盐生植物对土壤环境的作用与影响

盛洲　张洁　拉本

摘 要：盐生植物在维持干旱区盐渍土的生态平衡，盐渍土的改良利用，遏制土地荒漠化，维持地球生物多样性以及促进全球生态良性循环等方面具有不可替代的作用，且众多的盐生植物中不乏经济价值高、开发潜力大的资源植物。该文分析了盐生植物土壤环境的作用及影响，以期为开发和改善生态环境提供理论依据。

关键词：盐生植物;土壤环境;生态

中图分类号 Q948文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）13-0032-03

Abstract： Halophytes play an irreplaceable and important role in maintaining the ecological balance of saline soils in arid areas， improving the utilization of saline soils， as well as containing land desertification， maintaining the earths biodiversity and promoting the global ecological virtuous cycle. There is no shortage of resource cology plants with high economic value and great development potential.  It mainly discusses the main relationship and influence of halophytes and soil， and provides a theoretical basis for the development and improvement of the ecological environment.

Key words： Halophyte; Soil environment; Ecology

在鹽沼、盐碱地、盐碱荒漠等含盐环境中生长的植物被统称为盐生植物[1]。德国植物生态学家Breckle将盐生植物分为以下3类[2]，即：（1）假盐生植物（Pseudo-halophytes）;（2）泌盐盐生植物（Recretohalophytes），分为2种，一种是向外泌盐的盐生植物（Exo-reoretohalophytes），另一种为向内泌盐植物（Endo-recretohalophytes）;（3）真盐生植物（Euhalophytes），其又可分为2个类型，一种是叶肉质化真盐生植物（Leafsucculenteuhalophytes），另一种是茎肉质化真盐生植物（Stemsucculenteuhalophytes）。这3种类型的盐生植物在我国干旱区盐生荒漠上均有广泛的分布。根据赵可夫的调查研究显示，已调查到的盐生植物种类为502种，这个数字还不是最终数字，然而这502种盐生植物可以作为中国主要盐生植物种类的代表。据估计，中国盐生植物的种类总数在600种左右[3]。我国盐碱地总面积0.33亿hm2以上，主要分布在滨海、东北、西北、黄河上中游和黄淮海平原地区在内的17个省份，其中具有农业利用潜力的盐碱荒地和盐碱障碍耕地面积约0.13亿hm2，利用潜力巨大[4]。郭洋研究表明，在我国盐渍地区不同含盐量土壤上引种一定经济价值的盐生植物，通过筛选驯化，选择出一批适应当地的盐生植物种类，然后加以推广应用，将会使我国大面积盐碱地充分地开发利用起来[5]。盐生植物可以有效地对盐渍土起到改良作用，加快当地生态修复。

1 盐生植物与土壤的修复

Boyko首次提出盐生植物对土壤的脱盐作用[6]，盐碱土壤和钠盐土壤的改良主要是通过化学试剂的方法来实现的。但由于现代工业的竞争需求和一些发展中国家减少其农业使用的补助，在过去的20年间，以化学改良为主的各方面措施费用都在逐渐增加，物理化学修复技术比生物技术（生物修复/植物修复）昂贵[7]。此外，物理化学修复技术影响土壤特性、肥力和生物多样性[8]。由于气候和修复成本是盐碱地开垦的2个关键因素，因此，种植耐盐型植物是改善这种状态的有效方法。植物不仅可以修复受盐污染的土壤，还可以提供食物、饲料、薪柴和工业原料，并增加拥有盐灾土地的农民的收入[9]。目前已经证实植物修复有几个方面是有益的：（1）不用花钱购买化学改良剂;（2）在修复土壤的过程中还会产生一些经济价值;（3）对修复了的土壤，植物营养元素利用率更高[10]。Ravindrana对5种速生优势盐生草本植物（碱蓬、马齿苋、无芒草等）进行了种植试验，结果表明，盐分在其植物组织中的累积量较大，根据结论估计，碱蓬、马齿苋这2个盐生植物可以在4个月内从1hm2盐碱地中分别除去504kg和474kg氯化钠[11]。李淑霞等研究了西宁地区（霸王、紫花苜蓿）等6种供试种植物进行单一种植和组合种植，发现单一种植对降低边坡土体中SO42-有着相对显著作用，其他组合对Ca2+、K+Mg2+降低具有显著作用[12]。郭嘉等研究发现，发育中期的盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠菜3种盐生植物处理的0～5cm层次土壤含盐量明显降低，而5～60cm土层盐分含量均具有不同程度的增加，说明这3种盐生植物在发育中期对0～5cm土层的脱盐效果明显[13]。曾玉彬等以河北省秦皇岛临海地区为研究区域，考察了10种具有代表性的盐生植物对盐渍化土壤修复，结果表明，种植耐盐植物修复盐渍土5年后，土壤容重明显下降、机械组成得到改善、土壤水分含量增加、pH值降低以及土壤含盐量也显著降低[14]。张立宾通过盐水浇灌，试验和田间耐盐试验，表明盐渍土在种植盐生植物后土壤表层有机质显著增加，中度盐渍土有机质含量增加21.1%～30.3%，重盐土有机质含量增加27.5%～41.5%，同时表明种植盐生植物具有降低土壤容重，增加土壤孔隙度的作用，使过于紧实的盐渍土变得较为疏松，增加土壤的通透性，有利于养分转化，为土壤微生物和作物根系提供呼吸条件，改良土壤结构[15]。由于土壤有机质含量增加和土壤团聚体稳定性提高，土壤养分显著增加，盐分降低，入渗增加[16]

2 盐生植物对土壤水环境的影响

全球气候变化不仅加剧了水资源短缺，还改变了地表蒸散量和水平衡，改变了地下水补给。在浅含水层中，地下水对这些变化的反应很快。当地下水向地表移动时，会带来盐分并导致土壤盐渍化[17]。植物需要能量从土壤中吸收水分，这样就会加剧植物胁迫，灌溉和气候等因素都可能会影响土壤盐分[18]。盐生植物荒漠生态系统中的大多数土壤都是高鹽碱的，早在1964年王荷生教授就已经研究了新疆主要的盐生植物分布与土壤、地下水的关系，表明植物在强盐渍生长环境下其生长态势随着地下水位的深度而变化[19]。杨煦等在内蒙古试验区种植怪柳、沙枣、碱蓬、芦苇、芨芨草等耐盐植物，设立3块试验地，引用黄河水进行地面灌溉，结果表明，种植有耐盐植物的地块的耗水速率明显较大，木本植物优势区比草本植物优势区的耗水更加明显，在干排系统中的盐荒地种植盐生植物，改变了土壤水分消耗的速度和深度，增加了盐荒地土壤的耗水空间。裸土盐荒地主要通过土面蒸发消耗表层土壤水分，耗水强度较小;而盐生植物通过根系吸水消耗深层土壤水分，耗水空间更大，各土层耗水速度相对均匀，维持了盐荒地干排能力的稳定[20]。灌溉可以通过增加有效水和降低土壤溶液中的盐浓度来减少盐分的影响，反之蒸腾和蒸发则会增加土壤的盐分，从而导致植物胁迫加剧[21]。在干旱半干旱地区，李文静等在艾比湖流域干旱荒漠区设立试验区，在干旱荒漠区土壤水和地下水是多数荒漠植被生存所依赖的最为重要的水分来源，是决定荒漠区植被分布、生长、种群演替以及荒漠绿洲存亡的主导因子[22]。土壤水分向作物的迁移对作物生长具有重要意义，研究植物对水分的吸收规律，对提高盐碱条件下植物水分利用效率具有指导意义。

3 盐生植物对土壤微生物环境的影响

土壤中微生物的数量直接影响着土壤的生物化学活性及土壤养分的组成与转化，是土壤肥力的重要指标之一。林学政等对天津河口滨海盐碱地取样，采取碱蓬根系（0～20cm）的土壤和空白地土壤，结果表明，种植碱蓬根系土壤中的细菌、放线菌、真菌数量均明显高于空白地土壤，植盐生植物碱蓬对增加土壤微生物的数量，改善微生态环境起着明显的作用;随着种植碱蓬，根系土壤可溶盐分的降低，其细菌群落的最适生长盐度也随之降低[23]。樊盛菊等对天津市盐生植物园分别采集白刺、枸杞、柽柳的根际土样，利用稀释平板测数法对细菌、放线菌、真菌的数量进行测定，结果表明，细菌>放线菌>真菌，并且细菌、放线菌和真菌在根际土壤中的数量高于非根际的空白土壤，土壤微生物的根际效应十分明显[24]。不同的盐生植物对土壤微生物也有一定的影响。李洪山等在江苏省东台市沿海现代农场境内选择盐地碱蓬群落、互花米草群落和芦苇群落3种不同生境土壤，铲除表层2cm土壤，采集2～10cm土层土壤作为实验样品，用稀释平板法进行微生物测定，结果表明，3种盐生植物中微生物数量大小依次为互花米草>盐地碱蓬>芦苇生境[25]。了解了不同的盐生植物其土壤微生物数量是不一样的。王静娅等对干旱区玛纳斯河流域扇缘带的6种典型盐生植物群落下土壤微生物群落特征差异性进行了研究，结果表明，植物丰富度指数、多样性指数和优势度指数与土壤微生物多样性指数均呈极显著正相关（P<0.01）。在一般情况下，植物多样性越丰富，土壤微生物多样性越丰富[26]。

4 结语

盐生植物是一类能够在高盐分土壤环境下生存的生物，目前已有研究更多地侧重于利用盐生植物改善土壤理化性质、对群落生境中土壤真菌的影响，而对土壤中水环境的影响、干旱半干旱地区地下水对整个盐生植物的改变及“盐生植物—土壤—水”这一体系的生态环境研究较少。不同条件下水环境的差异对盐生植物的种类分布、生长状况以及群落的演替都有着较大的影响。盐生植物在干旱半干旱地区的生态环境发挥着重要的作用，在伴随着土壤盐碱化和水环境的改变，都会加快植物演替。开展土壤水环境对整个盐生植物生态系统的影响研究和利用盐生植物，对于干旱半干旱地区的生态系统的改善与保护等工作具有一定的理论参考价值和实践指导意义。

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（责编：张宏民）