几种沙生灌木生物量及其在不同器官分配与土壤理化特征相关性
发布时间：2019-07-13 16:50
【摘要】：灌木群落的生物量及其在不同器官分配与土壤理化特征之间关系复杂。以毛乌素沙地柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、油蒿(Artemisia ordosica)、杨柴(Hedysarum fruticosum)灌木群落为研究对象,分析了不同灌木的生物量分配与土壤理化特征的相关性。结果表明:供试的3种灌木整株生物量与各器官生物量均为:柠条锦鸡儿油蒿杨柴,且达到了显著性差异(P0.05)。3种灌木各器官生物量及分配比例为:茎根叶。其中,柠条锦鸡儿的生物量在茎、根、叶的分配比例分别为62%、25%、13%;油蒿的分配比例分别为53%、30%、17%;杨柴分别是55%、35%、10%。3种灌木群落土壤有机质含量均表现为随土层加深而递减的垂直变化特征。相关性分析表明,3种灌木整株生物量与土壤有机质含量呈极显著正相关性(r=0.920**,P0.01),与土壤全氮、速效氮含量呈显著正相关性,相关系数分别为r=0.762*(P0.05)和r=0.789*(P0.05),而与土壤全磷和速效磷含量的关系不显著。3种灌木整株生物量及其在不同器官分配特征与荒漠生境有关,它们与干旱、半干旱环境长期相互作用产生了不同的生存策略,茎的木质化程度、叶构型、根系分布情况会影响各器官的异速生长,进而影响了生物量的分配特征。在荒漠生态系统中,灌木林生产力受群落类型和土壤养分的共同制约。
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图片说明： 植物根系的固氮根瘤菌固氮能力较强，能够显著提高土壤的全氮含量[11]。3种灌木群落土壤速效氮含量与有机质和全氮含量变化趋势一致，各层土壤速效氮含量为：柠条锦鸡儿>油蒿>杨柴，但群落间各层土壤速效氮含量均无显著性差异（图3C）。由于3种灌木群落处于发育初期的风沙土中，植物与土壤相互作用时间较短，土壤速效氮含量占全氮比例较小，因此群落间作为可直接被根系所利用的速效氮含量差异不大。注：大写字母表示同一灌木不同器官间的差异性，小写字母表示同一器官不同灌木间的差异性，显著性水平：P<0.05。图1不同灌木群落生物量在各器官的分配比例Fig.1Proportionofbiomassallocatedtoeachorganindifferentshrubcommunities注：大写字母表示同一灌木不同器官间的差异性，小写字母表示同一器官不同灌木间的差异性，显著性水平：P<0.05。图2不同灌木林地土壤含水量和土壤容重垂直变化特征Fig.2Verticalvariationcharacteristicsofsoilmoisturecontentandbulkdensityindifferentshrublands1143
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图片说明： 第48土壤通报卷3.2不同灌木群落的土壤理化特征如图2所示，，3种灌木群落土壤含水量均表现为随土层加深而递增的垂直变化特征，各层土壤含水量差异显著（P<0.05）。不同灌木各土层土壤含水量表现为：杨柴>油蒿>柠条锦鸡儿，且除表层土壤外（0~10cm），杨柴群落10~60cm各层土壤含水量均显著高于油蒿和柠条锦鸡儿（P<0.05），杨柴0~10cm、10~20cm、20~40cm和40~60cm各层土壤含水量分别是油蒿、柠条锦鸡儿的1.11和1.18倍、1.43和1.61倍、1.24和1.43倍、1.20和1.26倍，10~20cm土层差异最大，其它层次差异则较校土壤容重没有表现出明显的垂直变化特征，各层之间差异也不显著，表明3种灌木群落土壤紧实度以及熟化程度比较相似。如图3A所示，供试的3种灌木群落土壤有机质含量均表现为随土层加深而递减的垂直变化特征，具有明显的表聚性。其中，柠条锦鸡儿10~20cm至20~40cm土层有机质含量降低最为明显，降幅达42.23%，差异显著（P<0.05）；而0~10cm至10~20cm、20~40cm至40~60cm两土层虽分别降低了11.54%和4.85%，但均未达到显著性差异。油蒿各层土壤有机质含量依次降低了24.77%、16.31和3.63%，而杨柴各层土壤有机质含量为随土层加深而递减，但无显著性差异。3种灌木群落各层土壤有机质均表现为：柠条锦鸡儿>油蒿>杨柴，群落间差异主要出现在0~10cm和10~20cm土层，这可能与3种灌木的凋落物量和死亡根系的分解程度有关。3种灌木群落土壤全氮含量与有机质含量变化趋势相同（图3B），且各层土壤全氮含量降幅也相似。各层土壤全氮含量为：柠条锦鸡儿>油蒿>杨柴，柠条锦鸡儿0~10cm和10~20cm两个土层土壤全氮含量均显著高于油蒿和杨柴（P<0.05），但与土壤有机质不同的是油蒿与杨柴群落间各层土壤全氮含量均无显著性差异。主要原因是柠?
【作者单位】： 三亚学院;内蒙古林业科学研究院;
【基金】：海南省自然科学基金项目(317181) 海南省高等学校科学研究重点项目(hnky2016ZD-13)资助
【分类号】：S714.2;S718.4
本文编号：2514143
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图片说明： 植物根系的固氮根瘤菌固氮能力较强，能够显著提高土壤的全氮含量[11]。3种灌木群落土壤速效氮含量与有机质和全氮含量变化趋势一致，各层土壤速效氮含量为：柠条锦鸡儿>油蒿>杨柴，但群落间各层土壤速效氮含量均无显著性差异（图3C）。由于3种灌木群落处于发育初期的风沙土中，植物与土壤相互作用时间较短，土壤速效氮含量占全氮比例较小，因此群落间作为可直接被根系所利用的速效氮含量差异不大。注：大写字母表示同一灌木不同器官间的差异性，小写字母表示同一器官不同灌木间的差异性，显著性水平：P<0.05。图1不同灌木群落生物量在各器官的分配比例Fig.1Proportionofbiomassallocatedtoeachorganindifferentshrubcommunities注：大写字母表示同一灌木不同器官间的差异性，小写字母表示同一器官不同灌木间的差异性，显著性水平：P<0.05。图2不同灌木林地土壤含水量和土壤容重垂直变化特征Fig.2Verticalvariationcharacteristicsofsoilmoisturecontentandbulkdensityindifferentshrublands1143
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图片说明： 第48土壤通报卷3.2不同灌木群落的土壤理化特征如图2所示，，3种灌木群落土壤含水量均表现为随土层加深而递增的垂直变化特征，各层土壤含水量差异显著（P<0.05）。不同灌木各土层土壤含水量表现为：杨柴>油蒿>柠条锦鸡儿，且除表层土壤外（0~10cm），杨柴群落10~60cm各层土壤含水量均显著高于油蒿和柠条锦鸡儿（P<0.05），杨柴0~10cm、10~20cm、20~40cm和40~60cm各层土壤含水量分别是油蒿、柠条锦鸡儿的1.11和1.18倍、1.43和1.61倍、1.24和1.43倍、1.20和1.26倍，10~20cm土层差异最大，其它层次差异则较校土壤容重没有表现出明显的垂直变化特征，各层之间差异也不显著，表明3种灌木群落土壤紧实度以及熟化程度比较相似。如图3A所示，供试的3种灌木群落土壤有机质含量均表现为随土层加深而递减的垂直变化特征，具有明显的表聚性。其中，柠条锦鸡儿10~20cm至20~40cm土层有机质含量降低最为明显，降幅达42.23%，差异显著（P<0.05）；而0~10cm至10~20cm、20~40cm至40~60cm两土层虽分别降低了11.54%和4.85%，但均未达到显著性差异。油蒿各层土壤有机质含量依次降低了24.77%、16.31和3.63%，而杨柴各层土壤有机质含量为随土层加深而递减，但无显著性差异。3种灌木群落各层土壤有机质均表现为：柠条锦鸡儿>油蒿>杨柴，群落间差异主要出现在0~10cm和10~20cm土层，这可能与3种灌木的凋落物量和死亡根系的分解程度有关。3种灌木群落土壤全氮含量与有机质含量变化趋势相同（图3B），且各层土壤全氮含量降幅也相似。各层土壤全氮含量为：柠条锦鸡儿>油蒿>杨柴，柠条锦鸡儿0~10cm和10~20cm两个土层土壤全氮含量均显著高于油蒿和杨柴（P<0.05），但与土壤有机质不同的是油蒿与杨柴群落间各层土壤全氮含量均无显著性差异。主要原因是柠?
【作者单位】： 三亚学院;内蒙古林业科学研究院;
【基金】：海南省自然科学基金项目(317181) 海南省高等学校科学研究重点项目(hnky2016ZD-13)资助
【分类号】：S714.2;S718.4
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