水分梯度上不同灌木生長(zhǎng)對(duì)干旱河谷土壤理化和生物學(xué)性質(zhì)的影響.pdf

1、岷江上游干旱河谷區(qū)水土流失強(qiáng)烈，地質(zhì)災(zāi)害頻繁，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，而土壤條件惡劣(水分不足和養(yǎng)分缺乏)是阻礙該區(qū)植被恢復(fù)的關(guān)鍵因子，因此研究水分和鄉(xiāng)土灌木生長(zhǎng)對(duì)土壤的影響對(duì)該區(qū)的生態(tài)恢復(fù)具有指導(dǎo)意義。本文通過(guò)定點(diǎn)模擬實(shí)驗(yàn)，選取三種優(yōu)勢(shì)豆科灌木為研究對(duì)象，分別是白刺花(Sophora davidii)、小馬鞍羊蹄甲(Bauhinia faberi var.microphylla)和小雀花(Campylotropics polyantha)，

2、設(shè)置5個(gè)水分梯度，分別為100％、80％、60％、40％和20％田間持水量(FC)，對(duì)栽種植物與不種植物下土壤理化性質(zhì)和酶活性進(jìn)行測(cè)定分析，系統(tǒng)比較和研究了不同水分條件和不同鄉(xiāng)土灌木生長(zhǎng)對(duì)干旱河谷區(qū)土壤結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分循環(huán)、酶活性以及微生物量的影響。主要結(jié)果如下：
　　 1.無(wú)論生長(zhǎng)植物與否，土壤的毛管持水量和毛管孔隙度都隨著水分含量的減少而降低，最大持水量、總孔隙度和容重變化不大，相應(yīng)地，土壤中的非毛管孔隙隨含水量的減少而升高。各水

3、分條件下，種植植物的毛管持水量和毛管孔隙度低于無(wú)植物生長(zhǎng)的土壤，非毛管孔隙度相應(yīng)地高于無(wú)植物土壤。土壤含水量在100％-40％FC時(shí)，三種豆科灌木的毛管持水量和毛管孔隙度存在差異，而20％FC條件下，三種豆科灌木土壤的物理性質(zhì)基本相同。
　　 2.水分脅迫影響土壤中養(yǎng)分的礦化和積累，主要表現(xiàn)在降低了水溶性碳和銨態(tài)氮的含量，中等程度脅迫時(shí)(60％FC)促進(jìn)了有機(jī)碳和硝態(tài)氮的富集，對(duì)速效鉀和有效磷沒(méi)有明顯作用。種植豆科灌木后各水分梯

4、度上都增加了有機(jī)碳、銨態(tài)氮、速效鉀和有效磷的積累。增加程度上三種豆科灌木間有一定差異，對(duì)于土壤有機(jī)碳總量，種植白刺花和小馬鞍羊蹄甲明顯高于小雀花，同樣的情況還出現(xiàn)在銨態(tài)氮和速效鉀上，但是對(duì)于有效磷，種植小雀花后的增加程度則明顯高于白刺花和小馬鞍羊蹄甲。種植豆科灌木不僅增加了土壤養(yǎng)分的相對(duì)含量，也改變了其在水分梯度上的變化趨勢(shì)及其變化幅度，這種作用主要體現(xiàn)在碳元素和氮元素上。
　　 3.無(wú)植物生長(zhǎng)時(shí)脲酶活性隨水分含量的減少而升高，

5、水分脅迫對(duì)磷酸酶和過(guò)氧化氫酶的作用不顯著，蔗糖酶也保持在相對(duì)較高的水平。種植植物后，蔗糖酶、磷酸酶活性與無(wú)植物時(shí)相比有較大幅度的提高，種植白刺花的脲酶活性也升高，其升高的程度在不同水分含量時(shí)不同。種植植物還降低了酶活性在水分梯度上的變幅，使之在水分梯度間的差異顯著性降低。脲酶活性在指示土壤性質(zhì)改變方面是較敏感的指標(biāo)，其它三種酶在不同植物間的差異不明顯。
　　 4.在無(wú)植物生長(zhǎng)時(shí)，中等程度的水分脅迫(60％FC)提高了土壤微生物量

6、碳含量，過(guò)高或過(guò)低的土壤水分均不利于微生物碳的積累。種植小馬鞍羊蹄甲后微生物量碳在水分梯度上的變化趨勢(shì)與無(wú)植物生長(zhǎng)時(shí)一致，而種植白刺花和小雀花后微生物量碳隨著水分含量的減少而降低。不同種類植物的微生物量碳在水分梯度上的變化特征也不同，100％FC條件下三種植物間沒(méi)有差異，80％和60％FC條件下小馬鞍羊蹄甲顯著高于白刺花和小雀花，40％和20％FC條件下白刺花和小馬鞍羊蹄甲也顯著高于小雀花，說(shuō)明不同種類植物隨著干旱脅迫程度的加深微生物量