荒漠区不同大小灌丛周围土壤微生物生物量及活性特征

为了解不同大小灌丛对荒漠区土壤生物学性状的影响与作用,本研究在东阿拉善荒漠区选择两组不同大小的红砂灌丛,研究其周围土壤资源的空间异质性和土壤微生物特性的变化规律。结果表明,红砂灌丛下沙堆土壤有机碳和全氮含量显著大于其内部和外部土壤,随灌丛增大,沙堆有机碳和全氮含量无显著变化,而土壤水分含量显著增加;另外,灌丛周围土壤微生物生物量碳氮含量较低,分别为55.23~113.81mg/kg和5.46~7.66mg/kg,其中,灌丛内部土壤微生物生物量碳含量和微生物熵（qMB）显著高于灌丛外部与沙堆,而土壤微生物呼吸熵（qCO2）变化与之相反;随灌丛增大,内部土壤微生物生物量与微生物活性保持稳定,变化较小。以上结果说明红砂灌丛对风蚀拦截形成的沙堆富含大量养分,但沙堆养分含量与灌丛大小无关,同时沙堆的形成对维持灌丛内部土壤微环境的稳定与健康具有重要作用。

宁夏荒漠草原柠条锦鸡儿枯落物分解特征及其影响因素

以宁夏荒漠草原柠条锦鸡儿(Caragana kornshinskii)枯落物为研究对象,利用网孔分解袋法研究了极小型、小型、中型和大型柠条锦鸡儿灌丛微生境枯落物分解率变化特征及对土壤环境的响应规律。结果表明:(1)随着分解时间延长,不同大小柠条锦鸡儿灌丛微生境土壤含水量和土壤温度均呈现出相似的分布特征,而土壤pH值和电导率随时间分布特征则受到灌丛大小的显著影响。(2)3种网孔内,不同大小柠条灌丛微生境间枯落物分解率均无显著差异性。但是,灌丛微生境中枯落物分解率受到灌丛大小和网孔大小的共同影响。(3)中型灌丛微生境中枯落物分解率在3种网孔间均无显著差异性。但在极小型灌丛微生境中,120 d时枯落物分解率表现为4 mm(40.95%)>0.01 mm(38.51%)>2 mm(32.14%),150 d时枯落物分解率表现为2 mm(37.64%)>4 mm(35.20%)>0.01 mm(26.68%)。在小型灌丛微生境中,120 d时枯落物分解率表现为0.01 mm(46.81%)>4 mm(41.07%)>2 mm(34.75%)。在大型灌丛微生境中,120 d时枯落物分解率表现为4 mm(39.65%)>2 mm(36.65%)>0.01 mm(35.96%),210 d时枯落物分解率表现为2 mm(48.05%)>4 mm(35.96%)>0.01 mm(30.80%)。(4)Olson衰减指数模型得出枯落物分解50%和95%所需时间,表现为极小型灌丛和中型灌丛微生境中均为0.95年和4.1年(3种网孔相同);小型灌丛微生境中为0.63年和2.74年(4 mm)、1.90年和8.21年(2 mm)、0.95年和4.1年(0.01 mm);大型灌丛微生境中为0.95年和4.1年(4 mm)、0.63年和2.74年(2 mm)、1.90年和8.21年(0.01 mm)。研究表明,在宁夏荒漠草原,仅灌丛大小引起的微生境差异对枯落物分解率影响较小,但灌丛大小和土壤动物类群的相互作用对枯落物分解率的影响较大。

基于网孔分解袋法的荒漠草原柠条枯落物分解过程中的养分变化

以宁夏荒漠草原柠条(Caragana kornshinskii)枯落物为研究对象,采用网袋分解法(4、2和0.01mm),研究了不同大小柠条灌丛(极小型Ⅰ、小型Ⅱ、中型Ⅲ、大型Ⅳ)下微生境枯落物分解过程中养分质量残留率变化特征。结果表明,1)分解至210d时,N、K元素在3种网孔内均呈现释放状态,而P元素和纤维素在3种网孔内均呈现富集状态。木质素仅在0.01mm网孔内的大型灌丛微生境中呈富集状态,而在极小型、小型和中型灌丛微生境中呈释放状态。2)在Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类灌丛微生境中,枯落物养分元素残留率表现为3种网孔间均无显著差异(P>0.05)。但是在Ⅰ类灌丛微生境中,N、P和K元素残留率均表现为0.01mm(-32.99%、121.03%、-2.04%)>4mm(-63.64%、14.31%、-6.95%)>2mm(-75.47%、9.79%、-36.32%),木质素残留率表现为0.01mm(-10.56%)>2mm(-46.18%)>4mm(-49.59%),而纤维素残留率表现为2mm(160.44%)>4mm(97.80%)>0.01mm(21.56%)。研究表明,在宁夏荒漠草原地区,3种网孔分解袋内不同大小柠条灌丛微生境中枯落物N、K、P元素和纤维素变化规律均相似,而木质素受到土壤动物类群分布和柠条灌丛大小的双重影响。

山西霍山灌丛空隙草本植物物种多样性与更新

采用物种重要值和物种多样性指数，分析了山西霍山灌丛空隙内主要草本组成及其多样性随灌丛空隙面积梯度的变化规律。结果表明：在自然状况下形成的〈10m2的灌丛空隙最多，占51．2％。灌丛空隙内草本植物的重要值高于灌丛下草本，且以10～20m2的空隙为最高。主要草本可分为3类：（1）对灌丛空隙更新反应不明显的草本，（2）对灌丛空隙有正更新反应的草本，（3）对灌丛空隙有负更新反应的草本。灌丛空隙内的物种丰富度、多样性指数和均匀度指数均高于灌丛下，而生态优势度均小于灌丛下，呈现“单峰型”的变化趋势，且在10～20m2达到峰值。因此，适宜大小的灌丛空隙是森林生态系统草本层植物多样性维持的重要途径。

干旱风沙区柠条枯落物对土壤节肢动物群落的影响

在干旱风沙区宁夏盐池县,选择柠条(Caragana korshinskii)枯落物,采用网孔分解袋法,研究了不同大小灌丛(极小型、小型、中型、大型)微生境柠条枯落物分解中土壤节肢动物群落分布特征。结果表明:灌丛增大导致枯落物残留量、磷(P)含量、钾(K)含量和土壤电导率显著升高(P<0.05),而纤维素含量、木质素含量和土壤p H在不同大小灌丛间均无显著差异;调查共获得土壤节肢动物10目18科,其中优势类群为镰螯螨科、腾岛螨科、甲螨亚目和球角跳科,其个体数占总个体数的67.4%;常见类群4类,其个体数占总个体数的27.3%;其余10类为稀有类群,其个体数占总个体数的4.9%。在不同大小灌丛中,柠条枯落物土壤节肢动物群落组成差异较大,反映了土壤节肢动物对枯落物微生境变化的敏感性和适应性;灌丛增大导致土壤节肢动物优势度指数显著升高(P<0.05),但土壤节肢动物个体数、类群数、香农指数、均匀度指数和丰富度指数在不同大小灌丛间均无显著差异;土壤节肢动物个体数、类群数和多样性指数均与土壤电导率、枯落物残留量、木质素、纤维素、P和K含量密切相关。研究表明,不同大小灌丛下,枯落物残留量及质量差异导致土壤节肢动物群落组成变化较大。干旱区灌丛增大促进枯落物中某些类群聚集而导致土壤节肢动物,其优势度指数显著升高,但对土壤节肢动物类群数和多样性指数影响较小。