天津滨海重盐碱地区行道树土壤化学性质研究

摘 要：为了解不同树种下土壤盐碱变化的规律，对天津滨海重盐碱地区行道树土壤化学性质进行了调查和研究。结果表明，天津滨海重盐碱地区土壤pH（H2O）变动在7.92～8.33，不同土层土壤速效磷变动在12.64～75.01mg/kg;有机质含量最高值为2.35%，最低值为0.57%;不同树种间土壤八大离子含量差异显著，说明树种和土壤之间存在互作关系;通过对比1998—2011年土壤全盐及pH（H2O）指标发现，行道树下绿地土壤的全盐含量及pH（H2O）总体呈下降趋势。土壤全盐含量从1998年的2.79%下降到2011年的1.07%，而pH（H2O）则从1998年的8.43下降到2011年的8.08。这说明在“浅密式”暗管排盐工艺以及20多年的雨水、灌溉等多重因素的作用下，天津滨海重盐碱土壤的全盐及pH（H2O）得到了长期有效的控制。

关键词：重盐碱地区;土壤化学特性;天津滨海

中图分类号 S156文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）14-0122-04

Abstract： The chemical properties of roadside tree soil in Tianjin coastal area were studied. The results showed that the change of soil pH （H2O） value was between 7.92～8.33， and the change of available phosphorus was between 12.64-75.0 mg/kg in different soil layers; the highest organic matter content was 2.35%， and the lowest was 0.57%; there were significant differences in the content of eight ions between different tree species， which indicated that there was interaction between tree species and soil. In the past 14 years， the total salt content and pH （H2O） of the green soil under the roadside trees showed a general downward trend. The total salt content of soil decreased from 2.79% to 1.07%， while the pH （H2O） decreased from 8.43 to 8.08. This showed that the total salt and pH （H2O） of coastal heavy salt alkaline soil had been effectively controlled for a long time under the influence of "shallow dense" concealed pipe salt drainage process.

Key words： Heavy saline alkali area; Soil chemical characteristics;Tianjin Binhai

我國拥有3600万hm2的盐渍土[1-2]，合理开发利用这片土地进行农业、生态等建设具有重大意义[3]。天津滨海重盐碱地区原始土壤pH高、含盐量高，地下水位高、蒸发量大[4]。目前，天津滨海重盐碱地区普遍采取客土抬高地面、局部换土和“浅密式”水平暗管排盐等综合改土措施[3]，使该区植物生活在一个防止地下咸水上返的安全岛上，区内植物保存率达到90%以上，形成一个完善的人工植物群落[5]。笔者对此工艺条件下的行道树土壤化学性质进行全面调查，试图找出不同树种下土壤盐碱变化的规律，从而为绿化树种在地下水位高的重盐碱地区栽植提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验区概况 天津市滨海新区（117°79′E、39°21′N）是滨海重盐碱浅潜水的典型代表地区。原始状态下，0～100cm土体全盐含量达到39.5g/kg，地下水矿化度高达70～100g/L。太阳辐射量5.1×109～5.6×109J/m2·a，年均气温12.3℃，年均降水量589mm，蒸发量达1931mm，属于暖温带半干旱季风气候。原生土壤类型属潮湿正常盐成土，成土母质为河流冲积物与海水沉积物（前者覆盖在后者之上），土层深厚，质地粘重，土壤含盐量高，以氯化物为主，盐分剖面分布上低下高，土壤pH8.0以上。

1.2 研究方法

1.2.1 样本采集 选择天津滨海新区第二大街、第六大街和黄海路的国槐;黄海路和睦宁路的白蜡;恂园西路、翠园西路和展望路的泡桐;泰丰公园的法桐;北海路的合欢等行道树下土壤作为研究对象。在每个采样点的每种植物的根际附近利用土壤钻随机钻取0～10cm、10～30cm土样各5个，混合成1个样本，3次重复，用于测定土壤化学指标。

1.2.2 样品处理 将采集的土壤样品晾摊于瓷盘内，置室内通风处自然风干，弃去土壤中的侵入体和新生体，用硬木质器具碾细，过100目筛，装入具内塞的瓶内，供分析用。

1.2.3 化学分析 电位滴定法测定土壤中碳酸根及碳酸氢根离子;低温外热重铬酸钾氧化—比色法测定土壤有机质含量;土壤有效P采用BrayⅡ法提取，紫外分光光度法测定;铵态氮及硝态氮使用FOSS公司的FIAstar5000流动注射分析仪测定;可溶性有机碳使用JENA公司的Multi N/C 3100测定;用原子吸收法测定K、Na、Ca、Mg等养分含量，设备为北京普析通用仪器有限公司的TAS-990AFG型原子吸收分光光度计;用ExtechⅡ型电导仪和pH计测定土壤溶液电导率和pH值。土壤pH（H2O）按照蒸馏水∶土壤样品（质量比）=2.5∶1，摇匀静置30min后用pH计测定;土壤电导率按照蒸馏水∶土壤样品=5∶1混合摇匀静置1h后用电导仪测定。

1.2.4 数据分析 采用Excel、SPSS等软件对数据进行计算和处理。

2 结果与分析

2.1 天津滨海重盐碱地区行道树下表层土壤盐碱及养分含量 由表1可知，天津滨海重盐碱地区展望路泡桐下表层0～10cm土壤pH（H2O）值最高，达到了8.33，最低值出现在了黄海路白蜡下的0～10cm土壤中，为7.92;第二大街国槐10～30cm土壤中速效氮含量最高，为48.47mg/kg，是泰丰公园法桐10～30cm土壤的5.67倍;不同土层土壤下速效磷含量差异较大，变动在12.64～75.01mg/kg;有机质含量最高值出现在黄海路白蜡0～10cm土壤中，为2.35%，而其10～30cm土壤中的有机质含量却最低，仅为0.57%;全盐含量总体差异不大，都低于0.15%，说明“浅密式”暗管排盐工艺在控制土壤盐分方面具有长期的效果。

2.2 天津滨海重盐碱地区行道树下表层土壤八大离子含量 由表2可知，天津滨海重盐碱地区泰丰公园法桐下表层0～10cm土壤钙离子、镁离子和氯离子的含量最高，分别达到了0.89、0.29和0.86mg/kg;而北海路合欢10～30cm土壤中的钙离子、钾离子和碳酸氢根离子的含量最低，分别为0.32、0.17和33.45mg/kg;由于改土措施及排盐工艺的使用，大部分地区种植土的pH（H2O）低于8.2，故碳酸根离子含量很低，甚至没有;恂园西路泡桐种植土碳酸氢根含量最高，为116.55mg/kg。

2.3 差异性检验

2.3.1 不同树种间 差异性检验结果表明，不同樹种下表层土壤中的钙离子，法桐极显著高于其树他种（p<0.01），而其他树种间的差异不明显，说明泰丰公园法桐树下表层土壤富集更多的钙离子;白蜡表层土壤中的钾离子显著高于其他树种（p<0.05）;不同绿地土壤间的镁离子含量差异明显，除国槐与泡桐之间差异不显著，其余各树种间均达到极显著差异（p<0.01）;国槐和白蜡种植土中钠离子含量显著低于法桐与合欢（p<0.05），但白蜡种植土中钠离子含量却显著高于泡桐种植土中的钠离子含量（p<0.05）;法桐种植土中氯离子和硫酸根离子含量显著高于其他树种（p<0.05），而其他树种间差异并不显著;各树种种植土中碳酸根离子含量极少，可以忽略不计，而且树种之间差别也不显著（p>0.05）;国槐、白蜡和泡桐种植土中速效氮和速效磷含量显著高于法桐和合欢（p<0.05），而合欢土壤中有机质含量要低于其他树种，特别显著低于国槐与白蜡（p<0.05）;合欢种植土的pH（H2O）最高，而法桐种植土的全盐含量显著低于其他树种（p<0.05）。

2.3.2 不同土壤层次间 表层0～10cm土壤中的钙离子、钾离子、镁离子及有机质含量与10～30cm土壤的差异达到极显著水平（p<0.01），而其他指标之间差异并不明显。

2.3.3 同一树种，不同栽植地点间 国槐种植土中钙离子含量，二大街显著低于黄海路和六大街（p<0.05），而黄海路镁离子含量显著高于二大街和六大街（p<0.05），六大街国槐种植土中碳酸氢根含量最低;黄海路和睦宁路栽植的白蜡种植土中镁离子、钠离子和速效氮含量差异显著（p<0.05），其他离子含量差异不明显;翠园西路泡桐种植土中钙离子含量显著高于展望路（p<0.05），而镁离子含量却显著低于展望路（p<0.05），恂园西路泡桐种植土中钠离子、速效氮和速效磷含量显著高于其他地点（p<0.05）。

2.4 天津滨海重盐碱地区土壤盐碱变化趋势 通过对比1998—2011年天津滨海重盐碱地区土壤全盐以及pH（H2O）指标可以看出，开发区行道树下绿地土壤的全盐含量及pH（H2O）总体呈现下降趋势（图1）。土壤全盐含量从1998年的2.79%下降到2011年的1.07%，而pH（H2O）则从1998年的8.43下降到了2011年的8.08。这说明在“浅密式”暗管排盐工艺以及20多年的雨水、灌溉等多重因素的作用下，天津滨海重盐碱土的全盐及pH（H2O）得到了长期有效的控制，也说明盐碱问题不再是制约该地区树木正常生长的最关键因子，这为行道树的正常生长提供了基本保证。

3 结论与讨论

通过分析天津滨海重盐碱地区行道树下土壤特点发现，不同树种下的土壤养分含量和盐分离子含量都存在一定程度的差异，说明不同树种对土壤养分和盐分的吸收机制不同。因此，可以根据植物和土壤的特点，因地制宜选择合适的树种和配置方式。

通过对不同立地条件、不同植物搭配以及不同年份下土壤盐碱含量的分析发现，天津滨海重盐碱地区采用“浅密式”暗管排盐的工程改良措施，能够长期有效地控制土壤的返盐返碱，说明这是可在全国乃至世界相似区域推广应用的一种成熟的盐碱地改土用于绿化的方法。

参考文献

[1]郭全恩，王益全，郭天文，等.半干旱盐渍化地区果园土壤盐分离子相关性研究[J].土壤，2009，41（4）：664-669.

[2]张建锋.中国盐碱地造林绿化的理论与实践//刘小京，刘孟雨.盐生植物利用与区域农业可持续发展[M].北京：气象出版社，2002：221-225.

[3]王雪梅，塔西甫拉提·特依拜，柴仲平，等.新疆典型盐渍化区离子特征分析[J].干旱区资源与环境，2009，12（23）：183-187.

[4]Aerts R，de Caluwe H，Beltman B. Is the relation between nutrient supply and biodiversity co-limited by the type of nutrient limitation？[J].Oikos，2003，101：489-498.

[5]张凯，杨永利，张清，等.滨海盐碱土改良新工艺条件下杨树林土壤特性的研究[J].农业环境科学学报，2013，32（7）：1413-1422.

（责编：徐世红）