黃土丘陵區(qū)土壤質(zhì)量與植被恢復(fù)互動(dòng)效應(yīng)研究.pdf

1、針對(duì)黃土丘陵區(qū)土壤培育、生態(tài)恢復(fù)的實(shí)際需求以及土壤質(zhì)量與植被性質(zhì)在演替中的耦合機(jī)理這一科學(xué)問題，本文基于長期定位試驗(yàn)，研究了不同土壤肥力背景和不同植被恢復(fù)方式（自然恢復(fù)與人工恢復(fù)）下土壤質(zhì)量演變與植被性質(zhì)變化之間的耦聯(lián)及互饋方式，揭示了演替過程中土壤質(zhì)量與植被性質(zhì)的互動(dòng)效應(yīng)。取得主要結(jié)論如下:
　　1.植被-土壤系統(tǒng)恢復(fù)十年后，自然和人工恢復(fù)方式下土壤團(tuán)聚體含量、團(tuán)聚體平均重量直徑(MWD)、土壤容重、土壤含水量差異不顯著(P＞0

2、.05);人工恢復(fù)方式下，0～20cm及20～40cm土層之間大團(tuán)聚體(R0.25)含量差異顯著(P＜0.05);人工恢復(fù)方式在改善土壤養(yǎng)分方面作用更明顯，自然恢復(fù)方式更能改善土壤生物性質(zhì)。
　　2.植被演替至2008年和2010年時(shí)，不同肥力梯度下植被群落性質(zhì)差異顯著(P＜0.05)。相比于無肥處理，施肥處理能夠促使群落優(yōu)勢種形成，從而顯著降低群落Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Margalef豐富度指數(shù)(P＜0.05)

3、，并使群落蓋度及生物量顯著增加（P＜0.05）。
　　3.隨著植被演替，土壤全量養(yǎng)分及儲(chǔ)水量緩慢積累，速效養(yǎng)分含量波動(dòng)明顯;植被優(yōu)勢種大致經(jīng)歷了由一年生草本向兩年生、多年生草本與灌木的演替過程，但其具體演替序列因肥力梯度不同而相異;人工施肥處理能夠影響植被演替過程中的多樣性指數(shù)變化，進(jìn)而加速植被演替進(jìn)程。
　　4.土壤性質(zhì)與植被群落特征的相關(guān)關(guān)系在不同的恢復(fù)方式、肥力梯度及演替階段下表現(xiàn)方式不同，但二者之間的穩(wěn)定關(guān)聯(lián)主要是由

4、土壤速效養(yǎng)分分別與草本蓋度、群落Margalef豐富度的聯(lián)系體現(xiàn)。土壤與植物間的相關(guān)關(guān)系存在“閾值效應(yīng)”，當(dāng)肥力逐漸增加時(shí)，二者的相關(guān)關(guān)系的顯著性與方向皆可能發(fā)生改變。施肥在一定程度上改變了土壤-微生物-植物系統(tǒng)的碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比，當(dāng)土壤條件改變時(shí)，微生物的響應(yīng)(主要是微生物量C/N與微生物量C/P)最敏感。
　　5.微生物在土壤-植物營養(yǎng)互動(dòng)中起“紐帶作用”，介導(dǎo)沙棘葉片碳、氮、磷含量與土壤營養(yǎng)互動(dòng)的主要是微生物量氮

5、含量;介導(dǎo)檸條葉片碳、氮、磷含量與土壤營養(yǎng)互動(dòng)的主要是微生物量碳含量。有機(jī)碳通過對(duì)微生物量氮的間接作用是決定沙棘葉片碳、氮、磷的主要途徑;有機(jī)碳通過對(duì)微生物量碳的間接作用是決定檸條葉片碳的主要途徑;微生物量碳的直接作用，有機(jī)碳通過對(duì)微生物量碳的間接作用以及全氮通過對(duì)微生物量碳的間接作用是決定檸條葉片氮的主要途徑;微生物量碳、微生物量氮的直接作用，全氮通過對(duì)微生物量碳的間接作用以及微生物量碳通過對(duì)微生物量氮的間接作用是決定檸條葉片磷的主要