０引言

不同土地利用引起的土壤特性的變化各不相同．有關土地利用變化引起的土地覆被及土壤特性等方面的變化一直是眾多學者研究的熱點．例如，在地表植被［１］、植物凋落物和殘余量［２］、土地管理措施［３］、土壤性質［４－７］、地表反射率［８］、土壤微生物活動［９］及土壤養(yǎng)分［１０－１１］等方面的變化研究均取得顯著成果．同時，土地利用變化還可引起生物多樣性［１２］、地表徑流和侵蝕［１３］、土壤環(huán)境［１４－１６］等生態(tài)過程［１７］的變化．合理的土地利用可以改善土壤結構，增強土壤對外界環(huán)境變化的抵抗力［１８］，反之將會導致土壤質量下降［１９－２０］，并導致土地沙漠化．古爾班通古特沙漠與綠洲交錯帶不僅土壤鹽漬化嚴重，而且面臨沙漠化的威脅．其植被群落結構簡單，生態(tài)環(huán)境十分脆弱．隨著人類活動干擾強度的增大，資源與環(huán)境之間的矛盾日益突出，土地利用變化必然對該區(qū)土壤特性產生重大的影響．我國土地利用變化對土壤特性的影響研究大多集中在典型巖溶區(qū)［１０］、自然保護區(qū)［２１］、低山丘陵區(qū)［２２］和集約化農業(yè)區(qū)［２３］等．而有關土地利用在干旱區(qū)的研究主要表現在綠洲［１１，２４－２５］和典型流域［２６］方面．因此，開展綠洲－沙漠交錯帶土地利用變化對土壤特性的影響研究具有重要意義．本文對比研究了綠洲－沙漠交錯帶不同土地利用類型對土壤機械組成、總鹽和土壤養(yǎng)分等土壤特性的影響，并對其進行了土壤退化評價和養(yǎng)分評價．可為合理的利用土地資源、規(guī)劃經營管理方式及土地評價和恢復等提供理論基礎，對于土壤鹽漬化的防治、改良、有效利用和沙漠化的防治，具有科學實踐意義和生態(tài)價值．

１研究區(qū)概況

研究區(qū)位于古爾班通古特沙漠與奇臺縣綠洲的交錯帶．古爾班通古特沙漠位于新疆北部準噶爾盆地腹地，是我國面積最大的固定和半固定沙漠，地處４４°１１′～４６°２０′Ｎ和８４°３１′～９０°００′Ｅ之間，面積約４．８８×１０４ｋｍ２．其年平均降水量不超過１５０ｍｍ，且主要集中在春季．年平均蒸發(fā)潛力較高，在２０００ｍｍ以上，年均溫為６～１０℃．奇臺縣位于天山北麓，準噶爾盆地東南緣，地處８９°１３′～９１°２２′Ｅ，４３°２５′～４９°２９′Ｎ，全縣面積１．９３×１０４ｋｍ２．農區(qū)年平均氣溫為４．７℃，７月份極端最高氣溫４３℃，１月份極端氣溫為－４２．６℃．年平均降水量為１７６ｍｍ，蒸發(fā)潛力２１４１ｍｍ，無霜期平均１５６ｄ，年日照時數２８４０～３２３０ｈ．

２材料與方法

２００８年１０月，在古爾班通古特沙漠與奇臺縣綠洲交錯帶８種土地利用類型土壤選擇樣地分別為：荒草地（花花柴Ｋａｒｅｌｉｎｉａｃａｓｐｉｃ、蘆葦Ｐｈｒａｇ－ｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ及豬毛菜Ｓａｌｓｏｌａｃｏｌｌｉｎａ為主，Ａ１）、天然灌木林地（檉柳ＴａｍａｒｉｘｃｈｉｎｅｎｓｉｓＬｏｕｒ為主，Ａ２）、無植被生長的鹽堿地（Ａ３）、種植３ａ的生態(tài)防護林地（沙棗樹Ｅｌａｅａｇｎｕｓａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ為主要建群種，Ａ４）、耕種３ａ（Ｂ１）、５ａ（Ｂ２）、１０ａ（Ｂ３）的農田及耕種５ａ的菜園地（Ｂ４）．按“Ｓ”型采樣法，挖取深度為４０ｃｍ的土壤剖面，按０～２０ｃｍ和２０～４０ｃｍ土層取樣．每種樣地，分別從不同的地塊上挖取６個土壤剖面，每樣重復３次，每層共取樣１８個．采集的土樣在實驗室內自然風干，分散，過１ｍｍ篩，按水土比５∶１配置土壤浸提液．用殘渣烘干法測定可溶性總鹽含量；用數字式酸度計測定ｐＨ值；用Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７容量法測定有機質含量；用半微量開氏法測定全氮；用硫酸－高氯酸消煮－鉬銻抗比色法測定全磷；用堿解－擴散法測定堿解氮；用碳酸氫鈉浸提－鉬銻抗比色法測定速效磷；用１ｍｏｌ•Ｌ－１乙酸銨浸提－火焰光度法速效鉀；采用雙指示劑－中和滴定法測定ＣＯ２－３和ＨＣＯ－３；采用硝酸銀滴定法測定Ｃｌ－；采用源自吸收分光光度法測定Ｃａ２＋和Ｍｇ２＋；采用火焰光度法測定Ｋ＋和Ｎａ＋；采用硫酸鋇質量法測定ＳＯ２－４．按美國制土壤分類標準分析土壤顆粒組成．分析測定由中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所土壤理化分析實驗室的專業(yè)人員完成．土壤有機碳含量源自于土壤有機質含量，其計算方法如下［２７］：ＯＭ（％）＝Ｃ（％）×１．７２４（１）則，Ｃ（％）＝ＯＭ（％）×０．５８（２）式中：ＯＭ為土壤有機質（％）；Ｃ為土壤有機碳（％）．

本文運用單因素方差分析、Ｆ檢驗法、綜合指數法、聚類分析及相關分析等方法進行分析土地利用變化對土壤特性的影響．所有圖表的繪制及數據的分析在Ｅｘｃｅｌ２００３、ＤＰＳ８．０１及ＳＰＳＳ１３．０軟件上進行．利用綜合指數的計算形式，定量地對某現象進行綜合評價的方法，稱為綜合指數法（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｉｎ－ｄｅｘ）．綜合指數Ｉ較為復雜，沒有統(tǒng)一的表達形式，一般根據實際問題確定計算模式，并可表示為各個指標的相加或相乘，如取相加，則有［２８］：Ｉ＝１ｎ∑ｍ１ｙ或Ｉ＝∑ｋｉ＝１∏ｌｊ＝１ｙｉｊ（３）式中：Ｉ為綜合指數；ｙ為個體指數；ｍ為指標數；ｎ為分組數；ｋ為指標類別數；ｌ為各類內的指標數．

３結果與分析

３．１土壤理化性質及鹽分特征

綠洲－沙漠交錯帶各土地利用類型土壤（０～４０ｃｍ土層）主要組成為極細砂（表１），其平均含量在６３％～６６％之間變化；其次為細砂，含量遠低于前者，大體在１９％～２２％之間波動．按粒度的平均值衡量，土壤質地上層（０～２０ｃｍ）和下層（２０～４０ｃｍ）沒有顯著差異．按照美國制土壤分類標準，屬于砂土．土壤ｐＨ值＞８．０．據土壤肥力分類標準［２９］，有機質平均含量在２４～３２ｇ•ｋｇ－１之間，屬于２～３級，為中上水平，有利于作物生長，但全磷含量（０．７１～０．８５ｇ•ｋｇ－１）較低．上層土壤養(yǎng)分（除全鉀外）均高于下層土壤，而且除有機質和全鉀外上層和下層土壤養(yǎng)分元素均具有Ｐ＜０．０５信度水平的顯著性差異．按照土壤鹽漬化分類標準，屬于強鹽漬土［３０］．上層土壤鹽分及其離子含量普遍大于下層土壤，但其含量不具有顯著性的差異．