不同退化程度喀斯特生态系统根际土壤的养分分布特征
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喀斯特区次生林土壤和优势树种叶片的化学计量特征及季节变化喀斯特地区是中国西南地区独特的地质地貌类型,其特殊的地形和气候条件使得该地区成为了许多生物多样性的聚集地。
在喀斯特地区,次生林的土壤和树种叶片的化学计量特征对于了解植被生长及生态环境的影响具有重要意义。
本文将对喀斯特地区次生林土壤和优势树种叶片的化学计量特征及季节变化进行详细的分析和研究。
一、喀斯特地区次生林土壤的化学计量特征1. 次生林土壤的养分含量土壤是植物生长的重要基础,其养分含量对于植被的生长状况有着显著的影响。
研究发现,在喀斯特地区的次生林中,土壤的养分含量普遍较低,特别是氮、磷等养分含量较低。
这与喀斯特地区的特殊地质构造和土壤类型有关,同时也与人类的开发和利用活动导致土壤质量下降有着一定的关系。
2. 土壤微生物多样性土壤微生物是土壤生态系统中的关键组成部分,对于土壤养分的转化和植物生长有着重要影响。
研究表明,在喀斯特地区的次生林土壤中,微生物的多样性较高,这与喀斯特地区的气候条件和土壤特性有着密切的关系。
受人类活动的影响,土壤微生物的多样性也面临着较大的挑战。
3. 土壤有机质含量土壤有机质是土壤的重要组成部分,对于土壤的肥力和保护作用具有重要作用。
研究显示,在喀斯特地区次生林土壤中,有机质含量较低,这也是导致土壤贫瘠的重要原因之一。
如何提高土壤有机质含量,改善土壤肥力,成为了当前喀斯特地区生态环境保护和恢复的重要课题之一。
1. 树种叶片的化学成分树木叶片是进行光合作用的重要器官,其化学成分对于光合作用的进行和植物生长有着重要的影响。
研究发现,在喀斯特地区的优势树种叶片中,含水量较高,同时叶绿素、蛋白质等化学成分含量也较丰富。
这些化学成分的变化对于树木的生长和生理过程有着重要的影响。
2. 叶片化学计量特征的季节变化喀斯特地区次生林土壤和优势树种叶片的化学计量特征及季节变化对于该地区植被生长和生态环境的影响具有重要的意义。
通过对其化学计量特征及季节变化进行研究和分析,可以更好地了解喀斯特地区植被生态系统的动态变化规律,为该地区生态环境保护和恢复提供科学依据和技术支撑。
荒漠草原不同植物根际与非根际土壤养分及微生物量分布特征杨阳;刘秉儒【摘要】通过对宁夏荒漠草原6种地带性优势物种长芒草、蒙古冰草、甘草、牛心朴子、黑沙蒿和苦豆子植物根际与非根际土壤养分和微生物量分布特征进行研究,探讨不同植物根际养分的富集的相关性和差异性.研究结果表明:6种植物根际土壤养分和微生物量均表现出明显的富集效应,根际富集率大小依次为菊科(黑沙蒿)>豆科(苦豆子、甘草)>禾本科(长芒草、蒙古冰草)>萝藦科(牛心朴子);全磷(TP)在根际和非根际中无显著差异(P>0.05),其它土壤养分及理化指标在根际中均表现出显著富集(P<0.05),土壤养分中以有机碳(SOC)的富集作用最为明显;土壤有效态养分较全量养分对植物根际微小的变化响应更为灵敏;不同荒漠植物根际与非根际SOC 与全氮(TN)呈极显著线性关系(P<0.01),TN与碱解氮之间呈极显著线性关系(P<0.01),TP与有效磷(AP)没有显著的相关性(P>0.05).荒漠植物土壤有效养分在根际存在一定的富集,灌木和豆科植物的根际效应的大于禾本科植物,它们通过降低根际pH值可以提高根际养分,有利于在脆弱环境下对土壤养分的有效利用.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)022【总页数】9页(P7562-7570)【关键词】荒漠草原;植物根际;土壤养分;土壤微生物量;空间分布【作者】杨阳;刘秉儒【作者单位】宁夏大学,西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,银川750021;宁夏大学,西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,银川750021【正文语种】中文德国微生物学家Lorenz Hiltner将根际土(Rhizosphere Soil)定义为根系周围、受根系生长影响并且能够从微环境中吸收大量养分的土体[1- 3]。
根际土是围绕根系进行生物地球化学循环最活跃的区域,是土壤-植物根系-微生物三者相互作用的场所和各种物质循环和能量流动的门户,对生态系统养分动态分布与循环、植物种间作用等发挥重要作用[3- 6],根系诱导产生根际土壤养分的变化已被证实[1- 3]。
桂西北喀斯特地区不同退化程度植被群落物种组成及多样性特征桂西北喀斯特地区是中国西南地区的一个重要喀斯特地貌区域,其地质构造独特,地表地下溶蚀作用发育,地貌形态复杂多样,有着丰富的生物多样性。
由于当地的自然环境和人类活动的影响,该地区的植被群落面临着不同程度的退化。
本文将对桂西北喀斯特地区不同退化程度植被群落的物种组成及多样性特征进行探讨,以期为保护和恢复当地植被群落提供科学依据。
一、研究地区概况桂西北喀斯特地区位于中国广西壮族自治区西北部,地处喀斯特山地,地势起伏较大,气候温暖湿润,年降水量充沛,是一个典型的喀斯特地貌地区。
由于地下岩溶作用,当地地表水系丰富,形成了许多独特的地下溶洞和地表河流,为植被生长提供了充足的水源条件。
随着当地经济的快速发展和人类活动的加剧,桂西北喀斯特地区的植被群落面临着不同程度的退化和破坏。
二、研究方法本研究选取了桂西北喀斯特地区不同退化程度的植被样地,利用系统野外调查和样地调查的方法,对各样地内的植被群落进行详细的调查和记录。
采用样地多样性指数和优势度指数等统计方法,分析比较了不同退化程度植被群落的物种组成及多样性特征。
1. 未退化植被群落未退化植被群落指的是受到较轻程度影响的植被群落,其物种组成相对完整,植被结构复杂。
通过调查发现,未退化植被群落内的植物种类丰富,植被垂直结构明显,地表覆盖度高,植被层次分明,具有较高的物种多样性和生物丰富度。
四、结论与建议通过对桂西北喀斯特地区不同退化程度植被群落的调查与分析,可以得出以下结论:1. 随着植被群落退化程度的加剧,其物种组成逐渐减少,植被结构逐渐破坏,物种多样性和生物丰富度逐渐降低。
2. 不同程度植被群落的退化主要受到人类活动的影响,包括过度放牧、乱砍滥伐、荒漠化等,应采取有效措施加以保护和修复。
为此,建议当地政府加强对桂西北喀斯特地区植被群落的保护和管理,采取有效措施限制过度放牧和乱砍滥伐行为,加强荒漠化治理和植被恢复工作,促进植被群落的健康生长和多样性恢复,从而保护喀斯特地区的生态环境,实现可持续发展。
退化喀斯特植被不同恢复阶段土壤质量变化
卢永飞;喻理飞;张玉武
【期刊名称】《贵州科学》
【年(卷),期】2014(032)005
【摘要】为探讨退化喀斯特生态系统植被恢复对土壤质量的改良效果.本文对花江流域退化喀斯特植被不同演替阶段的土壤的石砾含量、含水量、容重、持水量、孔隙度、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮及速效P、K等理化指标进行测定分析.结果表明:植被恢复促进了喀斯特山地土壤pH值降低、控制了土壤pH 值的上升.土壤石砾含量随植被恢复而下降;有机质含量随植被恢复而上升.在整个演替的过程中,全氮、全磷、全钾、碱解氮及速效P、K含量随植被的恢复而呈波动变化的趋势;土壤质量的生境变化总体上表现为石海较高.综合分析表明,研究区植被恢复总体上促进了土壤理化质量的提高.
【总页数】7页(P41-47)
【作者】卢永飞;喻理飞;张玉武
【作者单位】贵州省林业调查规划院,贵阳550003;贵州大学,贵阳550025;贵州大学,贵阳550025;贵州省生物研究所,贵阳550009
【正文语种】中文
【中图分类】X17
【相关文献】
1.喀斯特山区植被退化过程中的土壤质量变化及评价 [J], 陈祖拥;刘方;王世杰;刘元生;卜通达;朱健
2.退化喀斯特植被不同恢复阶段生境特征研究——以花江地区小生境类型为例 [J], 卢永飞;李安定;张玉武;杨瑞;喻理飞
3.贵州花江退化喀斯特植被不同恢复阶段土壤微生物生理类群数量变化 [J], 魏媛;张金池;俞元春;喻理飞
4.喀斯特退化森林不同恢复阶段土壤酶活性研究 [J], 兰雪;戴全厚;喻理飞;杨智
5.喀斯特退化生态系统不同恢复阶段土壤质量研究 [J], 朱海燕;刘忠德;钟章成
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54卷收稿日期:2022-11-19基金项目:国家自然科学基金项目(42067023);广西科技基地和人才专项(桂科AD20159055);广西研究生教育创新计划项目(XYCSZ2020059);自治区级大学生创新创业训练计划项目(S202110602356)通讯作者:段敏(1984-),https:///0009-0001-0469-1852,副教授,主要从事森林生态系统碳氮磷养分循环研究工作,E-mail :*******************第一作者:刘洢杋(1996-),https:///0009-0003-2214-4013,研究方向为喀斯特森林土壤养分循环,E-mail :270100826@qq.com喀斯特和非喀斯特森林植物磷含量及土壤无机磷分级特征比较刘洢杋1,2,杨峻晖1,2,刘家齐1,2,陆慧飞1,2,葛茜盈1,2,王盈涵1,2,林正艺1,2,宋柏君1,2,段敏1,2,3*(1广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室,广西桂林541006;2广西师范大学生命科学学院,广西桂林541006;3广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室,广西桂林541006)摘要:【目的】比较漓江流域喀斯特和非喀斯特森林植物叶片—根系—凋落物的磷含量及土壤磷含量和无机磷分级特征,为深入认识喀斯特森林磷循环过程,促进退化喀斯特森林生态系统恢复提供科学参考。
【方法】在广西桂林漓江流域选取典型喀斯特和非喀斯特森林样地,采集植物叶片、根系和凋落物测定各组分磷含量,采集土壤样品测定总磷、速效磷和无机磷各组分含量以及土壤pH 、含水率、碳氮含量等理化性质,分析植物磷与土壤磷各组分的相关性,明确喀斯特和非喀斯特森林磷养分的差异及其主要影响因素。
【结果】喀斯特森林土壤总碳、总氮、可溶性有机碳和可溶性氮含量及碳氮比均显著低于非喀斯特森林(P <0.05,下同);喀斯特森林植物根系和凋落物磷含量(0.03%和0.04%)也显著低于非喀斯特森林(0.05%和0.11%);喀斯特森林土壤总磷含量为231.0mg/kg ,速效磷含量为2.2mg/kg ,均显著低于非喀斯特森林土壤(总磷含量609.0mg/kg ,速效磷含量9.3mg/kg );2种森林类型土壤铁结合态磷(Fe-P )、闭蓄态磷(O-P )和钙结合态磷(Ca-P )均存在显著差异,喀斯特森林土壤无机磷组分以Fe-P 为主,而非喀斯特森林土壤无机磷组分以O-P 为主;喀斯特和非喀斯特森林植物叶片磷含量与土壤速效磷和铝结合态磷(Al-P )含量呈显著正相关,根系磷含量与土壤总磷、速效磷、Fe-P 、O-P 和Ca-P 含量具有显著或极显著(P <0.01)相关性,而凋落物磷含量与土壤总磷、速效磷呈极显著负相关,与Fe-P 呈显著正相关。
喀斯特地区植物根系分泌物酶活性对根际土酶活性和养分的影响作者:覃蒙尔李臻窦莉梁月明张伟王静潘复静来源:《广西植物》2024年第03期摘要:為了探究喀斯特地区植物根系分泌物酶活性对根际土酶活性和养分的影响,我们测定了灌草丛、灌木林、灌乔林和乔木林4个植被恢复阶段群落水平根系分泌物和根际土的β1,4葡萄糖苷酶(βG)、βN乙酰葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)的活性与土壤碳氮磷的含量,并分析了它们之间的关系。
结果表明:(1)根际土以及根系分泌物的4种酶活性在植被恢复后期显著高于植被恢复前期;乔木林的根系分泌物酶活性C∶P和N∶P比值显著高于其他植被恢复阶段,而根际土酶活性这2个比值则正好相反。
(2)相关分析显示,根系分泌物酶活性与对应的土壤酶活性呈显著正相关;相对于根系分泌物酶活性,土壤酶活性与相关养分的相关系数值更高。
另外,根际土以及根系分泌物βG、NAG和LAP酶活性与根际土有机碳(SOC)和全氮(TN)呈显著正相关,根际土以及根系分泌物ACP酶活性与根际土速效磷(AP)呈显著正相关。
上述结果表明,植被恢复对根系分泌物酶和土壤酶活性的提高具有正向的作用,根系分泌物酶是土壤酶的有利补充,在碳氮磷养分循环过程中起到积极的促进作用。
综上所述,调控根系分泌物分泌及其酶活性可能为喀斯特生态系统的植被恢复提供新的视角。
关键词:喀斯特生态系统,植被恢复,根系分泌物酶活性,土壤酶活性,土壤养分中图分类号:Q948.12 文献标识码:A 文章编号10003142(2024)03046512Effects of plant root exudates enzyme activities on rhizosphere soil enzyme activities and nutrients in karst areasQIN Menger1, LI Zhen4, DOU Li1, LIANG Yueming3, ZHANG Wei2,WANGJing5, PAN Fujing1*( 1. College of Environmental and Engineering, Guangxi Key Laboratory of Theory and Technology for Environmental Pollution Control, Guilin University of Technology, Guilin 541000, Guangxi, China; 2. Huanjiang Observation and Research Station for Karst Ecosystems,Chinese Academy of Sciences, Huanjiang 547100, Guangxi, China; 3. Key Laboratory of Karst Dynamics, Ministry of Natural and Resources & Guangxi Zhuang Autonomy Region, Institute of Karst Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Guilin 541000, Guangxi, China; 4. College of Resource and Environmental Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025,China; 5. College of Earth Sciences, Guilin University of Technology, Guilin 541000,Guangxi, China )Abstract: In order to explore the effects of enzyme activities from plant root exudates on rhizosphere soil enzyme activities and nutrients in karst areas,the activities of β1,4glucosidase (βG),βNacetylglucosaminidas e (NAG), leucine aminopeptidase (LAP), and acidic phosphatase (ACP) of fine root exudates and rhizosphere soils in four vegetation restoration stages, which are shrubgrassland, shrubland, shrubarbor forest and arbor forest, were measured. And, their relationships with soil carbon (C), nitrogen (N), phosphorus (P) contents were analyzed. The results were as follows:(1) The four enzyme activities of rhizosphere soils and root exudates were significantly higher in the late stage of vegetation restoration than that in the early stage of vegetation restoration. The enzyme activities C∶P to N∶P ratios of root exudates in arbor forest were significantly higher than those of other three stages, while the two parameters of rhizosphere soils were opposite. (2) Correlation analysis showed that the enzyme activities of root exudates were positively correlated with the corresponding soil enzyme activity. Compared with the enzyme activities of root exudates, the correlation between soil enzyme activity and related nutrients became significantly stronger. In addition,the enzyme activities of βG, NAG and LAP in rhizosphere soils and root exudates were positively correlated with soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN) in rhizosphere soil, while the enzyme activities of ACP in rhizosphere soils and root exudates were positively correlated with available phosphorus (AP) in rhizosphere soil. The above results indicate that vegetation restoration has positive effects on increasing enzyme activities of root exudates and soils. The enzymes of root exudates are the indispensable supplements for soils, and play an important role in promoting carbon, nitrogen and phosphorus nutrientcycling. To sum up, it will be that the regulation of root exudates and its enzyme activities may provide a new perspective for vegetation restoration in karst ecosystem.Key words: karst ecosystem, vegetation restoration, root exudates enzyme activity, soil enzyme activity, soil nutrients根系分泌物是植物在生长发育过程中通过根部向周围介质释放的有机化合物的总称(VivesPeris et al., 2020)。
喀斯特峰丛洼地不同生态系统的土壤肥力变化特征于扬;杜虎;宋同清;彭晚霞;曾馥平;王克林;鹿士杨;范夫静;卢成阳【摘要】基于喀斯特峰丛洼地坡耕地、草丛、灌丛、人工林、次生林、原生林6种典型生态系统的土壤主要养分、矿质养分和微生物这3组变量共计20个指标的调查、取样和分析,运用多重比较分析、主成分分析和典范相关分析探讨了其土壤肥力变化特征、主要影响因子及两两之间的相互关系.结果表明,喀斯特峰丛洼地土壤pH值为6.60-7.75,土壤主要养分、微生物种群数量和微生物生物量明显高于同纬度地区地带性红壤,矿质养分含量相对较低,其中SiO2、Al2O3、Fe2O3占矿质全量的90%以上.土壤肥力的总体趋势为原生林>次生林>灌丛>草丛>坡耕地>人工林.喀斯特石漠化地区实行林草结合的退耕还林还草模式更有利于土壤生态系统的环境改善,坡耕地应多施有机肥和氮肥,人工林应多施氮肥.原生林植物与养分之间达到了良好的平衡状态,主要应加强森林抚育管理,改善森林环境,保障植物、土壤养分及微生物之间的良好协调关系.确保土壤资源的合理利用,促进喀斯特峰丛洼地乃至整个西南喀斯特区域植被的迅速恢复和生态重建.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2013(033)023【总页数】12页(P7455-7466)【关键词】典范相关分析;喀斯特峰丛洼地;生态系统;主成分分析;土壤肥力【作者】于扬;杜虎;宋同清;彭晚霞;曾馥平;王克林;鹿士杨;范夫静;卢成阳【作者单位】中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院大学,北京100049;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院大学,北京100049;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院大学,北京100049;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;江西农业大学,南昌330045;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;广西大学林学院,南宁530004【正文语种】中文喀斯特地貌分布于世界各地的可溶性岩石地区,我国西南喀斯特地区是世界三大岩溶区之一。
现代农业科技2024年第4期林业·草业喀斯特原生乔木林凋落物对土壤养分的贡献熊红福(铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁554300)摘要为研究喀斯特地区凋落物对土壤养分的贡献,本文对茂兰国家级自然保护区内原生乔木林样地进行连续20个月的无凋落物输入和有凋落物输入两种对比处理。
结果表明,各土层土壤C含量为1.30%~4.96%,土壤N含量为0.12%~0.52%。
各土层K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Na元素年均含量分别为0.32%~0.43%、0.40%~ 1.00%、0.67%~0.81%、3.90%~5.42%、0.16%~0.29%、0.04%~0.06%、0.07%~0.19%。
各土层元素平均含量大小为Fe>Mg>Ca>K>Mn>Na>Zn,属于Ca>K型。
有凋落物覆盖的0~10cm土层C、N、K、Ca、Mg、Zn含量均明显高于无凋落物覆盖的对应土层。
凋落物是土壤C、N、K、Ca、Mg、Zn的重要来源,表层土壤受凋落物层的影响较强烈。
关键词原生乔木林;凋落物;土壤养分;喀斯特中图分类号S714.5文献标识码A文章编号1007-5739(2024)04-0074-05DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2024.04.020开放科学(资源服务)标识码(OSID):Contribution of Litter to Soil Nutrient of Primary Arboreal Forest in KarstXIONG Hongfu(School of Material and Chemical Engineering,Tongren University,Tongren Guizhou554300) Abstract In order to study the contribution of litter to soil nutrient in karst areas,this study conducted two comparative treatments of primary arboreal forest samples(without litter input and with litter input)in Maolan National Nature Reserve for20consecutive months.The results showed that the soil C content in each soil layer was1.30%-4.96%,and the soil N content was0.12%-0.52%.The annual average content of K,Ca,Mg,Fe,Mn,Zn,and Na elements in each soil layer were0.32%-0.43%,0.40%-1.00%,0.67%-0.81%,3.90%-5.42%,0.16%-0.29%,0.04%-0.06%,0.07%-0.19%,respectively.The average content of element in each soil layer was Fe>Mg>Ca>K>Mn>Na>Zn, belonging to the Ca>K type.The contents of C,N,K,Ca,Mg,and Zn in the0-10cm soil layer with litter cover were significantly higher than those in the corresponding soil layer without litter cover.Litter was an important source of soil C,N,K,Ca,Mg and Zn,and the surface soil was strongly influenced by the litter layer.Keywords primary arboreal forest;litter;soil nutrient;karst凋落物是植物新陈代谢的产物,是森林生态系统物质生物地球化学循环的重要载体[1-3],其通过淋溶和分解归还给土壤的营养元素成为植物根部养分的重要来源[1,3-4]。