黄土高原次生林植被演替过程中土壤团聚体动态特征分析

作者：王妙倩; 许小明; 王浩嘉; 薛帆; 邹亚东; 吕渡; 贺洁; 田起隆; 易海杰; 何亮; 张晓萍^*

来源：西北农林科技大学学报(自然科学版), 2023, 51(10): 107-117.

DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2023.10.012

• 植被演替
• 土壤团聚体
• 有机质
• 根系生物量
• 子午岭林区

【目的】分析植被自然演替过程中土壤团聚体的动态变化特征，为植被的近自然恢复和适地适树适草提供科学参考。【方法】选取黄土高原中部子午岭林区8个演替阶段(玉米地、退耕10 a草地、退耕20 a草地、白刺花灌木林、白桦林、油松林、辽东栎-油松混交林和辽东栎林)的典型地块设置样地，分层采集土样和植物根系，测定不同粒径(<0.25,0.25～0.5,0.5～1,1～2,2～5和≥5 mm)水稳性团聚体和有机质(SOM)含量及根系生物量(RB),计算表征土壤团聚体稳定性的指标(平均质量直径(MWD)、分形维数(D)、≥0.25 mm水稳性团聚体含量(R0.25)、团聚体破坏率(PAD)),采用Spearman法分析不同粒径(<0.25,0.25～0.5,0.5～1,1～2,2～5和≥5 mm)水稳性团聚体含量与演替阶段、MWD、D、R0.25、PAD、RB、SOM的相关性。【结果】(1)在植被演替过程中，与演替初期(玉米地)相比，小粒径(<0.25 mm)水稳性团聚体含量总体减少，大粒径(≥5,2～5和1～2 mm)水稳性团聚体含量总体增加。(2)在植被演替过程中，MWD呈先增加后下降趋势，最大值出现在退耕20 a草地。与演替初期相比，植被演替总体上增加了MWD、R0.25,增幅分别为77.7%～148.4%和40.1%～71.1%;降低了PAD和D,降幅分别为48.0%～63.2%和3.4%～7.2%。(3)整个演替过程中，辽东栎-油松混交林直径≤2 mm的RB最大。各土层中，随着植被演替，SOM呈现先波动增加后略下降的变化趋势。(4)植被演替阶段与RB、SOM呈极显著正相关(P<0.01),MWD与2～5和≥5 mm水稳性团聚体含量、SOM呈极显著正相关(P<0.01),R0.25和SOM分别与D、PAD呈极显著负相关(P<0.01)。【结论】在植被演替过程中，与演替初期(玉米地)相比，土壤有机质含量和植被根系生物量均增加，土壤团聚体结构得以改善，团聚体粒径分布更趋合理，土壤抗蚀抗冲能力提高。

• 单位
  黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室; 中国科学院; 中国科学院水利部水土保持研究所; 西北农林科技大学