极端干旱区花花柴(Karelinia caspia)和胡杨(Populus euphratica)叶凋落物分解和养分释放特征

为研究凋落物在极端干旱区的分解规律,利用凋落物分解袋法,以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲地区优势物种花花柴(Karelinia caspia)和胡杨(Populus euphratica)叶凋落物为研究对象,模拟自然状态,分别在3种生境下:土壤表层0 cm、土壤埋深2 cm、悬挂1 m进行凋落物分解试验,探究不同分解位置下的凋落物质量分解和碳(C)、氮(N)元素含量释放特征。结果表明:不同植物的质量损失率在不同分解位置处理下均存在显著差异,土壤表层0 cm处理下凋落物质量损失显著高于悬挂1 m和土壤埋深2 cm。至凋落物分解试验结束,花花柴质量损失率依次为:土壤表层0 cm(19.91%)>悬挂1 m(15.99%)>土壤埋深2 cm(12.35%)。胡杨质量损失率依次为:土壤表层0 cm(24.15%)>悬挂1 m(13.44%)>土壤埋深2 cm(8.72%)。在整个分解过程中,两种植物叶凋落物N含量呈富集现象,C含量呈释放状态。在不同分解位置下,N元素富集量和C元素量损失差异显著,土壤表层和土壤埋深2 cm凋落物N元素富集量均小于悬挂1 m凋落物,C元素损失量均大于悬挂1 m凋落物。Olson指数衰减模型对凋落物质量残留率进行拟合,两种植物的分解常数k值大小排序均为:土壤表层0 cm>悬挂1 m>土壤埋深2 cm。凋落叶质量残留率多因素方差分析表明在不同分解时间和不同分解位置对凋落物质量残留率影响显著(P<0.01)。在极端干旱区,掩埋条件不是驱动凋落物分解的主要因素,影响凋落物分解的因素主要是光降解。

2006-2018年策勒绿洲农田不同施肥量对土壤养分的影响

为研究不同施肥量施入对策勒绿洲农田土壤养分的影响,以极端干旱环境下的塔里木盆地南缘策勒绿洲为研究区域,3种典型不同肥力投入农田以绿洲边缘3种典型不同肥力投入农田:高投入农田,常规投入农田,无施肥新垦农田为研究对象,并另选取一块未开垦样地为对照样地,自2006—2018年,采样时间为2006—2010年、2017—2018年,分析了4块样地土壤有机质含量等6项指标变化。结果表明:2006—2018年,研究区高投入农田样地的有机质含量、全氮含量、碱解氮含量、有效磷含量显著高于常规投入农田、无施肥新垦农田和未开垦对照样地;未开垦对照样地速效钾含量显著高于其他3块样地;对2006—2018年土壤养分平均值进行分析,高投入农田土壤养分提高效果更好,有机质含量、全氮含量、碱解氮含量、有效磷含量相比未开垦对照样地分别增加204.22%,146.73%,46.45%,633.75%;各样地土壤pH值与有机质含量有极显著的正相关性(p<0.01),与速效钾含量呈显著或极显著的负相关性,有机质含量与全氮和有效磷含量有极显著的正相关性(p<0.01)。本研究可为绿洲开垦过程农田进行合理肥力投入及可持续性管理提供参考。

极端干旱区沙土掩埋对凋落物分解速率及盐分含量动态的影响

极端干旱区由于降水稀少,植被盖度低,太阳辐射强烈,以及土壤稳定性差,导致其凋落物周转不同于非干旱区。为探究极端干旱区凋落物分解规律,该研究利用凋落物分解袋法,以塔克拉玛干沙漠南缘沙漠-绿洲过渡带优势物种花花柴(Karelinia caspia)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和胡杨(Populus euphratica)凋落叶为研究对象,设置不同的沙土掩埋处理:地表、2 cm和15 cm埋深,以模拟自然条件下凋落物分解环境,测定分解过程中凋落物质量和水溶性盐的变化特征。结果表明:极端干旱区凋落物分解速率与凋落物初始碳(C)含量、氮(N)含量、C:N和木质素含量的关系与非干旱区存在较大差异,在地表处理下,木质素含量越高,质量损失越快。不同分解环境下凋落物质量和水溶性盐损失具有显著差异,与15 cm埋深相比,地表和2 cm埋深处理显著增加了凋落物的质量损失和水溶性盐总量损失。地表处理增加了凋落物分解前期的水溶性盐溶解量。该研究表明,极端干旱区凋落物分解的驱动机制具有独特性,由于降水稀少,土壤微生物的活性较低,掩埋深度不是驱动凋落物分解的主要因素,极端干旱区凋落物的分解主要受其他非生物过程如太阳光辐射的影响。