贵州喀斯特山区不同植被下土壤C、N、P含量和空间异质性

西南喀斯特地区是中国四大生态脆弱地区之一,为了解喀斯特生态环境下植被演替对土壤养分循环的影响,选取贵州中部喀斯特地区由乔木林、灌木林和灌草丛等不同植被类型下的土壤为研究对象,采用样块法采集了表层土壤样品,测定C、N、P全量及有效态含量,分析了这些元素的空间异质性特点.结果表明,各养分元素无论全量和有效态含量均在乔木林下最高,灌木林下有机碳及N、P全量的下降并不显著,但养分有效态含量显著下降,而灌草丛下土壤养分无论是全量还是有效态含量均较灌木林下显著降低下降;土壤养分空间异质性在灌木林下最高,土壤全磷素特别是速效磷的空间异质性高于有机碳和N.这显示,不仅是土壤养分含量,而且土壤养分的空间异质性都随植被演替而改变.这种变化中,土壤养分有效态较全量更为剧烈.植物类型和结构变化下凋落物返还及土壤生物化学转化环节的变化可能是引起喀斯特生态系统退化下土壤养分库降低而空间异质化提高的主要原因,这最终也会影响土壤养分在生态系统内的循环和分布.     

黔中喀斯特山区退化生态系统生物量结构与N、P分布格局及其循环特征

喀斯特生态系统退化导致植被群落结构简单、系统生态功能逐渐丧失与稳定性不断下降,这些退化特征皆与系统生物量结构和生物地球化学循环特征密切相关。采用实地调查和典型取样方法,探讨了贵州省普定县3个不同退化程度的喀斯特生态系统生物量结构与养分分布格局。结果表明:(1)随着生态系统不断退化,植被地上部分生物量和土壤有效态养含量呈下降趋势,植物营养物质通过凋落物返还土壤的比例也呈类似的趋势,而细根和草本植物等活性生物组分的生物量却呈现上升趋势。(2)对应于生物量结构的变化,各组分主要养分储量也呈现相似的变化特征。乔木林枯落物层养分(N和P)累积量显著高于草本层和细根部分,而灌木林和灌草丛系统草本层和细根部分的养分储量超过或接近枯落物层。(3)随着生态系统不断退化,N和P的生物吸收率、生物返还率、生物迁移率和生物分解率出现明显变化,生物吸收率和生物分解率呈现明显下降趋势,而生物迁移率和生物返还率却表现出上升趋势。