滇中退化山地不同植被恢复下土壤碳氮磷储量与生态化学计量特征

植被恢复对土壤营养元素的存赋及其生态化学计量特征的影响广受关注,为了深入了解不同植被恢复类型下土壤碳、氮、磷储量与生态化学计量特征,选择滇中地区退化山地飒马场流域具有代表性的4种不同修复阶段的典型植被(荒坡灌草丛、云南松林、针阔混交林和次生常绿阔叶林)为研究对象,分析了不同植被类型下不同深度土壤中有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)储量和化学计量变化特征。结果表明,退化山地的植被恢复显著改变土壤碳氮磷储存能力和化学计量比,这种改变作用整体上随土壤深度增加而降低。其中,在0—60 cm土层上,SOC储量在次生常绿阔叶林最高,达123.41 t/hm^2,其次是针阔混交林(115.69 t/hm^2)和云南松林(93.08 t/hm^2),荒坡灌草丛(89.56 t/hm^2)最低;TN储量针阔混交林(4.91 t/hm^2)>次生常绿阔叶林(4.58 t/hm^2)>云南松林(4.43 t/hm^2)>荒坡灌草丛(3.98 t/hm^2),4种植被类型间差异显著;TP储量云南松林最高(2.57 t/hm^2),次生常绿阔叶林(2.2 t/hm^2)最低;4种植被类型下土壤C/N介于15.77—30.18,C/P介于29.24—65.33,N/P介于1.28—2.68之间,在0—60 cm土层上均以次生常绿阔叶林最高。植被类型和土壤深度及其交互作用显著影响研究区的SOC、TN和TP储量和化学计量比。分析认为,退化山地不同植被类型对土壤碳氮磷储量和化学计量的影响过程复杂,修复演替进入到次生常绿阔叶林阶段土壤理化性质显著提升,该地区植被修复主要受到氮的限制。研究表征了滇中退化环境植被恢复过程中土壤主要元素变化特征,为揭示植被恢复与土壤生态功能演变关系提供数据支持。

滇中富磷区与贫磷区云南松群落差异与土壤磷素研究

以同在滇中地区磷素差异较大的富磷区与贫磷区的云南松林群落及其土壤为研究对象,采用Sui修正后的Hedley磷素分级,研究了土壤磷素的有效磷特征和土壤其他养分因子,分析了2类云南松群落的结构及其差异。结果表明,富磷区土壤全磷含量显著高于贫磷区,虽然两地活性磷(H_(2)O—P_(i)、NaHCO_(3)—P_(i)和NaHCO_(3)—Po)含量都低于10%,但富磷区活性磷含量显著高于贫磷区,贫磷区有机磷含量高于无机磷含量,富磷区却相反;富磷区其他土壤养分如全氮、有机碳含量也显著高于贫磷区。富磷区云南松群落林木密度、Shannon-wiener指数、Simpson指数、Pielou指数均高于贫磷区云南松群落,而平均株高、平均胸径、冠幅低于贫磷区云南松群落。讨论认为,在贫磷区云南松与富磷区云南松群落的生长发育与营养策略有关,在磷素匮乏的地区,植物群落为了维持正常生长而进行紧密磷素循环,植物和微生物主要利用的磷素来自有机磷的矿化与溶解,并最大限度地减少生物地球化学循环的磷损失;但在磷素极其充沛的地区植物和微生物群落更加倾向将磷素从土壤矿石转移到生物地球化学磷循环中,对于当地植物和微生物来说,紧密的磷素回收就显得无关紧要。两地云南松群落结构的显著差异与地表磷素含量关系密切,富磷区因土壤磷含量丰富,并且引起其他营养资源丰富,从而能够维持更多种类的植物,同时相应地降低云南松在群落的生态优势;相应地贫磷区磷素成为限制因素,并且其他营养资源也相对短缺,从而不能支持更高水平的植物多样性,云南松因具有较强竞争力而生态优势更高。