不同植被对红壤碳氮磷和生物活性的影响与土壤质量指示者筛选(摘要)

【作者】 刘满强； 胡锋； 李辉信； 陈小云； 何圆球；

【机构】 南京农业大学资源与环境科学学院； 中国科学院南京土壤研究所；

【摘要】 南方大面积的红壤质量严重退化,既加剧了红壤地区生态环境的恶化,也限制了该区生产潜力的发挥。促进植被的自然恢复和人工重建,是加速退化红壤恢复、提高红壤质量的主要措施。关于土壤质量评价与质量指标研究,生物属性及其表征一直是薄弱环节。土壤质量概念的提出正表达了土壤学家对土壤自然体内涵与属性的完整认识,特别是对土壤生物学属性的认识和重视。本研究在中科院鹰潭红壤生态实验站进行,在退化红壤不同植被恢复长期定位试验地中选择恢复10年的6种样地,包括:小叶栋林(落叶阔叶林)、木荷林(常绿阔叶林)、马尾松林(常绿针叶林)、混交林(马尾松一木荷林)、干扰荒地与保护荒地。通过测定各样地不同土壤层次(0一scm、5一10cm及10~2 ocm)中主要土壤质量评价指标(形态及稳定性不同的土壤碳氮磷组分),特别是与土壤生态功能联系密切并反映生物活性的土壤质量指标,如土维微生物量、基础呼吸、颗粒有机物、潜在可矿化碳氮、土壤酶活性等,较为系统地分析了不同恢复植被对退化红壤生态系统土壤质量发展的影响,同时运用相关分析、主成分分析和鉴别分析等统计方法,筛选最能区分不同植被恢复下土壤质量分异的敏感指示指标。结果表明,在不同恢复植被下,有机碳、全氮、速效氮、速效磷、土壤微生物量碳、氮、颗粒有机物碳、氮、潜在可矿化碳、氮、基础呼吸、转化酶、脉酶和酸性磷酸酶活性都随土壤层次的加深显示极明显的下降梯度,表层0一scm各指标数值基木都是最高的,说明植被恢复过程尚处于初期。不同恢复植被之间土壤碳氮磷及生物活性指标都存在显著差异,既反映了植被对退化红壤质量发展的巨大影响,同时也表明不同植被恢复方式的效果有明显差异,提示在退化红壤恢复中选择适宜植被类型的重要性。综合各指标的结果,不同恢复植被下土壤碳氮磷及生物活性水平的大体顺序为,保护荒地最高,小叶栋林其次,干扰荒地、木荷林居中,马尾松林、混交林较差。在测定的指标中,土壤有机碳、全氮、速效氮、速效磷、土壤微生物量碳、氮、颗粒有机物碳、氮、潜在可矿化碳、氮、土壤基础呼吸、转化酶、脉酶和酸性磷酸酶活性均对不同恢复植被反应非常敏感,并且相关分析也表明,所有测定指标相互之间几乎都存在极显著的正相关关系(P<0.OI),表明测定的指标之间存在较大的信息重叠,主成分分析可以进行有效的精简;而通过鉴别分析进一步得出区分不同植被恢复样地土壤碳氮磷和生物活性差异的最有效指示者是土壤微生物量氮和酸性磷酸酶活性。更多还原