【摘要】：通過對寧夏荒漠草原恢復工程主要植被檸條、沙蒿、短花針茅和蒙古冰草根際與非根際表層(0~5cm)、亞表層(5~10cm)和深層(10~15cm)土壤養(yǎng)分、土壤總碳(soil total organic carbon,Cr)、活性有機碳(active organic carbon,CA)、碳庫指數(carbon pool index,CPI)及碳庫管理指數(carbon pool management index,CPMI)特征進行分析研究,探討不同植被恢復對土壤養(yǎng)分、CPMI變化特征的影響。結果表明:1)4種植被土壤養(yǎng)分均隨土壤深度增加呈降低趨勢,根際大于非根際,檸條群落根際和非根際表層速效鉀(AK)含量高達130.81和111.96mg/kg,相對于亞表層和深層分別高6.87、31.65mg/kg和23.57、61.44mg/kg,隨土層深度增加,根際表層,亞表層和深層比非根際土壤分別高18.84、35.55和48.63mg/kg,表現出了荒漠草原特殊的"肥島"聚集效應,不同群落間差異顯著(P0.05);2)4種植被類型土壤總有機碳Cr含量在2.09~17.11g/kg范圍內,土壤碳庫管理指數CPMI均表現為根際大于非根際,Cr和CA含量在土壤垂直剖面中的分布相似,具有一定的"聚表效應",檸條和蒙古冰草群落表層比亞表層碳庫活度分別增加了38.41%和29.54%,不同植被類型之間碳庫活度表現為蒙古冰草沙蒿檸條短花針茅,植被恢復顯著改善了土壤有機質分布狀況和土壤碳庫質量,明顯增強荒漠草原土壤碳匯功能;3)荒漠草原土壤CPMI與土壤養(yǎng)分含量顯著相關(P0.05),pH與Cr、CA、CPI和CPMI呈顯著負相關(P0.05),相關系數分別為-0.661、-0.437、-0.661和-0.410,與其他土壤養(yǎng)分指標呈顯著或極顯著正相關(P0.05;P0.01),土壤氮(N)、磷(P)、鉀(K)促進了土壤碳庫循環(huán)周轉速率,顯著提高土壤質量和生產力。CPMI能夠用來作為評價土壤質量和土壤管理措施的有效指標。
[Abstract]:Soil nutrients, total carbon (soil total organic carbon,Cr) and soil nutrients in rhizosphere and non-rhizosphere surface (0~5cm), subsurface layer (5~10cm) and deep layer (10~15cm) of main vegetation in Ningxia desert steppe restoration project, Caragana korshinskii, Artemisia mongolica, Stipa breviflora and Artemisia mongolica were studied. The characteristics of active organic carbon (active organic carbon,CA), carbon pool index (carbon pool index,CPI) and carbon pool management index (carbon pool management index,CPMI) were analyzed to explore the effects of different vegetation restoration on soil nutrient and CPMI changes. The results showed that: 1) the nutrient content of cultivated soil decreased with the increase of soil depth, and the rhizosphere was larger than that of non-rhizosphere. The available potassium (AK) content in rhizosphere and non-rhizosphere layer of Caragana korshinskii community was 130.81 and 111.96 mg / kg, respectively. Compared with the subsurface layer and the deep layer, 6.87% 31.65 mg / kg and 23.57% 61.44 mg / kg higher than that of the subsurface layer and deep layer, respectively. With the increase of soil depth, the rhizosphere layer, subsurface layer and deep layer were 18.84% 35.55 and 48.63 mg / kg higher than those in the non-rhizosphere soil, respectively. It showed special "fertilizer island" aggregation effect in desert steppe, and there were significant differences among different communities (P0.05). 4) the total organic carbon (Cr) content of cultivated soils was within the range of 2.09~17.11g/kg, and the soil carbon pool management index (CPMI) was higher than that of non-rhizosphere, and the distribution of Cr and CA in vertical profile was similar. Caragana korshinskii and Caragana mongolica community increased their carbon pool activity by 38.41% and 29.54%, respectively, compared with the subsurface layer. The carbon pool activity of Caragana korshinskii was shown as Stipa mongolica among different vegetation types. Vegetation restoration significantly improved soil organic matter distribution and soil carbon pool quality, and significantly enhanced soil carbon sink function in desert steppe. 3) CPMI in desert steppe soil was significantly correlated with soil nutrient content (P0.05), pH was negatively correlated with Cr,CA,CPI and CPMI (P0.05), the correlation coefficients were -0.661 and -0.410, respectively. Significant or extremely significant positive correlation was found with other soil nutrient indexes (P0.05; P0.01), soil nitrogen, (N), phosphorus, (P), and potassium (K) promoted the turnover rate of soil carbon pool, and significantly improved soil quality and productivity. CPMI can be used as an effective index to evaluate soil quality and soil management measures.
【作者單位】： 寧夏大學西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建教育部重點實驗室西北土地退化與生態(tài)恢復省部共建國家重點實驗室培育基地西部生態(tài)與生物資源開發(fā)聯合研究中心;寧夏大學科學技術處;
【基金】：國家自然科學基金項目(41641004,31460123) 研究生創(chuàng)新項目(GIP2017004)資助
【分類號】：S812

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本文編號：2417048