塔里木河中游不同生境胡杨林土壤有机碳及活性组分特征

以塔里木河中游不同生境典型胡杨河岸林为研究对象,分析旱生、中生和周期性水淹3种不同生境下0~100 cm土体中土壤有机碳及活性组分含量变化特征。结果表明,1)3种生境胡杨林SOC含量均值依次为中生(3.65 g/kg)>旱生(3.56 g/kg)>周期性水淹(3.35 g/kg);随土壤深度的增加,SOC含量均呈波动性下降趋势。2)3种生境土壤MBC含量均值依次为中生(408.93 mg/kg)>周期性水淹(289.80 mg/kg)>旱生(182.75 mg/kg),而EOC和DOC含量为周期性水淹(2.28 g/kg、104.39 mg/kg)>中生(1.92 g/kg、67.40 mg/kg)>旱生(1.89 g/kg、57.79 mg/kg);随土壤深度的增加,EOC含量总体增加后降低,DOC含量呈降低趋势;MBC在不同生境和土层间均差异显著(P<0.05);EOC仅表层(0~10 cm)与下层(60~100 cm)差异显著(P<0.05);中生生境DOC土层间差异显著(P<0.05)。3)40~100 cm土层MBC/SOC、20~60 cm土层EOC/SOC、10~100 cm土层DOC/SOC在3种生境间差异显著(P<0.05)。4)3种生境SOC与DOC均呈显著正相关(r>0.58,n=15),活性组分之间相关性在中生生境下最显著。综合以上分析,不同生境和土层对SOC及活性组分含量产生显著影响,旱生和周期性水淹生境SOC及活性组分含量在0~20 cm土层维持着较高水平,中生生境则在20~40 cm土层保持着较高的SOC活性组分分配比例,其土壤微生物活性最高,SOC转化速率较高。

流域水文变化对胡杨荒漠河岸林林窗及形成木特征的影响

林窗作为森林生态系统得以长期维持的主要驱动力之一,能够促进森林的自然更新与演替、优化森林结构和养分循环,从而提高生物多样性及生态系统服务功能。基于塔里木河中游历年径流量、耗水量与地下水埋深等水文数据,利用回归模型、拟合优度t检验与种群结构动态定量相结合的方法,分析了研究区水文条件对胡杨荒漠河岸林林窗数量及其形成木种群结构与动态的影响。结果表明:1)1970年前塔里木河中游水量较为充足,在一定程度上可满足胡杨生存发育的需水量。自1980年来,塔里木河中游年径流量(R2=0.785,P<0.01)与耗水量(R2=0.524,P<0.01)呈明显减少趋势、地下水日益匮乏,其埋深呈直线下滑趋势(R^2=0.8618,P<0.01)。这导致河道两岸的胡杨林生态用水日益紧缺,从而引起胡杨林林窗现象频繁出现,尤其是在1997—2006年期间。2)随着中游年径流量与耗水量逐渐减少、地下水埋深逐渐增加,林窗内胡杨形成木数量则变为增长趋势。3)林窗形成木除1957—1966、1967—1976年属衰退型外,1977—1986、1987—1996、1997—2006和2007—2016年均呈现增长型特征。特别是林窗内胡杨形成木Ⅱ级幼龄树大幅度增加,其表现出胡杨林年龄结构的老龄化特征。4)由模型显示,林窗及其形成木数量与径流量之间存在显著性负相关,径流量降至17.81×10^8m^3时,林窗内的胡杨将面临高峰死亡。由此可知,在干旱区水文条件是决定胡杨生死的主导因子,也是塔里木河中游荒漠河岸林林窗形成的主要原因。