盐碱地生态修复的生物改良措施及土壤质量演变规律

一、引言

盐碱地是指土壤中含有过量可溶性盐分或碱性物质，导致土壤理化性质恶化、生态功能受损的土地类型。全球盐碱地面积广阔，我国盐碱地分布也十分广泛，主要集中在东北、西北、华北及滨海地区。随着人口增长和经济发展，对土地资源的需求日益增加，盐碱地的治理与改良成为保障粮食安全和生态安全的重要课题。

通常盐碱地改良需综合运用多种技术手段，主要措施分类包括水利工程措施、农业与物理措施、生物措施和化学措施等。水利工程措施一般采取淋盐排水、引淡淋盐、暗管排盐、井灌井排、水源调控等措施进行治理，但通常都需要较大的水量来进行平衡。农业与物理措施则通过深翻平整、客土置换等措施调整土壤结构来达到盐碱地改良的目的，同时辅以耕作管理手段进行有效控制。生物措施改良通过栽植耐盐作物引入微生物菌肥、增加土壤动物等措施改善土壤孔隙率进行修复改良。化学改良措施则通过施用石膏、硫磺或酸性改良剂中和碱性，置换钠离子；或增施有机肥缓冲盐害，减少化肥使用。以上治理措施中水利工程措施、农业与物理措施在修复中往往成本较高，而化学修复措施虽成效显著，但采用的化学药剂通常会产生其他难以察觉的负面影响。

而生物改良措施作为盐碱地生态修复的重要手段，具有成本低、效果持久、环境友好等优点，相比物理改良和化学改良等方法更符合可持续发展理念。近年来，随着生物技术的不断发展，生物改良措施在盐碱地治理中的应用越来越广泛，相关研究也取得了显著进展。本文通过对盐碱地生物改良措施及土壤质量演变规律的系统研究，以期为盐碱地生态修复实践提供科学支持。

二、盐碱地生态修复的生物改良措施

（一）植物改良措施

植物改良是利用耐盐碱植物的生理特性来改良盐碱地的一种方法，通过植物的生长吸收土壤中的盐分、调节土壤酸碱度、改善土壤结构等，实现盐碱地的生态修复。

耐盐碱植物的筛选与种植是植物改良的核心环节。不同地区的盐碱地类型和程度存在差异，需要筛选适合当地环境的耐盐碱植物品种。例如，在滨海盐碱地，可选择芦苇、碱蓬等耐盐植物；在内陆盐碱地，苜蓿、沙枣等植物具有较好的适应性。这些植物在生长过程中，通过根系吸收土壤中的盐分，并将部分盐分积累在体内，待植物成熟后收割移除，从而降低土壤盐分含量。

此外，植物的枯枝落叶腐烂后会增加土壤有机质含量，改善土壤的团粒结构，提高土壤的保水保肥能力。同时，植物根系的活动还能促进土壤微生物的繁殖和活动，增强土壤的生物活性，进一步改善土壤质量。

（二）微生物改良措施

微生物改良是利用特定的微生物菌株或微生物群落的代谢活动来改善盐碱地土壤性质的方法。微生物在盐碱地修复中主要通过以下几种方式发挥作用：

一是微生物的代谢产物能够降低土壤的酸碱度。一些微生物在生长繁殖过程中会产生有机酸等物质，这些物质可以中和土壤中的碱性物质，降低土壤 pH 值，改善土壤的化学性质。

二是微生物能够促进土壤中养分的转化和释放。许多微生物具有固氮、解磷、解钾等功能，能够将土壤中难以被植物吸收利用的养分转化为可吸收利用的形式，提高土壤的肥力水平，为植物生长提供充足的养分。

三是微生物可以改善土壤的结构。微生物在代谢过程中产生的多糖、蛋白质等粘性物质能够粘结土壤颗粒，形成稳定的团粒结构，提高土壤的通气性和保水性，有利于植物根系的生长和发育。

目前，常用的微生物改良剂主要包括细菌、真菌、放线菌等微生物制剂，通过将这些微生物制剂接种到盐碱地土壤中，能够快速增加土壤中有益微生物的数量，增强土壤的生物活性，加速盐碱地的改良进程。

（三）动物改良措施

动物改良在盐碱地生态修复中虽然应用相对较少，但也发挥着一定的作用。一些土壤动物如蚯蚓、跳虫等，通过其活动能够改善土壤的物理性质和生物学性质。

蚯蚓是土壤生态系统中的重要分解者，其活动可以疏松土壤，增加土壤的孔隙度，提高土壤的通气性和透水性。蚯蚓的排泄物富含有机质和养分，能够改善土壤的肥力状况，同时还能促进土壤微生物的活动。研究表明，在盐碱地中投放蚯蚓，能够显著降低土壤容重，提高土壤有机质含量和速效养分含量，改善土壤的结构和肥力。

跳虫等小型土壤动物主要以土壤中的有机质和微生物为食，它们的活动能够促进土壤有机质的分解和转化，调节土壤微生物群落结构，增强土壤的生物活性。此外，土壤动物的活动还能促进土壤中盐分的淋溶和迁移，有助于降低土壤盐分含量。

三、盐碱地生物改良过程中土壤质量演变规律

（一）土壤物理性质演变规律

在生物改良过程中，盐碱地土壤的物理性质会发生显著变化。随着耐盐碱植物的生长和微生物、动物的活动，土壤的结构逐渐得到改善。土壤容重逐渐降低，孔隙度不断增加，这主要是由于植物根系的穿插作用、微生物产生的粘性物质以及动物的疏松作用所致。土壤通气性和透水性随之增强，有利于土壤中盐分的淋洗和水分的渗透，减少地表积盐现象的发生。

同时，土壤的保水能力也得到提高。改良后的土壤能够更好地保持水分，减少水分蒸发，从而降低土壤表层盐分的积累。随着改良时间的延长，土壤物理性质的改善效果逐渐趋于稳定，为植物的生长和土壤生态系统的恢复提供了良好的物理环境。

（二）土壤化学性质演变规律

土壤化学性质的演变是盐碱地生物改良效果的重要体现。在植物改良过程中，随着植物对盐分的吸收和积累，土壤中的总盐含量逐渐降低。同时，植物根系分泌的有机酸等物质以及微生物代谢产生的酸性物质，能够中和土壤中的碱性物质，使土壤 pH值逐渐下降，改善土壤的碱性环境。

土壤中的养分含量也发生明显变化。微生物的固氮、解磷、解钾作用以及植物残体的分解，使得土壤中的有机质、全氮、速效磷、速效钾等养分含量不断增加。土壤阳离子交换量是衡量土壤保肥能力的重要指标，在生物改良过程中，随着土壤有机质含量的增加和结构的改善，土壤阳离子交换量逐渐提高，增强了土壤对养分的保持能力。

（三）土壤生物学性质演变规律

土壤生物学性质是反映土壤生态功能的重要指标，在盐碱地生物改良过程中发生显著演变。土壤微生物群落结构和多样性得到改善，有益微生物如固氮菌、解磷菌、放线菌等的数量明显增加，而一些不利于土壤生态系统的微生物数量则减少。这主要是由于生物改良措施为微生物提供了适宜的生长环境和丰富的养分资源。

土壤酶活性是土壤生物学性质的重要组成部分，与土壤有机质的分解、养分的转化等过程密切相关。在生物改良过程中，土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶等酶的活性逐渐提高，表明土壤的生物活性增强，物质循环和能量流动更加旺盛，有利于土壤生态系统的恢复和稳定。

四、结论

生物改良措施作为盐碱地生态修复的有效手段，通过植物、微生物和动物的协同作用，能够显著改善盐碱地土壤的物理、化学和生物学性质。植物改良通过吸收盐分、增加有机质含量改善土壤结构；微生物改良通过代谢活动降低土壤酸碱度、提高土壤肥力；动物改良通过活动疏松土壤、促进物质循环。在生物改良过程中，土壤容重降低、孔隙度增加，总盐含量和 pH 值下降，养分含量和阳离子交换量提高，微生物群落结构优化、酶活性增强，土壤质量得到全面提升。

参考文献：

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