研究在喀斯特植被恢復初期土壤氮有效性調控因子獲進展
來源/作者:亞熱帶農業生態研究所  日期:2019-06-18

近日,中國科學院亞熱帶農業生態研究所環江喀斯特生態系統觀測研究站研究員王克林團隊在西南喀斯特植被恢復對土壤氮有效性影響的研究中取得進展。

西南喀斯特地區是我國最大面積的連片貧困區域,是非地帶性的生態脆弱帶。退耕還林還草是喀斯特地區石漠化治理和生態恢復的重要舉措。前期的研究表明喀斯特植被恢復初期主要受氮(N)限制。但目前關于喀斯特地區不同植被恢復模式對土壤N的影響及其影響因子缺乏充分認知,難以支撐退化生態系統高效恢復和可持續管理需求。同時,喀斯特植被恢復過程中常伴隨著苔蘚這一類生物土壤結皮。生物土壤結皮能有效促進干旱半干旱地區土壤養分循環和N素積累。然而,亞熱帶濕潤氣候的喀斯特地區植被恢復過程中生物土壤結皮對土壤N循環和N有效性的作用認識還很有限。

基于此,研究人員以不同植被恢復方式(種植人工林、種植牧草、復合種植人工林+牧草、自然撂荒)為對象,并以玉米-大豆輪作地為對照,研究了不同恢復模式下植物、凋落物、苔蘚結皮相關性質,并分析了0-5cm和5-10cm土壤N素相關指標。結果表明:(1)退耕15年后,四種植被恢復模式均能有效提升土壤肥力,以土壤上表層(0-5cm)響應更為明顯;(2)人工林+牧草復合種植有利于苔蘚結皮的定殖,且其土壤N素有效性要高于人工林或者牧草單一種植模式;(3)冗余分析、方差分解及逐步回歸分析均表明,苔蘚結皮是影響不同植被恢復模式下土壤N素有效性的主要因子。因此,在喀斯特地區實行多功能型物種復合配置有助于地表生物土壤結皮的形成從而改善土壤N狀況。綜合生態和經濟效益,林草復合種植是喀斯特地區綜合功能最優的生態恢復方式。

在王克林和張偉指導下,博士研究生胡培雷為第一作者,該研究以Moss-dominated biological soil crusts modulate soil nitrogen following vegetation restoration in a subtropical karst region為題,發表在Geoderma上。該研究得到國家重點研發計劃、“973”計劃和國家自然科學基金等項目的支持。

【關鍵詞】土壤 牧草
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