舒向陽,胡玉福,何佳,王琴,賈安都,佘淑鳳,王倩
(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院,四川 成都 611130)
?
川西北高寒沙地不同大小高山柳對土壤氮素的影響
舒向陽,胡玉福*,何佳,王琴,賈安都,佘淑鳳,王倩
(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院,四川 成都 611130)
為揭示不同大小高山柳灌叢對高寒半固定沙地土壤氮素的影響,本研究選取川西北紅原縣沙化治理典型示范區(qū)內(nèi)兩組不同大小的高山柳灌叢,研究分析其內(nèi)外土壤氮素的空間異質(zhì)性,表層土壤含水量及pH變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,高山柳灌叢內(nèi)部土壤含水量高于邊緣和外部;而高山柳灌叢內(nèi)部土壤pH均低于灌叢邊緣和外部;灌叢內(nèi)部土壤全氮、堿解氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均顯著高于灌叢外部(P<0.05),其中,大高山柳灌叢全氮最高達(dá)0.301 g/kg,堿解氮達(dá)24.75 mg/kg;而高山柳灌叢內(nèi)部土壤亞硝態(tài)氮含量低于外部。以上結(jié)果表明,高山柳灌叢在生長過程中對養(yǎng)分有富集作用。
川西北;高山柳;灌叢;氮素
沙漠化是土壤荒漠化的主要類型之一,通常沙漠化會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、土壤養(yǎng)分流失,地表植被明顯減少[1-3]。川西北高寒草地位于我國青藏高原東南緣,是我國的重要牧場,也是長江黃河的水源地[4-5]。由于自然人為因素干擾,不合理利用開發(fā),導(dǎo)致草地生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重沙化,草地沙漠化形勢十分嚴(yán)峻[6-7]。目前,草地沙化已嚴(yán)重影響該區(qū)域農(nóng)牧業(yè)及社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
灌木在沙地生長過程中會形成“肥島”,其會改變微區(qū)域內(nèi)養(yǎng)分礦化速率,進(jìn)而直接影響初級生產(chǎn)力[8]。諸多研究結(jié)果表明,灌木所形成的“肥島”會受到灌木物種、冠幅、高度及土壤生物結(jié)皮影響,同時“肥島”效應(yīng)的形成與植物生長階段和生境條件密切相關(guān)[9-11]。高山柳(Salixcupularis)為楊柳科灌木,主要分布于中國甘肅、青海和四川等省[12]。因高山柳對高寒沙漠具有極強(qiáng)的適應(yīng)性,其被作為沙地修復(fù)的主要灌木。以往研究主要集中于干旱區(qū)、半干旱區(qū),對高寒半濕潤地區(qū)的沙漠灌木所形成的“肥島”效應(yīng)關(guān)注較少[13-15]。
氮素是植物生長發(fā)育所必需的大量元素之一,是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)、酶和葉綠素等重要物質(zhì)的組成成分,同時也是植物從土壤中吸取量最大的礦質(zhì)元素[16-17]。氮素在各種生態(tài)系統(tǒng)功能調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用,而土壤氮的變化會影響土壤碳氮循環(huán)[18]。本研究以川西北高寒沙地不同大小高山柳為研究對象,通過對冠幅內(nèi)外不同土層全氮、堿解氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的研究,以期揭示川西北沙地高山柳“肥島”變化特征及演變過程,為深入理解灌木“肥島”效應(yīng)及川西北沙地治理修復(fù)工作提供理論依據(jù)。
1.1 研究區(qū)概況
研究區(qū)位于四川阿壩藏族羌族自治州紅原縣境內(nèi),地理坐標(biāo)N 31°51′-33°19′,E 101°51′-103°23′,境域分屬長江、黃河兩大水系。地勢由東南向西北傾斜,海拔3210~4857 m,氣候?qū)俅箨懶愿咴疁貛Ъ撅L(fēng)氣候,春秋短促、長冬無夏。年均降雨量791.95 mm,降雨主要集中在5-10月,年均氣溫為1.1 ℃,最冷月平均氣溫-10.3 ℃,最熱月平均氣溫10.9 ℃,極端最低氣溫-36 ℃,年均積雪期為76 d,無絕對的無霜期。日照充分,太陽輻射強(qiáng),年均日照時間2158.7 h,太陽輻射年總量為6194 MJ/m2。土地利用現(xiàn)狀以草地為主,也有較大面積的沼澤地和沙化地分布,其中沙化土地總面積約為6915.4 hm2,主要分布在邛溪鎮(zhèn)和瓦切鄉(xiāng)境內(nèi)。
1.2 樣方設(shè)置
本研究于2015年8月,通過對研究區(qū)域進(jìn)行資料收集和初步調(diào)查,本研究在四川省沙化草地治理重點(diǎn)示范區(qū)紅原縣瓦切鄉(xiāng)進(jìn)行調(diào)查采樣,種植高山柳是示范區(qū)沙化土地生態(tài)修復(fù)和治理的主要措施之一。在地形基本一致的條件下,于試驗(yàn)區(qū)內(nèi)選擇固定沙地上兩組不同冠幅大小的高山柳各4株,作為研究對象(表1)。
表1 不同大小高山柳灌叢基本狀況Table 1 The informations of different size shrub (S. cupularis)
1.3 土壤樣品采集與處理
對高山柳灌叢內(nèi)外不同距離[冠幅根區(qū)(shrub center, SC)、冠幅中部(shrub middle, SM)、冠幅邊緣(shrub edge, SE)、冠幅外部(shrub outside, SO)]不同深度(0~20 cm,20~40 cm,40~60 cm)土層進(jìn)行采樣。每株灌木按照東、南、西、北4個方向采集,每個點(diǎn)的不同土層采集3個重復(fù),混合為1個樣品,去除植物根系殘體后在自然環(huán)境下風(fēng)干用于土壤理化指標(biāo)的測定。
1.4 樣品測定
土壤含水量采用土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析儀實(shí)地測定;pH值按照水土比(1∶2.5)混合,稱取通過1 mm 篩孔的風(fēng)干土10 g 2份,分別放入50 mL 燒杯中,分別加入無CO2蒸餾水及1 mol/L KCl 溶液25 mL,間歇攪拌30 min, 放置30 min后用pH計測定;全氮采用凱氏定氮法[19]測定,稱取風(fēng)干土樣0.5 g放入干燥的開氏瓶底部,加入少量去離子水濕潤土樣后,加入2 g混合加速劑和5 mL H2SO4,搖勻,將開氏瓶傾斜置于300 W變溫電爐上消煮,消煮完畢后,冷卻,利用凱氏定氮儀定氮,最后用0.05 mol/L H2SO4滴定;堿解氮采用堿解擴(kuò)散法[19]測定,稱取通過1 mm 篩風(fēng)干土樣5 g和FeSO41 g 均勻鋪于擴(kuò)散皿外室,水平輕輕旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散皿,使土樣鋪平。在擴(kuò)散皿內(nèi)室加入2 mL 2% HBO3,并加入1滴定氮指示劑,然后在皿外室邊緣涂上特制膠水,蓋上毛玻璃,并旋轉(zhuǎn)之,使毛玻璃與擴(kuò)散皿邊緣完全粘合,再緩慢轉(zhuǎn)開毛玻璃一邊,迅速加入10 mL 1.8 mol/L NaOH于擴(kuò)散皿外室,24 ℃ 下培養(yǎng)24 h后取出用0.01 mol/L KCl滴定;銨態(tài)氮、硝態(tài)氮及亞硝態(tài)氮均采用全自動間斷化學(xué)分析儀測定,稱取風(fēng)干土20 g過0.45 mm篩樣品至250 mL三角錐形瓶,加入100 mL 1 mol/L的氯化鉀溶液進(jìn)行提取,在室溫條件下將樣品放置在自動震蕩器重震蕩60 min,靜置一段時間后,將震蕩混合液用中性濾紙過濾或者離心10 min,濾液或上清液上儀器(CleverChem380)測試。
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理與圖表繪制,采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)及Pearson相關(guān)系數(shù)分析指標(biāo)相關(guān)性。
2.1 不同高山柳灌叢內(nèi)外土壤含水量及pH變化特征
本研究灌叢內(nèi)外0~20 cm土層土壤含水量結(jié)果表明,小灌叢內(nèi)外土壤含水量變化不明顯,大灌叢內(nèi)外土壤含水量差異較大,其中,灌叢SC位置含水量最高。由灌叢內(nèi)向外延伸土壤含水量不斷降低(圖1a)。同時,不同大小灌叢0~20 cm土層土壤pH自外向內(nèi)不斷降低,其中以SC位置pH最低,SO位置最高(圖1b)。
圖1 不同大小灌叢內(nèi)外含水量及pH變化Fig.1 The changes of water content of soil and pH under the canopies of different size shrub SC、SM、SE、SO分別代表冠幅根區(qū)、中部、邊緣、外部,下同。SC, SM, SE and SO represents shrub center, shrub middle, shrub edge and shrub outside, respectively. The same below.
2.2 不同大小高山柳灌叢內(nèi)外土壤全氮變化特征
研究結(jié)果表明,高山柳灌叢冠幅內(nèi)部土壤全氮含量高于冠幅邊緣、外部(表2)。小高山柳灌叢由冠幅根區(qū)向冠幅外延伸,土壤全氮表現(xiàn)出下降的趨勢,其中以0~20 cm土層土壤全氮變化最為明顯,土壤全氮差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。隨土層深度加深,土壤全氮呈下降趨勢,差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。大高山柳灌叢土壤全氮由內(nèi)向外呈先升高后降低的趨勢,其中灌叢中部全氮含量最高達(dá)0.301 g/kg。大高山柳灌叢根部、中部、邊緣0~20 cm土層全氮含量均顯著高于外部(P<0.05)。隨土層深度加深,土壤全氮呈下降趨勢。
2.3 不同大小高山柳灌叢內(nèi)外土壤堿解氮變化特征
由表2可知,不同大小高山柳灌叢內(nèi)部堿解氮含量高于灌叢邊緣、外部。在0~20 cm土層,小高山柳灌叢土壤堿解氮含量大小順序依次為:SC>SM>SE>SO。且與SO相比,小高山柳灌叢SC、SM和SE土壤堿解氮分別顯著升高了78.43%、60.64%和15.49%;大高山柳灌叢SC、SM和SE土壤堿解氮分別顯著升高了117.73%、27.05%和31.65%(P<0.05)。隨土層深度增加,土壤堿解氮含量呈下降趨勢。
2.4 不同大小高山柳灌叢內(nèi)外土壤銨態(tài)氮變化特征
由表3可知,不同大小高山柳灌叢內(nèi)部土壤表層銨態(tài)氮含量均顯著高于灌叢邊緣和外部。隨灌叢冠幅增大,銨態(tài)氮含量隨之增加。其中,大小高山柳灌叢冠幅中部(SM)0~20 cm銨態(tài)氮含量最高,分別達(dá)到8.47和11.87 mg/kg。在0~20 cm土層,相較于SO,大小高山柳灌叢SC、SM和SE分別顯著升高了69.58%、107.52%和32.34%(P<0.05),35.73%、60.11%和13.99%(P<0.05)。隨土層深度增加,土壤銨態(tài)氮含量呈下降趨勢,其中,SM銨態(tài)氮含量隨土層深度增加呈顯著下降趨勢(P<0.05),而SO銨態(tài)氮含量隨土層深度增加變化較小。
2.5 不同大小高山柳灌叢內(nèi)外土壤硝態(tài)氮變化特征
研究結(jié)果表明,對于大小兩組不同高山柳灌叢內(nèi)部土壤硝態(tài)氮含量均高于灌叢邊緣和外部(表3)。同時,土壤硝態(tài)氮含量在大小高山柳灌叢內(nèi)外存在顯著差異(P<0.05),其中,大高山柳的SC位置硝態(tài)氮含量最高,達(dá)8.49 mg/kg。在0~20 cm土層,相比于灌叢SO位置,小高山柳灌叢SC、SM和SE土壤硝態(tài)氮分別顯著升高了30.08%、8.17%和12.95%(P<0.05),大高山柳灌叢SC、SM和SE土壤硝態(tài)氮分別顯著升高了88.67%、23.33%和23.56%(P<0.05)。隨土層深度增加,土壤硝態(tài)氮含量呈降低趨勢,其中SO硝態(tài)氮含量隨土層深度增加不明顯,而SC硝態(tài)氮含量隨土層深度增加變化顯著(P<0.05)。
表2 不同大小灌叢內(nèi)外土壤全氮和堿解氮含量Table 2 The contents of total nitrogen and available nitrogen under the canopies of different size shrub
注:大寫字母表示同一灌叢同一位置不同土層差異顯著(P<0.05);小寫字母表示同一灌叢相同土層不同位置差異顯著(P<0.05)。下同。
Note:Different uppercase letters represents significant difference (P<0.05) between the same sites of different soil layer within the same shrub, different lowercase letters represents significant difference (P<0.05) between the same soil layer of different sites within the same shrub, the same below.
表3 不同大小灌叢內(nèi)外土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量Table 3 The contents of ammonium nitrogen and nitrate nitrogen under the canopies of different size shrub mg/kg
2.6 不同大小高山柳灌叢內(nèi)外土壤亞硝態(tài)氮變化特征
由表4可知,對于不同大小高山柳灌叢而言,灌叢外部土壤亞硝態(tài)氮高于灌叢內(nèi)部和邊緣。其中,就0~20 cm土層而言,灌叢外部亞硝態(tài)氮含量最高,小灌叢可達(dá)0.15 mg/kg,大灌叢可達(dá)0.56 mg/kg。隨灌叢冠幅增加,土壤亞硝態(tài)氮含量有上升趨勢。隨土層深度增加,土壤亞硝態(tài)氮含量有不斷升高的趨勢。
土壤理化性質(zhì)在空間分布中存在差異性[20-22],尤其在灌木冠幅下因植被影響所形成的特定土壤空間異質(zhì)性尤為明顯[23]??臻g異質(zhì)性是因原生植物生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境因素長期交互作用導(dǎo)致土壤養(yǎng)分產(chǎn)生變化,進(jìn)而形成所謂“肥島”效應(yīng)[24-25]。灌叢“肥島”可改變土壤養(yǎng)分模式,是影響生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的主要因素之一[26]。研究表明,“肥島”效應(yīng)能在水平及垂直方向使土壤結(jié)構(gòu)、化學(xué)生物性質(zhì)及微氣候條件發(fā)生顯著變化[27-28]。同時,土壤養(yǎng)分隨冠幅外延伸呈降低趨勢,隨土層增加也成逐步降低趨勢。
表4 不同大小灌叢內(nèi)外土壤亞硝態(tài)氮含量Table 4 The contents of nitrite nitrogen under the canopies of different size shrub mg/kg
本研究發(fā)現(xiàn),不同大小高山柳灌叢內(nèi)部土壤全氮、堿解氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均顯著高于灌叢邊緣和外部;隨高山柳灌叢冠幅增加,灌叢之間全氮、堿解氮含量有較大變化,且灌叢內(nèi)部土壤全氮和堿解氮有所上升。高山柳灌叢“肥島”形成是為適應(yīng)惡劣環(huán)境,其能幫助高山柳灌木充分利用有限的土壤養(yǎng)分。由于“肥島”效應(yīng)的影響使得高山柳冠幅內(nèi)部土壤氮聚集,導(dǎo)致土壤養(yǎng)分的水平變化。同時,高山柳冠幅內(nèi)部0~20 cm土層氮含量顯著高于20~60 cm土層,原因可能是由于高山柳冠幅具有較為發(fā)達(dá)的根系,產(chǎn)生表聚作用,使得0~20 cm土層土壤全氮含量顯著高于20~60 cm土層。這表明高山柳“肥島”效應(yīng)對表層的聚集強(qiáng)度高于下層土壤,這與諸多關(guān)于沙地生態(tài)系統(tǒng)中灌叢的報道相似[29-31]??梢姡诟吆貐^(qū)的植物所形成“肥島”對土壤養(yǎng)分分布有顯著影響,其結(jié)論與干旱區(qū)、半干旱區(qū)相似。本研究結(jié)果同時表明,小高山柳灌叢內(nèi)外土壤含水量及pH無明顯變化,而大高山柳灌叢內(nèi)外土壤含水量和pH有較大變化,其中內(nèi)部土壤含水量由內(nèi)向外逐步降低,而灌叢內(nèi)部土壤pH低于灌叢外部。主要原因可能是高山柳灌叢冠幅較大,對雨水具有攔截作用,并可以減少內(nèi)部環(huán)境的水分蒸發(fā)。
1)小高山柳灌叢內(nèi)外土壤水分含量無明顯變化,大高山柳灌叢內(nèi)外土壤水分含量差異較大,其灌叢內(nèi)部明顯高于邊緣和外部;高山柳灌叢內(nèi)部pH均低于邊緣和外部,同時,由外向內(nèi)pH不斷下降。
2)不同大小高山柳灌叢內(nèi)部土壤全氮、堿解氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量顯著高于灌叢邊緣和外部,由冠幅內(nèi)向外延伸,全氮、堿解氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量不斷降低。在相同位置條件下,隨土層深度的增加,全氮、堿解氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量不斷降低。
3)不同大小高山柳灌叢內(nèi)部土壤亞硝態(tài)氮含量總體低于灌叢邊緣和外部,而小高山柳灌叢內(nèi)外亞硝態(tài)氮含量低于大高山柳灌叢,且表層土壤亞硝態(tài)氮含量低于下層。
References:
[1] D’Odorico P, Bhattachan A, Davis K F,etal. Global desertification: drivers and feedbacks. Advances in Water Resources, 2013, 51: 326-344.
[2] Bestelmeyer B T, Okin G S, Duniway M C,etal. Desertification, land use, and the transformation of global drylands. Frontiers in Ecology and the Environment, 2015, 13(1): 28-36.
[3] Zhao H L, Li J, Liu R T,etal. Effects of desertification on temporal and spatial distribution of soil macro-arthropods in Horqin sandy grassland, Inner Mongolia. Geoderma, 2014, 223: 62-67.
[4] Xiang S, Guo R, Wu N,etal. Current status and future prospects of Zoige Marsh in eastern Qinghai-Tibet Plateau. Ecological Engineering, 2009, 35(4): 553-562.
[5] Li J, Wang W, Hu G,etal. Changes in ecosystem service values in Zoige Plateau, China. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2010, 139(4): 766-770.
[6] Dong Z, Hu G, Yan C,etal. Aeolian desertification and its causes in the Zoige Plateau of China’s Qinghai-Tibetan Plateau. Environmental Earth Sciences, 2010, 59(8): 1731-1740.
[7] Liu J, Chen C, Qin N S,etal. Response of water resources to climate change in Zoige, Tibetan Plateau. Journal of Glaciology and Geocryology, 2016, 38(2): 498-508. 劉佳, 陳超, 秦寧生, 等. 青藏高原若爾蓋生態(tài)區(qū)水資源對氣候變化的響應(yīng). 冰川凍土, 2016, 38(2): 498-508.
[8] Titus J H, Nowak R S, Smith S D. Soil resource heterogeneity in the Mojave Desert. Journal of Arid Environments, 2002, 52(3): 269-292.
[9] Thompson D B, Walker L R, Landau F H,etal. The influence of elevation, shrub species, and biological soil crust on fertile islands in the Mojave Desert, USA. Journal of Arid Environments, 2005, 61(4): 609-629.
[10] McClaran M P, Moore-Kucera J, Martens D A,etal. Soil carbon and nitrogen in relation to shrub size and death in a semi-arid grassland. Geoderma, 2008, 145(1): 60-68.
[11] Wu X D, Song N P, Pan J. Effect of shrub (Caraganaintermedia) encroachment under different sandy habitats on content and distribution of soil organic carbon in desert grassland. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2016, 32(10): 115-121. 吳旭東, 宋乃平, 潘軍. 不同沙地生境下檸條灌叢化對草地土壤有機(jī)碳含量及分布的影響. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2016, 32(10): 115-121.
[12] Tan B, Wu F, Yang W,etal. Seasonal dynamics of soil fauna in the subalpine and alpine forests of west Sichuan at different altitudes. Acta Ecologica Sinica, 2013, 33(1): 12-22.
[13] Miao R, Jiang D, Musa A,etal. Effectiveness of shrub planting and grazing exclusion on degraded sandy grassland restoration in Horqin sandy land in Inner Mongolia. Ecological Engineering, 2015, 74: 164-173.
[14] Huang G, Zhao X Y, Li Y Q,etal. Restoration of shrub communities elevates organic carbon in arid soils of northwestern China. Soil Biology and Biochemistry, 2012, 47: 123-132.
[15] Rolo V, Amat B, Cortina J. Water availability and species identity control shrub colonization in abandoned semiarid steppes. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2016, 228: 62-69.
[16] Richardson A E, Barea J M, McNeill A M,etal. Acquisition of phosphorus and nitrogen in the rhizosphere and plant growth promotion by microorganisms. Plant and Soil, 2009, 321(1): 305-339.
[17] Godwin D C, Jones C A. Modeling Plant and Soil Systems[M]. Madison: American Society of Agronomy Monograph, 1991: 287-321.
[18] Rong Q, Liu J, Cai Y,etal. “Fertile island” effects ofTamarixchinensisLour. on soil N and P stoichiometry in the coastal wetland of Laizhou Bay, China. Journal of Soils and Sediments, 2016, 16(3): 864-877.
[19] Yang J H, Wang C L, Dai H L. Soil Chemical Analysis and Environmental Monitoring[M]. Beijing: China Earth Press, 2008: 18-79. 楊劍虹, 王成林, 代亨林. 土壤農(nóng)化分析與環(huán)境監(jiān)測[M]. 北京: 中國大地出版社, 2008: 18-79.
[20] Chen H Y, Shang Z Y, Fu H,etal. Soil microbial biomass and activity under desert shrub canopies. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(2): 70-76. 陳鴻洋, 尚振艷, 傅華, 等. 荒漠區(qū)不同大小灌叢周圍土壤微生物生物量及活性特征. 草業(yè)學(xué)報, 2015, 24(2): 70-76.
[21] Jirkū V, Kode?ová R, Nikodem A,etal. Temporal variability of structure and hydraulic properties of topsoil of three soil types. Geoderma, 2013, 204: 43-58.
[22] Dong C, Tan Q, Huang G H,etal. A dual-inexact fuzzy stochastic model for water resources management and non-point source pollution mitigation under multiple uncertainties. Hydrology and Earth System Sciences, 2014, 18(5): 1793-1803.
[23] Yang Z P, Zhang Q, Wang Y L,etal. Spatial and temporal variability of soil properties underCaraganamicrophyllashrubs in the northwestern Shanxi Loess Plateau, China. Journal of Arid Environments, 2011, 75(6): 538-544.
[24] Kieft T L, White C S, Loftin S R,etal. Temporal dynamics in soil carbon and nitrogen resources at a grassland-shrubland ecotone. Ecology, 1998, 79(2): 671-683.
[25] Wezel A, Rajot J L, Herbrig C. Influence of shrubs on soil characteristics and their function in Sahelian agro-ecosystems in semi-arid Niger. Journal of Arid Environments, 2000, 44(4): 383-398.
[26] Aguiar M R, Sala O E. Patch structure, dynamics and implications for the functioning of arid ecosystems. Trends in Ecology & Evolution, 1999, 14(7): 273-277.
[27] Herbst M, Diekkrüger B, Vanderborght J. Numerical experiments on the sensitivity of runoff generation to the spatial variation of soil hydraulic properties. Journal of Hydrology, 2006, 326(1): 43-58.
[28] Elbasiouny H, Abowaly M, Abu_Alkheir A,etal. Spatial variation of soil carbon and nitrogen pools by using ordinary Kriging method in an area of north Nile Delta, Egypt. Catena, 2014, 113: 70-78.
[29] Li J, Zhao C, Zhu H,etal. Effect of plant species on shrub fertile island at an oasis-desert ecotone in the South Junggar Basin, China. Journal of Arid Environments, 2007, 71(4): 350-361.
[30] Shumway S W. Facilitative effects of a sand dune shrub on species growing beneath the shrub canopy. Oecologia, 2000, 124(1): 138-148.
[31] Wheeler C W, Archer S R, Asner G P,etal. Climatic/edaphic controls on soil carbon/nitrogen response to shrub encroachment in desert grassland. Ecological Applications, 2007, 17(7): 1911-1928.
Effect ofSalixcupularisshrubs on soil nitrogen in the alpine sandy land of Northwest Sichuan
SHU Xiang-Yang, HU Yu-Fu*, HE Jia, WANG Qin, JIA An-Du, SHE Shu-Feng, WANG Qian
CollegeofResources,SichuanAgriculturalUniversity,Chengdu611130,China
In this study, we evaluated the effect ofSalixcupularisshrubs on the spatial heterogeneity of soil nitrogen, soil water content, and soil pH in the alpine sandy land of Northwest Sichuan, China. The soil water content was higher inside shrub canopies than outside. However, the soil pH was higher outside of shrub canopies than inside. Soil total nitrogen, available nitrogen, ammonium nitrogen, and nitrate nitrogen contents were significantly higher inside the shrub canopies than outside (P<0.05). Soil nitrite nitrogen was higher outside of shrub canopies than inside. These results indicate that the presence and distribution ofS.cupularisshrubs can affect the nutrient patterns in soil.
Northwest Sichuan;Salixcupularis; shrub; nitrogen
10.11686/cyxb2016343
2016-09-07;改回日期:2016-11-03
國家科技支撐計劃“川西北藏區(qū)高寒沙化土地類型劃分及土壤施肥管理技術(shù)研究”項(xiàng)目(2015BAC05B01)和四川省科技計劃“川西北高寒草地沙化防治新模式的研究與示范”項(xiàng)目(2014SZ0159)資助。
舒向陽(1991-),男,四川廣安人,在讀碩士。E-mail:18202809282@163.com
*通信作者Corresponding author. E-mail:huyufu@sicau.edu.cn
http://cyxb.lzu.edu.cn
舒向陽, 胡玉福, 何佳, 王琴, 賈安都, 佘淑鳳, 王倩. 川西北高寒沙地不同大小高山柳對土壤氮素的影響. 草業(yè)學(xué)報, 2017, 26(7): 55-61.
SHU Xiang-Yang, HU Yu-Fu, HE Jia, WANG Qin, JIA An-Du, SHE Shu-Feng, WANG Qian. Effect ofSalixcupularisshrubs on soil nitrogen in the alpine sandy land of Northwest Sichuan. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(7): 55-61.