砒砂岩地区沙棘生态工程的土壤修复效果分析
砒砂岩区种植沙棘后的景观空间分布格局
砒砂岩区种植沙棘后的景观空间分布格局摘要通过对晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程实施前一年（1998年）、中期（2003年）、最后一年（2008年）3个控制年份景观格局的分析，发现沙棘的连接度指数由2003年的93.015 8增加到2008年的95.634 3，距离指数则由93.745 0下降到83.333 7，说明随着沙棘种植面积的扩大，其自身的团聚程度也在逐步提高，显示其具有良好的团聚潜力，斑块之间相互联系的程度也在提高；而盖沙地、未利用地连接度指数较小，距离指数增加，反映其受人为干扰加剧，人为改造和利用使更多的盖沙地和未利用地被沙棘、林地等景观类型占据，从而形成更为和谐的景观格局。
AbstractThe analysis of landscape pattern for the seabuckthorn project in the Soft Sandstone Area（SSA）from 1998（one year before the project），2003（middle year of the project），2008（the last year of the project）showed that connect index had increased from 93.015 8 in 2003 to 95.634 3 in 2008，and the distance index had decreased from 93.745 0 in 2003 to 83.333 7 in 2008，which indicated that the aggregation degree of seabuckthorn had been gradually enhanced due to the increased seabuckthorn planting. On the contrary，the connect index of sand，unused types had been increased due to the artificial influences of planting and transforming，to form a more harmonious landscape pattern.Key wordssoft sandstone area（SSA）；seabuckthorn；landscape；connect index （CI）；distance index（MNND）砒砂岩一般特指位于黄河中游、出露于鄂尔多斯高原以红色为主的中生代沉积岩[1]，包括砂岩、粉砂岩和泥岩等多种沉积岩，颜色有红、棕红、灰白、黄等。
砒砂岩对生态环境的影响及对策研究
资源·环境-13-砒砂岩对生态环境的影响及对策研究魏 力（陕西地建土地勘测规划设计院有限责任公司，陕西 西安 710075）[摘要]砒砂岩作为一种发育不充分且利用率较低的风化岩石，其特殊的理化特性和结构特点引起区域内土地荒漠化和水土流失等环境破坏现象，对自然生态环境产生严重的危害。
从砒砂岩区域内生态建设的需求出发，对砒砂岩引起的环境问题进行了说明，并针对引发的问题提出了砒砂岩与沙复配成土技术、砒砂岩改性材料技术以及砒砂岩重金属吸附技术的应用，对实现砒砂岩资源最大化利用具有重要的意义。
[关键词]砒砂岩；生态环境；影响；对策[中图分类号]X53 [文献标识码]A引言砒砂岩是一种由风化和干旱引起的结构松散的岩石，其主要成分为泥岩或沙岩。
目前主要于我国陕北、内蒙古以及山西等区域和大部分沙漠地带富集。
砒砂岩结构特殊且受自然条件制约较大，在风力作用下使其砂化并随之迁移，逐渐改变所在地自然环境甚至形成沙漠，土壤侵蚀现象严重。
由于其极易溶于水，在极端降雨条件下容易引起严重的水土流失现象，而在无水无风情况下，其质又十分坚硬而难以利用。
砒砂岩所处区域大部分在于干旱半干旱地带，植被覆盖程度较低，降雨较为集中且风沙活动频繁，对岩层的破坏程度更大，使得区域内地形破碎，形成沟壑及陡坡，严重危害自然生态环境和生活生产。
2018年6月，中共中央、国务院印发《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》等众多政策规划制定了生态保护红线并提出“绿水青山就是金山银山”生态战略思想。
因此，如何有效利用砒砂岩结构特性将其充分利用，减轻其对自然生态环境的破坏是目前必须要解决的问题。
1 砒砂岩引起的环境问题砒砂岩形成年代较早，主要为三叠纪、侏罗纪和白垩纪时期积累的砂岩、页岩及泥岩的复合体，其透水性差且地表呈层状板结紧实，在风力、降雨、冻融等自然条件的影响下，其结构十分容易改变。
风蚀发生与表土粒度组成特征存在紧密的相关性，因此土壤质地是引起风蚀的重要因素之一，由于砒砂岩胶结能力较差且结构强度低，土层浇薄且极易风化，裸露砒砂岩风化速率快，风力作用能够使其结构发生一定的破坏，抵抗侵蚀的能力减弱，进而使其沙漠化程度加剧。
砒砂岩对生态环境的影响及对策研究
砒砂岩对生态环境的影响及对策研究砒砂岩是一种含有砷的岩石，具有毒性和放射性。
砒砂岩广泛存在于世界各地，对生态环境造成了严重的污染和破坏。
本文将从砒砂岩对生态环境的影响以及如何采取对策来解决这一问题展开研究。
砒砂岩对生态环境的影响主要包括以下几个方面：砒砂岩的存在造成了土壤和地下水的污染。
砷是一种高毒物质，对生物具有强烈的毒性。
在砒砂岩地区，砷通过地下水的流动、土壤的吸附和植物的摄取进入生态系统，导致土壤和地下水的污染，影响生物的生存和繁衍。
砒砂岩的放射性会对生态环境造成影响。
砷是一种放射性元素，它的存在会导致土壤和水体的放射性污染，对生物体造成危害。
尤其是在砒砂岩附近的地区，放射性元素的浓度较高，对当地居民和生物造成极大的威胁。
砒砂岩对植物的影响也是十分严重的。
砷对植物的生长具有抑制作用，会导致植物的凋零和死亡，破坏地区的植被覆盖，影响生态系统的平衡。
还有一些研究表明，在砒砂岩地区的生物体中，如鱼类、藻类等，也会受到砷的影响，导致生物体的生长受限，生存环境受到威胁。
这些都是砒砂岩对生态环境造成的不可忽视的影响。
针对砒砂岩对生态环境的影响，我们需要采取一系列的对策来解决这一问题：对砒砂岩矿区的开采和利用进行严格的管控。
在砒砂岩地区，应当控制矿产资源的开采和利用，减少对生态环境的破坏。
可以通过制定相关法律法规、加强监管力度等方式来保护这些地区的生态环境。
开展砒砂岩污染治理技术研究。
针对砒砂岩污染的特点，开展相关的治理技术研究，包括土壤修复技术、地下水治理技术等，以减轻砒砂岩对生态环境的影响。
加强对砒砂岩地区的环境监测和评估工作。
通过对砒砂岩地区的环境进行监测和评估，及时发现问题，并采取相应的措施加以解决，避免砒砂岩对生态环境造成更大的影响。
提高公众对砒砂岩污染的认识和关注度。
通过开展相关的宣传教育活动，提高公众对砒砂岩污染问题的认识和关注度，形成社会共识，推动解决这一问题。
加强多部门协作，形成合力。
沙棘人工林对砒砂岩地区土壤物理性质变化的影响
１ 研 究 区概 况
研究 区设 在 内蒙 古 自治 区鄂尔 多斯 市沙 棘生 态建 设 区 ，位 于东 经 １ ０ ０ ～ １ ７２ 、北 １ 。５ １ 。７ 纬 ３ 。６ ～ ４ 。 Ｏ 之 间 ，居 于 干 旱 、半 干 旱 ９１ Ｏ２
作 者 简介 殷 丽 强 （ ９ １ ，男 ，硕 士 。主 要 研 究 方 向 ：复合 农 林 规 划 设 计 。Ｅ ｍａ ：ｙ ｌ ｉｎ ４ ５ １３ ｃｒ １８ 一） － ｉ ｉ ｉ ａｇ ３ ＠ ６ ．ｏ ｌ ｎｑ ｎ
致 谢 本 文是 在 导 师 胡 建 忠 教 授 指 导 下 完 成 的 ，一 起 参 加 调 研 的还 有 水利 部水 土 保 持 植 物 开 发 管 理 中 心 的杜 文
摘 要 ： 以荒 地 为 对 照 地 ， 对砒 砂 岩 地 区 ８年 生 人 工 沙 棘 林 地 土壤 主 要 物 理 性 质 变 化 进 行 了 系统 研 究 。在 砒
砂 岩 地 区种 植 沙 棘 之 后 ， 土壤 物理 性 粘 粒 含 量 和 粉 粒 含 量 有 所 提 高 ，土 壤 不 同层 次 的砂 粒 含 量 降低 ； 土 壤 容 重 减 小 ，总 孔 隙 度 、毛 管孔 隙度 和 非 毛 管 孔 隙 度 有 一定 程 度 的 提 高 ，土壤 最 小 持 水 量 、最 大 持 水 量 和 毛
嫣 高 工 、 郭 海 工 程 师 ，以 及 刘 丽 颖 、何 京 亮 、 武 晶 、夏 博 、郭 建 英 等 同学 ，在 此 一并 表 示 谢 意 。
维普资讯
２
沙棘 人 工林 对砒 砂 岩 地 区土 壤 物 理 性 质 变 ，无 霜期 １ ５ ，年降水 量 为 ４ ０ ｍ 左 ９ ４ｄ ０ｒ ａ 右 。土 质松 散 ，沙性 大 ，有机 含量 低 ，由于 气候
砒砂岩沟坡沙棘根系分布特征及其对林下土壤的改良作用
Ｄａ ｇ Ｘｉ ｏ ｎ ，Ｇａ ｎ ，Ｗ ａ ｇ Ｊ ，Ｌｕ ｎ ｍｉ ，Ｇａ ｕｎ ｉｎ ，Ｌ ｕ Ｙａ ｇ ｎ ａ ｈｏ ｇ ｏ Ｙｏ ｇ ｎ ｉ ｏ Ｆｅ ｇ ｎ ｏＪ ｌ ｇ ａ ｉ ｎ
，
Ｄｅ ｇ ｏ ｎ ｋ ｕ，Ｉｎ ｒＭｏ ｇ ｌ ｎ ｅ ｎ ｏｉ ａ：Ｃｈｎ ） ｉａ
Ａ ｂｓｒ ｔ ｔ ａｃ
Ｈｉｐ ｐｈ ｅ ｈ ｍ ｎ ｉ ｅ Ｌ． ｉ ｏ ｅ ｆ ｏ ｅ ｒ ｒ ｅ ｐ ｃｅ ｉ ｓ ｆ ｓ ｎ ｓｏ ｅ ｒ ａ Ｔ ｐ ｏ ａ ｒ ａ ｏｄ ｓ ｓ ｎ ｏ ｐｉｎ ｅ ｔｅ ｓ ｅ ｉｓ ｎ ｏ ｔ ａ ｄ ｔ ｎ ａ ｅ ． ｈｅ
２１ ０ ２年 ８月 １（ ０ ４）：５ ５ ４—０
中 国 水 土 保 持 科 学
Ｓ ｉｎ ｅ ｏ ｏ ｌａ ａ ｅ ｎ ｅ ｖ ｉｎ ｃｅ ｃ ｆＳ ｉ ｎｄ Ｗ ｔ ｒＣ０ ｓ ｒａ【 ０
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ４ １１ ． Ａｕ ． ０１ ｇ２ ２
砒 砂 岩 沟 坡 沙 棘 根 系分 布 特 征 及 其 对 林 下 土 壤 的 改 良 作 用
土 效 果 。 采 用 根 系 追 踪 法 ， 究 砒 砂 岩 地 区 同 一 坡 面 不 同坡 位 、 同 林 龄 沙 棘 根 系 的 分 布 形 态 ， 定 沙 棘 林 下 土 壤 研 不 测 的理 化 性 质 ， 以裸 坡 地 作 为 对 照 ， 析 沙 棘 林 对 土 壤 的改 良作 用 。 结 果 表 明 ： ） 砂 岩 沟 坡 沙 棘 根 系在 垂 直 方 向 上 分 １砒 集 中 分 布 在 ０～ ０ ｃ 深 的 土 壤 中 ， 水 平 方 向 分 布 可 达 １ ７ｃ ４ ｍ 在 ３ ｍ。２ 沙 棘 一 级 侧 根 的数 量 与 小 环 境 有 密 切 关 系 ， ） 土
沙棘综合利用效益的研究与分析
摘要:沙棘是兼有生态、经济和社会效益的多功能植物资源,对解决山西立地造林困难、水土流失严重问题,破解山区深度贫困和助力农民增收具有十分重要的意义。
深入研究与分析沙棘综合利用效益,充分利用沙棘的生态价值、经济价值和社会价值,为促进山西生态经济建设和助力农民增收提供新的途径。
关键词:沙棘;生态;经济;社会沙棘作为全世界唯一一种以植物设立国际性组织(国际沙棘协会)的植物，其生态价值、经济价值和社会价值越来越受到国内外科研和生产部门的重视。
山西省地处黄土高原生态环境脆弱带，生态破坏严重，环境质量差，严重阻碍了山西经济的发展，生态环境改善刻不容缓，随着山西林业六大工程和国家林业重点工程的实施，剩余的造林地大多土壤瘠薄、立地条件差。
沙棘适应能力强，具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、抗风沙的特性，是干旱半干旱区域造林的先锋树种，对解决山西立地造林困难、水土流失严重问题，改善生态环境具有一定的现实意义。
山西省是脱贫攻坚的主要战场，贫困面积大、贫困人口多、贫困程度深，沙棘以其独特的生态功能让群众在兴林增绿中增收脱贫。
2020年国际沙棘协会(中国)企业委员会年会暨全国沙棘学术交流会提出“加快沙棘资源建设和开发利用，支撑服务生态保护和高质量发展”，在山西，沙棘的精深加工和产业化开发———沙棘药茶已经成为破解深度贫困和助力农民增收的重要突破口。
因此，不断深入研究与分析沙棘综合利用效益，对改善生态环境与增加农民收入都将具有十分重要的意义。
1沙棘生态效益的研究与分析1.1水土保持作用。
沙棘根系发达，萌蘖能力极强，在疏松轻质的土壤上，可以充分拓展其发达的根系网，提高土壤的抗冲性和抗蚀性，对生态脆弱区的环境具有很好的恢复效果，在我国三北地区沙棘已经成为水土保持植被建设的先锋树种和关键树种，具有很高的生态效益。
有研究表明：6年生沙棘林可减少土壤流失量68%；7~9年生沙棘林可减少土壤冲刷量78%~99%；特别是对砒砂岩区域的综合治理效果显著，在黄河中游晋陕蒙交接地，有一处水土流失严重的砒砂岩地区，被称为世界土壤侵蚀之最，土壤侵蚀数达9000~28000t/(km2·a)。
鄂尔多斯砒砂岩区生态恢复研究进展
ＬＩＣｈｕａｎ－ｆｕ１，ＬＩＵＹａｎｇ１，２，ＤＡＮＧＸｉａｏ－ｈｏｎｇ１，３，ＢＡＩＨａｏ－ｊｉａｎｇ１
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＤｅｓｅｒｔＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｏｈｈｏｔ０１００１１，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｎｅｒＭｏｎ ｇｏｌｉａＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｏｈｈｏｔ０１００２０，Ｃｈｉｎａ；３．ＨａｎｇｇｉｎＤｅｓｅｒｔＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｉｏｎ，Ｏｒｄｏｓ，ＩｎｎｅｒＭｏｎ ｇｏｌｉａ，Ｏｒｄｏｓ０１７４００，Ｃｈｉｎａ）
５ ０
内 蒙 古 林 业 科 技
第 ４５卷
蚀和沟谷坡面侵蚀沿时序的侵蚀发展过程，以及顶 坡面与谷坡面泥沙入流的时序，直至最终形成高含 沙水流。第二种是常年性非径流侵蚀，包括重力侵 蚀，冻融侵蚀和吹蚀。在其作用下形成泻溜、滑塌、 崩塌、滑坡，松散土物质在非径流谷坡脚、坡裙堆积， 形成长距离的高含沙洪水进行输移，当有径流形成 时，就会形成高含沙水流走。
综上所述，砒砂岩的侵蚀过程大致分为两个过 程，一个是母岩的分化堆积过程，另一个是降雨侵蚀 及泥沙的搬运过程。因此，从宏观上看，治理砒砂岩 区的水土流失就是要减缓以上两个过程；从微观上 看，就是要防止砒砂岩的遇水崩散，即解决砒砂岩中 黏土矿物蒙脱石的膨胀。
收稿日期：２０１９ ０１ ３０ 基金项目：内蒙古农业大学高层次人才引进科研启动项目（ＮＤＹＢ２０１６－０８）；国家重点研发计划专题“基于砒砂岩区生态承载力的生态
砒砂岩区沙棘林生态工程减洪减沙作用分析
一
要 评 价 砒 砂 岩 区沙 棘 治 理 工 程 的 减 洪 减 沙 效
果， 就要 对 沙棘这 个 单 项 措 施 的 减 洪减 沙 作 用 进 行
计 算分 析 ， 而单项 水 土保 持 措 施 无 法用 水 文 法 进 行 计算 。于是 ， 笔者 采 用 “ 以洪 算 沙 ” 作 为水 保 法 计 法 算方 法 ， 计算 沙棘 林地 减洪 减 沙量 ， 分析 晋陕 蒙砒 砂 岩 区沙棘 生态 治 理工程 对 项 目区直 接入 黄支 流 的减 沙作 用 。研究 范 围主要 涉 及 内蒙古 自治 区 的准格 尔 旗 、 胜 区 、 拉 特旗 、 东 达 伊金 霍洛 旗 、 杭锦旗 以及 陕 西
ｅａ ．
Ｋｅ ｒ Ｈｉｐｏ ａ ｈ ｍｎ ｉ ｅ Ｌ ｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ｐ ｐｈ ｅ ｒ ａ ｏｄ ｓ ｉ ｎ； ｅ ｏｏ ｉａ ｎ ｉ ｅ ｉ ｇ； ｅｆ ｃｓ ｆ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｅ ｕ ｔｏ ｃ ｌｇｃ ｌ ｅ ｇｎｅ ｒｎ ｆｅ ｔ ｏ ｅ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉｎ； ｓ ｆ ｏ ｔ
ａ ｍｐｏ ｔｎ ｏｅ ｉ ｕ ｄ ｎ ｈｅ ｃ ｎ ｇ ｒ ｔｏ ｆｓ ｉ ａ ｄ ｗａ ｅ ｏ ｓ ｒ ａｉｎ ｍｅ ｓ ｒ ｓｉ ｏ ａ ｓｏ ｅ ａ ． ｎｉ ｒａ ｔｒ ｌ ｎ ｇ ｉ ｉ ｇ ｔ ｏ ｆ ｕ ａ ｉｎ ｏ ｏ ｌ ｎ ｔｒｃ ｎ ｅ ｖ ｔｏ ａ ｕ ｅ ｎ ｓ ｆ ｓ ｎｄ ｔ ｎ ｒ ｉ ｔ
砒砂岩地区沙棘生态工程的土壤修复效果分析
用 ，初 步 研 究 结 果 表 明 ：实 施 造 林 工 程 ８ 年 后 ，沙 棘 林 地 表 层 土壤 的 总 孔 隙 度 比荒 坡 地 提 高 ７ ． ４ ％，土 壤 粘 粒 含 量 占４ ９ ． １ ５ ％ ，比 荒 地 增 加 了 ７ ５ ％ ；＞ ５ ｍｍ的 大 团 粒 含 量 为 ４ ３ ． ３ ８ ％，是 荒 地 的 ２ ． ９ ９ 倍 ，有 机 质 含 量 为 ｌ ３ ． ９ ２ ｇ ， ｋ ｇ ，是 荒 地的３ ． ６ ８ 倍 ；全 氮 、全 磷 、 全 钾 的 含 量 分 别 为 荒地 的 １ ． ７ ２ 倍 、１ ． １ ３ 倍与 １ ． ３ ６ 倍 ，有 效 氮 、速 效 钾 、速 效 磷 含 量 分 别 为荒 地 的 ４ ． ５ ４ 倍 、３ ． ２ ９ 倍与 ７ ． ６ 倍 。说 明 沙 棘 造 林 使 造 林 区的 土 壤 结 构 得 到 显 著 改 善 ，沙 棘 生 态 修 复 工程 的 生 态 效 益 突 出 ，可有 效 降低 该 地 区 降雨 对 土 壤 的侵 蚀 和地 表 径 流 的 冲刷 。 关 键 词 ： 砒 砂 岩 区 ； 沙 棘 生 态 工 程 ； 土 壤 理 化 性 质
２ ０ １ ３ 年 ９月第 １ １ 卷 第３ 期
区沙棘 生态 工 程 的土壤修 复效 果分析
何 京 丽 ，殷 丽 强 一，郭 建 英 ，韩 利 兵 。 ，梁 月 。 一，李 锦 荣 ，岳征 文
（ １ ．水利 部牧 区水 利科 学研 究所 ，呼 和浩特 ３ ．内蒙古 正镶 白旗林 业局 ， 内蒙古 ０ １ ０ ０ ２ ０ ；
２ ．水利 部水 土保 持植 物 开发管 理 中心 ，北 京 １ ０ ０ ０ ３ ８ ； ０ １ ３ ８ ０ ０ ；
４ ．山合林 （ 北 京 ）水土 保持 技术 有 限公 司 ，北 京 １ ０ ０ ０ ３ ８ ）
荒山的绿色蜕变——写在晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程实施20年之际
1210月下旬，当内蒙古鄂尔多斯高原的草木都被秋露的寒意染成枯黄时，沟壑里的丛丛绿意散发出的盎然生机让人眼前一亮。
这些在沟壑中顽强生长的灌木，就是晋陕蒙砒砂岩区生态治理的功臣——沙棘。
1998年，晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程正式启动。
经过20年扎实地探索实践，沙棘作为“先锋树”已在这里生根发芽、连绵成片。
曾经肆虐的黄风被绿树遏制，曾经深受其害的百姓如今安居乐业，水土流失大大减轻，生物多样性逐渐恢复。
小沙棘做出了大文章，实现了经济、生态和社会的跨越式发展。
破局沙棘成为治理水土流失的突破口驱车前往鄂尔多斯市吉劳庆川沙棘林场的途中，一场淅沥的秋雨飘然而至。
踏在林场的地上，脚下的感觉令人深刻：极其松软，甚至能感受到水汽从沙子间的空隙溢出，像踩在了蓬松的气垫上。
同行的工作人员说，这里是盖沙砒砂岩，砒砂岩地区的典型地貌之一。
荒山的绿色蜕变——写在晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程实施20年之际以“砒”字为岩石命名，不难揣测出命名者的态度。
在晋陕蒙接壤的地区，大片纵横的巨大沟壑仿佛把连绵的土地撕裂开来，裸露出大面积红白交替堆叠的岩层，这些岩层特征十分明显——干燥如石、遇风成砂、遇水如泥，岩体上几乎寸草不生，当地群众深受其害，将其命名为“砒砂岩”，更被国外环境专家形象地称作“地球环境癌症”。
每当雨季到来，雨水冲刷沟壑裹挟着大量松软的泥浆，注入窟野河、皇甫川等河流，最终汇进黄河。
据统计，晋陕蒙砒砂岩区面积达3.2万km 2，是黄土高原水土流失最严重的地区之一，每年输入黄河的泥沙量高达3.5亿t，约占黄河输沙量的21.9%，是黄河中游粗泥沙的集中来源区，给黄河下游防汛造成了巨大压力。
治黄必先治沙，治沙必先治砒砂岩。
可面对如此特殊质地的岩层，草籽、树种的根还未扎牢就随水土流失殆尽。
在破解“一方水土养一方人”的命题中，寻找能在这片瘠薄之地上扎根的“先锋树”迫在眉睫。
求索之旅始于20世纪60年代初。
在国家的重视下，水土保持科技人员经过多年研究实践，发现了沙棘拥有控制砒砂岩水土流失的突出作用——本刊记者 安天杭沙棘为砒砂岩区增添绿意 泥沙被就地拦截在沙棘林内，最终清水出沟 摄／安天杭行业采风“沙棘耐瘠薄，有很强的固氮能力，能够在砒砂岩上正常生长；它的水平根系非常发达，能够迅速沿砒砂岩风化层生长，形成地下根系网络；同时，沙棘的根蘖力强，能够萌生大量根蘖苗，迅速发挥植物群体作用。
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由图 1 可知，从不同土地利用类型来看，0～ 10cm 表层土壤中，总孔隙度与毛管孔隙度都表现 出沙棘林地>苜蓿地>荒地>耕地，沙棘林的总孔隙 度 为 47.8% ， 苜 蓿 地 为 45.9% ， 荒 坡 为 44.5% ， 耕 地为 42.1%，说明种植沙棘林有很好的改良土壤的 作用，足见退耕还林后，由于不同植物群落类型根 系的穿插作用，使土壤中形成了许多大的孔隙，特 别是根系残体、分泌物等对土壤颗粒的胶结作用， 促使形成了更多的大孔隙，使其造林 8年后表层土 壤孔隙度均高于天然草地，提高了土壤的入渗性 能，增强了保育水土的能力。 3.2 沙棘造林对土壤机械组成的影响
表 2 不同土地利用类型条件下的表层土壤各级团粒含量分析值
立地类型
沙棘林地 荒地 农地
苜蓿地
>5mm 43.379 14.506 28.211 26.891
5~2mm 5.097 4.305 3.026 9.574
表 土 层 各 级 团 粒 含 量 分 析 值（%）
2~1mm
1~0.5mm
0.5~0.25mm
21
地 的 砂 粒 含 量 占 33.44%， 粉 粒 含 量 占 17.42%， 粘 粒 含 量 占 49.15%； 荒 地 的 砂 粒 含 量 占 84.81%， 粉 粒含量占 4.59%，粘粒含量占 12.21%；农地的砂粒 含 量 占 75.94% ， 粉 粒 含 量 占 8.63% ， 粘 粒 含 量 占 16.58%； 苜 蓿 地 砂 粒 含 量 占 66.82%， 粉 粒 含 量 占 13.12% ， 粘 粒 含 量 占 20.20% 。 从 粘 粒 含 量 来 看 ， 沙棘林地的含量最高，明显高于其它样地，分别比 荒地、农地、苜蓿地增加 75%，66%，58%，粉粒 含量也有不同程度的增加，各种利用类型的增加差 异不明显，砂粒含量则大幅度减少，分别比荒地、 农地、苜蓿地减少 60%，55%，49%，这是由于随 着林木的生长，减少了雨滴对地面的直接击溅侵 蚀，降低了径流对土壤的冲刷，稳定了成土环境，
17.396
0.026
4.248
0.348
7.309
1.321
12.581
0.544
粘 粒（%）
0.005~0.001
<0.001
26.555
22.601
3.015
9.199
4.460
12.120
7.202
13.002
2013 年 9 月第 11 卷第 3 期
《国 际 沙 棘 研 究 与 开 发》
土壤容重、孔隙度、持水量用环刀进行测 定；土壤机械组成和微团聚体采用吸管法；团粒 破坏率采用机械筛网法；土壤有机质采用硫酸重 铬酸钾法进行测定；土样中有效氮用 Bremner 浸取 法 ， 连 续 流 动 分 析 仪 （FIAstar 5000 Analyzer FOSS TECATOR） 测 定 ； 全 氮 采 用 凯 氏 定 氮 仪 （XIELTEC SYSTEM 1026 Distilling Unit） 测 定 ； 全磷用酸熔钼锑抗比色法测定；速效钾质量含量用 乙 酸 铵 浸 提 火 焰 光 度 法 测 定 。 用 Excel 和 SPSSl17.0 软件进行数据处理 。 [14-15]
2013 年 9 月第 11 卷第 3 期
《国 际 沙 棘 研 究 与 开 发》
19
砒砂岩地区沙棘生态工程的土壤修复效果分析
何京丽 1，殷丽强 2，4，郭建英 1，韩利兵 3，梁月 2，4，李锦荣 1，岳征文 1
（1. 水利部牧区水利科学研究所，呼和浩特 010020； 2. 水利部水土保持植物开发管理中心，北京 100038；
土壤有机质是土壤的重要组成部分，它含有植物 生长所需的各种营养物质特别是氮、磷的重要来源， 是提供微生物生命活动的能源，对土壤物理、化学和 生物学性质都有着深刻的影响。因此，经过退耕还林 还草，植被恢复能有效地增加土壤有机质含量，改善 土壤性质，各土层厚度中土壤肥力充分增强。
由图 2可知，苜蓿地的有机质含量最大，为 20.32g/kg， 其 次 为 沙 棘 林 地 为 13.92g/kg， 耕 地 4.39g/kg， 荒 地 的 最 小 ， 为 3.79g/kg， 这 是 由 于 有 机质来源的差异引起的，土壤有机质主要来自于植 物枯落物与腐朽根系、动物残骸、土壤微生物以及
占 49.15%，比荒地增加了 75%；>5mm 的大团粒含量为 43.38%，是荒地的 2.99 倍，有机质含量为 13.92g/kg，是荒
地的 3.68 倍；全氮、全磷、全钾的含量分别为荒地的 1.72 倍、1.13 倍与 1.36 倍，有效氮、速效钾、速效磷含量分
别为荒地的 4.54 倍、3.29 倍与 7.6 倍。说明沙棘造林使造林区的土壤结构得到显著改善，沙棘生态修复工程的生态
收稿日期：2013-08-02 作者简介：何京丽 （1960-），女，教授级高工，主要从事牧区水土保持与草地生态方面的研究。E-mail：mkshjl@ 通讯作者：郭建英 （1979-），男，博士，主要从事半干旱地区水土流失与植物生态方面的研究。E-mail：guojianying1980@
使粘化作用增强，粘粒聚集明显，粉粒、粘粒含量 增加，砂粒含量减小，土壤的抗蚀性和抗冲性提 高，有效地减少了水土流失。同时表明沙棘林地较 其他土地利用方式更有利于粘化作用的进行和粘粒 的聚积，更能防止土地退化，促进土壤形成发育和 土地生产能力的提高。 3.3 沙棘造林对土壤团聚性能的影响
团粒结构是由有机胶体和无机胶体经多级粘结 团聚而成，通常将直径大于 0.25cm 的成为团聚体， 小于 0.25cm 的称为微团粒。团粒结构是土壤肥力的 中心调节器，其大小分布和稳定性影响着土壤的孔 隙度、持水性、通透性和抗蚀性，团聚体的数量和 稳定性是衡量土壤质量和土壤抗蚀性的重要指标 。 [17]
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砒砂岩地区沙棘生态工程的土壤修复效果分析
第3期
10~30d。 土 壤 类 型 主 要 是 栗 钙 土 。 植 被 类 型 属 于 暖 温 型 草 原 植 被 。 [10] 由 于 裸 露 的 砒 砂 岩 养 分 含 量 低，蓄水能力差，水土流失严重，多数植物在其上 面难以生存，加之人为因素的影响，使得原本脆弱 的生态系统被破坏的十分严重，再加上多发性暴雨 和较大的温差,使得该区水土流失极为严重，是国 家水土流失的严重地区和危害黄河下游河道粗泥沙 的主要产地之一 。 [13]
效益突出，可有效降低该地区降雨对土壤的侵蚀和地表径流的冲刷。
关键词：砒砂岩区；沙棘生态工程；土壤理化性质
中 图 分 类 号 ： S793.614.6
文献标识码：A
文 章 编 号 ： 1672-4836 （2013） 03-0019-05
裸露的砒砂岩地区生态环境脆弱，水土流失严 重，养分含量低，蓄水能力差，多数植物在其上面 都 难 以 生 存 ， 被 中 外 专 家 称 之 为 “ 环 境 癌 症 ”、“ 地 球 上 的 月 亮 ”。 沙 棘 （Hippophae rhamniodes） 是 能够在自然条件下进行无性繁殖以实现种群增长的 一种克隆植物, 因其耐干旱、瘠薄，以它巨大的 冠幅、庞大的根系固持水土，成为砒砂岩的克星， 对砒砂岩地区的植被恢复、改良土壤、保持水土起 到 了 关 键 性 的 作 用 [1-3]。
沙棘工程是通过人为手段，在砒砂岩区改变植 物 （生 物） 措 施 的 过 程 ， 砒 砂 岩 地 区 种 植 沙 棘 后 ， 其土壤剖面、理化性状均会发生一系列变化，促进 植被的正向演替，建成稳定的植被群落，因而植被 恢复对土壤的影响是研究的重点问题。目前对于砒 砂岩地区沙棘工程实施效果的研究主要是对沙棘生 理特征、品种选育、生长调节机理、种群繁殖策 略 、 水 土 保 持 功 能 、 种 群 格 局 方 面 的 研 究 较 多 ， [4-11] 而对于砒砂岩区沙棘工程改土效果的研究，报道较 少。土壤的物理性状是土壤持水性能的重要体现，
3. 内蒙古正镶白旗林业局，内蒙古 013800； 4. 山合林 （北京） 水土保持技术有限公司，北京 100038）
摘要：本文以砒砂岩地区沙棘生态工程为研究对象，探讨沙棘生态修复工程实施对表层土壤理化性状的改良作
用，初步研究结果表明：实施造林工程 8 年后，沙棘林地表层土壤的总孔隙度比荒坡地提高 7.4%，土壤粘粒含量
土壤化学性质是土壤肥力水平的重要体现，但它与 物理性质密切相关，物理性质好肥力水平就高。反 之，亦然。因此，本文针对砒砂岩地区沙棘生态修 复工程区土壤理化性质的变化进行研究，对采取以 植物为主体的治理水土流失措施及生态恢复具有一 定的科学价值。
1 研究区概况
试验区选在内蒙古自治区准格尔旗西召乡的典 型砒砂岩区，该区处于黄土高原的北部边缘，位于 内蒙古自治区西南部，鄂尔多斯高原东部，属典型 的 丘 陵 沟 壑 地 貌 。 [12] 地 理 坐 标 为 39°35′~39°41′N， 110°07′~111°13′E， 海 拔 高 度 1297~1477m。 气 候 属于典型的中温带大陆性气候，其特点为冬季漫长 而寒冷，夏季炎热而短促，春秋气温变化剧烈。该 区 平 均 气 温 为 6.2~8.7℃ ； 年 均 降 水 400mm 左 右 ， 多集中于 7~9 月。年均蒸发量 2093mm，年均湿润 度 0.3~0.34； 平 均 日 照 时 数 为 2900~3100h， 无 霜 期 145d； 年 平 均 风 速 3.2m/s， 年 平 均 大 风 天 数 为