科（undefined）植物中錦雞兒屬落葉大灌木植物，主要分布于我國甘肅、寧夏和內蒙古等荒漠草原地區，最初檸條因自身具備滋陰補血、活血等功效而被作為藥材使用，常用于治療女性月經不調等疾病^[1，2]。后來經過研究發現，檸條根部發育完善，不僅自身適應環境能力較強，而且還具有保持水土、防風固沙、優化土壤結構等作用，所以檸條也被用于改善和優化生態環境中，用其促進土壤改良，避免水土流失^[3，4]。在我國青海省等西北干旱、半干旱荒漠草原地區，較嚴重的風蝕問題一方面對當地植被造成破壞，降低土地生產力；另一方面也會影響當地生態環境。因此，在西北地區植被種植過程中，常以灌叢堆為主，從而達到阻止土壤風蝕、改善土壤養分和提高土壤生物多樣性目的^[5，6]。基于此，為能夠更加深入了解荒漠草原地區檸條灌叢堆土壤養分狀況，選擇海東市檸條灌叢種植地，分析不同生長時期下檸條灌叢土壤養分狀況。

1 試驗區概況

海東市為青海省轄地級市，位于青海省東北部，在100°41.5′—103°04′ E，35°25.9′—37°05′ N，因其位于青藏高原和黃土高原過渡鑲嵌地帶，所以海東市屬于半干旱大陸性氣候，日照時間長，晝夜溫差大，年極端高溫25.1～33.5 ℃，年極端低溫-18.8～-25.1 ℃，年均氣溫3.2～8.6 ℃。每年降雨集中在7—9月，年均降雨量319.2～531.9 mm，無霜期約90 d。海東市有約1.2萬種高等被子植物，800余種蕨類植物。如今為實現生態修復，海東市樂都區已全面開展生態保護工作，以檸條、山杏（Armeniaca sibirica）和沙棗（Elaeagnus angustifolia）等苗木為主，深入推進生態環保工程建設，截至目前已完成造林6萬hm²。

2 試驗方法

2.1 土壤采集

于2022年8月份在海東市樂都區植樹造林地區，隨機選取15個長勢均勻、外形差異較小，但大小有區別的檸條灌叢堆，將其劃分為發育期、成熟期和衰退期3類，每個發育期5個叢堆。不同生長期檸條灌叢堆形態特征見表1。土壤樣品收集采用剖面法，采集灌叢堆不同深度（0～20cm、＞20～40cm、＞40～60cm）土層土壤樣品，去除土壤雜物、動植物殘骸和石子等，將其均勻分成2份，在實驗室內進行風干處理，一份測定土壤理化性質，另一份測定土壤真菌豐富度和多樣性。

表1 不同生長期檸條灌叢堆形態特征

生長期灌叢堆長軸/m灌叢堆短軸/m灌叢堆高度/m檸條高度/m生長情況發育期1.41±0.221.24±0.150.51±0.041.04±0.21長勢良好，無枯死和鼠害成熟期2.94±0.342.52±0.230.63±0.021.83±0.19長勢良好，枯死率較低，有輕微鼠害衰退期2.63±0.282.21±0.270.53±0.030.63±0.17長勢較差，枯死率較高，鼠害嚴重

2.2 土壤養分測定

測定土壤基本理化性質和養分含量，為保證測定結果準確性，每個指標分別取3個樣品，并重復測定3次后取平均值。土壤pH以水土比為2.5∶1的電位計法^[7]測定；有機碳（SOC）采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法測定；總磷（TP）采用硫酸-高氯酸消煮-鉬銻抗比色法^[8] 測定；速效磷（AP）采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定；總氮（TN）采用硫酸鉀-硫酸銅-硒粉消煮，定氮儀自動分析法^[9] 測定；電導率（EC）采用便攜式電導率儀測定。

2.3 土壤真菌豐富度和多樣性測定

采用Origin 2021軟件測定土壤中真菌的豐富度和多樣性。

2.4 統計方法

采用Excel表格對本試驗所記錄數據進行整理，單因素方差、相關性分析采用SPSS25.0軟件，多重比較采用新復極差法（Duncan's），用（x±s）形式表示結果，當P＜0.05表示差異顯著。

3 結果與分析

3.1 不同生長期檸條灌叢堆不同深度土層土壤理化性質和養分指標比較

根據表2可知，發育期、成熟期和衰退期檸條灌叢堆不同深度土層土壤pH和總磷比較無差異（Pgt;0.05）。發育期和成熟期0～20 cm、＞20～40 cm和＞40～60 cm土層中土壤有機碳（SOC）含量高于衰退期，以成熟期0～20 cm土層含量最高，衰退期＞20～40 cm、＞40～60 cm土層土壤SOC含量最低（Plt;0.05）；發育期和衰退期速效磷（AP）含量低于成熟期，其中成熟期0～20 cm土層土壤AP含量達到峰值，衰退期0～20 cm土層AP含量最低（Plt;0.05）；成熟期和衰退期總氮（TN）含量低于發育期（Plt;0.05），不同土層比較差異不明顯（Pgt;0.05）；衰退期灌叢堆土壤電導率顯著低于發育期和成熟期（Plt;0.05），其中發育期＞20～40 cm、＞40～60 cm土層明顯低于0～20 cm土層（Plt;0.05），成熟期和衰退期不同深度土層之間比較無明顯差異（Pgt;0.05），詳見表2。

3.2 不同生長期檸條灌叢堆不同深度土層土壤真菌豐富度和多樣性比較

發育期、成熟期和衰退期檸條灌叢堆不同深度土層土壤真菌多樣性指數（Shannon指數和Simpson指數）比較無差異（Pgt;0.05），且真菌豐富度指數中（Sobs指數和Chao1指數）比較無差異（Pgt;0.05），成熟期灌叢堆0～20 cm、＞20～40 cm、＞40～60 cm土層Ace指數明顯高于生長期和衰退期各土層，且發育期高于衰退期（Plt;0.05），但同一生長期內Ace指數比較無差異（Pgt;0.05），見表3。

4 討論與結論

荒漠草原是干旱與半干旱地區極為常見地貌，受地理位置影響，地區常年干旱，植被生長困難。近些年，有研究發現，在荒漠草原地區種植植物堆叢不僅有助于推動干旱地區生態環保建設，而且也能夠起到改良土壤、抵擋風沙侵蝕等作用，并進一步增加土壤中養分含量^[10]。

本次研究結果表明，不同生長期檸條灌叢堆SOC、AP、TN和EC等土壤基本理化性質和養分含量之間存在顯著差異，以檸條灌叢堆成熟期最高，衰退期最低，說明不同生長期檸條灌叢堆土壤養分含量呈現明顯先升后降趨勢，考慮原因是檸條灌叢堆在成熟期長勢旺盛，其冠層濃密，有利于枯落物大量堆積，從而使土壤養分含量有大幅度提升^[11]。

另外，土壤環境與土壤中真菌豐富度和多樣性也有直接關系，本試驗中通過對不同生長期不同部位檸條灌叢堆真菌豐富度和多樣性分析，結果顯示成熟期土壤真菌豐富度和多樣性明顯高于發育期和衰退期，由此證明發育成熟的檸條灌叢堆可以為土壤中真菌生長提供良好條件和空間，優化土壤中真菌菌落結構，為檸條灌叢的生長提供營養物質，最終形成良性循環，實現改善和修復荒漠草原生態環境目的^[12]。

綜上所述，不同生長期檸條灌叢堆土壤養分狀況存在較大差異，在培育過程中，為促進檸條灌叢堆生長，可通過適當施肥等方式達到改良土壤結構、提升土壤養分含量的目的，從而提高荒漠地區造林效果。

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