盧美嬌，介冬梅，高貴在，高 卓

(東北師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130024)

東北地區(qū)蘆葦-土壤系統(tǒng)中氯離子、硝酸根和硫酸根空間變異初探

盧美嬌，介冬梅，高貴在，高 卓

(東北師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130024)

土壤中適量的無(wú)機(jī)陰離子可促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，而過量的無(wú)機(jī)陰離子則會(huì)造成土壤鹽漬化，因此探討土壤中無(wú)機(jī)陰離子的空間變異規(guī)律對(duì)鹽漬化的治理和生態(tài)恢復(fù)具有重要意義。本研究用離子色譜分析的方法，測(cè)驗(yàn)出東北地區(qū)12個(gè)樣點(diǎn)6-10月土壤和蘆葦(Phragmitescommunis)中的Cl-、NO3-和SO42-含量，初步分析了東北地區(qū)蘆葦-土壤系統(tǒng)中Cl-、NO3-和SO42-空間變異規(guī)律及其成因。結(jié)果表明，東北地區(qū)土壤中Cl-、NO3-和SO42-平均含量分別為292.67、297.14和367.49 mg·kg-1。3種陰離子總量空間分布受海水入侵、土壤理化性質(zhì)和水熱條件的影響，表現(xiàn)為有海水入侵的丹東、盤錦和內(nèi)陸鹽漬區(qū)的大慶含量較多。土壤中Cl-含量的空間分異主要受海水入侵、土壤鹽漬化程度和人為活動(dòng)的影響，盤錦、丹東和大慶較高，長(zhǎng)春、訥河和長(zhǎng)嶺次之，受人為活動(dòng)影響較少的內(nèi)陸非鹽漬區(qū)最低；土壤中NO3-含量的空間分異受植物需求量和水熱條件的影響，牡丹江、通遼、丹東、龍灣、訥河等生物固氮量多和水熱條件偏暖濕的樣點(diǎn)NO3-含量偏高；土壤中SO42-含量的空間分異主要受降水量的影響，降水量較少的訥河、大慶等地土壤中SO42-含量較高。蘆葦對(duì)土壤中3種陰離子的吸收形式以主動(dòng)運(yùn)輸為主。

東北地區(qū)；蘆葦-土壤系統(tǒng)；陰離子；空間變異

土壤中陰離子如硫酸根(SO42-)、氯離子(Cl-)和硝酸根(NO3-)的存在對(duì)植物的生長(zhǎng)具有重要作用，早在1755年，Home用盆栽試驗(yàn)法證明了無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物對(duì)植物的影響，發(fā)現(xiàn)至少有兩種陰離子(NO3-和SO42-)無(wú)機(jī)鹽對(duì)植物的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用[1]。植物體內(nèi)的Cl-、SO42-與NO3-被認(rèn)為是植物細(xì)胞胞質(zhì)和液泡中的主要礦質(zhì)陰離子[2]。植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，主要是通過兼有主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式的共質(zhì)體和只有被動(dòng)方式的質(zhì)外體兩條途徑進(jìn)入根細(xì)胞并向木質(zhì)部運(yùn)輸，其中共質(zhì)體途徑占主導(dǎo)地位[3]。植物對(duì)土壤中SO42-、Cl-和NO3-的吸收也是以共質(zhì)體途徑為主的主動(dòng)運(yùn)輸過程[1]，植物體內(nèi)的SO42-可以參與蛋白質(zhì)和脂類合成、光合作用、呼吸作用、氮的固定等過程，并可以增加植物耐受性，提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)[4]。植物體內(nèi)Cl-可以參與希爾反應(yīng)、促進(jìn)膨壓形成和電解質(zhì)平衡、有助于細(xì)胞生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓及氣孔開放并刺激酶活性等[5]。植物體內(nèi)NO3-可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)和提高植物的抗病性[1]。

巖石風(fēng)化后形成的各種無(wú)機(jī)鹽溶于水，形成土壤中的可溶性無(wú)機(jī)鹽。土壤中可溶性無(wú)機(jī)鹽隨水運(yùn)動(dòng)并在土壤中重新分配[6]。影響土壤無(wú)機(jī)鹽離子遷移轉(zhuǎn)化的條件主要有氣候條件、地質(zhì)地貌條件和水文狀況等。其中氣候是土壤中無(wú)機(jī)鹽離子遷移、聚集、轉(zhuǎn)化的驅(qū)動(dòng)因子；地質(zhì)條件決定土壤母質(zhì)的來(lái)源，為土壤中陰離子提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；地形地貌控制區(qū)域內(nèi)河流和湖泊的分布，進(jìn)而影響土壤中無(wú)機(jī)鹽離子的遷移轉(zhuǎn)化方向[7]。不同地區(qū)土壤水鹽運(yùn)移情況不同，形成土壤中無(wú)機(jī)鹽離子的空間分布差異。土壤中Cl-的含量受氣候和地勢(shì)的影響，一般情況下，降水量低，地勢(shì)低，土壤淋溶性能差的土壤，Cl-含量高[8]。除此之外，沿海和近鹽湖地區(qū)以及受人類活動(dòng)影響較大的地區(qū)土壤中Cl-含量較高[5]。土壤中SO42-含量空間變化主要受大氣沉降、母質(zhì)因素、氣候條件和作物吸收的影響[9]。土壤中的NO3-的來(lái)源主要是將礦化過程的產(chǎn)物NH3形成NO3-的硝化過程，因而礦化和硝化速率也可能對(duì)土壤中NO3-的含量產(chǎn)生影響，溫度和降水量是影響礦化和硝化速率的主要因素之一。

Cl-、SO42-、NO3-等是東北區(qū)土壤中的主要陰離子[10]。目前對(duì)Cl-、SO42-和NO3-等陰離子的水鹽運(yùn)移和空間分布的研究主要集中在鹽漬化較重的松嫩平原地區(qū)[11]，對(duì)整個(gè)東北地區(qū)土壤陰離子的空間變異及其成因的認(rèn)識(shí)還不是很充分。

蘆葦(Phragmitescommunis)為禾本科多年生草本植物，廣泛分布于東北地區(qū)的濕地或淺水中，本研究選擇東北地區(qū)廣泛分布的蘆葦土壤群落，探討東北地區(qū)12個(gè)樣點(diǎn)(自北向南依次為洪河、北安、訥河、大慶、哈爾濱、牡丹江、長(zhǎng)嶺、長(zhǎng)春、龍灣、通遼、盤錦、丹東)土壤中Cl-、SO42-和NO3-的空間變異規(guī)律，開展濱海與內(nèi)陸鹽堿區(qū)、內(nèi)陸鹽堿區(qū)與非鹽堿區(qū)土壤陰離子時(shí)空運(yùn)移規(guī)律的對(duì)比，進(jìn)一步揭示影響土壤中陰離子遷移轉(zhuǎn)化的因素，以期為東北地區(qū)鹽漬化土壤的植被恢復(fù)和生態(tài)保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為東北地區(qū)土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律的解譯、鹽漬土壤改良與利用等提供參考。

1 材料與方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于我國(guó)東北部，地處歐亞大陸東緣，東臨日本海，西接內(nèi)蒙古高原，包括黑、吉、遼三省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東部四盟市，介于40°-48° N，橫跨12個(gè)經(jīng)度。該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，中部地區(qū)為比較穩(wěn)定的地塊，以43° N一線為界，以北屬東北臺(tái)塊，以南屬華北臺(tái)塊，東西兩側(cè)的山地多屬褶皺帶。該區(qū)地勢(shì)的總特征為中部平原，東、北、西三面為山環(huán)繞。該區(qū)域?yàn)楹疁貛駶?rùn)、半濕潤(rùn)氣候帶,冬季寒冷干燥,夏季溫暖濕潤(rùn)。無(wú)霜期130～170 d，全年降水400～800 mm，其中60%集中在7-9月，全區(qū)都在東亞季風(fēng)的影響和控制之下，從東往西因距海洋愈來(lái)愈遠(yuǎn)，且受季風(fēng)及山脈走向等因素的影響，使降水自東向西遞減。該區(qū)土壤的分布有明顯的緯度和經(jīng)度地帶性，地帶性土壤自北而南，可分為棕色森林土、黑土、沼澤土、草甸土以及濱海氯化物鹽土等不同類型[12]。

1.2試驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)

東北地區(qū)自然條件復(fù)雜，同時(shí)考慮溫度和濕度兩個(gè)因素的影響，在整個(gè)區(qū)域均勻布設(shè)樣點(diǎn)，樣點(diǎn)選取如圖1，試驗(yàn)共設(shè)置12個(gè)樣點(diǎn)，分別是訥河、北安、洪河、大慶、哈爾濱、牡丹江、長(zhǎng)嶺、長(zhǎng)春、龍灣、通遼、盤錦、丹東。

圖1 采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Distribution of 12 sampling sites

1.3樣品采集和指標(biāo)測(cè)定

1.3.1樣品采集 自2011年6-10月，每月15日從東北地區(qū)12個(gè)樣點(diǎn)T(陸上)、M(中心)、WD(水陸交匯)3個(gè)不同生境分別采集植物和土壤樣品，每個(gè)樣點(diǎn)內(nèi)選取人為干擾小的野生蘆葦群落，劃定樣方，用5點(diǎn)法取樣。在蘆葦群落中采集蘆葦?shù)厣喜糠肿鳛樘J葦樣品，土壤樣品選擇蘆葦下的連續(xù)土壤剖面。將植物及殘?bào)w清除，至露出土層，取0-10 cm，10-20 cm深度土壤樣品，不同月份土樣保持在同一地點(diǎn)取樣。其中植物樣品共計(jì)399個(gè)，土壤樣品共計(jì)1 195個(gè)。樣品采集后稱重，蘆葦和土壤樣品均自然風(fēng)干保存。

1.3.2樣品前處理 對(duì)土壤樣品進(jìn)行研磨，過0.85 mm篩，按水土比例5∶1配制土壤溶液，振蕩3 min，靜置20 min，過濾，按9 000 r·min-1高速離心15 min，取上清液。植物樣品經(jīng)粉碎機(jī)研磨后，按植物和水的比例1∶20配制溶液，在100 ℃熱水中水浴2 h后，取上層清液。

1.3.3離子濃度的測(cè)定 土壤和植物陰離子Cl-、SO42-、NO3-的測(cè)定采用美國(guó)戴安公司DX-300型離子色譜儀(AS4A-SC陰離子色譜柱，CDM-II電導(dǎo)檢測(cè)器，淋洗液碳酸鈉/碳酸氫鈉溶液1.7/1.8 mmol·L-1，流速2.0 mL·min-1)。

1.4數(shù)據(jù)分析

統(tǒng)計(jì)和測(cè)量的數(shù)據(jù)使用Microsoft 2007,Excel 2007、SPSS和C2軟件進(jìn)行處理，主要方法包括變異系數(shù)分析和相關(guān)分析等。

2 結(jié)果與分析

2.1土壤Cl-、NO3-、SO42-3種陰離子總量空間變異分析

東北地區(qū)土壤3種陰離子SO42-、NO3-和Cl-中占主導(dǎo)的是SO42-。12個(gè)樣點(diǎn)中SO42-含量平均值為367.49 mg·kg-1，Cl-含量平均值為292.67 mg·kg-1，NO3-含量平均值為297.14 mg·kg-1。這可能是由于本研究中測(cè)試的土壤主要是0-20 cm的較上層土壤，土壤中淋溶作用較強(qiáng)，SO42-盡管在土壤中有大量累積，但SO42-吸附能力較強(qiáng),受淋溶作用的影響弱[13]，向下遷移量較小，NO3-和Cl-在土壤中向下遷移量則較大。這與京郊10年以上蔬菜大棚土壤的陰離子中SO42-積累最多的測(cè)試結(jié)果一致[14]。 丹東、盤錦和大慶這3個(gè)樣點(diǎn)的3種陰離子總量相對(duì)其他樣點(diǎn)高(圖2)。土壤水分供給狀況也影響鹽分的補(bǔ)給，不同地區(qū)土壤水分的供給可分為地表水供給區(qū)、地下水供給區(qū)(內(nèi)陸鹽堿區(qū))、地表-地下水綜合供給區(qū)和海水入侵(濱海鹽堿區(qū))4個(gè)區(qū)。丹東和盤錦處于濱海鹽堿區(qū)，土壤溶液中存在大量水化半徑較大的吸附性鈉離子，能吸收較多的水分，使土壤具有較強(qiáng)的保水性和吸濕性[15]。因而土壤中離子向下淋溶強(qiáng)度相對(duì)較小，土壤中可溶性陰離子含量較高。大慶地處閉流區(qū)(內(nèi)陸鹽堿區(qū))，該地春季土壤干旱，上升水流加強(qiáng)；夏季土壤過濕，地表區(qū)域流聚集于低平洼地，形成局部的積水內(nèi)澇，地下水位升高[16]。這種氣候條件使該地區(qū)土壤以蘇打鹽堿土為主，因而土壤陰離子含量較高。而洪河、北安、龍灣的3種陰離子總量相對(duì)較低。

2.2土壤Cl-空間變異分析

毛知耘等[17]將我國(guó)土壤含氯量高于400 mg·kg-1的土壤定義為含氯特別高的土壤，而目前我國(guó)土壤平均含氯量為100 mg·kg-1左右[18]。因此，本研究根據(jù)上述結(jié)果將12個(gè)樣點(diǎn)土壤Cl-分為3組(圖3)。

圖2 東北地區(qū)土壤中Cl-、NO3-和SO42- 3種陰離子總量空間變異圖Fig.2 The total anions of chloride, nitrate and sulfate in northeast soil of 12 sampling sites

圖3 不同樣點(diǎn)土壤Cl-含量分布表Fig.3 The distribution of Cl- in 12 sampling sites

盤錦、丹東和大慶Cl-平均值含量較高，均大于400 mg·kg-1，究其原因，丹東和盤錦在地理位置上距海較近，有海水入侵現(xiàn)象。因?yàn)楹Ｋ兄饕庪x子表現(xiàn)為Cl->SO42->Br->F->NO3-[19]，所以，濱海地區(qū)Cl-含量較高。大慶主要以蘇打鹽堿為主，在微酸性至中性條件下，Cl-以分子力為土壤吸附，當(dāng)pH值>7時(shí)，吸附可以忽略，因此，Cl-在堿性土壤中的移動(dòng)性大[1]。大慶平均年蒸發(fā)量大于年降水量，土壤中水鹽運(yùn)移方向是由下向上，因此土壤表層有Cl-積聚。長(zhǎng)嶺和大慶均為內(nèi)陸鹽漬區(qū)，由于鹽漬化作用土壤中可溶性鹽分在土壤表面積聚，故長(zhǎng)嶺Cl-含量較內(nèi)陸非鹽漬區(qū)高。由于本研究中內(nèi)陸非鹽漬區(qū)樣品的采集除訥河和長(zhǎng)春外，均來(lái)自于保護(hù)區(qū)等人類活動(dòng)影響較少的地區(qū)，從結(jié)果可知訥河和長(zhǎng)春的土壤Cl-含量比其他內(nèi)陸非鹽漬區(qū)含量高，這可能與土壤多受人為活動(dòng)的影響有關(guān)，人類生產(chǎn)生活中廢水的排放和農(nóng)田中含氯肥料的使用均可提高土壤中Cl-的含量。

2.3土壤NO3-的空間變異分析

土壤中NO3-含量的空間分布變化范圍為30.38～691.09 mg·kg-1，蘆葦中NO3-含量的空間分布變化范圍為187.64 ～970.57 mg·kg-1，且土壤和蘆葦中NO3-含量空間變異較大，土壤中NO3-的含量與蘆葦中NO3-的含量有明顯的相關(guān)關(guān)系，經(jīng)相關(guān)性檢驗(yàn)，蘆葦和土壤中的NO3-含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。

蘆葦體內(nèi)NO3-主要來(lái)自土壤，絕大部分地區(qū)蘆葦體內(nèi)NO3-的含量高于土壤(圖4)，這可能是因?yàn)樘J葦細(xì)胞膜上存在NO3-專性運(yùn)輸?shù)鞍?，蘆葦對(duì)NO3-的吸收是耗能的主動(dòng)運(yùn)輸過程。蘆葦根部從土壤中吸收NO3-，可隨蒸騰流由木質(zhì)部導(dǎo)管輸送到地上部，也可在根細(xì)胞內(nèi)還原為NH4+，進(jìn)一步同化為氨基酸、蛋白質(zhì)，以供植株根與地上部在生長(zhǎng)過程中的隨時(shí)調(diào)用[20]。因此，蘆葦對(duì)NO3-的吸收取決于蘆葦對(duì)NO3-的需求和可供主動(dòng)運(yùn)輸?shù)哪芰浚@與蘆葦?shù)纳L(zhǎng)狀況和生長(zhǎng)階段有關(guān)。蘆葦根部對(duì)土壤中NO3-的主動(dòng)吸收可能會(huì)引起根周圍NO3-聚集效應(yīng)，因此土壤中NO3-的含量與蘆葦?shù)男枨罅坑酗@著的正相關(guān)。

土壤中NO3-含量較高的樣點(diǎn)，牡丹江、龍灣、丹東基本上分布在試驗(yàn)區(qū)溫濕度[21]較高的東南部，而NO3-含量較低樣點(diǎn)大慶、長(zhǎng)嶺和洪河主要分布在試驗(yàn)區(qū)溫濕度較低的中西部(圖5)。Wilson和Jefferies[22]對(duì)北極沿海潮間帶濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤氮礦化的研究發(fā)現(xiàn)，高溫更有利于土壤氮礦化過程的進(jìn)行，Oorschot等[23]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)含水量降低時(shí)，氮素的礦化速度降低。因此推斷溫濕度較大的樣點(diǎn)礦化速率較高。在一定的溫度范圍內(nèi)，濕地土壤總硝化速率的變化與溫度呈正相關(guān)(r=0.55，P<0.05)[24]。而土壤水分狀況通過影響土壤通氣狀況和氧分壓，進(jìn)而對(duì)硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的活性產(chǎn)生重要影響。一般而言，適宜的水分條件可促進(jìn)硝化作用的進(jìn)行，過高的水分含量又會(huì)因通氣狀況較差而抑制硝化作用的進(jìn)行。所以，本研究中溫濕度較高的樣點(diǎn)總硝化速率較大。綜上，溫濕度較高的條件下，土壤礦化速率和總硝化速率均較大，土壤中NO3-積累較多；溫濕度較低的條件下，礦化速率和總硝化速率均較小，土壤中NO3-積累較少。

圖4 12樣點(diǎn)蘆葦和土壤中硝酸根離子含量空間分布Fig.4 The distribution of nitrate in phragmites communis and soil of 12 sampling sites

在12個(gè)樣點(diǎn)中，通遼土壤中NO3-比蘆葦中NO3-含量多，這可能是因?yàn)橥ㄟ|的年平均積溫較高，在12個(gè)樣點(diǎn)中通遼的年降雨量最少，特殊的水熱組合可能使其土壤中NO3-含量比蘆葦體內(nèi)NO3-含量高。由此可見，影響東北地區(qū)土壤中NO3-含量空間變異的主導(dǎo)因素是蘆葦?shù)男枨罅?，此外，試?yàn)區(qū)的水熱條件也對(duì)NO3-的空間分布產(chǎn)生影響。

2.4土壤SO42-的空間分異

結(jié)合不同地區(qū)降雨量[21]和土壤SO42-含量分布，繪制東北地區(qū)平均降雨量和土壤SO42-含量分布圖(圖6)，SO42-含量小于100 mg·kg-1的樣點(diǎn)除長(zhǎng)嶺外主要分布在降雨量較高的濕潤(rùn)地區(qū)，而SO42-含量較高的樣點(diǎn)，除丹東和盤錦外，均分布在降雨量相對(duì)較低的半濕潤(rùn)和半干旱地區(qū)。這是由于SO42-在土壤中以可溶性狀態(tài)存在，并受淋溶作用影響自上而下淋溶，較濕潤(rùn)地區(qū)的土壤受淋溶作用較強(qiáng)，表層土中SO42-含量相對(duì)較低。不同樣點(diǎn)上、下層土壤SO42-濃度對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)(圖7)，除丹東和盤錦外，其他地點(diǎn)的SO42-含量均是上層低于下層，這也為土壤中SO42-易淋溶提供佐證。丹東和盤錦地區(qū)上層SO42-含量比下層多可能是因?yàn)槭芎Ｋ肭值挠绊?。長(zhǎng)嶺地處內(nèi)陸鹽堿區(qū)，干燥度為1.4～1.6，年蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量，水鹽運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)以向上為主，土壤中SO42-隨土壤水分蒸發(fā)而自下而上移動(dòng)，在土壤表面積聚[25]，長(zhǎng)嶺SO42-含量應(yīng)該較高，但本研究中長(zhǎng)嶺SO42-含量較低，可能是由于本試驗(yàn)中長(zhǎng)嶺的采樣點(diǎn)旁有防火水渠的存在，渠內(nèi)常年有流水，流水的沖蝕作用使采樣點(diǎn)的SO42-向下淋濾，故本試驗(yàn)中長(zhǎng)嶺SO42-含量較低。

把不同月份的蘆葦與土壤SO42-和Cl-含量做比值，發(fā)現(xiàn)蘆葦SO42-和Cl-含量幾乎是土壤中的10倍，這驗(yàn)證了蘆葦對(duì)SO42-和Cl-的吸收是主動(dòng)吸收的過程。陳銘[1]研究表明，根系對(duì)SO42-和Cl-的吸收是受代謝控制的主動(dòng)耗能過程，該結(jié)果與本研究相一致。

圖6 1961-2006東北地區(qū)平均降雨量[21]和硫酸根離子含量分布圖Fig.6 The content of sulfate in northeastern soil and the distribution of average rainfall[21] from 1961 to 2006

圖7 12樣點(diǎn)硫酸根離子含量上下層差值曲線圖Fig.7 The difference of sulfate radical content in upper and lower soil

3 結(jié)論

土壤陰離子空間分布受氣候、母質(zhì)、土壤理化性質(zhì)等因素的綜合影響，在本研究區(qū)內(nèi)，其中陰離子的空間分布主要受海水入侵、土壤理化性質(zhì)和水熱條件的影響。

針對(duì)東北地區(qū)土壤鹽漬化問題突出的現(xiàn)狀，從本研究的結(jié)果中可以得到如下結(jié)論：Cl-含量主要受人為活動(dòng)影響，因而建立沼澤濕地保護(hù)區(qū)可以減少人為活動(dòng)對(duì)Cl-的影響，進(jìn)而改善土壤鹽漬化問題。土壤中SO42-含量的空間分異主要受降雨量的影響，降雨量較小的地區(qū)土壤中SO42-向下淋溶強(qiáng)度小，土壤表層硫酸根離子含量較高。所以，針對(duì)硫酸鹽引起的鹽漬化問題，可通過改善地表植被，緩解鹽漬化問題。

[1]陳銘.植物無(wú)機(jī)陰離子營(yíng)養(yǎng)研究[J].土壤通報(bào),1993,24(2):95-96.

[2]Barbier-Brygoo H,Vinauger M,Colcombet J,Ephritikhine G,Frachisse J M,Maurel C.Anion channels in higher plants:Functional characterization,molecular structure and physiological role[J].Acta Biochimica et Biophysica Sinica，2000,1465(1-2):199-218.

[3]於丙軍,劉友良.植物中的氯、氯通道和耐氯性[J].植物學(xué)通報(bào),2004,21(4):402-410.

[4]Bloem E,Riemenschneider A,Volker J,Papenbrock J,Schmidt A,Salac I,Haneklaus S,Schnug E.Sulphur supply and infection withPyrenopezizabrassicaeinfluence L-cysteine desulphydrase activity inBrassicanapusL[J].Journal of Experimental Botany，2004,55:2305-2312.

[5]孫慧敏.農(nóng)田土壤氯離子累積與遷移機(jī)理[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2004.

[6]吳樂知,李取生.松嫩平原西部鹽漬化荒漠化機(jī)理研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2003,17(4):12.

[7]姜巖.鹽堿地土壤改良[M].長(zhǎng)春:吉林人民出版社,1978:1-9.

[8]寧運(yùn)旺,張永春,吳金貴,李慶康.土壤-植物系統(tǒng)中的氯及施用含氯肥料的幾個(gè)問題[J].土壤通報(bào),2001，32(5):222-224.

[9]Tabatabai M A,Payne A L,Freney J R,Miller R H.Methods of Soil Analysis.Part2:Chemical and Microbiological properties.Agronomy Series[M].2nd Edit.Madison,Wisconsin：Soil Science Soclety of America，1982:501-538.

[10]王春裕,王汝鏞,張素君,張岫嵐,田林杰.東北蘇打鹽潰土的性質(zhì)與改良[J].土壤通報(bào),1987(2):57-59.

[11]馬喆.吉林西部低平原鹽漬化水鹽運(yùn)移影響因素研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2006.

[12]張新榮.東北地區(qū)晚全新世泥炭沉積的植硅體氣候指示意義研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2006:1-246.

[13]王凡,朱云集,路玲.土壤中的硫素及其轉(zhuǎn)化研究綜述[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,23(5):249-253.

[14]李先珍,王耀林,張志斌.京郊蔬菜大棚土壤鹽離子積累狀況的研究初報(bào)[J].中國(guó)蔬菜,1993(4):15-17.

[15]柴壽喜,楊寶珠,王曉燕,魏麗,王沛,仲曉梅.渤海灣西岸濱海鹽漬土的鹽漬化特征分析[J].巖土力學(xué),2008,29(5):1217-1226.

[16]張杰.大慶地區(qū)土壤理化特征及鹽堿化特征評(píng)價(jià)[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2010:1-61.

[17]毛知耘,周則芳,石孝均,劉洪斌.植物氯素營(yíng)養(yǎng)與含氯化肥科學(xué)施用[J].中國(guó)工程科學(xué),2000,2(6):64-66.

[18]涂書新,郭智芬,孫錦荷.土壤氯研究的進(jìn)展[J].土壤,1998(3):125-130.

[19]郭瑩瑩,葉明立,施青紅.離子色譜-抑制電導(dǎo)法分別測(cè)定海水中陰離子和陽(yáng)離子[J].理化檢驗(yàn),2006,42(3):185-188.

[20]安慧,上官周平.植物氮素循環(huán)過程及其根域調(diào)控機(jī)制[J].水土保持研究.2006,13(1):83-88.

[21]路亞洲,宋廣樹,孫蕾,楊春剛,張俊國(guó),陳一昊,陳莫軍,高玲,劉妍.東北地區(qū)主要?dú)庀笠胤植继卣鞣治鯷J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2012,28(14):290-294.

[22]Wilson D J,Jefferies R L.Nitrogen mineralization,plant growth and goose herbivory in an arctic coastal ecosystem[J].Journal of Ecology,1996,84:841-851.

[23]Oorschot M V,Gaalena N V,Maltbyb E,Mocklerb N,Spink A,Verhoevena J A.Experimental manipulation of water levels in two French riverine grassland soils[J].Acta Oecologica,2000,21(1):49-62.

[24]Corre M D,Schnabe R R,Stout W L.Spatial and seasonal variation of gross nitrogen transformations and microbial biomass in Northeastern US grassland[J].Soil Biology & Biochemistry,2002,34:445-457.

[25]羅金明.松嫩平原鹽堿土水鹽運(yùn)移的熱力學(xué)機(jī)制研究[D].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué),2005:1-2.

(責(zé)任編輯 武艷培)

Spatialvariationcharacteristicsofchloride,nitrateandsulfateinPhragmitescommunissoilsystem,NortheastChina

LU Mei-jiao, JIE Dong-mei, GAO Gui-zai, GAO Zhuo

(School of geographical sciences of Northeast Normal University Northeast Normal University, Changchun 130024, China)

The appropriate amount of inorganic anions in soil could promote the growth of plant, while the excess amount of anions could lead to soil salinization.The research about the spatial variation characteristics of inorganic anions in soil was of great significance to salinization control and ecological restoration.The present research analyzed the contents of the chloride (Cl-), nitrate (NO3-) and sulfate (SO42-) by ion chromatography in soil ofPhragmitescommunisfrom sampling sites in Northeast China of 12, from June to October in 2011.The results showed that the average contents of chloride, nitrate and sulfate were 292.67, 297.14 and 367.49 mg·kg-1, respectively.The space distribution of the total content of the three tested anions was affected by seawater intrusion, physi-chemical property of soil and hydrothermal conditions.Dandong and Panjin where soil affected by seawater intrusion had higher contents of anions in soil compared with Daqing which heavier soil salinization.The distribution of the total content of the three anions from June to October was affected by hydrothermal condition and the requirement ofP.communisfrom June to October.The content of anion was the highest in June which decreased from July with the change of hydrothermal conditions and growth period.The content of chloride in soil was influenced by seawater intrusion, degree of soil salinization and human activities.All of Dandong and Panjin in which soil affected by seawater intrusion, Daqing and Changling in which soil salinization was heavier, and Changchun and Nehe in which soil affected by human activities had higher content of chloride in soil.Nitrate content in soil was influenced by hydrothermal conditions and the requirement ofP.communis.Mudanjiang, Tongliao, Dandong, Longwan and Nehe which had warmer and wetter hydrothermal conditions had higher nitrate in soil.The space distribution of sulfate content was affected by precipitation.There were higher sulfate contents in soil in the areas with fewer precipitation such as Nehe and Daqing.The transportation of the three anions inP.communiswas active.

JIE Dong-mei E-mall:jiedongmei@nenu.edu.cn

2014-04-11 接受日期：2014-09-04

環(huán)保行業(yè)公益項(xiàng)目(201109067)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40971116)；高?；緲I(yè)務(wù)費(fèi)前瞻性基金項(xiàng)目(10JCXK010)

盧美嬌(1990-)，女，黑龍江五常人，在讀碩士生，研究方向?yàn)樽匀坏乩?。E-mall:lumj723@nenu.edu.cn

介冬梅(1969-)，女，吉林長(zhǎng)春人，教授，博士，研究方向?yàn)榈谒募o(jì)地質(zhì)與地貌。E-mall:jiedongmei@nenu.edu.cn

S564+.206

：A

：1001-0629(2014)11-2042-08

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0183

Keyworlds:northeast China;Phragmitescommunis-soil system; anion; spatial variation characters;