摘要
土壤盐渍化治理是当今社会面临的难题之一,然而在人为因素和自然因素双重作用下,世界范围内盐渍化面积仍在持续扩大,导致耕地面积不断减少。因此,实施盐渍化土地改良已经迫在眉睫。盐渍化土地物理、化学修复以及生物修复已在国内外很多地方开始实践或推行,其中生物修复作为一种无害且更环保的绿色修复方式,在近些年受到了国内外的广泛关注。本研究选取艾比湖湿地国家级自然保护区内三种水盐梯度(高水高盐、中水中盐、低水低盐)下三种盐生植物小叶碱蓬(Suaeda microphylla Pall.)、白麻(Poacynum pictum(Schrenk)Baill.)、碱蓬(Suaeda glauca(Bunge)Bunge)为研究对象,调查种群密度,分层采集裸地及植物冠下土壤,同时采集三种植物叶片、小枝、主干、根部,测定土壤和植物Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-及土壤碳、氮、磷含量,通过制作石蜡切片测定植物各组织解剖组织指标,测定不同生境下三种植物生物量,分析不同水盐生境下三种盐生植物各组织器官解剖结构特征和差异,定量化三生植物各组织器官、单个植株以及植物种群盐分吸盐总量,探究不同生境下三种盐生植物对土壤的脱盐效果,评估三种盐生植物的生物移盐能力,以期为艾比湖湿地盐渍化修复和生物多样性保护提供理论基础。研究结果表明: (1)在艾比湖荒漠河岸林中,土壤盐分随土层深度增加呈明显降低趋势。在中水中盐生境下,在中水中盐生境下,相较于裸地三种植物冠下0-20 cm和20-60 cm土层土壤盐分含量较低,其中小叶碱蓬、白麻、碱蓬土层0-20 cm与裸地相比盐分分别降低了 21%、15.5%、9.12%,小叶碱蓬、白麻、碱蓬土层20-60cm与裸地相比盐分分别降低了 14.29%、21.5%、16.37%。裸地及三种植物冠下土壤养分随土壤深度增加整体呈降低趋势。不同水盐梯度下三种植物冠下土与裸地相比0-20 cm、20-60 cm 土层土壤养分提升较为明显。 (2)三种植物在水盐梯度下均表现出不同的解剖结构特征,白麻叶片紧密度最高,碱蓬叶片栅海比最高。叶片是三种植物盐基离子含量最高的器官,其中碱蓬叶片Na+含量远高于白麻5-6倍,叶片吸收Na+含量最高达到67.18 g/kg,小叶碱蓬次之,Na+含量最高达到59.5 g/kg,碱蓬叶片Cl-含量达到11.17 g/kg,高于小叶碱蓬2.5倍,高于白麻4倍。研究区内三种植物单位质量下吸盐能力由强到弱顺序为碱蓬>小叶碱蓬>白麻。三种不同水盐生境下,白麻叶片和小枝随着生境盐分增加K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+均呈现出降低趋势,其降幅远高于小叶碱蓬和碱蓬,小叶碱蓬和碱蓬对盐胁迫的适应性强于白麻。 (3)研究区内三种植物单株植株生物移盐能力排序为小叶碱蓬>白麻>碱蓬,其中小叶碱蓬单株植株生物吸盐量远高于白麻和碱蓬,达到334.32 g/株,白麻和碱蓬单株植株吸盐量分别为9.83 g/株、3.27 g/株。小叶碱蓬种群生物移盐能力最强,在中水中盐生境下达到137.47 kg/hm2,碱蓬种群生物移盐能力最低,在低水低盐生境下最高达到6.21 kg/hm2。小叶碱蓬和白麻属于多年生半灌木,在规模化栽培中更经济实惠,同时小叶碱蓬生物移盐量相当可观,本研究建议选择小叶碱蓬为艾比湖流域盐渍化改良的耐盐植物种。