若尔盖湿地和草地退化过程中土壤理化性质的变异

闵安民，刘 敏，王 莉，鄢武先，张小平

(1.四川省林业科学研究院，四川成都 610066;2.理县林业局，四川理县 623100)

若尔盖湿地位于长江水系与黄河水系的分水岭地带。它是全球海拔最高、面积最大的高原泥炭沼泽，是长江和黄河上游重要的水源涵养地，也是长江和黄河流域重要的生态屏障。它是我国优良的高原牧区，享有“高原之肾”的美誉［1，2］。然而某些自然因素的影响和随着人为活动的加剧，给这片涵养水源的湿地造成了严重后果，湿地面积不断萎缩、草地沙化面积逐渐扩大［1］。通过分析了解若尔盖湿地和草原退化沙漠化的土壤基本理化性质，可为该区域湿地和草地的退化沙化治理提供科学依据。

1 研究区概况

1.1 若尔盖地区地形地貌、气候

若尔盖地区地处青藏高原东邻，属典型的丘状高原盆地地貌［3］，丘陵顶部海拔高度一般为3 650 m，与宽谷相间展布，谷底海拔高度一般为3 500 m，周围山地海拔高度平均大于4 300 m。气候为大陆性高原气候，主要特点为:长冬无夏、霜冻期长、干雨季分明。年平均气温0.7% ～1.1% ，1月气温-10.5℃ ～ -7.9℃，7月气温10.9℃ ～11.4℃，年平均降水量为650 mm～750 mm，湿润系数1.26～1.93［4，5］。

1.2 若尔盖湿地、草地成土母质

若尔盖湿地、草地土壤发育母质多为河流冲积物和湖泊冲积物，土层深厚，坡地有二、三叠纪粉砂岩、石英砂岩、灰岩、页岩等残积、坡积风化物。由于土壤发育母质多为细砂沉积物质和石砾，提供了大量沙源，发育的多为壤质砂土或砂质壤土，为形成沙地提供了充分的物质基础［1］。

1.3 若尔盖湿地、草地的主要土壤类型

若尔盖湿地、草地分布有山地草甸土和沼泽土两大土壤类型［6］。山地草甸土在若尔盖草地分布主要为高原黑草甸土，习称为草地，分布于高原阶地上;沼泽土在若尔盖草地分布有潜育沼泽土和泥炭沼泽土，潜育沼泽土习称为湿地，分布于河滩、盆地、洼地，泥炭沼泽土习称为季节性湿地，分布于沼泽地四周边沿地带，多属地形部位稍高的支沟洼地。

2 研究方法

2.1 调查

采用线路法对若尔盖湿地、草地进行调查、走访。从低海拔至高海拔、湖泊至山丘沿线开展地质、地形地貌、植被、水文、气候等成土因子调查，依据调查区域内土壤、植被、水分分布的差异，高原上由沼泽→半沼泽→草甸→草原→荒漠的演变趋势日渐明显，将若尔盖湿地、草地相应划分为湿地、退化湿地、草地、退化草地和沙化地5种类型。

2.2 采样布点和方法

在调查的基础上，对典型的湿地、退化湿地、草地、退化草地和沙化地5种类型上布设土壤样品采集点，每个类型布设5个采样点。土壤化学性质、颗粒组成分析样品按土壤深度0 cm～20 cm、20 cm～40 cm分层采集，分层混合均匀5个采样点的土壤样品，装入布袋标明，送实验室分析。土壤水分含量测定样品按土壤深度0 cm～10 cm、10 cm～20 cm、20 cm～30 cm、30 cm～40 cm和40 cm～50 cm等5个层次采集，分层混合均匀，装入铝盒标明，及时送实验室测定。

2.3 分析测试项目及方法

土壤样品分析测试pH值、有机质、全N、全P、全K、水解N、有效P、速效K、水分含量和颗粒组成。各项目的测定按照林业行业标准规定的方法进行。

3 结果与分析

3.1 若尔盖湿地、草地退化沙化的土壤化学性质

若尔盖的湿地、退化湿地、草地、退化草地和沙化地5种类型的土壤的化学性质见表1。

表1 若尔盖湿地、草地土壤的化学性质

结果表明，湿地、退化湿地土壤呈微碱性至碱性反应。这是由于湿地、退化湿地处于较低的地形部位，富集盐基离子所致。土壤有机质含量湿地最高，达到136.50 g·kg-1，退化湿地、草地次之，退化草地较低，沙化地最低，仅7.93 g·kg-1，湿地土壤0 cm～20 cm的有机质含量是沙化地的17倍以上;各种草地类型土壤全N含量与土壤有机质含量的变化趋势基本一致，其原因是土壤全N含量与土壤有机质含量呈正相关;土壤全P含量退化湿地最高，湿地次之，草地、退化草地较低，沙化地最低，退化湿地全P含量高于湿地是由于搬运富集和生物富集叠加的效果;各种草地类型全K含量差异不大，这是由于土壤全K含量主要与成土母质密切相关。湿地、退化湿地和草地土壤养分元素N、K的有效性较高，退化草地和沙化地较低;土壤养分元素P的有效性湿地、草地较高，退化湿地、退化草地次之，沙化地最低。

简而言之，随着湿地、草地的退化直至成为沙化地，土壤有机物和草原原生植被逐渐消失，土壤表层侵蚀殆尽，致使土壤粗瘠化，土壤有机质含量、养分元素N、P的全量和有效性N、P、K含量呈下降趋势，全K含量变化不大。因此，草地土壤有机质、N、P等化学指标降低是湿地、草地退化的明显标志。

3.2 若尔盖湿地、草地退化沙化土壤的颗粒组成

随着草地退化，地表草覆盖物的逐渐消失，土表失去草根网结和固定作用，土壤的粘粒和粉砂粒不断受到风和水的侵蚀，土体中粘粒和粉砂粒含量不断降低，直至仅剩下砂粒，最终沙化成为沙地。从采集样品分析结果看(表2)，湿地、草地的退化，土壤粘粒、粉砂粒含量不断降低，沙粒含量却不断升高，最终演变为沙地时，土壤粘粒、粉砂粒含量合计不足10%，沙粒含量高达90%以上，因此，草地土壤颗粒组成可作为草地退化、沙化的重要指标。

表2 若尔盖草地土壤的颗粒组成

3.3 若尔盖湿地、草地退化沙化土壤的含水量

湿地、草地的退化、沙化，土壤肥力降低，土壤表面草覆盖物消失，土壤中粘粒、粉砂粒含量急剧减少，致使土壤的持水、保水能力下降，土壤变干燥，土壤含水量极低。图1表明，湿地、退化湿地、草地、退化草地和沙化地的土壤含水量是呈不断降低的趋势，至沙化地土壤已是相当干，含水量极低，土壤0 cm～10 cm含水量仅57.88 g·kg-1，不到湿地土壤0 cm～10 cm含水量的1/10，仅为草地和退化湿地的1/7和1/5;在前4种类型的土壤剖面上，随着土壤深度的增加，土壤含水量降低，这是由于一方面地表草的覆被减少了土壤水分的蒸发，另一方面草的根系对土壤下层水分的吸收和土壤中粘粒的毛细管作用，使土壤深层次水分持续不断的向地表输送的结果;而沙化地土壤因无草被物的覆盖，土壤中水分不断蒸发，导致近地表一定深度的土壤含水量很低，同时没有植物根系对土壤下层水分的吸收和土壤中粘粒的毛细管作用向上不断输送水分，因而随着土壤深度的增加，土壤含水量略有增加，在土壤深度40 cm～50 cm的含水量与草地和退化草地的含水量相当，近 100 g·kg-1。

图1 不同类型的土壤含水量

4 结论与建议

4.1 结论

(1)若尔盖湿地、草地退化演变过程中土壤的理化学性质除全K含量外差异明显。土壤有机质含量、养分元素N、P的全量和有效性N、P、K含量呈明显的下降趋势;土壤粘粒、粉砂粒含量不断降低，沙粒含量不断升高，最终演变为沙地时，土壤粘粒、粉砂粒含量合计不足10%，沙粒含量高达90%以上。

(2)若尔盖湿地、草地退化沙化过程中，土壤的持水、保水能力下降，土壤含水量呈降低的趋势。沙化地土壤0 cm～10 cm含水量仅57.88 g·kg-1，不到湿地土壤含水量的1/10，仅为草地和退化湿地土壤含水量的1/7和1/5。

4.2 建议

(1)加强保护，降低人类活动影响。严禁人为疏干沼泽、滥垦滥挖，以免造成脱水的沼泽盐渍化，牧草无法生长，破坏草原原生植被和土壤腐殖质层，引起沉积的粉沙露出地表成为形成沙化草地的沙粒来源，致使土壤粗瘠化;确定草地合理的载畜量，避免超载过牧，牲畜过度啃食牧草、趴食草根、践踏草地，超出草地的承载能力，引起草地退化;禁止不合理和过度的泥炭开采，以免地表植被受到严重破坏，引起沟蚀和溯源侵蚀，导致湿地退化、草地沙漠化。

(2)退化草地的治理，应采取封禁措施，加强土壤肥力调节，培育地力，快速恢复草被;由于沙化地土壤表层干燥，含水量低，随着土壤深度的增加，土壤含水量略有增加，因此，在植被恢复治理过程中应选择耐旱和深根型的植物种类进行种植，同时，适当施用有机肥料和补充速效养分肥料，以改善土壤物理性状和满足植物生长对养分的需求。

［1］李斌.若尔盖湿地沙漠化成因分析及对策探讨［J］.中国人口.资源与环境，2008，18(2):145 ～149.

［2］赵建，朱建清.若尔盖退化、沙化草地的治理［J］.四川草原，2004，1:13 ～ 14.

［3］孙广友，张文芬.若尔盖高原沼泽生态环境及其合理开发研究［M］.中国沼泽研究，北京:科学出社，1987:305～313.

［4］梁玉祥，易美桂，楚可要，等.若尔盖地区湿地萎缩、草地退化沙化与北方沙尘干旱地区因果关系探索［J］.自然杂志，29(4):233～238.

［5］杨永兴.若尔盖高原生态环境恶化与沼泽退化及其形成机制［J］.山地学报，1999，17(4):318 ～ 323.

［6］柴岫，等.若尔盖高原沼泽［M］.北京:科学出版社，1965:51～63.