紫花苜蓿群落构建对荒漠山区土壤理化性质的重塑效应研究

摘要

探究生态恢复驱动下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)群落构建对干旱荒漠山区土壤理化性质的重塑效应，并分析紫花苜蓿-土壤的互馈关系，进而指导干旱区退化土壤修复与可持续管理。本研究以新疆塔西河流域南部荒漠山区人工紫花苜蓿修复区为研究对象，对比分析种植区与未种植对照区0～10 cm、10～25 cm、25～50 cm土层土壤理化性质的变化。采用独立样本T检验评估种植效应，改进内梅罗指数法评价土壤综合肥力，变异系数分析空间异质性演变，灰色关联度分析紫花苜蓿营养指标与土壤因子的耦合关系。结果表明：1)研究区紫花苜蓿种植显著改变了0～50 cm土层的理化性质。pH、有机质、碱解氮、全氮含量增加，速效磷、速效钾、全磷、全钾含量及土壤容重降低；2)紫花苜蓿种植优化了土壤养分等级与肥力质量。0～25 cm土层肥力提高，25～50 cm土层肥力基本稳定；3)紫花苜蓿种植改变了土壤理化性质的空间异质性格局。表层土壤除pH外其余养分空间变异性均增强，中、深层土壤养分无明显变化规律；4)紫花苜蓿营养指标与土壤因子间存在特异性耦合关系，且无明显垂直规律。综上，紫花苜蓿种植可有效改良荒漠山区土壤质量，显著提升表层土壤肥力、优化土壤养分结构并调控土壤空间异质性，为干旱区退化土壤的修复与可持续管理提供科学依据，但在实际应用中需关注土壤磷钾养分亏缺问题及长期种植对土壤系统的潜在影响，以实现生态修复的长效性与稳定性。

关键词

紫花苜蓿 / 荒漠山区 / 土壤理化性质 / 垂直分异 / 空间异质性