湘中丘陵区不同植被恢复阶段林地土壤可溶性氮组分含量和密度

以湘中丘陵区的檵木—南烛—白栎灌草丛(LVR)、檵木—杉木—白栎灌木林(LCQ)、马尾松—柯—檵木针阔混交林(PLL)、柯—红淡比—青冈常绿阔叶林(LAG)作为1个恢复序列,设置固定样地,采集土壤样品,测定土壤可溶性有机氮(SON)、铵态氮(NH_4⁺—N)、硝态氮(NO_3^-—N)含量及其密度,分析SON、NH_4⁺—N、NO_3^-—N含量与土壤黏粒、全氮(TN)、有机碳(SOC)、微生物生物量的相关性。结果表明:各土层SON、NH_4⁺—N含量随植被恢复而增加,与LVR相比,LAG、PLL、LCQ 0—40 cm土层SON含量分别增加225.78%,121.22%,54.73%,NH_4⁺—N分别增加22.10%,14.74%,7.80%;而各土层NO_3^-—N含量随植被恢复先下降再增加,LAG各土层NO_3^-—N含量最高,LCQ最低;0—40 cm土壤层SON、NH_4⁺—N密度分别为143.82~528.12,55.73~65.57 kg/hm²,与LVR相比,LAG、PLL、LCQ土壤SON密度分别增加267.20%,98.40%,86.30%,NH_4⁺—N密度分别增加17.70%,7.90%和11.60%;0—40 cm土壤层NO_3^-—N密度为22.91~25.87 kg/hm²,与LVR相比,LAG增加13.16%;SON、NH_4⁺—N密度各阶段间的增长速率呈快—慢—快的特征,而NO_3^-—N呈慢—慢—快的特征;土壤理化性质和微生物生物量对SON、NH_4⁺—N的影响大于NO_3^-—N,表明植被恢复有利于土壤N养分积累,提高土壤可溶性氮组分的含量和密度,增加土壤N的可利用性。     

中亚热带退化林地土壤有机碳及不同粒径土壤颗粒有机碳的变化

采用土壤颗粒分级方法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致的4种林地:檵木—南烛—满山红灌草丛(LVR)、檵木—杉木—白栎灌木林(LCQ)、马尾松—石栎—檵木针阔混交林(PLL)和石栎-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)为对象,研究土壤有机碳(SOC)及不同粒径土壤颗粒有机碳含量随着林地退化的变化特征,剖析林地退化对中亚热带森林SOC库的影响机制。结果表明:随着林地退化,2μm砂粉粒百分含量增高,而2μm黏粒百分含量下降,土壤质地粗砂化;林地SOC含量呈负指数函数下降,LAG林地SOC库以粉粒、黏粒有机碳为分配主体,PLL、LCQ、LVR林地以粉粒、砂粒有机碳为分配主体;随着林地退化,同一土层同一粒径有机碳含量呈下降趋势,砂粒有机碳含量的分配比例明显增加,黏粒有机碳含量的分配比例明显下降,同一土层颗粒有机碳(POC)/矿物结合有机碳(MOC)值增加,SOC固持和保护作用减弱,SOC稳定性下降。群落物种组成、生物量和土壤颗粒组成随着林地退化的变化是导致林地SOC含量和稳定性下降的主要因素。     

中亚热带不同植被恢复阶段林地土壤磷库特征

以湘中丘陵区檵木—南烛—杜鹃灌草丛(LVR)、檵木—杉木—白栎灌木林(LCQ)、马尾松—柯(又名石栎)—檵木针阔混交林(PLL)、柯—红淡比—青冈常绿阔叶林(LAG)4种林地为对象,采用Tiessen和Moir修正后的Hedley磷(P)分级方法,研究不同植被恢复阶段林地土壤P各分级组分含量及其组成比例。结果表明:随着植被恢复,同一土层全磷(TP)、总无机磷(Pi)、总有机磷(Po)含量增加,NaHCO_3-Pi、NaOH-Pi、HCl-Pi和NaHCO_3-Po、NaOH-Po属于快速积累型,Residual-P属于缓慢积累型,Resin-Pi属于稳定型;不同植被恢复阶段林地土壤Pi以NaOH-Pi为主,Po以NaOH-Po为主,土壤P以Residual-P和Po为主;随着植被恢复,同一土层Po含量占TP的百分比增加,Pi先增加后减少,而Residual-P逐渐下降;不同林地土壤TP及P各分级组分含量均随着土壤深度增加而降低;随着植被恢复,群落植物多样性、群落生物量和凋落物层养分含量及质量的变化显著影响着土壤P各分级组分的含量及其组成比例。