不同植被恢复模式下三峡库区万州段消落带土壤养分及其空间分布特征

消落带植被状况与水位消涨是影响土壤养分及其分布的重要因子。本文以三峡库区万州段消落带为研究地点,通过对人工和自然恢复样地沿海拔梯度对土壤进行取样和分析,揭示了不同恢复模式下消落带土壤养分及其空间分布特征。研究结果表明,植被恢复模式对土壤养分有显著影响,人工恢复样地消落带主要土壤养分含量总体高于自然恢复样地,显示人工恢复能有效促进土壤养分在植物群落中的积累;在库区反季节水位消涨的作用下,人工恢复地消落带土壤养分沿海拔梯度呈先增加后减少的空间分布格局,土壤养分含量在消落带中部(海拔165 m)达到最高值,而自然恢复地土壤有机质和全氮的空间分布则随海拔梯度增加而增加,以消落带上部(海拔175 m)的值最高。土壤养分的空间分布格局源自于不同海拔梯度的消落带受水位消涨扰动程度以及植被恢复状况的差异,植被恢复模式对土壤养分的空间分布仍有一定影响。今后应在消落带上部进一步引种适宜的乔灌木物种,不断提高消落带植被对土壤养分的固持能力。

香溪河消落带人工构建与自然恢复植物群落的差异性

三峡工程修建后所形成的大幅度、反季节水位消涨节律使得库区消落带植物群落及其生态功能严重退化,积极开展消落带植物群落的生态恢复有利于改善库区的生态环境。以香溪河消落带为例,通过对人工恢复地和自然恢复地植物群落的野外调查,研究了不同恢复模式下植物群落的物种组成与结构、物种多样性以及群落生物量特征,以客观评价不同模式对植物群落恢复的影响。结果显示:(1)人工与自然恢复模式下的消落带均形成了以1年生和多年生草本为主的植物群落,其中人工恢复样地中共有草本48种、灌木6种,自然恢复样地中有草本42种,无灌乔木分布;(2)人工恢复地植物群落的物种多样性略高于自然恢复地,自然恢复地植物群落的物种多样性随海拔梯度的增加呈先增加、后减少的变化趋势,而人工恢复地因在消落带上引入了灌木物种呈先增加、后减少、再增加的趋势,植物群落组成在不同海拔梯度也呈相应的变化;(3)2种恢复模式下植物群落生物量均随着海拔梯度的增加而逐步增加,但人工恢复地草本植物群落的生物量显著高于自然恢复地,其中总平均生物量高出27.5%,海拔145 m及165 m处的生物量分别高出62.7%和69.4%。实验表明,人工恢复通过引入灌木物种和增播草本植物,在一定程度加快了消落带的恢复进程,增强了植物群落的稳定性。

三峡库区水位消涨对杉木溪消落带土壤性质的影响

为了准确揭示杉木溪消落带土壤养分及其空间分布对三峡库区水位消涨及其所带来的环境变化的响应,2014年研究了5个完整水位消涨周期的不同海拔梯度和土层深度土壤。沿海拔梯度分别在150、155、160、165、170、175 m处各设置1个样带,180 m处设置1个对照样带,每样带设置5个样方,在各样方内选取4个角及中心点共5个样点,用土壤采集器分别在0～5、5～10和10～15 cm土层分层采集土样。结果表明,在水位消涨的作用下,消落带土壤养分含量显著下降,有机质、全氮和全磷含量与非消落带土壤相比分别减少了14.55%、20.00%和26.12%,土壤p H值则显著增加。水位消涨还导致消落带土壤养分随海拔梯度呈显著的空间变化。其中,有机质、全氮和全钾含量以中部消落带土壤的含量最高,全磷含量则以中下部消落带土壤的含量最高,而土壤p H值随着海拔梯度的减少而增加。消落带和非消落带土壤养分在不同土层之间有着显著差异,有机质、全氮、全磷含量随土壤的加深而显著减少。在水位消涨的影响下,消落带表层土与下层土有机质和全氮含量的差异显著减少,而全磷和全钾含量的差异则有所增加。

土壤有机质与土壤微生物量氮的关系浅析

通过对不同肥力土壤有机质含量的农田研究，土壤微生物量氮随土壤有机质含量的增加而增加。对玉米不同生长周期土壤微生物量氮的测定表明，拔节期含量最高，灌浆期最低。有机肥或者无机肥施入土壤后，土壤微生物氮的含量都会得到增加，有、无机肥配合正交互作用明显。土壤微生物氮的含量从北到南的区域性变化不明显。土壤有机质的分解以及转化成有效成分是靠土壤微生物，同时土壤微生物的土壤中的无机营养元素也会起到保留作用。土壤养分转化与循环、生态平衡的维护及环境的保护中土壤微生物也有不可忽视的贡献。

不同植物恢复模式下香溪河消落带土壤种子库特征及其对水位消涨的响应

三峡工程修建所引起的库区水位消涨幅度和节律的改变,导致了消落带植物和土壤种子库的退化,恢复消落带植物和土壤种子库成为消落带生态保护的关键问题。通过样方调查和种子库萌发实验,研究了三峡库区香溪河人工和自然植物恢复模式下消落带土壤种子库的组成与分布特征、土壤种子库与地上植物相似性以及它们对库区反季节水位消涨节律的响应。研究结果表明,植物恢复模式对消落带土壤种子库的物种组成和物种多样性及其空间分布有一定程度的影响;在植物人工恢复采样地,土壤种子库含有44种物种的种子,以消落带上部的物种最丰富;在植物自然恢复采样地,土壤种子库含有50种物种的种子,以消落带中部的物种最丰富。在水位消涨的影响下,消落带土壤种子库的物种组成和物种多样性都趋于简单,物种生活型以一年生草本植物为主。植物恢复模式和水位消涨还引起消落带土壤种子库种子数量空间分布格局、种子库与地上植物相似性的变化。水位消涨增加了土壤种子库与地上植物的相似性,并使得两种植物恢复模式下的土壤种子库的最高种子密度都出现在消落带中部(海拔165 m处),但是人工恢复区土壤种子库的平均种子密度显著低于自然恢复区,其土壤种子库植物种子与地上植物的相似指数略高于自然恢复区。目前三峡库区所采用的消落带植物人工恢复技术在土壤种子库的恢复方面存在一定局限性,今后应在物种的配置上作进一步的改进。