休牧后土壤养分空间异质性和植物群落α多样性

分析了内蒙古温带典型草原休牧 4年后的草地土壤养分空间异质性和植物群落α多样性。结果表明 :休牧后 ,土壤养分的空间异质性呈不同程度的增大趋势 ,随机性因素所占比例增加 ;物种多样性指数和均匀度指数均有降低趋势 ,即群落物种多样性增加 ,均匀度降低。不同放牧率退化草地休牧过程中 ,植物群落的生物量、群落高度、群落盖度和群落物种多样性与土壤养分分布均表现一致的正相关关系 ,但只有植物群落生物量和群落高度与土壤有机碳、全氮、无机氮、土壤有效磷和有效硫相关性显著 (P <0 0 5 )。围封禁牧只是退化草地的一种利用方式 ,在围封一定时期后还要进行适度放牧或刈割 ,以保持草地植被的一定均匀度 ,防止 2次逆行演替发生。     

黄河三角洲湿地不同植被群落下土壤养分含量特征

以黄河三角洲潮上带湿地为对象,通过采样、分析,研究了4种典型的植被群落下水盐梯度和土壤养分含量的变化特征.结果显示,沿植物群落演替方向,土壤水分含量无显著差异,土壤盐分呈逐渐降低的趋势,在一定程度上反映了植物群落的不同演替阶段.在这种水盐梯度下,植被群落的变化能够影响土壤养分含量,沿着植被演替方向,全碳与有机质含量随着演替方向呈先逐渐降低后增加的趋势,土壤碳氮比((C/N)在植被演替中期相对较高;全氮含量沿着演替方向呈现增加趋势,硝态氮与铵态氮先增加后降低;全磷与有效磷随演替变化系数较小,演替中期各理化性质变异系数相对较大.各群落土壤C/N值均小于25.相关分析表明,全氮、有机质与有效磷两两显著相关(p<0.01),有效磷还与含水率显著相关(p<0.05),硝态氮、钱态氮和全磷未显示出与其他理化性质的相关关系.含水率与pH值显著相关(p<0.05),且二者均与土壤盐分显著负相关(p<0.01).     

紫色土坡地尺度土壤养分的空间变异特性

利用地统计学方法,结合坡地土壤养分采样分析与G IS技术,分析紫色土坡地土壤养分空间变异特征。结果表明地块尺度上土壤养分的空间变异特性和空间相关性具有明显特征,其中土壤有机质、全氮和有效磷具有很强的空间异质性;碱解氮和pH具有中等的空间异质性;而速效钾不具有空间异质性。利用克里格法进行插值并绘制各养分属性的等值线图,表现出空间分布的类似性,但因微地形和耕作管理的影响而表现出各自的规律性,其中土壤有机质、全氮和有效磷的分布具有相似性,而碱解氮、速效钾和pH具有明显不同的分布规律。对典型地块的空间异质性分析有助于坡地和小流域尺度的土壤采样和调查分析,同时对地块水文过程分析和模型应用有重要参考价值。     

陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤养分特性研究

对陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤养分(土壤有机质、全氮、速效钾和速效磷)的变化规律进行研究,结果表明:①陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤有机质、全氮和速效钾在水平和垂直方向都具有空间异质性,土壤速效磷空间分布较均一。②陕北沙区天然臭柏灌丛地、油蒿覆盖地和裸地三生境,对不同土壤养分的空间异质性作用不同,对土壤养分的富集能力也不同。臭柏灌丛地对土壤有机质和全氮的富集能力最强,对土壤速效磷的富集能力最弱;油蒿覆盖地对土壤速效钾和速效磷的富集能力强;裸地内土壤养分少且分布均匀。     

丹霞地貌桫椤群落土壤养分及有机质的垂直分异

黔北丹霞地貌是桫椤(Alsophila spinulosa)种群集中分布区,不同物种组成的桫椤群落在土壤养分是如何随土层深度垂直分布的特征缺乏关注。探索桫椤群落土壤养分及有机质含量随土层深度的变化特征,对深入探索桫椤种群濒危机制及保育技术具有重要意义。论文选择贵州赤水和习水国家自然保护区丹霞地貌4个典型桫椤群落样地进行样方调查,并采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm土壤样品,测定土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量,分析不同群落样地和不同土层深度对土壤性质的影响。结果表明:不同桫椤群落类型和土层深度共同影响土壤全氮和有效态氮、磷、钾含量和有机质含量,且二者交互作用对有效态养分和有机质显著影响;土壤全氮、碱解氮、速效钾和有机质含量,N/P、N/K、P/K比率随土层深度增加而降低,而速效磷则是随土层深度增加而增加趋势。研究表明,黔北丹霞地貌桫椤群落土壤养分和有机质含量随群落物种组成和土层深度变化而垂直分异。     

荒漠草原2种群落灌丛堆土壤水分的空间特征

【目的】为阐明植被群落与土壤水分空间异质性的关系。【方法】以荒漠草原2种灌丛堆为对象,运用地统计学方法研究了不同灌丛堆(白刺、沙蒿)3种生境(冠下、冠缘、空地)及不同土层土壤水分的空间异质性(c.v.)。【结果】结果表明:土壤水分的空间异质性明显,不同群落类型土壤含水量之间的差异表现为不同群落类型之间大于同一群落不同生境大于同一群落同一生境不同土层,其含水量最大差异分别为162.28%、74.66%、97.44%,在空地20~40 cm土层中,沙蒿沙堆土壤含水量达到白刺的2.62倍;在同一群落之间土壤含水量和水分空间异质性表现为空地冠缘冠下;在同一群落同生境中随着土层深度的增加,土壤水分含量增加,变化明显,异质性增大。【结论】荒漠草原自然形成的沙堆微地形地貌引起各非生物要素在空间上的重新分配作用,显著影响土壤水分空间异质性特征。     

皇甫川地区枯枝落叶的分解及其对土壤生物环境的影响

在内蒙古荒漠化草原皇甫川地区,采用网袋法比较研究了具有优势分布的禾草、松树叶和杨树叶的枯枝落叶的分解速率,建立了有机碳残留量与时间的动态模型。不同枯枝落叶在其分解中营养元素的转化并不相同,禾草和油松叶的氮、磷均较快释放,而分解快速的杨树叶中出现氮和磷的固定;枯枝落叶的快速分解会引起土壤的氮和磷元素的周期性短缺。枯枝落叶分解对相应土层的生物学活性产生刺激作用,可促进土壤生物环境的改善。     

不同利用年限茶园土壤的化学及微生物生态特征研究

通过对荒土、茶园枯枝落叶层及4个不同利用年限茶园土壤的活性铝、酸度、基础呼吸量、微生物群落结构等分析，研究茶园利用年限对土壤化学及微生物生态特征的影响。结果表明，土壤有机质和全氮含量、活性铝、酸度等化学性质均随着茶树种植年限的增长而增加；同时，土壤微生物生物量、基础呼吸、代谢商及微生物群落结构亦随着利用年限发生了系统变化；试验表明枯枝落叶是影响茶园土壤微生物群落结构的重要因素之一。     

草原退化过程中土壤碳氮分布与群落生物量的关系

为了有效开发利用草原、维护草原生态系统良性循环,以内蒙古呼伦贝尔克鲁伦流域的克氏针茅(Stipa krylovii)典型草原为研究对象,通过设置不同放牧强度的天然草原试验样地,采用野外实地调查与室内分析法,研究不同放牧强度下土壤碳-氮空间分布格局以及其对植被生产力的影响。结果表明:不同放牧梯度上植物地上生物量变化趋势为:轻牧中牧重牧;不同放牧梯度上的土壤有机质碳含量有显著差异性,变化表现为:轻牧重牧中牧;不同放牧梯度上的土壤氮含量有显著差异性,且轻牧重牧、轻牧中牧,中牧、重牧变化关系不显著;不同放牧梯度上,土壤C/N值与植物生物量均保持一种相对稳定的关系。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化阶段土壤养分的变化

【目的】研究巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤理化性状、土壤养分特征,为退化草地合理利用提供理论依据。【方法】采用常规土壤理化性质测定方法,对巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、土壤水分及容重等特征进行分析。【结果】随着草地退化程度的加剧,土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、含水量均呈下降趋势;而容重和pH值呈增加趋势;与未退化草地相比,重度退化草地土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和含水量分别降低了25.22%~31.96%、37.69%~48.44%、28.00%~30.24%、35.53%~52.47%、33.89%~44.84%和35.44%~57.62%;重度退化草地20~30 cm土层速效钾含量显著高于未退化草地,是未退化草地的1.96倍;全钾含量对退化程度的响应不明显(P>0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤养分含量明显下降。     

内蒙古典型草原土壤微生物生物量研究

在内蒙古锡林河流域和皇甫川流域的典型草原,分别以放牧退化梯度和不同植物群落两系列的土壤样品作为研究对象,测定了土壤微生物生物量碳、氮,分析了其与放牧强度和地上植物群落的关系,以及土壤微生物生物量在内蒙古草原的生态分布变化.结果表明,内蒙古草原土壤微生物量碳、氮含量与土壤有机碳、全氮含量具有很好的相关性,可以作为评价草原土壤肥力的生物指标.过度放牧会导致土壤微生物生物量降低.不同地上植物群落维持的土壤微生物量不同.内蒙古草原沿东西走向土壤微生物量总体呈下降趋势.     

锡林郭勒草原灌丛化对灌丛间地草本群落物种多样性和生物量的影响

目的灌丛化是全球性的热点问题,草原区灌丛化必然会改变草原生态系统的结构与功能。本文通过研究灌丛化对群落的物种多样性及生物量的影响,对后续治理和控制草原区灌丛化提供参考依据。方法对内蒙古锡林郭勒典型草原区灌丛化样地进行群落生态学调查,依据灌丛特征及灌丛间地草本群落特征,提出典型草原灌丛化指数（TSSEI）,并对草原灌丛化等级进行划分,分别定义为轻度灌丛化草原（Ⅰ级）、中度灌丛化草原（Ⅱ级）和重度灌丛化草原（Ⅲ级）;对不同灌丛化等级样地内的灌丛特征指标、灌丛间地草本植物群落的α多样性指数及草本群落的生物量进行单因素方差分析、Pearson相关性分析、LSD多重比较分析。结果通过分析发现:（1）Ⅰ级与Ⅱ级灌丛化样地之间的丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson多样性指数均无显著性差异,但是均显著高于Ⅲ级灌丛化样地,即当灌丛化程度从中度灌丛化向重度灌丛化发展时,灌丛间地群落的物种多样性是显著降低的,重度灌丛化样地灌丛间地群落的物种多样性最低。（2）不同灌丛化等级样地中的灌丛间地地上生物量与灌丛间地枯落物的质量均无显著性差异;灌丛间地地下生物量与灌丛间地总生物量在Ⅱ级灌丛化样地中最低,Ⅲ级灌丛化样地中最高,其中Ⅰ级灌丛化样地的灌丛间地地下生物量和灌丛间地总生物量与Ⅱ级和Ⅲ级灌丛化样地无显著差异。（3）TSSEI与Shannon-Wiener指数和Simpson指数呈极显著负相关（P < 0.01）,与丰富度指数呈显著负相关（P < 0.05）,与Pielou均匀度指数呈极显著正相关（P < 0.01）;TSSEI与灌丛间地草本群落的地上生物量、地下生物量、灌丛间地枯落物及灌丛间地总生物量均无显著相关性。结论研究认为,典型草原轻度及中度灌丛化对于灌丛间草本群落物种多样性并不构成显著影响,重度灌丛化将显著降低灌丛间地草本群落物种多样性。典型草原灌丛化对灌丛间草本群落地上生物量及枯落物质量没有显著影响,重度灌丛化样地的草本群落地下生物量及总生物量显著高于中度灌丛化样地。典型草原灌丛化现象显著影响灌丛间地草本群落的物种多样性,而对于灌丛间地草本群落的生物量的影响较小,均不存在显著相关性。      

桂西北细叶云南松天然林凋落物及土壤养分特征

细叶云南松(Pinus yunnanensis var.tenuifolia)是南盘江流域典型的植被类型,它在该流域的水土保持、水源涵养方面扮演重要的角色,然而鲜少有人关注其林下凋落物和土壤养分特征。本研究选择经不同历史干扰后恢复形成的3种树种组成不同的细叶云南松天然次生林为对象,研究其凋落物量、凋落物养分归还量及其与土壤养分含量的相关关系。结果表明,年凋落物生物量为12 462.90～14 273.49kg·hm^-2,其中凋落叶生物量为4 047.17～7 353.23kg·hm^-2,占总量的61.1%～67.0%。凋落物生物量的月动态呈双峰型,最大值出现在4月和11月,最低值出现在9月。凋落物养分归还量以N、Ca和K较高,P较低,各组分养分归还量为针叶(16.13kg·hm^-2)>阔叶(13.20kg·hm^-2)>树枝(4.02kg·hm^-2)>杂物(10.05kg·hm^-2)。不同林分间土壤养分与各组分的营养元素归还量关系密切,其中与针叶养分归还量呈负相关,与阔叶、枝和杂物呈正相关。     

高寒矮嵩草群落退化演替系列氮、磷生态化学计量学特征

运用历史资料与实地调查相结合的方法,以多元数量统计为手段确定采样地点,以空间尺度代替时间尺度,确定演替系列,以生态化学计量学为基础探讨了高寒矮嵩草草甸退化演替系列氮(N)磷(P)含量及化学计量学特征,发现:1)高寒矮嵩草草甸土壤全量N、P含量随退化演替程度的加深而呈倒"V"字形变化趋势,速效N、P含量随退化程度的加深呈降低趋势,但土壤草甸全量及速效N/P化学计量学特征则呈现降低趋势;2)地上植物N/P化学计量学特征在整个退化演替过程没有明显的差异。说明高寒矮嵩草群落退化改变了土壤中全量及速效N、P的积累和分解速率,打破了土壤系统养分平衡模式,但并没有明显改变植物地上部分整体的N/P化学计量学特征,因此在退化演替过程中植物N/P比为草地退化诊断的惰性指标;土壤N/P化学计量学特征变化同草地退化演替过程具有较好的同步性,其对草地退化演替的敏感性较高,有可能成为未来草地退化诊断的生态指示指标。     

天津中新生态城水岸带植物群落多样性与土壤因子的关系研究

以天津中新生态城水岸带植物群落作为研究对象,运用植物生态学方法分析了近水岸、坡岸、岸上人工和自然植被带群落的的物种丰富度指数、物种多样性指数、生态优势度指数和均匀度指数以及土壤理化性质,然后对各种指数与土壤因子的关系进行了相关分析,以期为天津中新生态城水岸带人工植被群落建立的植被配置和快速绿化材料选取提供科学依据.结果表明:坡岸和岸上人工植被带的植物群落的物种丰富度指数、多样性指数都较高;3个人工植被带植物群落的优势度指数和均匀度指数无明显差别;自然植被带的物种丰富度指数较人工植被带的相差较大.土壤pH值和全P含量与中新生态城水岸带植物群落多样性具有显著相关关系,是对植物群落多样性具有较大影响的土壤因子;而土壤有机质和全N含量与植物群落多样性并无显著关系.     

西藏高原高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素

为了揭示西藏高原高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素,以西藏高原高寒草原生态系统为对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,对高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素进行研究。结果表明：西藏高原高寒草原19个草地型植物叶片碳磷比的平均值为204.53,变异系数为35.72%,植物根系碳磷比的平均值为226.29,变异系数为27.93%,总体呈现出东西部低、中间高的态势和斑块状交错分布的格局。影响植物叶片碳磷比的关键环境因子是年均气温、最冷月均气温、≥10℃积温、6—9月降水率、0~10 cm土壤容重、10~20 cm土壤含水量、土壤速效钾、水溶性碳、全氮、全磷和全钾含量;而影响根系碳磷比的关键环境因子则是最冷月均气温、≥10℃积温、年均降水量、地上生物量、土壤pH、有机质、全钾、全磷和总碳水化合物含量。     

贵州马尾松群落植物多样性与土壤酶活性

以贵州4种典型马尾松群落类型为研究对象,对不同马尾松林下植物多样性和土壤酶活性及二者之间相互关系进行研究。结果表明：(1)不同马尾松群落植被种类差异显著,其中马尾松杉木混交林植物种类最多,为23种,马尾松硬阔混交林最少,仅11种。对4个物种多样性指数的综合分析表明,灌木层物种多样性高于草本层,群落中物种多样性整体表现为马尾松杉木混交林>天然次生纯林>人工纯林>马尾松阔叶混交林;(2)不同群落间土壤理化性质差异显著,混交林土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量均高于纯林, pH值则相反,有机质和有效磷与灌木层植物多样性指数呈显著负相关(P<0.01),全钾含量与草本层植物多样性指数呈显著正相关(P<0.01);(3)不同马尾松群落土壤多酚氧化酶和酸性磷酸酶差异不显著,脲酶、β￣葡萄糖苷酶和纤维素酶活性差异显著,且与土壤全氮、碱解氮或全磷呈显著相关,这3种酶可作为不同马尾松群落类型土壤肥力状况和质量的生物学指标。     

秦岭地区2种蚂蚁巢内土壤理化性质和微生物量的相关性研究

研究了秦岭牛背梁自然保护区森林生态系统中2种优势蚂蚁(日本弓背蚁Camponotus japonicus和敏捷扁头猛蚁Pachycondyla astuta)的营巢活动对林地土壤理化性质及其微生物量的影响。结果表明:3种不同微生境(日本弓背蚁巢内、敏捷扁头猛蚁巢内及蚁巢外对照)土壤的有机质、全氮、速效氮和速效钾含量均存在显著差异(p<0.05),表现为敏捷扁头猛蚁巢内>日本弓背蚁巢内>巢外土壤;全磷和速效磷的含量虽然无显著差异(p>0.05),但与蚁巢外土壤相比,日本弓背蚁巢内速效磷含量下降了31.41%,敏捷扁头猛蚁巢内速效磷含量下降了15.09%;三者间含水量差异亦存在显著差异(p<0.05),且蚁巢内土壤均较巢外潮湿;pH值差异不显著,但蚁巢内土壤比巢外土壤略显酸性。营巢活动对土壤微生物量也产生明显影响(p<0.05),2种蚂蚁蚁巢内细菌、放线菌及真菌的cfu/g数量均显著大于巢外土壤(p<0.05),而敏捷扁头猛蚁巢内3类微生物cfu/g数量又显著大于日本弓背蚁巢内(p<0.05)。土壤理化性质和微生物量的相关性分析表明:日本弓背蚁和敏捷扁头猛蚁巢内土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾含量与其土壤中细菌、放线菌、真菌的cfu/g数量呈显著或极显著正相关;全磷含量与土壤微生物量呈不同程度的正相关;但2种蚂蚁巢内的土壤速效磷含量及pH值则与土壤微生物cfu/g数量呈显著负相关。以上结果表明,蚂蚁的筑巢活动可显著影响其巢内土壤的养分含量和微生物量,致使土壤异质性增强,从而对维持森林生态系统中物质能量循环产生重要的影响作用。     

黄竹侵入对热带林地土壤养分的影响

通过对黄竹林的入侵、定居和扩散3个演替阶段土壤养分状况的分析，探讨了黄竹林的形成和发展对土壤养分的影响。结果表明：随着黄竹群落演替的进行，土壤有机质和全氮的质量分数逐渐减小。土壤全氮质量分数分布类似于有机质，并呈现正相关性（r＝0．8586，n1＝n2＝51）；随着群落演替的进行，黄竹林地表土层的全磷质量分数和有效性磷的质量分数逐渐增大，有效性磷素的缺乏是植物生长的限制因子之一；黄竹林地土壤钾的质量分数和有效性钾的质量分数以侵入期至定居期下降 的幅度最大，此后到扩散期又稍有回升；土壤有效性钙和镁的质量分数随着演替的进行而增加。     

混播草地地上生物量与土壤主要养分变化的关系研究

试验研究结果表明:有机质与地上生物量呈极显著正相关,地上生物量越高,形成的有机质越多.在单播的紫花苜蓿中,紫花苜蓿的地上生物量与速效K呈负相关,说明生成的地上生物量越多,消耗的速效K越多.单播无芒雀麦的地上生物量与碱解N、速效P和速效K都呈负相关.在紫花苜蓿和无芒雀麦混播草地中,速效P和速效K肥的消耗最大.