氮沉降与降雨变化下中小型土壤动物对凋落物分解的影响

土壤动物是凋落物分解、养分转化过程的重要调节者,全球变化驱动的氮沉降与降雨变化通过改变其分解环境和土壤动物群落结构,进而影响凋落物分解进程。为了探究中小型土壤动物对凋落物分解的贡献受氮沉降和降雨变化的影响,本研究利用不同网孔(2 mm和0.01 mm)的凋落物分解网袋法,以建群种短花针茅为研究对象进行野外分解试验。试验采用裂区设计,主区为自然降雨(CK)、增雨30%(W)和减雨30%(R)3个水分处理,副区为0(N₀)、30(N₃₀)、50(N₅₀)和100(N₁₀₀) kg·hm^-2·a^-1 4个氮素处理。结果表明: 1)降雨变化显著影响了凋落物的分解速率,增雨处理中凋落物的分解速率加快,且随着氮添加浓度的升高,凋落物重量残留率逐渐降低,100 kg·hm^-2·a^-1时分解速度最快;在减雨处理与对自然降雨处理中凋落物的分解速率则呈先降低后升高的趋势,在50 kg·hm^-2·a^-1时分解速度最快。氮沉降和降雨变化对凋落物分解无显著的交互作用。2)在整个分解过程中,共捕获中小型土壤动物1577只,隶属于1门3纲13目(含亚目)49科,优势类群为蜱螨目、鞘翅目幼虫和弹尾目;增雨施氮提升了中小型土壤动物群落的类群数和个体数。3)凋落物重量残留率与中小型土壤动物类群数、个体数均呈极显著负相关,增雨处理整体提高了中小型土壤动物对凋落物分解的贡献率。综上,荒漠草原上中小型土壤动物对凋落物的分解具有积极作用,且水分和氮素输入的增加提高了中小型土壤动物的类群数及个体数,增加了其对凋落物分解的贡献;在水分不足时,过量的氮素会抑制中小型土壤动物群落的发展,导致中小型土壤动物对凋落物分解的贡献降低。     

长白山牛皮杜鹃凋落物分解及土壤动物的作用

凋落物分解是生态系统养分循环的重要环节。土壤动物对凋落物分解具有重要作用。有关高山常绿小灌木凋落物分解及土壤动物作用的研究鲜有报道。采用凋落物网袋法对长白山北坡岳桦林带(42°03'41.23″N,128°03'12.75″E,1900 m)牛皮杜鹃(Rhododendron chrysanthum)凋落物的分解过程进行了为期1a的野外观测与室内试验研究,采用4、2 mm和0.01 mm三种网孔凋落物袋来控制不同体型的土壤动物的参与,以研究凋落物的分解率、养分动态及土壤动物在凋落物分解中的作用。结果表明,4、2 mm和0.01 mm网孔凋落物分解率分别为34.19%、31.22%和25.45%。分解率表现出显著的季节差异性。从总体上来看,网袋内凋落物的总氮含量先增后减;C/N呈下降趋势。对分解起主要作用的优势类群是甲螨亚目和等节跳科。土壤动物总个体数与养分元素的释放关系显著,中小型土壤动物对有机碳的释放起到重要作用。截至2012年10月末试验结束,全部土壤动物对牛皮杜鹃凋落物分解质量损失的贡献率为25.57%,中小型土壤动物贡献率(16.88%)大型土壤动物贡献率(8.69%)。大型土壤动物和中小型土壤动物在牛皮杜鹃凋落物分解过程中所起的作用,具有不同步性。     

鼎湖山亚热带常绿针阔叶混交林凋落物及矿质氮输入对土壤有机碳分解的影响

2010年7-12月,选取鼎湖山国家级自然保护区亚热带针阔叶混交林,采用全因子控制试验,研究不同类型的凋落物(针叶和阔叶凋落物)添加及氮处理(加氮模拟氮饱和、减氮模拟根吸收)对表层(0～10 cm)和下层(20～30 cm)土壤有机质分解(呼吸)的影响.结果表明： 2010年7-11月间,两种凋落物的添加使土壤-凋落物系统的呼吸速率显著增加,但这种影响在12月消失.减氮和加氮处理均显著增加了土壤-凋落物系统的呼吸.叶凋落物短期内完全分解,对土壤碳分解和积累的影响十分有限,可能不是该系统中土壤有机质的主要来源.通过减少土壤可利用氮模拟根系对氮的吸收能够明显促进土壤有机质的分解.     

凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性的影响机制

凋落物和林下植被在森林生态系统土壤碳、氮循环过程中发挥重要作用,目前关于亚热带杉木人工林凋落物和林下植被对土壤碳氮水解酶活性影响机制还不清楚。在亚热带杉木人工林设立去除凋落物+去除林下植被(LR+UR)、去除凋落物+保留林下植被(LR+U)、凋落物加倍+保留林下植被(LD+U)、凋落物加倍+割倒林下植被归还(LD+UC)处理。通过研究各处理对土壤环境因子(土壤温度(ST)、土壤含水量(SWC)、土壤酸度(p H)、硝态氮(NO_3~--N)、氨态氮(NH_4~+-N)、溶解性有机碳(DOC))和土壤碳氮水解酶(β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG))活性的影响,揭示凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性影响机制。结果表明:(1)通过比较LR+U和LD+U处理发现,短期内添加凋落物有增加土壤p H、NH+4-N含量和提高βG、NAG活性的趋势,但未达到显著水平(P0.05);(2)LR+UR与LR+U处理间的比较发现,去除林下植被有降低SWC、p H、NH+4-N含量、NAG活性的趋势,并显著降低了土壤DOC含量和βG活性(P0.05);(3)将LR+UR分别与LD+U、LD+UC处理进行比较表明,添加凋落物同时保留林下植被显著增加了SWC、p H、DOC和NH+4-N含量,并增强了βG和NAG活性(P0.05),而且林下植被割倒归还比林下植被正常生长更有利于土壤βG、NAG活性的提高和SWC、DOC含量的增加,但是对ST和NO-3-N含量没有显著影响(P0.05);(4)土壤水解酶活性与SWC、DOC表现为极显著正相关关系(P0.01)。总之,凋落物和林下植被影响碳氮水解酶活性的机制,主要是通过调节SWC、增加DOC含量,影响βG、NAG活性;βG、NAG活性增强也会加快土壤有机质(SOM)分解,增加土壤DOC含量。     

杉木人工林凋落物生态化学计量与土壤有效养分对长期模拟氮沉降的响应

凋落物分解的快慢和养分释放的速度决定了生态系统中土壤有效养分的供应。探讨全球变化条件下森林生态系统凋落物与土壤养分的变化规律,有利于深入认识凋落物-土壤相互作用的养分调控因素,从而揭示生态系统C、N、P循环。通过模拟氮沉降增加试验,分4个水平处理,分别为0、60、120、240 kg N hm~(-2)a~(-1)。模拟氮沉降13年后,分析了杉木人工林凋落物中不同组分(落叶、落枝、落果)生态化学计量与土壤有效养分(有效氮、碱解氮、速效磷、速效钾)的关系。结果表明:氮沉降(N1、N2和N3)显著提高了落叶和落枝的N含量,平均增幅分别为35.27%和32.21%;高水平氮沉降(N3)处理显著降低了落叶和落枝的C/N,平均降幅分别为25.95%和22.32%,但N3增加了落枝和落果N/P,平均增幅分别为38.4%和31.7%;氮沉降对凋落物各组分的C、P和C/P均影响不显著。氮沉降处理显著增加了土壤NO_3~--N和NH_4~+-N含量,均表现为N3N2N1N0,其中NO_3~--N含量更容易受氮沉降处理的影响,表现为更大的增幅。N2显著增加0—20 cm土层的碱解氮含量,N1显著降低0—20 cm土层的速效钾,但氮沉降对速效磷含量没有影响。凋落物生态化学计量与土壤有效养分之间的Pearson相关和冗余分析(RDA)表明,凋落物生态化学计量与土壤有效养分之间关系紧密,凋落物P含量(蒙特卡罗检验,P=0.018)和C/P比值(P=0.037)对土壤有效养分影响显著。凋落物中C/N比值、C/P比值与土壤有效养分呈显著负相关,其比值越高越不利于土壤有效养分的累积。     

短期氮沉降改变毛竹林凋落物和土壤有机质化学组成

为了探究短期氮沉降对凋落物和土壤有机质化学组成的影响,以亚热带毛竹林为对象,于2020年7月—2022年1月设置氮沉降增加(施氮量50 kg N·hm^-2·a^-1)处理,利用热裂解气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)技术,对毛竹林毛竹叶/根凋落物和土壤的有机质化学组分进行了分析。结果表明：与对照相比,短期氮沉降处理土壤有机质中酚类的相对含量显著增加了50.9%,而脂肪酸的相对含量显著减少了26.3%;叶凋落物中烷烯烃和木质素的相对含量显著增加了51.9%和33.5%,酚类和多糖的相对含量显著减少了52.2%和56.3%;根凋落物中多杂环芳香烃的相对含量显著减少了16.6%。土壤有机质中脂肪酸的相对含量与叶凋落物中多糖的相对含量呈显著正相关;土壤有机质中酚类的相对含量与叶凋落物中木质素的相对含量呈显著正相关,与多糖的相对含量呈显著负相关。短期氮沉降对毛竹林毛竹叶/根凋落物和土壤的总有机碳、总氮和碳氮比均无显著影响,但是会显著改变三者的有机质化学组成;另外,短期氮沉降下土壤有机质化学组成的变化受叶凋落物有机质化学组成的影响。     

长白山苔原带土壤动物群落结构及多样性

长白山苔原生态系统对环境变化非常敏感,一旦破坏很难恢复。土壤动物是陆地生态系统的重要组成部分,联系着地上和地下生态系统。为探讨长白山苔原带土壤动物群落的组成、结构和多样性特征,于2009年5月、7月和9月对上部和下部苔原带土壤动物进行了研究。研究表明:长白山整个苔原带土壤动物优势类群为甲螨亚目、节跳虫科和球角跳虫科。下部苔原亚带土壤动物个体数和类群数多,群落结构较为复杂。土壤动物的个体数随生境和时间变化有很大波动,类群数变化则较小。在7月份个体数最少,而类群数随着时间的变化有减少的趋势。土壤动物的垂直分布随时间和生境的不同而异。上部苔原亚带9月的甲螨亚目(P﹤0.01)、革螨亚目(P﹤0.05)及下部苔原亚带5月的甲螨亚目、革螨亚目、辐螨亚目(P=0.03,P=0.011,P=0.027)0—5 cm土层显著高于凋落物层;下部苔原亚带5月的球角跳虫科(P=0.001)及各月的节跳虫科和山跳虫科在各层之间存在显著差异(P=0.001,P=0.036,P=0.005,P=0.001,P=0.04,P=0.009)。两个亚带土壤动物多样性随时间的变化都有递减的趋势。土壤动物的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均是下部苔原亚带高于上部苔原亚带,而优势度指数则相反。相似性指数表明两个亚带土壤动物群落组成上存在一定的差异,各类群的相对数量差异在9月最大。下部苔原亚带的生境条件较适宜土壤动物生存,生物多样性较高。     

微地形对大西沟新疆野杏萌发层土壤因子的影响

野杏是新疆野果林的主要建群种和种质资源树种。野杏在种子萌发成苗期,幼苗的根系主要分布在0—15 cm土层中。为了阐明坡向、坡位、坡度和坡形等微地形因子对野杏种子萌发层土壤特征和养分分布的影响,在新疆伊犁州霍城县大西沟的封育野果林内(44°26′01.09″—44°26′17.12″N,80°46′27.49″—80°47′03.26″E)设置样地,测定0—15 cm土层的土壤砾石、酸碱值、有机质和全氮、全磷、全钾、水解性氮、有效磷和速效钾含量,分析各土壤因子和地形因子的关系。结果表明:(1)东北坡土壤养分含量较高,其土壤砾石含量、酸碱值、有机质、全磷、水解性氮和速效钾含量与东南坡、南坡皆存在显著差异(P0.05),阴坡的土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量都高于阳坡,不同坡向的土壤特征和养分分布存在显著差异(P0.05);(2)不同坡位的土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量均表现为中坡位下坡位上坡位,土壤砾石、全钾和速效钾含量均呈现上坡位中坡位下坡位,全钾、全磷和有效磷含量在同坡位分布较均匀,不同坡位的土壤特征和土壤养分分布无显著差异(P0.05);(3)不同坡度下的土壤水解性氮和有效磷含量是缓坡中坡缓中坡陡坡,土壤砾石、酸碱值、全氮、水解性氮、有效磷和速效钾含量有显著差异(P0.05),陡坡土壤有机质、全氮、水解性氮和有效磷含量均低于其他坡度,而土壤砾石、土壤酸碱值和全钾在陡坡土层中含量最高,缓坡与缓中坡的土壤养分含量丰富,陡坡较为贫瘠,坡度对土壤特征和土壤养分分布有显著影响(P0.05);(4)不同坡形下的土壤砾石、全钾、水解性氮、有效磷和速效钾含量是凸形坡凹形坡直线坡,不同坡形下的土壤特征和土壤养分(除全钾和速效钾)均存在显著差异性(P0.05)。野果林地形因子对野杏萌发层土壤特征和土壤养分分布有显著影响,东北坡、中坡位、缓坡和凸形坡土壤养分含量较为丰富,是适宜野杏萌发的地形。研究结果可为探究影响野杏种子萌发和生长的气候与土壤水热等因子奠定良好基础。     

秸秆还田对耕作黑土中小型土壤动物群落的影响

为了考察秸秆还田对耕作黑土中土壤动物群落结构的影响,2009年到2011年在黑龙江省海伦市进行了定点实验,调查了样地A(17kg秸秆+含高浓度催腐剂还田)、样地B(8.5kg秸秆+含低浓度催腐剂还田)、样地C(对照样地),样地D(8.5kg秸秆还田),样地E(17kg秸秆还田)的中小型土壤动物群落结构。共获取中小型土壤动物21779只,分别隶属于58个类群。其中,甲螨亚目、姬跳虫科、棘跳虫科与驼跳科4个类群土壤动物在本地区是最适应环境变化的土壤动物类群。土壤动物群落结构分析表明,对照样地C中土壤动物密度最高(46591.67只/m~2),土壤动物类群最多(17.17),土壤动物优势度指数最大(0.37),样地D中土壤动物丰富度指数最多(2.63),样地A中土壤动物多样性指数最高(1.72),样地B中土壤动物均匀性最高(0.64)。同时,各样地土壤动物基本都具有表聚性,样地A中土壤动物更趋于生存于上层土壤。综合比较分析表明,样地A秸秆还田方式相对来说最利于土壤动物生存。主成分分析表明,不同秸秆还田方式对土壤动物密度、甲螨亚目动物类群、节跳虫科类群、前气门亚目类群影响较大,是耕作黑土中对秸秆还田方式反应敏感的土壤动物指标,今后可以作为考察耕作黑土秸秆还田肥力效应的评价指标。另外,CAA分析表明:受土壤环境因子影响较大的土壤动物类群多为研究区域内优势类群与常见类群,土壤动物的密度与土壤中有机质、有机碳、碳氮比与全磷的含量关系最为密切。     

模拟氮沉降对华西雨屏区光皮桦林土壤酶活性的影响

在华西雨屏区光皮桦(Betula luminifera)人工林内设置不同氮沉降水平(0、5、15和30 g N·m-2·a-1)的模拟氮沉降试验,研究氮沉降对林地土壤酶活性的影响.结果表明:模拟氮沉降促进了光皮桦人工林土壤中水解酶(蔗糖酶、纤维素酶、酸性磷酸酶和脲酶)活性,抑制了氧化酶(多酚氧化酶和过氧化物酶)活性.土壤水解酶活性的增强预示着在活性氮增加的情况下,光皮桦和土壤微生物对碳、磷元素的需求增加.外源无机氮的增加显著降低了土壤多酚氧化酶和过氧化物酶的活性,可能导致凋落物分解受到抑制,促进凋落物在土壤中的积累,并通过抑制土壤有机质的分解增加土壤中碳的贮存量.     

甘肃兴隆山森林演替过程中的土壤理化性质

在森林群落恢复演替过程中,由于森林类型及其所处立地环境不同,森林与土壤相互作用过程具有复杂性。以甘肃兴隆山6种森林类型(青杄林、青杄-白桦林、山杨-白桦林、灌丛林、落叶松林和油松林)0—60 cm土壤层为研究对象,探讨森林恢复演替过程中土壤理化性质的变化规律,旨在为该区域退化森林生态系统恢复与重建提供依据。结果表明:1)在土壤剖面上,兴隆山森林土壤容重随深度的增加而逐渐增大,总孔隙度、毛管孔隙度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量、田间持水量均随深度的增加而减小;pH值差异不显著,无明显变化规律;土壤有机质、全N、水解N、有效P、速效K均随深度的增加而变小,表聚效应明显;全P差异不显著,呈"圆柱体"分布模式;2)在森林恢复演替过程中,天然林容重、孔隙度、持水能力、渗透性明显好于人工林,随森林正向演替的进行,天然林容重不断减少,孔隙度明显改善,通透性能不断增强,而人工林土壤物理性质出现明显退化现象;天然林pH值在演替方向上并未表现出酸化现象;天然林土壤有机质、全N、水解N、有效P和速效K变化规律不明显,但总的变化趋势为先增加后减小;3)有机质与全N、水解N、最大持水量、毛管持水量、田间持水量呈显著正相关,而与容重呈显著负相关;全N与水解N呈显著正相关;土壤有机质在改善土壤理化性质和促进养分循环方面具有重要作用,已成为植被恢复过程中土壤变化的一个重要标志。     

生物炭对间作体系中刨花润楠生长及土壤养分年际变化的影响

为探究生物炭对刨花润楠(Machilus pauhoi)的促生及土壤保肥的长期效应,以刨花润楠-梅叶冬青(Ilex latifolia)间作系统为研究对象,开展田间小区试验,研究0 kg(CK)、1.2 kg(T1)、2.4 kg(T2)、和4.8 kg(T3)4个生物炭用量对2015—2017年间刨花润楠生长动态及土壤养分含量年际变化的影响。结果表明:移栽前期,刨花润楠生长较慢,但16月后生长速度加快。生物炭可促进刨花润楠株高、叶长及叶宽的生长,但不同用量间差异不显著;与对照相比,T1、T2和T3处理下刨花润楠地上部干重分别增加35.71%、59.02%和31.81%,地下部干重分别增加28.02%、39.69%和20.52%;3个年份生物炭处理下0—15 cm和15—30 cm土层pH、有机质和速效钾含量均高于对照,且均随着生物炭施用量的增加而增加;生物炭处理下土壤全氮、全磷、全钾含量均略有提高。施用生物炭后,2015年和2016年0—15 cm土层碱解氮含量降低,2017年则有所增加,但影响不显著(P0.05)。15—30 cm土层碱解氮含量变化不明显;生物炭对2015年0—15 cm土层有效磷含量的影响不显著,到2016年和2017年则增加其含量,且T1和T3处理下效应最显著。生物炭可增加15—30 cm土层有效磷含量,但到后期(2017年)效应不显著(P0.05)。总体看来,不同处理下土壤各养分含量均表现为0—15 cm15—30 cm,2015年2016年2017年。刨花润楠生物量与0—15 cm土壤养分含量间存在显著正相关性,各养分含量间也存在正相关关系。适量生物炭(T2)处理促生保肥效应最佳,且具有长效性。     

上海市不同类型城市森林中小型土壤动物群落结构特征

于2014年4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)和2015年1月(冬季)对上海市4种城市森林中小型土壤动物群落进行调查,共捕获土壤动物2190只,隶属于6门15纲22个类群,优势类群为线虫纲和蜱螨亚纲,分别占总密度的56.0%和21.8%,常见类群为线蚓科、轮虫纲、弹尾纲和膜翅目,共占总密度的18.7%.不同类型城市森林中小型土壤动物密度存在显著差异(P<0.05),其中,水杉林密度最高,香樟林最低;类群数以近自然林最高,水杉林最低.各林地中小型土壤动物群落结构具有明显的季节动态,整体表现为秋、冬季密度值较高,夏、秋季类群数较高.在垂直分布上,香樟林表聚程度最为突出,近自然林各层分布相对均匀.密度-类群指数(DG)大小顺序为近自然林(6.953)>香樟林(6.351)>悬铃木林(6.313)>水杉林(5.910),该指数可以较好地表征各林地的群落多样性.冗余分析(RDA)显示,土壤容重、土壤有机质、土壤总氮等是影响城市森林中小型土壤动物群落结构的主要环境因子,其中蜱螨亚纲和线蚓科与土壤有机质和总氮呈正相关,双翅目幼虫和轮虫纲与土壤含水量呈正相关.     

长白山地低山区土壤动物群落特征及其对环境因子变化的响应

为探讨长白山地低山区土壤动物群落特征及其对环境因子变化的响应,分别于2014年春季(5月)、夏季(7月)及秋季(9月)对长白山地低山区的次生针阔叶混交林、次生落叶阔叶林、蒙古栎林和耕地土壤动物进行研究。研究表明,4个生境共获土壤动物58类,30445只,隶属3门6纲22目52科(亚目)。各生境大型、中小型土壤动物具有一定的差异性,且各生境季节变化不同。总体来看,耕地生境土壤动物密度与类群数明显低于其它3个生境,大型土壤动物的密度季节变化较显著,中小型土壤动物的密度和类群数的季节波动均较大。次生落叶阔叶林生境大型、中小型土壤动物群落多样性指数和丰富度指数均高于其它3个生境,耕地最低。中小型土壤动物多样性指数、丰富度指数季节波动较大,春季、夏季与秋季之间差异性较大,大型土壤动物季节波动较小。通过对大型、中小型土壤动物与13种环境因子进行Pearson相关分析可知,大型土壤动物对土壤温度和土壤湿度具有正向响应,其密度、类群数与土壤温度具有显著正相关关系,中小型土壤动物的密度、类群数对土壤湿度具有显著正向响应;土壤动物对pH的响应程度较低,对有机质具有显著正向响应;土壤动物对全效养分N、P、K的响应程度高,大型土壤动物的密度对速效养分N、P、K的响应程度高,中小型土壤动物类群数对速效养分N、P、K的响应程度高,对Ca、Mg的响应程度较低。     

长白山地典型农田生态系统土壤跳虫群落结构及其生态分布特征

为了解长白山地不同地貌类型典型农田生态系统土壤跳虫群落结构及其分布,探讨不同地貌类型对土壤跳虫群落结构和分布及其季节动态的影响,于2015年春季(5月)、夏季(7月)、秋季(9月)分别对长白山地玄武岩台地、花岗岩低山、花岗岩丘陵三种地貌类型玉米田土壤跳虫进行了研究。研究表明,3个生境共获土壤跳虫881头,隶属10科16属22种。其中,玄武岩台地土壤跳虫个体密度是1 760头/m~2,17种;花岗岩低山个体密度是2 206.67头/m~2,13种;花岗岩丘陵个体密度是1 906.67头/m~2,18种。地貌及取样时间的差异对土壤跳虫个体密度、物种数、多样性指数均有一定的影响。花岗岩低山与花岗岩丘陵的个体密度和物种数大小为秋季春季夏季,而玄武岩台地的个体密度和物种数表现出随季节变化呈递增的趋势(P0.05)。不同地貌土壤跳虫多样性均在秋季达到最大,夏季玄武岩台地多样性指数显著高于花岗岩低山和花岗岩丘陵,秋季,玄武岩台地丰富度指数和均匀度指数显著高于花岗岩低山,玄武岩台地优势度指数显著低于花岗岩低山(P0.05)。不同土壤环境因子对跳虫的影响不同,土壤温湿度、有机质、全氮、速效氮和全磷与土壤跳虫的群落结构、生态分布有明显的相关性。综上可知,长白山地农田生态系统土壤跳虫群落结构和生态分布因地貌类型不同而存在差异,季节变化也对其影响明显。     

五大连池药泉山大型土壤动物对旅游踩踏的响应

以黑龙江省五大连池世界地质公园的药泉山为研究对象,按照距离游道的远近分为重度踩踏区,轻度踩踏区和非踩踏区3种踩踏干扰强度,分析大型土壤动物数量,群落组成,多样性对旅游踩踏干扰的响应。研究结果表明不同干扰区之间大型土壤动物类群数量差异显著(P0.001),重度踩踏区显著低于轻度踩踏区和非踩踏区。不同干扰区大型土壤动物个体数差异明显(P0.001),其中轻度踩踏区个体密度最大(68头/m~2),重度踩踏区个体密度最小(10头/m~2)。不同踩踏强度干扰区H'指数差异明显(P0.05),轻度踩踏区及非踩踏区的多样性显著高于严重踩踏区。典型对应分析表明旅游踩踏主要通过改变土壤理化特性而影响大型土壤动物的组成及其多样性,重度踩踏区、轻度踩踏区和非踩踏区对大型土壤动物影响最显著的因子分别为土壤全氮含量,土壤含水率和土壤全磷含量。     

Patterns of species diversity and soil nutrients along a chronosequence of vegetation recovery in Hainan Island, South China

Understanding the pattern of species diversity and soil factors can enhance our knowledge of the mechanism of vegetation recovery, however, there is still a gap in the knowledge of succession rate and trend for species diversity in relation to soil nutrients during the vegetation recovery process. Patterns of species diversity and soil nutrients during the tropical vegetation recovery as well as the correlation between species diversity and soil nutrients were explored in Hainan Island, located in southern China. Plots assigned as grassland stage (GS), shrub stage (SS), secondary forest stage (SFS), and primary forest stage (PFS) were established using a chronosequence approach. Results showed that species richness and evenness increased from GS to PFS. Species dominance/diversity curves were fitted using the lognormal distribution model (r ² ?=?0.891?C0.972). Species richness for the herb layer was maximal at SFS, whereas species richness for both the shrub layer and tree layer reached their maximum at PFS. Species turnover and soil total phosphorus decreased, whereas organic matter and total nitrogen increased from GS to PFS. Organic matter and total nitrogen were both positively correlated with species richness and total coverage, and total phosphorus was positively correlated with species turnover. The results clearly demonstrate that diversity asymptotically increases and positively correlates with increasing soil fertility, and the total phosphorus value is predicted to be an important soil factor that affects successional rate during tropical vegetation recovery processes.     

26年长期施肥对土壤微生物量碳、氮及土壤呼吸的影响

研究长期小麦连作施肥条件下土壤微生物量碳、氮,土壤呼吸的变化及其与土壤养分的相关性。以陕西长武长期定位试验为平台,应用氯仿熏蒸-K2SO4提取法、碱液吸收法和化学分析法分析了长达26a不同施肥处理农田土壤微生物量碳、微生物量氮和土壤呼吸之间的差异及其调控土壤肥力的作用。长期施肥及种植作物,均能提高土壤微生物量碳、氮含量,尤其是施用有机肥,土壤微生物量碳、氮含量高于单施无机肥的处理,土壤呼吸量也提高15.91%—75.73%,而施用无机肥对于土壤呼吸无促进作用。土壤微生物生物量碳氮、土壤呼吸与土壤有机质、全氮呈极显著相关。长期有机无机肥配施可以提高土壤微生物量碳氮、土壤呼吸,氮磷肥与厩肥配施对提高土壤肥力效果最好。微生物量碳氮及土壤呼吸可以反映土壤质量的变化,作为评价土壤肥力的生物学指标。