不同植被覆蓋土壤中植物殘體腐解過程的質(zhì)能狀態(tài)研究.pdf

1、不同植被覆蓋土壤中 植物殘體腐解過程的質(zhì)能狀態(tài)研究摘 要在次生林 恢復(fù)后的 子午嶺 林區(qū)， 不同 地形 部位土 壤水分、 植被恢復(fù) 先后順 序以 及植被類型的差異， 使得不同 地形部位土壤發(fā)育程度不一。 本文研究比 較了 子午嶺林區(qū)不同植被覆蓋下土壤的 化學(xué)性質(zhì)、 微生物區(qū)系以 及生物量的差異， 并以 玉米、 大油芒、 首稽、遼東 棟和沙棘作為腐解材料， 通過常規(guī)分析結(jié)合差熱分析和紅外光譜分析研究了 不同植物殘體的腐解特征， 為該區(qū)土壤

2、有機質(zhì)的累積和分解、 土壤肥力狀況和土壤微生物學(xué)方面的 研究累積資料， 并為該區(qū) 水土保持措施的實施及生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供理論依據(jù)。 所得主要結(jié)論如下:1 . 不同植被類型覆蓋對土壤有機質(zhì)、 全氮， 以 及堿解氮、 速效磷、 速效鉀有顯著影響， 其養(yǎng)分含量均基本符合隨植被演替階段提高而升高的 規(guī)律。 土壤全磷和全鉀含量變化不顯著; 棄耕地各項養(yǎng)分指標均低于農(nóng)田 土壤， 證明了 生長作物的農(nóng)田 生態(tài)條件對土壤肥力具有一定的保護效應(yīng)。 結(jié)果表明

3、， 在黃土高原丘陵區(qū)， 坡地退耕還林， 恢復(fù)植被，對土壤養(yǎng)分狀況有明顯改善。2 . 在 先鋒森 林群落向 頂級群落演替 過程中， 微生物的 三大種類〔 細菌、 真菌和放線菌 ) 的 數(shù)量基 本上呈 增加趨勢。除了 農(nóng)田 的 微生物 量C 和P 的 含量 較大 之外， 土壤微生物生物量 C 、 N 、P基本上隨 著演替的 序列呈下降 趨勢， 且各種不同 植被覆蓋下的土壤微生物量之間 差異顯著。 相關(guān)分析表明， 土壤微生物區(qū)系、 微生物生物

4、量與土壤化學(xué)性質(zhì)之間有著密切的關(guān)系。3 . 根據(jù)腐解殘留量的 變化可將腐解過程分為四 個階段: 快速分解階段一分解停滯階段一緩慢分解階段一趨于穩(wěn)定階段， 利用o ls o n 指數(shù)衰減模型對植物殘體腐解率和腐解時間 進行擬合檢驗的結(jié)果達顯著相關(guān)水平。4 . 不同植物殘體其D T A 曲 線的形狀存在差別，主要表現(xiàn)在: 草本植物 ( 玉米、大油芒和首蓓) 殘體有兩個放熱峰， 而木本植物 ( 遼東棟和沙棘) 殘體有三個主要放熱峰。D T A

5、 曲 線的差異表明植物殘體的 基本化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)存在差異。通過3 0℃、 4 5 0℃ 峰高、 h 30側(cè)5 0、 峰面 積以 及焙變的比 較， 可以 看出 不同 腐解物在前期 ( 卜 7 個月) 變化趨勢不明顯，而后期 ( 8 ， 巧個月) 波動起伏較大，加氮與不加氮處理其差別不大。5 . 除山楊林 A層只有一個低溫放熱峰之外，幾乎所有的胡敏酸都有吸熱谷( 6 5 一 7 5 ℃) 、 低溫放熱峰 ( 27 8一 30 ℃) 和高溫放

6、熱峰 ( 4 0 5一 4 60 ℃) ， 甚至出 現(xiàn)更高溫度下的 放熱峰 ( 5 0 8 一 5 6 2℃) 。 根據(jù)峰高、峰面積和焙變值來看， 不同植被覆蓋下的土壤胡R E S E A RC HF O RT H ED YN A M1 C S0 FS U B S T A NT IA LA N DE N E R G E nCS I 談 L l ， U SD U 側(cè)NGT H ED E C A YO FP L A NTR E S I D

7、UE SI N S O I L S DI FF E R E NTVE GE 聆訂I ONSAB S T R AC TI na r ea o f Z i 從 叭 1 i n g f o r e s ta n e r r e c o ve r 1 n go f s e c o n d a r yf o r e s t ， t h e d e g r e e s o f s o i ld e v e l o P m e n iw er ed

8、i f er e n ti n d i f er e n tp a x t s o f I a n d f o r m b e c a u se 0 f t h e 燦 a t i o n si n s o i lW a t e rc o nt e n t s ， t h e s e q ue n c e o f v e ge t a t io n r e c o v e r y a n d v e g e t a ti o n t y

9、 P e sT h e d i f er e n ce o fs o i l n u t r i e n t， 5 0 1 1 而c r oo r g a n l s ms ( 區(qū)系) 即 dm i c r o b i a lb l o m a s s w er ec o 娜肚 e du nd e rd i f 比 e n t v eg e t a t l o ns i n面s r e s e a r c h . S e l e c t

10、 in g c o m s t r a w ， S p od i o P o g ons i b i r i c u 凡P I 即】 em ed i c s t r a w ， Q u e r c u s l i a o t u n g 哪i s a n d H I P p oP b a e t h 別 m 的 o i d e s a sd e c a y i n g m a t e r i a i s ， t h ec h 田 舊 c

11、 t e r i s t i c s o f t h e r e m a i n d e 比d u d n g t h e P r o c e s s o f d e c a y a n d h u mi c 即 i d s i n s o i l s u nd e rd i f er e n t v eg e t a t 1 0 n sw a s a l s o s t u d 1 e d b y n or I na la n a 1

12、 y s i sc o m b i n ed w it h t h e n n a la n a l y s i s舊認) 明 di n 丘 a r e ds P e c t l u ma n a l y s i s . I tc a n 郎 c u m u l a t e d a t a f o r t h e r e s e a r cho f t h ea c c u mu 1 a t i o n a n d d e c o m

13、P o s i t i o n o f s o i l o r g a D 1 c m a 比 e r ， t h e s i t u a t i 0 n o f s o i l f e r t 1 1 i t y a n d s o i 1m ic r o o r g a nl s m ， 陰 da l s o c a n P r o v i d e f o u n d a t io n s f o r s o i l a n dw

14、a t e r c o n s e r V a t i o na n dt h er ec o ls t r uc t i o n o f e n v i r o n me n t . 1 七 e m川 nc o n cl u si o n s 、 v e r ea s f oU o w s :1 . T h e v e g e t a t i o n t y P e s m a d e a s i 如f i c a n t e f e

15、c t o n t h e c o n t e n t 0 f s o i l o r g a n 1 c m a t e r ，t o t a 】 N ， a v 幻 l a b l e N ， a va i l a bl e Pa nd a v 苗 l a bl e K ， a nd t h e n u t r i e n t c o 掀 e n ta l m o s ti n c r e a s e df o I I o w e

16、d b y t h e s e q ue n ce s o f v e g e t a t i 0 n s u c c e s s i o n . T h e r ei s n o s i 娜f i c 以 e f ec t o n t o t a 1 Pa nd t o t a 】 K ， t h e s n i l n u t 對 即t s i n a b a nd o ne df i e l d 、 v e r e l o w e

17、 r t h a n t h o se o f f a n 刀 l a nd ， w h l c hp r o v e d t h a tt h e c o n d i t i o no f a g r o e c o t y P e b a d a c e r t a i n P r o t e c t iv e e f ec to ns o i l f e r t i l i t y . I n t h eh i l l a 丁 e

18、 a o f t h e L o es s P l a t e a u ， 咫 b u i l d i n g o f f o r e s t f i ’ o n l c r o P l a n di n s l o P e s a nd V e g e t a t i o nr e c o v e r yc o u l d l m P r o v e t h e s t a l 舊 s o f s o i l n u 州e n i s

19、 ·2 . T h e r e w e r e i n cr e a s i n gt r e n d s i n a mo u n t o f t h 陽 e t y Pe s o f s o i l m i c Z ’ O0 r g 助i s m( b a c t e r i a ，允 n g i a n d a c ti n o m y c e s ) b a s i c a i l y d u r i n g t h

20、e s u c c e s s i o n f r OmP i o n ee r 1 b r e s t c o m u n l t yt ot o Pc o I n n 1 u ni t y . B e s i d e m i c r o b i a l b i o m a s sC a ndPw e把 h i g h e ri nc r o P l a n d ， 出 e r e 、 v e r ed ow n t r e n d

21、s i n m ic r o b i a lb i o m a s s C ， Na nd P f o l l o w e d 勿v e ge t a t 1 0 n s u cc e s s i o n ， a nd t h e s o i lm i c r o b i a Ib i o m a s s e su n d e rd i f er e n tv e g e t a t i o n w er e d i 月 七 r e n

22、 ts i 娜f i c a n t ( P < 0· 0 5 ) ·C o r el a t io n a na l y s i s i n d i c a t e d t h a tt h e r e w er et i g h t c o r el a t i v i t i e s b e 1 w e e n s o i l m ic r o f l o 低 5 0 1 1mi c r o b i o