盐碱地柽柳“盐岛”和“肥岛”效应及其碳氮磷生态化学计量学特征

为了探讨"盐岛"和"肥岛"效应影响下盐碱土的养分特征,对黄河三角洲盐碱地柽柳植株周围不同土层的pH值、电导率和碳氮磷含量及其生态化学计量学特征进行了研究.结果表明:土壤pH和电导率均随土层的加深而升高,0~20 cm土层土壤电导率随离植株距离的增加而降低,全磷含量则升高.20~40 cm土层土壤有机碳、全氮、N/P和C/P随离柽柳植株距离的增加而降低,C/N则升高.随着土层的加深,有机碳和全氮均呈降低趋势,而全磷则先降低后升高.土壤pH与电导率呈显著正相关,且二者与土壤碳氮磷及其生态化学计量比之间均呈显著负相关.     

柽柳(Tamarix spp.)和梭梭(Haloxylonammodendron)的"肥岛"效应

灌丛"肥岛"是全球干旱生态系统中的普遍现象,其发生和发展对干旱灌木、草原生态系统的结构和功能都具有重要影响,但其物种效应容易得到忽视.对准噶尔盆地南缘柽柳(Tamarix spp.)和梭梭(Haloxylon ammodendron)这两种不同地表形态灌木的冠下、冠缘和灌丛间地3种生境的土壤进行了采样、分析,结果表明:(1)柽柳和梭梭都存在"肥岛"现象,主要表现在土壤表层,其土壤性状与"岛"外土壤的差异随土壤深度增加而减弱;(2)生物性限制土壤养分由"岛"内向外梯度递减,而非生物性限制土壤要素可能高于、也可能低于"岛"外土壤,或者两者无显著差异;(3)从"肥岛"的空间尺度来看,柽柳"肥岛"的水平范围可能超出了本身冠幅覆盖区,而梭梭"肥岛"要小于本身冠幅覆盖区,其深度亦小于柽柳"肥岛";(4)相对于不同土壤要素而言,即使是同一物种,其"肥岛"也具有不同的空间范围.总的来看,研究区灌丛"肥岛"的发育具有明显的物种效应,相对梭梭而言,柽柳"肥岛"发育更广、更深,养分聚集更明显,其原因主要是柽柳的半球型树冠更利于保护和捕获凋落物,而较多的凋落物输入与土壤结构和土壤养分间的正反馈机制使柽柳冠下加速的生物地球化学循环能达到更广、更深的范围.灌丛"肥岛"的发育是干旱景观中生物过程与物理过程交互作用的产物,全面揭示其形成机理,探讨其对干旱生态系统结构、功能与动态的影响,需要更系统的研究.     

盐碱地柽柳“盐岛”和“肥岛”效应及其碳氮磷生态化学计量学特征

为了探讨“盐岛”和“肥岛”效应影响下盐碱土的养分特征,对黄河三角洲盐碱地柽柳植株周围不同土层的pH值、电导率和碳氮磷含量及其生态化学计量学特征进行了研究.结果表明: 土壤pH和电导率均随土层的加深而升高,0～20 cm土层土壤电导率随离植株距离的增加而降低,全磷含量则升高.20～40 cm土层土壤有机碳、全氮、N/P和C/P随离柽柳植株距离的增加而降低,C/N则升高.随着土层的加深,有机碳和全氮均呈降低趋势,而全磷则先降低后升高.土壤pH与电导率呈显著正相关,且二者与土壤碳氮磷及其生态化学计量比之间均呈显著负相关.     

玛河流域扇缘带盐穗木土壤速效养分的"肥岛"特征

比较了玛河流域扇缘带盐穗木灌丛在单生条件下及与猪毛菜共生条件下的土壤速效养分的"肥岛"特征。结果表明,盐穗木灌丛周围土壤的"肥岛"现象主要体现在土壤表层,沿立地点向外每隔0.6m逐渐减弱,且沿土层深度增加逐渐减弱。盐穗木在单生条件下,灌丛土壤碱解氮和速效钾在立地中心有明显的富集现象。在从立地原点向外3m的表层土壤中,两种养分分别从 2.75 g/kg和56.67 mg/kg下降至1.66 g/kg和29.0 mg/kg,且沿土壤剖面向下呈现显著性降低趋势(P<0.05),但均显著性高于裸地的同类值。而速效磷含量整体呈现亏损状态,其平均值较裸地速效磷含量低25.33%,表明盐穗木种群具有促进氮和钾的富积、但消耗磷的生态功能。在盐穗木-猪毛菜共生条件下,无论是在土壤表层还是沿土壤剖面,3种速效养分的含量整体上显著性高于裸地。共生条件下土壤的碱解氮含量整体低于单生条件下的值,而速效磷和速效钾的含量则是共生大于单生。研究表明,盐穗木单一种群条件下土壤速效磷的亏损状态可在猪毛菜共生条件下出现逆转,两者具有互补效应。该结论为干旱盐碱化地区植物与土壤关系研究提供了新的理论潜力。     

大沙鼠在柽柳沙包“肥岛”形成过程中的作用

灌木"肥岛"的形成和维持是物理和生物过程共同作用的结果。植物是影响灌木"肥岛"形成的关键因素;动物活动亦能影响土壤的理化性质,促进"肥岛"的形成。本文以中亚干旱区的代表性物种"柽柳"和"大沙鼠"为研究对象,研究了大沙鼠活动对柽柳沙包"肥岛"效应的影响。结果表明:无大沙鼠定居的柽柳沙包具有"肥岛"效应,但土壤养分含量并无显著提高;大沙鼠定居后,柽柳沙包出现明显的"肥岛"效应,土壤养分含量显著高于丘间对照地;大沙鼠活动促进了15～50cm深层土壤养分的富集,速效氮含量甚至是相同深度无洞柽柳沙包的2倍以上。表明大沙鼠活动促进了柽柳沙包"肥岛"的形成。     

模拟氮沉降对荆条灌木“肥岛”土壤养分的影响

氮沉降的增加,可能会对土壤养分造成更为显著的影响,目前关于大气氮沉降对植物"肥岛"效应中土壤养分的影响鲜有报道。于河南省太行山南麓地区,以NH_4NO_3为供施氮源,按土层深度采集土样,以模拟氮沉降方法(3个水平,无氮CK、低氮2g N m~(-2)a~(-1)处理、中氮12g N m~(-2)a~(-1)处理和高氮24g N m~(-2)a~(-1)处理),分析了氮沉降对太行山荆条灌木(Vitex negundo L.var.)"肥岛"土壤中有机质、全氮和速效磷含量的影响。结果表明:灌木"肥岛"中全氮和速效磷含量,总体表现出随氮沉降量增长而增加的趋势;氮沉降显著增加了土壤表层有机质、氮、磷的含量;高氮沉降与CK相比引起的各土层间养分差异更显著;随着氮沉降水平的增加,冠幅内外和土层间养分差异增大,土壤养分的增长率随之加大;氮沉降在一定程度内加剧了"肥岛"的富集效应,且氮沉降量越大,这种富集效应越显著。这些研究结果可为研究灌木"肥岛"对外源氮的响应机制及保育作用提供参考。     

柽柳（Tamarix spp．ammodendron））和梭梭（Haloxylon的“肥岛”效应

灌丛“肥岛”是全球干旱生态系统中的普遍现象,其发生和发展对干旱灌木、草原生态系统的结构和功能都具有重要影响,但其物种效应容易得到忽视。对准噶尔盆地南缘柽柳（Tamarix spp．）和梭梭（Haloxylon ammodendron）这两种不同地表形态灌木的冠下、冠缘和灌丛间地3种生境的土壤进行了采样、分析,结果表明：（1）柽柳和梭梭都存在“肥岛”现象,主要表现在土壤表层,其土壤性状与“岛”外土壤的差异随土壤深度增加而减弱;（2）生物性限制土壤养分由“岛”内向外梯度递减,而非生物性限制土壤要素可能高于、也可能低于“岛”外土壤,或者两者无显著差异;（3）从“肥岛”的空间尺度来看,柽柳“肥岛”的水平范围可能超出了本身冠幅覆盖区,而梭梭“肥岛”要小于本身冠幅覆盖区,其深度亦小于柽柳“肥岛”;（4）相对于不同土壤要素而言,即使是同一物种,其“肥岛”也具有不同的空间范围。总的来看,研究区灌丛“肥岛”的发育具有明显的物种效应,相对梭梭而言,柽柳“肥岛”发育更广、更深,养分聚集更明显,其原因主要是柽柳的半球型树冠更利于保护和捕获凋落物,而较多的凋落物输入与土壤结构和土壤养分间的正反馈机制使柽柳冠下加速的生物地球化学循环能达到更广、更深的范围。灌丛“肥岛”的发育是干旱景观中生物过程与物理过程交互作用的产物,全面揭示其形成机理,探讨其对干旱生态系统结构、功能与动态的影响,需要更系统的研究。     

几种灌木、半灌木对沙地土壤肥力影响机制的研究

研究了科尔沁地广泛分布的几种灌木和半灌木的“肥岛”和根际效应。结果表明,在灌丛下土壤有机C、全N和全P分别比灌丛间地高56％、51％和37％,土壤电导率（EC）提高了56％,但pH值并无明显变化;灌木根际土壤较非根际土壤有机C和全N分别高76％和54％,根际土壤pH降低0．19个单位,EC提高了2－3倍,但土壤全P并无显著变化,灌丛下土壤发和根际中土壤养分含量显著相关,表明丛肥岛的利于根系的生长,导致更多的根际沉积;而根系的活动又促进了肥岛的发育,灌丛对沙地土壤肥力的影响机制在于：灌丛对土壤风蚀物质、降尘和凋落物等的截获,形成灌丛“肥岛”;并通过发达的根系以根际沉积的形式向土壤输入大量的有机物质,从而使周围土壤的肥力性关得以改善。     

柽柳（Tamarix spp.）和梭梭（Haloxylon ammodendron）的“肥岛”效应

灌丛“肥岛”是全球干旱生态系统中的普遍现象,其发生和发展对干旱灌木、草原生态系统的结构和功能都具有重要影响,但其物种效应容易得到忽视。对准噶尔盆地南缘柽柳（Tamarix spp.）和梭梭（Haloxylon ammodendron）这两种不同地表形态灌木的冠下、冠缘和灌丛间地3种生境的土壤进行了采样、分析,结果表明：(1）柽柳和梭梭都存在“肥岛”现象,主要表现在土壤表层,其土壤性状与“岛”外土壤的差异随土壤深度增加而减弱;(2）生物性限制土壤养分由“岛”内向外梯度递减,而非生物性限制土壤要素可能高于、也可能低于“岛”外土壤,或者两者无显著差异;(3）从“肥岛”的空间尺度来看,柽柳“肥岛”的水平范围可能超出了本身冠幅覆盖区,而梭梭“肥岛”要小于本身冠幅覆盖区,其深度亦小于柽柳“肥岛”;(4）相对于不同土壤要素而言,即使是同一物种,其“肥岛”也具有不同的空间范围。总的来看,研究区灌丛“肥岛”的发育具有明显的物种效应,相对梭梭而言,柽柳“肥岛”发育更广、更深,养分聚集更明显,其原因主要是柽柳的半球型树冠更利于保护和捕获凋落物,而较多的凋落物输入与土壤结构和土壤养分间的正反馈机制使柽柳冠下加速的生物地球化学循环能达到更广、更深的范围。灌丛“肥岛”的发育是干旱景观中生物过程与物理过程交互作用的产物,全面揭示其形成机理,探讨其对干旱生态系统结构、功能与动态的影响,需要更系统的研究。     

黄河三角洲滨海滩涂不同密度柽柳林的土壤盐碱与养分特征

为探讨黄河三角洲滨海滩涂不同密度柽柳林的土壤盐碱和养分特征，明确不同密度柽柳林的“盐谷”及“肥岛”效应，以黄河三角洲山东省滨州市北海新区滨海滩涂的低密度（1100 株/hm2）、中密度（4100 株/hm2）和高密度（7100 株/hm2）柽柳林为研究对象，测定分析不同密度柽柳林及柽柳植株周边不同位置的土壤pH、电导率、速效氮、速效磷、速效钾、有机碳等指标。结果表明：（1）土壤电导率随林分密度增大表现为逐渐减小，在中、高密度柽柳林，土壤电导率分别比低密度降低28.39%、55.74%；随距离柽柳植株远近不同，中、高密度柽柳林土壤电导率表现为根部<冠幅中心<冠幅边缘<株间空地，即中、高密度柽柳林出现“盐谷”效应，而低密度林分未出现。（2）土壤速效氮、速效磷和有机碳含量随林分密度增大表现出先增大后减小，在中、高密度柽柳林，柽柳植株周边不同位置的速效氮、速效磷和有机碳含量存在显著差异（P<0.05），表现为根部>冠幅中心>冠幅边缘>株间空地，而低密度柽柳林差异不显著（P>0.05）；即中、高密度柽柳林出现“肥岛”效应，而低密度林分未出现。（3）中密度柽柳林在养分含量、养分富集率方面高于高密度，在盐分富集率方面低于高密度，具有更强的“肥岛”、“盐谷”效应。（4）不同密度柽柳林以及柽柳植株周边不同位置的土壤pH差异均不显著（P>0.05）。林分密度显著影响土壤盐分及养分含量，中密度柽柳林具有显著提高土壤肥力的作用，高密度次之，而低密度较差。不同密度柽柳林的降盐作用表现为中、高密度较好，低密度较差。基于柽柳林改良土壤盐碱与养分的作用，建议黄河三角洲滨海滩涂柽柳合理的初植密度为4100 株/hm2。     

Spatial heterogeneity of soil chemical properties at fine scales induced by <Emphasis Type="Italic">Haloxylon ammodendron</Emphasis> (Chenopodiaceae) plants in a sandy desert

Spatial heterogeneity is considered a ubiquitous feature in natural ecosystems. Fertile islands represent a typical example for such heterogeneity in desert ecosystems. The soil pH and salinity also show significant heterogeneity in fertile islands. To investigate the distribution of soil salinity and nutrients around individual shrubs and the major factors influencing their distribution, an experiment was conducted at the scale of the rhizosphere, root system, and individual for Haloxylon ammodendron (C. A. Mey.) Bunge (Chenopodiaceae) shrub in the Gurbantünggüt Desert. Specifically, the heterogeneity of the following soil chemical parameters was evaluated: pH, electrical conductivity (EC), soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), and available phosphorus (AP). The chemical properties of the shrub stemflow were also evaluated to determine its contribution to the formation of fertile islands and the distribution of soil salinity. The results revealed great variance in the soil pH and EC at the rhizosphere and root system scales, indicating that a single root or root system exerts a great effect on soil pH and salinity. At the individual scale, the content of SOC, TN, and AP was significantly enriched in the layers adhering to the taproot, and this enrichment extended 20–40 cm from the taproot. Conversely, the soil pH and EC were significantly lower from the taproot to 10–25 cm away from the root, indicating that the fertile island is also an island of low alkalinity/salinity. Comparison of the chemical properties of stemflow and bulk precipitation revealed a higher content of chemical elements (except pH and CO₃ ²⁻) in the stemflow, indicating that the fertile island and lower pH and EC in this island were likely formed by the effects of stemflow. Specifically, stemflow brings in water and nutrients, while reducing the salt levels. Overall, the high nutrients and low alkalinity/salinity island created around the taproot favor the growth of the plants.     

Stemflow in two xerophytic shrubs and its significance to soil water and nutrient enrichment

Shrub canopies are expected to funnel substantial amounts of intercepted rainwater with enriched nutrients as stemflow to shrub base in the desert ecosystems characterized by limited water and nutrients. However, lacking are quantitative studies on the water and nutrient enrichment of stemflow at the shrub basal area. In this study, stemflow were quantified for two xerophytic shrubs (Caragana korshinskii and Artemisia ordosica) in a revegetated desert ecosystem of Shapotou area in northwestern China. We also measured the ion concentrations of total nitrogen (TN), total phosphors (TP), NH₄ ⁺–N, NO₃ ^?–N, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^?, SO₄ ^2? and the pH and electric conductivity (EC) in stemflow, throughfall and bulk precipitation. Results indicated that stemflow accounted for 8.8 and 2.8 % of the gross rainfall for C. korshinskii and A. ordosica, respectively. Individual stemflow linearly increased with increasing rainfall depth. Stemflow increased with rainfall intensity when rainfall intensity was less than 2 mm h^?1 but showed decreased tendency thereafter. An antecedent precipitation of 1.3 and 1.6 mm was necessary for stemflow initiation for C. korshinskii and A. ordosica, respectively. The mean (confidence intervals, α = 0.05) funneling ratio was 82 (17) for C. korshinskii and 26 (7) for A. ordosica. Ion concentrations in stemflow were higher than in throughfall, and the concentration of most of the ions measured were significantly higher (p < 0.05) in stemflow than in bulk precipitation, with a nutrient enrichment ratio ranged 122.8–1677.0 for C. korshinskii and 12.6–1306.0 for A. ordosica among measured ions, respectively. Overall, the larger funneling ratios and enrichment ratios for the two shrubs suggest that stemflow plays a significant positive role in soil water replenishment and nutrient enrichment at deeper soil profile of root zone in the revegetated ecosystems under arid desert conditions.     

辽东山区次生林生态系统不同林型树干茎流的理化性质

为明确森林对降雨水质的影响,于2011年6-8月,对辽东山区次生林生态系统5种主要林型:落叶松人工林(Larix olgensis)(Lo)、花曲柳林(Fraxinus rhynchophulla)(Fr)、杂木林(Mb)、红松人工林(Pinus koraiensis(Pk)和蒙古栎林(Querus mongolica)(Om)中树干茎流和林外雨理化性质进行了监测.与林外雨相比,5种林型树干茎流均出现明显酸化(P＜0.05),酸化程度为:Pk＞ Lo＞ Fr＞ Om＞ Mb;各林型树干茎流的电导率、总溶解固体含量、氯离子浓度、硝酸根离子浓度、铵根离子浓度浓度和总磷浓度显著升高(P＜0.05),溶解氧浓度明显下降(P＜0.05).林型间相比,Lo与Pk的电导率和总溶解固体含量和Lo的氯离子浓度较高;Lo和Pk的硝酸根离子浓度和总磷浓度明显低于其它林型(P＜0.05);Mb的硝酸根离子浓度和总磷浓度显著高于其它林型(P＜0.05).各林型树干茎流的硝酸根离子浓度和胸径与树高的乘积呈显著正相关.上述结果主要受降雨因素(降雨前干沉降时间长度等)、林分特征(叶面积指数、树皮特征)、树木枝叶表层积累物质的理化性质等影响.结论:各林型树干茎流水质均明显下降,其中Mb树干茎流对雨水化学性质影响较大;Pk和Lo树干茎流水体纯度下降最为显著.     

杨树人工林生态系统降水再分配及主要离子特征

大气降水是森林生态系统养分输入的主要途径之一,对养分的生物地球化学循环有着重要的意义。对13年生杨树人工林林外雨、树干流、林内雨和地表径流等水文过程中的养分特征进行了调查分析,旨在了解该生态系统的养分输入与输出规律,为杨树人工林可持续经营提供依据。结果表明,从2013年11月至2014年10月,杨树人工林生态系统林外雨量为1154.1 mm,树干流量仅占大气降水量的2.3%,15.4%的大气降水被杨树人工林的冠层截留;林内雨、树干流与大气降水量(林外雨)的动态变化规律相似。各类降水年加权平均pH值表现为林内雨林外雨树干流;各类降水的离子浓度动态变化规律基本一致,即在降水量较小的11月至次年1月份,各阴阳离子的浓度普遍较高,在降水量较大的2—9月份,阴阳离子浓度普遍较低。SO_4~(2-)-S和Ca~(2+)分别是各类降水中的主要阴离子和阳离子;整体上,树干流的离子浓度林内雨大气降水;林内雨是养分输入的主要形式,通过林内雨输入林地较多的养分离子是Ca~(2+)和K~+,分别为70.83 kg hm~(-2)a~(-1)和63.31 kg hm~(-2)a~(-1);地表径流和土壤渗漏是养分输出的主要形式,输出林地较多的离子是Cl~-和Ca~(2+),分别为196.47 kg hm~(-2)a~(-1)和123.09 kg hm~(-2)a~(-1),其次为SO_4~(2-)-S、Mg~(2+)、Na~+、K~+;NH_4~+-N和NO_3~--N的输出量不足输出离子总量的1%。所以,从水文过程看,杨树人工林生态系统无机氮(NH_4~+-N和NO_3~--N)和K~+表现为净积累,净积累量分别为10.9 kg hm~(-2)a~(-1)和56.4 kg hm~(-2)a~(-1),其他离子表现为净损失,其中Cl~-的净损失量达179.8 kg hm~(-2)a~(-1)左右,其他离子损失量50 kg hm~(-2)a~(-1)。     

干旱区绿洲-荒漠过渡带灌丛土壤属性研究

以天山北坡绿洲 荒漠过渡带为研究区,选择3种类型的灌丛并采集不同位置和深度的灌丛土壤样品进行分析,研究灌丛土壤资源的聚集效应.结果表明,干旱区绿洲 荒漠过渡带不同类型灌丛对土壤粒度分布的影响不显著,土壤以砂和粉砂为主,红柳＋裸地灌丛土壤粒度分布的聚集效应明显;灌丛土壤有机质、全氮和速效钾含量在冠幅下最高,其次为灌丛间低矮植物下,灌丛间裸地最低,呈现出明显的“肥岛”现象;不同灌丛类型和采样位置对土壤盐分离子和总盐含量的变化影响显著,且不同灌丛土壤资源的聚集效应各异;导致不同类型灌丛土壤资源富集率不同的原因有气候因素、灌木分布的土壤环境、灌丛高度和冠幅、灌丛间有无低矮植物等.     

晋西北不同年限小叶锦鸡儿灌丛土壤氮矿化和硝化作用

利用PVC管顶盖埋管法研究了晋西北黄土高原区小叶锦鸡儿人工灌丛不同定植年限(5,10,20,30,40a)土壤氮矿化与硝化速率的动态和净矿化与硝化总量。结果表明,⑴小叶锦鸡儿灌丛土壤无机氮主要以NO_-~3-N形式存在,不同生长年限相同月份的土壤硝态氮(NO-3-N)含量分别是铵态氮(NH+4-N)含量的1.5—15.4倍;⑵土壤氮素硝化速率和矿化速率随生长年限延长而加快,30年生时达到高峰,数值达40.2,44.1 mg m~(-2)d~(-1)。从季节性变化看,7—8月份是硝化速率和矿化速率快速增长期,30年生小叶锦鸡儿灌丛土壤硝化速率和矿化速率分别达到86.9,93.1 mg m~(-2)d~(-1),显著高于其它生长年限(P0.05);(3)土壤氮素硝化与矿化总量同样随小叶锦鸡儿生长年限延长而增加,30年生时达到最高,与5年生相比,分别增加了3.7和3.1倍。(4)5—10月份小叶锦鸡儿生长期内,各年限土壤全氮量的2.3%被矿化成无机氮,其中87%最终被转化成NO-3-N形式存在于土体中。     

火烧迹地柽柳灌丛资源岛特征及植被的自然恢复

干旱半干旱地区灌丛资源岛特征及形成机制多有报道,但资源岛土壤对群落稳定性与火烧迹地植被的自然恢复作用尚不明确。以酒泉盐碱地柽柳灌丛地火烧3年后,自然恢复的柽柳(Tamarix ramosissima)及其冠下草本群落为研究对象,构建柽柳枯立株体量指数(SSI,Shrub Size Index)和恢复力综合指数,探讨了资源岛特征与植被恢复、冠下草本群落多样性的关系,量化不同大小柽柳灌丛的恢复力稳定性。结果表明:(1)在不同SSI的柽柳枯立株下土壤有机质和含水率明均显高于灌丛间地,形成了明显的资源岛特征。土壤有机质最大值出现在0—10 cm土层,中灌丛的肥力积聚效果最明显。(2)土壤主要以中性盐为主,在0—40 cm土层,灌丛区域土壤可溶性盐低于冠外,呈明显的盐谷特征,中灌丛的盐谷分布最为明显。(3)随着枯立株SSI的增大,柽柳新生枝条的数量及其高度均有所增大,冠下植物的高度、盖度、密度和地上植物量也明显高于灌丛间地,且灌丛越大恢复效果越明显。(4)灌下植物Simpson指数、Shannon⁃Wiener指数、Margalef指数和Pielou指数随着枯立株SSI的增大均先降后升,多样性指数低,群落结构简单。(5)恢复力综合指数随着枯立株SSI的增大呈先升后降的趋势,当SSI=52.17时灌丛群落的稳定性最强。柽柳较小时主要是冠下草本植物的恢复维持群落稳定性,随着灌丛的增大逐渐以柽柳灌木的恢复来维持群落稳定性。柽柳灌丛形成的高养低盐的土壤环境对植物群落稳定性的维持和植被的恢复有促进作用,对荒漠生态系统火烧迹地植被恢复和生态保护具有重要意义。     

Salt dynamics in Tamarix ramosissima in the lower Virgin River floodplain, Nevada

Tamarisk (Tamarix spp.) is a halophyte with salt glands on its leaves and is an invasive riparian plant in the US. To increase our understanding of the effects of Tamarix on soil salinity, we conducted a year-long field investigation to evaluate the salt dynamics of a stand of Tamarix ramosissima along the lower Virgin River floodplain, NV, USA. We examined salt accumulation in the biomass and studied salt return to the soil by litter fall, throughfall and stemflow from September 2009 to September 2010. We also investigated soil salinity concentrations inside and outside of the stand where native shrub species was sparsely distributed. The average Na⁺ accumulated in the plant biomass was estimated at 23.4 g m^?2. The Na⁺ returned to the soil through litter fall, throughfall and stemflow during the investigation was similar with that accumulated in the plant biomass. More than 90 % of Na⁺ leached to the soil was from throughfall and stemflow. Soil salinity was significantly lower inside than outside of the stand. Salt secretion from Tamarix is generally expected to increase soil salinity in stands. However, our results suggest that surface soil salinity does not necessarily increase in the Tamarix stand along the lower Virgin River floodplain that is subjected to occasional flooding.     

黄河口湿地柽柳灌丛土壤盐渍化特征

为探究黄河三角洲湿地柽柳灌丛下土壤的盐渍化特征，在黄河三角洲国家级自然保护区(37°35''-12''N，118°33''-119°20''E)黄河入海口附近，根据长势基本一致的原则分别在碱蓬群落、柽柳群落和芦苇群落各选3株柽柳，采集柽柳灌丛下土壤样品，分析土壤盐分和盐碱化参数的空间分布以及距基茎不同距离处研究对象(土壤总盐(TS)、电导率(EC)、pH、交换性钠百分率(ESP))和环境因子(Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、HCO₃^-、SO^2-₄)之间的关系。结果表明：(1)研究区土壤为弱碱化盐土，离子含量由高到低依次为Cl^->Na⁺>SO^2-₄ >Ca²⁺>Mg²⁺>HCO^-₃>K⁺。除pH在土壤表层数值最低外，表层土壤TS、EC、ESP和盐分离子大于深层土壤，显示表聚性。(2)土壤盐分和盐碱化参数空间分布总体为：在柽柳基茎周围形成"盐谷"、"碱谷"效应， Na⁺、Mg²⁺、Cl^-表现为"盐谷"，K⁺ 、SO^2-₄ 、Ca²⁺ 表现为"盐岛"。(3)在整个土壤剖面中，与TS、EC相关性最强的阴阳离子为Mg²⁺、Cl^-，从灌丛中心到灌丛间裸地Ca²⁺、SO^2-₄与TS、EC的相关性逐渐减弱，Mg²⁺、Cl^-与TS、EC的相关性逐渐增强。Ca²⁺和SO^2-₄与pH表现为较强的负相关性；与ESP相关性最强的阴离子为HCO^-₃，与之相关性最强的阳离子为Na⁺和K⁺，并且Na⁺和K⁺与ESP的相关性表现出从灌丛中心向外逐渐增强。(4)土壤盐渍化主要受控于Na⁺，从灌丛下到灌丛间裸地Cl^-对盐渍化程度的影响逐渐增加，SO^2-₄的影响逐渐降低。