水分梯度上不同灌木生長對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)土灌木生長對土壤的影響對該區(qū)的生態(tài)恢復(fù)具有指導(dǎo)意義。本文通過定點模擬實驗，選取三種優(yōu)勢豆科灌木為研究對象，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個水分梯度，分別為100％、80％、60％、40％和20％田間持水量(FC)，對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)土灌木生長對干旱河谷區(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.無論生長植物與否，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植物生長的土壤，非毛管孔隙度相應(yīng)地高于無植物土壤。土壤含水量在100％-40％FC時，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(60％FC)促進(jìn)了有機碳和硝態(tài)氮的富集，對速效鉀和有效磷沒有明顯作用。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，對于土壤有機碳總量，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)分的相對含量，也改變了其在水分梯度上的變化趨勢及其變化幅度，這種作用主要體現(xiàn)在碳元素和氮元素上。
　　 3.無植物生長時脲酶活性隨水分含量的減少而升高，

5、水分脅迫對磷酸酶和過氧化氫酶的作用不顯著，蔗糖酶也保持在相對較高的水平。種植植物后，蔗糖酶、磷酸酶活性與無植物時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.在無植物生長時，中等程度的水分脅迫(60％FC)提高了土壤微生物量

6、碳含量，過高或過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與無植物生長時一致，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，說明不同種類植物隨著干旱脅迫程度的加深微生物量