川西北高寒沙地四種適生植物根際土壤有機(jī)碳、氮組分及酶活性特征研究.pdf

1、近年來，川西北高寒地區(qū)草地由于受到長期的風(fēng)蝕以及過度放牧等自然人為因素影響，部分草地呈現(xiàn)退化、沙化較為嚴(yán)重;目前，植物生態(tài)修復(fù)是治理川西北沙化土壤的重要手段之一，篩選抗劣性強(qiáng)，治沙效果好的生態(tài)修復(fù)植物材料是沙化土壤生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵措施，因此，研究和揭示高寒沙化土地不同適生植物根際土壤有機(jī)碳、氮素積累特征及土壤生物學(xué)特性對于治沙植物的篩選具有重要意義。本研究選取川西北高寒沙地4種典型適生植物白花前胡(Peucedanumpraeruptor

2、um)、川甘亞菊(Ajania potaninii)、翻白委陵菜(Potentilla discolor)和黑穗苔草(Carex atrata)為供試研究材料，研究了根際與非根際土壤有機(jī)碳、氮、酶活性特征以及土壤微生物學(xué)特性，以期為川西北高寒沙區(qū)適生修復(fù)植物種質(zhì)資源篩選及生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)川西北高寒沙地4種適生植物平均株高、冠幅、根長和地下生物量、地上生物量、總生物量均呈現(xiàn)出白花前胡＞川甘亞菊＞翻

3、白委陵菜＞黑穗苔草的特征(P＜0.05)，地上生物量呈現(xiàn)出川甘亞菊＞白花前胡＞翻白委陵菜＞黑穗苔草的特征(P＜0.05)，說明總體上白花前胡和川甘亞菊積累的干物質(zhì)可相對較多，更有利于沙化土地修復(fù)。
　　(2)川西北高寒沙化地白花前胡、川甘亞菊、翻白委陵菜和黑穗苔草根際土壤總有機(jī)碳(SOC)、溶解性有機(jī)碳(DOC)、易氧化有機(jī)碳(ROC)、顆粒態(tài)有機(jī)碳(POC)和微生物量碳(MBC)含量均顯著高于非根際土壤(P＜0.05），根際土壤

4、有機(jī)碳呈現(xiàn)出明顯的富集效應(yīng)。4種植物之間根際土壤SOC、DOC、POC和ROC含量差異達(dá)顯著水平（P＜0.05），呈現(xiàn)出白花前胡＞川甘亞菊＞翻白委陵菜＞黑穗苔草的特征。
　　(3)川西北高寒沙化地白花前胡、川甘亞菊、翻白委陵菜和黑穗苔草根際土壤全氮(TN)、堿解氮(AN)、銨態(tài)氮(NH4+-N)、硝態(tài)氮(NO3--N)、溶解性有機(jī)氮(DON)、微生物量氮(MBN)均顯著高于非根際土壤（P＜0.05），根際土壤氮素呈現(xiàn)出明顯的富集效

5、應(yīng)。4種植物之間根際土壤TN、AN、NH4+-N、NO3--N、DON、MBN含量差異達(dá)顯著水平(P＜0.05），其中TN、AN、NH4+-N、DON和MBN以白花前胡最高，顯著高于川甘亞菊、翻白委陵菜和黑穗苔草。根際土壤NO3--N，呈現(xiàn)出川甘亞菊＞白花前胡＞翻白委陵菜＞黑穗苔草的特征，其中川甘亞菊和白花前胡差異未達(dá)顯著水平但均顯著高于翻白委陵菜和黑穗苔草。
　　(4)白花前胡、川甘亞菊、翻白委陵菜和黑穗苔草根際土壤蔗糖酶、纖維

6、素酶、淀粉酶、脲酶、硝酸還原酶和蛋白酶活性均顯著高于非根際(P＜0.05）。不同植物之間根際土壤蔗糖酶和硝酸還原酶蛋白酶活性呈現(xiàn)白花前胡＞川甘亞菊＞翻白委陵菜＞黑穗苔草的特征(P＜0.05);白花前胡和川甘亞菊根際土壤纖維素酶、淀粉酶、脲酶和蛋白酶活性差異未達(dá)顯著水平(P＞0.05)，但均顯著高于翻白委陵菜和黑穗苔草(P＜0.05)。
　　(5)4種高寒沙地適生植物均有利于土壤有機(jī)碳氮的積累和酶活性提高，均可作為川西北高寒沙地的治

7、沙植物材料，但從植物生物量、土壤碳、氮和酶活性根際效應(yīng)來看，優(yōu)選選擇作為治沙植物材料的順序依次是白花前胡、川甘亞菊、翻白委陵菜和黑穗苔草
　　(6)植物生長特性指標(biāo)（株高、冠幅、根長，生物量）均與土壤有機(jī)碳氮及酶活性指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系，其中，根長和地下生物量與土壤SOC、ROC、DOC、MBC、POC、TN、AN、NO3-N、NH4-N、MBN、DON、蔗糖酶、纖維素酶、淀粉酶、脲酶、蛋白酶相關(guān)性達(dá)顯著或極顯著水平，地上生物量與SO