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    衡陽紫色土丘陵坡地不同植被恢復(fù)階段土壤化學與微生物性質(zhì)

    2015-12-06 09:43:17劉作云楊寧
    生態(tài)環(huán)境學報 2015年4期
    關(guān)鍵詞:楊寧紫色土坡地

    劉作云,楊寧

    1. 湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學院繼續(xù)教育部,湖南 衡陽 421005;2. 湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學院園林學院,湖南 衡陽 421005

    衡陽紫色土丘陵坡地不同植被恢復(fù)階段土壤化學與微生物性質(zhì)

    劉作云1,楊寧2*

    1. 湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學院繼續(xù)教育部,湖南 衡陽 421005;2. 湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學院園林學院,湖南 衡陽 421005

    以典型的衡陽紫色土丘陵坡地不同植被恢復(fù)階段為研究對象,采用空間序列代替時間序列的方法,選用立地條件基本相似的草坡階段(Grassplot, GT)、灌草階段(Frutex and grassplot, FG)、灌叢階段(Frutex, FX)和喬灌階段(Arbor and Frutex, AF),通過調(diào)查取樣和實驗分析,對不同恢復(fù)階段的土壤養(yǎng)分、土壤微生物數(shù)量、微生物生物量及其相關(guān)性進行研究。結(jié)果表明,(1)隨著植被恢復(fù)進行,4個恢復(fù)階段植被土壤有機碳、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀、土壤微生物生物量碳和土壤微生物生物量氮含量的平均值顯著增加(P<0.05),在每個恢復(fù)階段他們隨著土層深度的增加而顯著減少(P<0.05)。(2)4個恢復(fù)階段植被被土壤細菌數(shù)量平均值的大小順序為:AF>FX>FG>GT,AF細菌數(shù)量平均值顯著高于其他3個恢復(fù)階段(P<0.05)。真菌數(shù)量平均值的大小順序為:FG>GT>FX>AF,AF真菌數(shù)量的平均值顯著低于其他3個恢復(fù)階段(P<0.05)。放線菌數(shù)量平均值的大小順序為:GT>FX>FG>AF,AF放線菌數(shù)量的平均值顯著低于其他3個恢復(fù)階段(P<0.05)。在每個恢復(fù)階段,細菌、真菌和放線菌數(shù)量均隨著土層深度的增加而顯著減少(P<0.05)。(3)細菌數(shù)量、土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮與土壤有機碳、全氮、堿解氮呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),真菌數(shù)量與土壤有機碳、全氮、堿解氮以及土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮與速效磷、速效鉀呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。研究結(jié)果對于構(gòu)建衡陽紫色土丘陵坡地植被恢復(fù)技術(shù)體系具有理論和實踐意義。

    植被恢復(fù);土壤養(yǎng)分;土壤微生物;紫色土;衡陽

    土壤微生物直接參與養(yǎng)分循環(huán)、有機質(zhì)分解等諸多生態(tài)過程,尤其在陸地生態(tài)系統(tǒng)C循環(huán)中發(fā)揮重要作用(李香真和曲秋皓,2002;劉作云和楊寧,2014;楊寧等,2014a);由于土壤微生物周轉(zhuǎn)周期短,對環(huán)境變化很敏感,能夠較早地指示生態(tài)系統(tǒng)功能的變化,通常被用于評價土壤的環(huán)境狀態(tài)(Nielsen等,1995;楊寧等,2013a,2014b,2014c);微生物生物量既是土壤有機碳具有活性的部分,也是土壤速效養(yǎng)分的來源,與土壤的肥力與健康密切相關(guān),在土壤有機質(zhì)和 N素周轉(zhuǎn)中發(fā)揮重要作用(Anderson和Dormsch,1993;Rogers和Tate,2001)。

    衡陽紫色土丘陵坡地面積1.625×105hm2,是湖南省生態(tài)環(huán)境最為惡劣的地區(qū)之一,也是中國南方極具代表性的生態(tài)災(zāi)害易發(fā)地區(qū)。由于紫色土極易水蝕,發(fā)育期短,地力差,常處于幼年階段,加上顏色深、吸熱性強,夏季地面溫度高,蒸發(fā)量大,又因區(qū)域性水、熱分布等不利環(huán)境影響和不合理的開發(fā),致使該區(qū)域長期以來植被稀疏,水土流失和季節(jié)性旱災(zāi)嚴重,惡劣的生態(tài)環(huán)境嚴重制約著當?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)民增收明顯低于其他地區(qū),甚至危及當?shù)剞r(nóng)民的生存。為了遏制該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的進一步惡化,科研工作者們對這一地區(qū)植物群落和土壤理化性質(zhì)等方面進行了大量的研究(楊昌華和楊寧,2014;楊寧等,2012,2013b,2014d,2014e),但關(guān)于該區(qū)域不同恢復(fù)階段土壤微生物及微生物生物量的研究尚顯薄弱,因此,采用“空間序列代替時間序列”的方法(Barbour,1980;楊寧等,2011,2014c),在衡陽紫色土丘陵坡地研究植被恢復(fù)對土壤微生物的影響,以期為該區(qū)域退化機理的研究和退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)利用提供參考。

    1 材料與方法

    1.1 研究區(qū)自然概況

    紫色土丘陵坡地地處湖南省中南部,湘江中游(地理坐標為:110°32′16″~113°16′32″ E,26°07′05″~27°28′24″ N),東起衡東縣霞流鎮(zhèn)、大浦鎮(zhèn),西至祁東縣過水坪鎮(zhèn),北至衡陽縣演陂鎮(zhèn)、渣江鎮(zhèn),南達常寧市官嶺鎮(zhèn)、東山瑤族鄉(xiāng)和耒陽市遙田鎮(zhèn)、市爐鎮(zhèn)一帶,其中以衡南、衡陽兩縣面積最大,地貌類型以丘崗為主,呈網(wǎng)狀集中分布于該區(qū)域中部海拔60~200 m的地帶。該區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L濕潤氣候,年平均氣溫18 ℃,極端最高氣溫40.5 ℃,極端最低氣溫-7.9 ℃,年平均降雨量1325 mm,年平均蒸發(fā)量1426.5 mm,平均相對濕度80%,全年無霜期286 d(付美云等,2015;楊寧等,2013c)。

    1.2 樣地設(shè)置與取樣

    2013年5─6月,于湖南省衡南縣譚子山鎮(zhèn)選擇坡度、坡向、坡位和裸巖率等生態(tài)因子基本一致的坡中下部沿等高線的有代表性的樣地(表1):1)草坡階段(Grassplot, GT);2)灌草階段(Frutex and grassplot, FG);3)灌叢階段(Frutex, FX);4)喬灌階段(Arbor and frutex, AF)。代表不同的恢復(fù)階段,每個樣地的面積>1 hm2,演替初期均為撂荒地,在每個>1 hm2的樣地內(nèi)各設(shè)置3塊20 m×20 m樣方,且樣方間距>20 m,在每個樣方內(nèi)按S型或梅花型布點,分別取0~15、15~30和30~45 cm土層土樣,將同一樣方、同一土層的5個點的土樣等比例混合為1個混合樣,去掉土壤中可見植物根系和殘體,重復(fù)3次,編號;將土樣分為2份:1份裝于滅菌的塑料袋,用于土壤微生物的測定;另1份裝于塑料袋密封,用于土壤養(yǎng)分的測定。

    表1 樣地概況Table 1 Overview of the sampling sites

    1.3 土壤指標的測定

    土壤有機碳(Soil Organic Carbon, SOC):K2Cr2O7-濃硫酸外加熱法;全氮(Total nitrogen, TN):半微量凱氏法;堿解氮(Alkali-hydrolyzed nitrogen, AN):擴散吸收法;速效磷(Available phosphorus, AP):NaHCO3提取-鉬銻抗顯色-紫外分光光度法;速效鉀(Available potassium, AK):NH4Ac浸提-原子吸收法;pH值:電極電位法(鮑士旦,2000)。土壤微生物量碳(Soil microbial biomass carbon, SMBC):氯仿熏蒸-K2SO4浸提法(K取0.45。Vance等,1987);土壤微生物量氮(Soil microbial biomass nitrogen, SMBN):氯仿熏蒸-K2SO4提取-氮自動分析儀法(K取0.45。Sparling等,1993)。土壤微生物:稀釋平板法(細菌用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)培養(yǎng)基;真菌用馬丁氏培養(yǎng)基;放線菌用改良高氏1號培養(yǎng)基。吳金水等,2006)。

    1.4 數(shù)據(jù)處理

    采用 SPSS13.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,采用單因素方差分析法(one-way ANOVA)和鄧肯氏新復(fù)極差檢驗法(DMRT法)進行方差分析和差異顯著性檢驗(α=0.05),采用Pearson分析法土壤微生物性質(zhì)與土壤化學性質(zhì)的相關(guān)分析,表中的數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值,括號內(nèi)的數(shù)據(jù)為標準方差。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 植被恢復(fù)過程中土壤化學性質(zhì)的變化

    由表2可知,隨著植被恢復(fù)的進行,土壤有機碳、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀在0~15、15~30和30~45 cm土層平均值均顯著增加(P<0.05),由于植被恢復(fù)是一個伴隨地上植被生長、發(fā)展的連續(xù)過程,隨著恢復(fù)時間的延長,地上植被逐漸向頂極群落發(fā)展,因此,植被恢復(fù)的土壤改良效果愈加明顯(Sollions等,1984;Fontaine等,2007),灌草階段(FG)、灌叢階段(FX)和喬灌階段(AF)各土層(0~15、15~30和30~45 cm)土壤有機碳的平均值比草坡階段(GT)各土層土壤有機碳的平均值增加26.95%、73.87%和118.52%;全氮:9.09%、31.82%和 45.45%;堿解氮:8.22%、19.70%和72.49%;速效磷:4.65%、9.08%和 16.00%;速效鉀:1.40%、9.19%和 37.96%;由于土壤有機碳、全氮和堿解氮的增加,土壤有機酸相應(yīng)增加,因此,4個恢復(fù)階段土壤pH值的大小順序為:草坡階段(GT)(8.00)>灌草階段(FG)(7.82)>灌叢階段(FX)(7.69)>喬灌階段(AF)(7.56)(P>0.05)。

    在4個恢復(fù)階段,土壤有機碳、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀均隨著土層深度的增加而顯著減少(P<0.05),由于受植物根系垂直分布的影響,下降趨勢也逐漸變小,其分布具有明顯的“表聚性”;4個恢復(fù)階段的土壤 pH值均隨著土層深度的增加而逐漸升高(P>0.05)。

    表2 不同恢復(fù)階段土壤的化學性質(zhì)Table 2 Soil chemical properties at different vegetation restoration stages

    表3 不同恢復(fù)階段土壤微生物數(shù)量Table 3 Soil microbe quantity at different vegetation restoration stages

    2.2 植被恢復(fù)對土壤微生物數(shù)量的影響

    由表3可以看出,4個不同恢復(fù)階段土壤微生物數(shù)量的大小順序均為:細菌>放線菌>真菌,以細菌占絕對優(yōu)勢(95%以上),土壤微生物數(shù)量取決于細菌數(shù)量,真菌的比例很小,不足1%;4個恢復(fù)階段植被土壤細菌數(shù)量大小順序為:喬灌階段(AF)>灌叢階段(FX)>灌草階段(FG)>草坡階段(GT),喬灌階段(AF)細菌數(shù)量平均值顯著高于其他3個恢復(fù)階段(P<0.05),分別為草坡階段(GT)、灌草階段(FG)和灌叢階段(FX)細菌平均數(shù)量的6.45倍、4.27倍和3.65倍;真菌數(shù)量平均值的大小順序為:灌草階段(FG)>草坡階段(GT)>灌叢階段(FX)>喬灌階段(AF),喬灌階段(AF)真菌數(shù)量的平均值顯著低于其他3個恢復(fù)階段(P<0.05),分別為草坡階段(GT)、灌草階段(FG)和灌叢階段(FX)真菌數(shù)量平均值的4.31%、4.02%和6.42%;放線菌數(shù)量平均值的大小順序為:草坡階段(GT)>灌叢階段(FX)>灌草階段(FG)>喬灌階段(AF),喬灌階段(AF)放線菌數(shù)量的平均值顯著低于其他3個恢復(fù)階段(P<0.05),分別為草坡階段(GT)、灌草階段(FG)和灌叢階段(FX)放線菌數(shù)量平均值的1.37%、2.54%和1.97%。

    一方面因為在地表聚集大量的枯枝落葉,有充分的營養(yǎng)源水熱與通氣狀況較好,有利于微生物的生長與繁殖;另一方面也與上層土壤中相對密集的細根和較多的土壤有機質(zhì)、良好的土壤通氣狀況有關(guān)。隨著土層的加深,生境條件變差,影響土壤微生物的分布(楊滿元等,2013;楊寧等,2015),因此,在4個恢復(fù)階段,無論是細菌、還是真菌和放線菌,它們的數(shù)量均隨著土層深度的增加而顯著減少(P<0.05)。

    2.3 植被恢復(fù)對土壤微生物生物量的影響

    由表4可知,隨著植被恢復(fù)的進行,0~15、15~30和30~45 cm土層土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮的平均值均顯著增加(P<0.05),其變化趨勢與土壤有機碳、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀的變化趨勢基本一致,隨著植被恢復(fù)的進行,他們也同樣出現(xiàn)了明顯的增加效應(yīng),灌草階段(FG)、灌叢階段(FX)和喬灌階段(AF)的土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮分別比草坡階段(GT)增加49.5%、143.2%、189.6%和43.2%、63.6%、100%。

    表4 不同恢復(fù)階段土壤微生物生物量Table 4 The contents of microbial biomass at different vegetation restoration stages

    隨土層深度的增加,4個恢復(fù)階段土壤微生物生物量碳和土壤微生物生物量氮均顯著減少(P<0.05)。在草坡階段(GT)、灌草階段(FG)、灌叢階段(FX)和喬灌階段(AF),0~15 cm土層的土壤微生物生物量碳分別為15~30和30~45 cm土層土壤微生物生物量碳的 1.21和 1.91倍,1.28和1.74倍,1.27和1.60倍,1.15和1.43倍;土壤微生物生物量氮的1.12和1.53倍,1.16和1.46倍,1.30和1.55倍,1.39和1.84倍。

    2.4 土壤微生物性質(zhì)與土壤化學性質(zhì)的關(guān)系

    相關(guān)分析(表 5)表明,細菌數(shù)量、真菌數(shù)量與土壤有機碳、全氮、堿解氮的相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.875、0.899、0.798(P<0.01)和0.566、0.575、0.558(P<0.05);微生物生物量碳、微生物生物量氮與土壤有機碳、全氮、堿解氮的相關(guān)系數(shù)(r)分別為 0.812、0.900、0.888和 0.811、0.893、0.813(P<0.01),與速效磷、速效鉀的相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.687、0.557和0.557、0.613(P<0.05)。

    表5 土壤微生物與土壤化學性質(zhì)的相關(guān)分析Table 5 Correlation analysis between soil microbe and soil chemical properties

    3 討論與結(jié)論

    3.1 討論

    土壤有機質(zhì)、氮和磷是土壤主要的養(yǎng)分指標,而且土壤有機質(zhì)還是形成土壤結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì),直接影響土壤肥力、持水能力、抗蝕能力、土壤容重和pH值等,有利于增強土壤孔隙度、通氣性和結(jié)構(gòu)性,有顯著的緩沖作用和持水力,含有大量的植物營養(yǎng)元素,是土壤微生物的碳源和氮源,能激發(fā)土壤微生物酶活性,有利于地下死根和凋落物的降解。衡陽紫色土丘陵坡地不同恢復(fù)階段土壤理化特性的差異,引起植被組成、物種多樣性等群落結(jié)構(gòu)特征發(fā)生變化,作為對土壤理化性質(zhì)的響應(yīng),植物為了更加充分有效地利用土壤養(yǎng)分,在土壤理化性狀較好的局部環(huán)境有利于根系的生長,直接影響植物的生長與代謝,加速植被恢復(fù)的演替進程(王啟基等,1991;楊寧等,2010a),因此隨著恢復(fù)年限的增加,土壤理化性質(zhì)得到很大程度改善(表2),與Garcia等(2002)、Gil-Sotress等(2005)研究結(jié)果基本一致。

    土壤微生物的數(shù)量、分布與其地表植被、土壤理化性質(zhì)密切相關(guān)(楊滿元等,2013;陳璟和楊寧,2013)。在本研究區(qū)域,隨著植被恢復(fù)的進行,植被蓋度增大,地表水分蒸發(fā)減小,土壤含水量上升,促進了植物的生長和發(fā)育,因此,植物光合面積得以增大,促進了植物的光合作用及其有機物的合成,地上生物量與歸還土壤的有機物質(zhì)增加,使土壤有機碳、氮和磷等營養(yǎng)元素的含量上升,促進了土壤微生物的生命活動及酶的活性(楊寧等,2009;李紅和楊寧,2014),因此,土壤微生物生物量、土壤微生物數(shù)量與土壤有機碳、全氮、堿解氮呈顯著或極相關(guān)正相關(guān)關(guān)系(表5)。

    在不同的恢復(fù)階段,土壤微生物數(shù)量以細菌占絕對優(yōu)勢,真菌和放線菌較少,而且垂直分布明顯,這與許多學者的研究結(jié)果一致(劉世貴等,1994;郭繼勛和祝廷成,1997;王啟蘭等,2007)。這與細菌、真菌和放線菌生態(tài)屬性的差異有關(guān),細菌個體小,繁殖方式簡單,速度快,且取樣時間為5─6月,水熱條件等有利于細菌的生長與發(fā)育,加之研究區(qū)域的土壤pH值在7.21~8.06(表2),適宜于中性偏堿的細菌生長繁殖,細菌數(shù)量最高可達1.2063×108cfu·g-1(表3),而不利于喜偏酸環(huán)境的真菌生存,因此細菌數(shù)量最多,放線菌次之,真菌最少(盛海彥等,2008)。有學者研究細菌的數(shù)量在某些土壤中很高,如祁連山山楊(Populus davidiana)灌木林土壤細菌數(shù)量可達4.27×109cfu·g-1(郭銀寶和許小英,2005),四川洪雅縣退耕還林模式下土壤細菌在秋季達到了1.86×109cfu·g-1(劉子雄等,2005)。對土壤微生物來說,土壤資源的有效性受枯枝落葉和根系分泌物的影響,在不同的時空尺度上,植物的生產(chǎn)水平(如腐殖質(zhì))的高低比物種豐富度更能影響微生物群落的組成,因此,植被恢復(fù)越接近頂級階段,土壤pH等理化性狀更有利于土壤有機質(zhì)和氮的礦化,土壤中有機質(zhì)和氮的有效成份更多,能更好地為微生物的生長發(fā)育提供C源和N源,因此,土壤微生物的數(shù)量最多(王鑫等,2014;楊寧等,2010b)。

    土壤微生物生物量反映微生物群落的容量及活性,受植被凋落物、植物殘體及根系分泌物的影響較大,更能敏感地反映土壤養(yǎng)分的變化(Pascual等,2000)。在該研究中,就土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮的時間分布格局來說,隨著植被恢復(fù)的進行,其含量顯著增加,與尉海東和董彬(2013)對魯東南楊樹人工林的研究結(jié)果基本一致;就其空間分布格局來說,其含量隨著土層深度的增加而顯著減少,與邵玉琴等(2002)對皇甫川流域人工油松林(Pinus tabulaeformis)的研究、李靈等(2007)對福建三明格氏栲人工林、杉木人工林的研究、王春燕等(2012)對橡膠林的研究、劉爽和王傳寬(2010)溫帶森林的研究結(jié)果基本一致。在本研究中,土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮的變化與土壤有機碳、氮等含量有著基本一致的變化(表2、表4和表5),說明土壤有機碳控制土壤物質(zhì)循環(huán)和能量傳遞,為微生物群落提供穩(wěn)定營養(yǎng)物質(zhì)和能量來源,對土壤微生物量起著重要作用,是土壤微生物生物量形成的關(guān)鍵因子(Powlson等,1987;Lovell等,1995)。因此,在植被恢復(fù)過程中,要因地制宜促進植被恢復(fù),并相應(yīng)增加成林的年限,最終達到改善區(qū)域的土地質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)的功能的目的。

    3.2 結(jié)論

    采用“空間序列代替時間序列”的方法,對衡陽紫色土丘陵坡地不同植被恢復(fù)過程中土壤化學性質(zhì)、土壤微生物數(shù)量、土壤微生物生物量以及他們之間的關(guān)系進行研究,得出以下主要結(jié)論:

    (1)隨著植被恢復(fù)的進行,0~15、15~30和30~45 cm土層土壤有機碳、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀、土壤微生物生物量碳和土壤微生物生物量氮含量的平均值顯著增加(P<0.05),在每個恢復(fù)階段,土壤有機碳、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀、土壤微生物生物量碳和土壤微生物生物量氮含量隨著土層深度的增加而顯著減少(P<0.05)。

    (2)4個恢復(fù)階段植被土壤細菌數(shù)量平均值的大小順序為:喬灌階段(AF)>灌叢階段(FX)>灌草階段(FG)>草坡階段(GT),喬灌階段(AF)細菌數(shù)量平均值顯著高于其他 3個恢復(fù)階段(P<0.05),真菌數(shù)量平均值的大小順序為:灌草階段(FG)>草坡階段(GT)>灌叢階段(FX)>喬灌階段(AF),喬灌階段(AF)真菌數(shù)量的平均值顯著低于其他3個恢復(fù)階段(P<0.05),放線菌數(shù)量平均值的大小順序為:草坡階段(GT)>灌叢階段(FX)>灌草階段(FG)>喬灌階段(AF),喬灌階段(AF)放線菌數(shù)量的平均值顯著低于其他3個恢復(fù)階段(P<0.05);細菌、真菌和放線菌的數(shù)量均隨著土層深度的增加而顯著減少(P<0.05)。

    (3)相關(guān)分析表明,細菌數(shù)量、微生物生物量碳、微生物生物量氮與土壤有機碳、全氮、堿解氮呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),真菌數(shù)量與土壤有機碳、全氮、堿解氮以及土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮與土壤速效磷、速效鉀呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。

    相較于差學生而言,好學生更善于運用各種學習策略來學習詞匯,但是調(diào)查顯示好學生的詞匯學習僅局限在課本中。大學英語的教學目標是培養(yǎng)學生的英語應(yīng)用能力,增強跨文化交際意識和交際能力,同時發(fā)展自主學習能力,提高綜合文化素養(yǎng),使他們在學習、生活、社會交往和未來工作中能夠有效地使用英語,滿足國家、社會、學校和個人發(fā)展的需要。[1]教師應(yīng)該鼓勵和引導好學生作一些課外的拓展,適當加深和加大學習的深度和廣度,以便更好地學習英語詞匯,進而逐步提高英語應(yīng)用能力。

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    Soil Chemistry and Microbes of Purple Soils of Sloping-land at Different Stages of Vegetation Restoration in Hengyang, China

    LIU Zuoyun1, YANG Ning2*
    1. Hunan Environmental-Biological Polytechnic College, Department of Extended Education, Hengyang 421005, China; 2. Hunan Environmental-Biological Polytechnic College, College of Landscape Architecture, Hengyang 421005, China

    By using the spatial series to replace time series, four typical sampling plots, grassplot (GT), frutex and grassplot (FG), frutex (FX), and arbor and frutex (AF), were selected to explore the relationships between soil nutrient and soil microbe. The four communities on sloping-land with purple soils were similar and typical, and denoted four different successive stages in Hengyang of Hunan Province, South-central China. The results showed that, (1) the average value of SOC (Soil organic carbon), TN (Total nitrogen), AN (Alkali-hydrolyzed nitrogen), AP (Available phosphorus), AK(Available potassium), SMBC (Soil microbial biomass carbon) and SMBN (Soil microbial biomass nitrogen) in four re-vegetation stages are significantly increased from GT to AF (P<0.05), and these contents are significantly decreased with the increase of soil layer depth in every re-vegetation stage (P<0.05). (2) The average number of bacteria in four re-vegetation stages are followed the order as AF>FX>FG>GT, and the average number of bacteria of AF are significantly higher than other three re-vegetation stages (P<0.05), fungi, FG>GT>FX>AF, and the average number of fungi of AF are significantly lower than other three re-vegetation stages (P<0.05), actiomycete, GT>FX>FG>AF, and the average number of actiomycete of AF are significantly lower than other three re-vegetation stages (P<0.05), the number of bacteria, fungi and actiomycete are significantly decreased with the increase of soil layer depth in every re-vegetation stage (P<0.05). (3) Correlation analysis show that there are very significant positive correlation between the number of bacteria, SMBC, SMBN and SOC, TN, AN (P<0.01), and significant positive correlation between the number of fungi and SOC, TN, AN (P<0.05), and significant positive correlation between SMBC, SMBN and AP, AK(P<0.05). These results would have a theoretical and practical significance for building re-vegetation technique system.

    re-vegetation; soil nutrient; soil microbe; purple soils; Hengyang

    10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.04.008

    Q948;S154.3

    A

    1674-5906(2015)04-0595-07

    劉作云,楊寧. 衡陽紫色土丘陵坡地不同植被恢復(fù)階段土壤化學與微生物性質(zhì)[J]. 生態(tài)環(huán)境學報, 2015, 24(4): 595-601.

    LIU Zuoyun, YANG Ning. Soil Chemistry and Microbes of Purple Soils of Sloping-land at Different Stages of Vegetation Restoration in Hengyang, China [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(4): 595-601.

    湖南省科技廳項目(S2006N332);湖南省林業(yè)科技創(chuàng)新計劃項目(XLK201339;XLK201341)

    劉作云(1982年生),男,講師,碩士,主要從事土壤生態(tài)學與環(huán)境生態(tài)學的教學與研究。E-mail: yangning678787@sina.com *通信作者:楊寧(1974年生),男,副教授,博士。E-mail: yangning8787@sina.com

    2015-01-26

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