邊坡生態(tài)防護基材土壤微生物量及其代謝多樣性的時間動態(tài).pdf

1、隨著我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施和公路、鐵路、水電等基礎設施建設的投入，工程擾動區(qū)內(nèi)不可避免地引發(fā)了諸多生態(tài)問題，所以，邊坡生態(tài)防護受到越來越多的重視和廣泛的應用。然而，在工程擾動區(qū)，不同邊坡生態(tài)防護技術的集采土壤容易出現(xiàn)后期養(yǎng)分流失，進而導致地上植被生產(chǎn)力降低的現(xiàn)象。基材土壤肥力可持續(xù)問題的研究彰顯重要。土壤微生物是土壤營養(yǎng)物質(zhì)轉化的主要驅(qū)動者，其代謝狀況決定了土壤肥力的高低。但是，目前工程擾動區(qū)邊坡生態(tài)防護基材微生物功能代謝多樣性的

2、時間變化動態(tài)方面的研究卻鮮有涉足。本研究選取金沙江流域向家壩水電站工程擾動區(qū)的3處代表性樣地采樣分析，分別為天然林邊坡、客土噴播邊坡、植被混凝土邊坡，于2014年3月、6月、9月、12月各進行一次實地調(diào)查與采集土壤樣品。揭示土壤的含水量、pH值、有機質(zhì)(OM)、全氮(TN)等理化性質(zhì)的動態(tài)變化規(guī)律；測定土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、微生物功能代謝多樣性指數(shù)的動態(tài)變化規(guī)律；分析土壤微生物特性及代謝多樣性與土壤理化性質(zhì)之間的相關性

3、等。實驗結果分析表明：
　?。?）土壤含水量的大小變化順序為：天然林＞客土噴播樣地＞植被混凝土樣地，隨著季節(jié)先上升后下降，呈單峰曲線，9月份最高；土壤pH值是邊坡生態(tài)防護樣地土壤pH值呈中性，基本在6.52-7.57之間變化，而天然林的土壤pH值呈酸性至弱酸性，酸堿度等級隨季節(jié)不變化；土壤有機質(zhì)的變化順序為：天然林＞植被混凝土樣地＞客土噴播樣地，3個樣地土壤有機質(zhì)含量隨著季節(jié)交替呈現(xiàn)下降-上升-下降的趨勢，9月份達到峰值；土壤全氮

4、含量的變化順序與土壤有機質(zhì)相似，也是天然林＞植被混凝土樣地＞客土噴播樣地，3個樣地土壤全氮含量隨著季節(jié)的推移呈單峰曲線變化，9月份最高。由此可以認為，雖然邊坡生態(tài)防護技術的有機質(zhì)和全氮含量地與天然林，但是2種技術相比，植被混凝土技術更能提高土壤有機質(zhì)和全氮含量。
　?。?）土壤微生物量碳的含量隨著季節(jié)的變化而呈單峰曲線，而土壤微生物量氮呈上升趨勢。天然林樣地土壤微生物量碳、氮的含量顯著高于植被混凝土樣地和客土噴播樣地；而植被混凝土

5、樣地土壤微生物量碳的含量顯著高于客土噴播樣地。另外，天然林樣地、植被混凝土樣地和客土噴播樣地的平均光密度值（AWCD）在四個季度隨著培養(yǎng)時間延長而增加，但增長速度存在一些差異。三個樣地的微生物光密度值在3月增長幅度最小，處于最低值；天然林樣地的最大微生物光密度值處于9月；客土噴播樣地和植被混凝土樣地在12月呈現(xiàn)最大微生物光密度值。再者，植被混凝土樣地的Shannon指數(shù)H值與Simpson指數(shù)D值高于其它兩個樣地，H值隨著季節(jié)呈單峰曲線

6、，H值和D值在9月出現(xiàn)最高值?？屯羾姴拥氐腟hannon指數(shù)H值隨季節(jié)呈現(xiàn)單峰趨勢，而Simpson指數(shù)D值隨季節(jié)并不發(fā)生變化。
　?。?）土壤微生物代謝多樣性、微生物量與土壤理化特性之間的相關性分析結果表明，AWCD值與土壤有機質(zhì)含量、全氮含量、微生物量碳、氮呈顯著或極顯著正相關性;D值與土壤有機質(zhì)含量、微生物量氮有著顯著正相關性；D值、H值、AWCD值之間呈顯著或極顯著正相關；微生物量碳、氮與有機質(zhì)含量、全氮含量以及含水量之