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云南松群落不同碳輸入對(duì)富磷區(qū)土壤磷含量動(dòng)態(tài)影響 論文(設(shè)計(jì))題目云南松群落不同碳輸入對(duì)富磷區(qū)土壤磷含量動(dòng)態(tài)影響摘要磷素是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要限制因子。大量磷素隨徑流輸入滇池水體嚴(yán)重威脅滇池水體的安全,進(jìn)而加劇滇池水體富營(yíng)養(yǎng)化程度。如何控制富磷土壤磷素流失是滇池富營(yíng)養(yǎng)化防治的主要問(wèn)題之一。在磷素流失的防控上,植物已有大量研究,植物修復(fù)也被認(rèn)為是減少富磷區(qū)磷素流失風(fēng)險(xiǎn)最長(zhǎng)遠(yuǎn)且經(jīng)濟(jì)的措施之一。目前對(duì)林地土壤酸度的研究大多關(guān)注于活性酸度上,對(duì)水解性總酸度研究較少,尤其是與有效磷關(guān)系的研究更少見(jiàn)報(bào)道,為此,本文擬選擇富磷區(qū)內(nèi)典型的云南松群落作為研究對(duì)象,通過(guò)研究植物碳輸入變化條件下土壤磷素含量的變化,并探討土壤磷素流失風(fēng)險(xiǎn),以揭示富磷土壤在碳變化的條件下產(chǎn)生的磷素活化-固定的影響效應(yīng),為富磷區(qū)的生態(tài)修復(fù)及面源污染控制提供理論依據(jù)。主要通過(guò)選取滇池流域的磷礦區(qū)的一片云南松群落進(jìn)行環(huán)割、去凋落物、去灌木處理來(lái)阻斷地上地下碳輸入途徑,來(lái)控制有機(jī)質(zhì)輸入土壤中,進(jìn)一步來(lái)探討碳輸入與土壤磷素之間的關(guān)系。關(guān)鍵詞:富磷山區(qū);云南松群落;滇池流域;碳輸入;土壤磷;
AbstractPhosphorusisthemainlimitingfactorofwatereutrophication.AlargeamountofphosphorusinputintoDianchiLakewithrunoffseriouslythreatensthesafetyofDianchiLakewaterbodyandfurtherintensifiestheeutrophicationdegreeofDianchiLakewaterbody.HowtocontrolphosphoruslossinrichsoilisoneofthemainproblemsinthepreventionandcontrolofDianchiLakeeutrophication.Plantremediationisconsideredasoneofthemostlong-termandeconomicalmeasurestoreducetheriskofphosphoruslossinphosphorousrichareas.Atpresent,mostofthestudiesonsoilacidityinforestlandarefocusedonactiveacidity,buttherearefewstudiesontotalhydrolyticacidity,especiallyontherelationshipbetweentotalacidityandavailablephosphorus.Therefore,thetypicalcommunityofPinusyunnanensisinPhosphorus-richareawasselectedastheresearchobject,andthechangeofsoilphosphoruscontentundertheconditionofcarboninputwasstudied,andtheriskofsoilphosphoruslosswasdiscussed,Inordertorevealtheeffectofphosphorusactivationandfixationonphosphorusrichsoilundertheconditionofcarbonchange,thispaperprovidesatheoreticalbasisforecologicalremediationandnon-pointsourcepollutioncontrolinphosphorousrichareas.MainlybyselectingacommunityofPinusyunnanensisinthephosphaterockareaofDianchiLakeBasintocutofflitterandshrubtoblockthepathwayofcarboninputabovegroundandundergroundtocontroltheorganicmatterinputintosoil.Therelationshipbetweencarboninputandsoilphosphorusisfurtherdiscussed.Keywords:Phosphorousrichmountainarea;Pinusyunnanensiscommunity;Dianchibasin;Carboninput;
目錄第一章引言 第一章引言1.1問(wèn)題的提出位于滇池流域的晉寧山區(qū)具有豐富的礦產(chǎn)資源,包括磷、鐵、高嶺土、建材石料和礦泉水等18個(gè)礦產(chǎn),其中磷礦儲(chǔ)量最為豐富。居中國(guó)“三陽(yáng)磷礦”之首的晉寧磷礦,也是世界四大磷都之一。此地主要植物有土著物種蔗茅和入侵物種紫莖澤蘭,由于植物的生長(zhǎng),人類(lèi)的活動(dòng)及自然降雨與干燥導(dǎo)致土壤中的碳、磷分布及含量發(fā)生不同程度的改變。植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素磷是其中之一[1],組成植物體內(nèi)重要化合物的元素磷也是其中之一,在植物體內(nèi)磷的主要作用是加強(qiáng)光合作用和運(yùn)轉(zhuǎn)與合成碳水化合物,促進(jìn)脂肪代謝[2],磷能夠作物更好適應(yīng)外界環(huán)境。由于土壤對(duì)磷元素有強(qiáng)烈的化學(xué)固定作用,致使土壤磷元素多以鐵磷酸鹽、鋁磷酸鹽等難溶狀態(tài)存在,即使有的土壤全磷含量高,但是可供植物直接吸收利用的有效磷含量低,因此有效磷不足成為了限制作物生產(chǎn)力的限制因子[3]。由于水土流失,雨水沖刷導(dǎo)致土壤中有效磷不斷流失,通過(guò)地表徑流、地下徑流流入河流湖泊,導(dǎo)致土壤有效磷的損失,甚至導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化等嚴(yán)重污染,近年來(lái)這引起廣泛關(guān)注。土壤“缺P(pán)”主要是由于土壤中缺乏植物可直接利用的P,即土壤有效P供應(yīng)不足所致,而施加的P在土壤中大量以不能利用的狀態(tài)被固定,利用率很低,一般僅為10%~25%[4],不僅不能滿(mǎn)足多數(shù)樹(shù)木生理代謝需要,反而容易經(jīng)雨水沖刷而造成水體污染。因此,提高土壤中P的營(yíng)養(yǎng)可利用性,充分發(fā)揮土壤中P資源的潛在價(jià)值,才能從根本上解決土壤中“缺磷”的問(wèn)題[5]。土壤中的有機(jī)碳庫(kù)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù),土壤有機(jī)碳的多少取決于凋落物在自然界的輸入與分解輸出之間的平衡[6]。凋落物的分解是陸地的植物碳庫(kù)與土壤中的庫(kù)碳進(jìn)行碳交換的重要途徑[7]。碳作為陸地生態(tài)系統(tǒng)上最大的碳庫(kù),全球CO2含量不斷上升,并不斷參與到全球碳循環(huán)的過(guò)程中,全球氣候也隨之變暖,而云南晉寧作為滇中最大的磷礦,碳的輸入會(huì)對(duì)云南松群落中磷元素的轉(zhuǎn)化,以及植物可利用有效磷含量會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響呢?當(dāng)切除樹(shù)皮即通過(guò)環(huán)割來(lái)切斷植物的韌皮部碳水化合物等有機(jī)物的輸入,且短期內(nèi)不會(huì)影響植物吸收土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)情況下,土壤中微生物活性也受到明顯的影響,通過(guò)去掉植物群落中的掉落物,進(jìn)而來(lái)控制有機(jī)質(zhì)進(jìn)入土壤中的碳輸入,通過(guò)去除凋落物、去灌木、割樹(shù)皮來(lái)控制地上土壤碳輸入,通過(guò)影響土壤中微生物的活動(dòng)進(jìn)而影響其他的生態(tài)過(guò)程[8]。碳、氮、磷作為自然界較為重要的元素,它們通過(guò)參與生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)過(guò)程對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)起到重要的作用。碳作為自然界最多的元素,碳輸入對(duì)氮、磷循環(huán)起著促進(jìn)和減弱作用[8]。通過(guò)研究我們將會(huì)明確碳輸入對(duì)富磷區(qū)土壤磷含量的動(dòng)態(tài)影響。1.2國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)1.2.1土壤碳研究進(jìn)展土壤碳庫(kù)一直以來(lái)都是很多國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的對(duì)象,土壤碳庫(kù)由有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳組成。早期的研究主要研究重點(diǎn)是土壤有機(jī)質(zhì)及其在維持土壤肥力方面的作用,如對(duì)土壤養(yǎng)分、土壤結(jié)構(gòu)、土壤保水保肥方面的意義[9]。早期研究土壤碳對(duì)土壤中污染物方面的作用,以及碳轉(zhuǎn)化、循環(huán)的問(wèn)題。研究表明在陸地生態(tài)系中,其中碳的貯存量大約為大氣中碳庫(kù)的2倍,土壤碳庫(kù)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù),其貯存量占陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)的2/3[10],是全球碳循環(huán)的重要組成部分[11].。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)土壤碳庫(kù)組成以及轉(zhuǎn)化方面進(jìn)一步深入研究,土壤組成是深入探討土壤有機(jī)碳影響土壤質(zhì)量的重要途徑,因此土壤碳庫(kù)在陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中有重要作用,土壤碳庫(kù)的變化影響著土壤的性質(zhì),并且對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起到限制作用,從而會(huì)影響植物的生產(chǎn)力[9]。1.2.2有機(jī)質(zhì)的輸入途徑在動(dòng)植物的殘?bào)w及其分解的廢物或合成的各種有機(jī)物殘留在土壤中,我們將這些含碳的有機(jī)物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為土壤有機(jī)質(zhì)[12]。土壤有機(jī)質(zhì)是表現(xiàn)土壤的肥力和質(zhì)量的重要因子,同時(shí)也是陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)重要的源與匯[13],是土壤的重要組成成分。土壤有機(jī)碳是土壤有機(jī)質(zhì)的一個(gè)重要組成部分,有機(jī)碳含量的多少可以由土壤有機(jī)質(zhì)的含量進(jìn)一步體現(xiàn)。在整個(gè)碳輸入過(guò)程中,土壤中的碳源的輸入主要來(lái)自三種途徑:途徑一是地上凋落物的輸入;途徑二是地下根系分泌物和根系殘?bào)w的輸入;途徑三是植物光合作用同化產(chǎn)生的碳輸入。1.2.3碳添加對(duì)土壤的影響土壤有機(jī)碳是亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量和肥力的重要控制因素【14】。森林有機(jī)碳儲(chǔ)量通過(guò)調(diào)落物的輸入和有機(jī)碳的分解釋放來(lái)平衡的[15]。在森林生態(tài)系統(tǒng)中,調(diào)落物是土壤有機(jī)碳的主要來(lái)源,通過(guò)激發(fā)效加速或減緩?fù)寥烙袡C(jī)碳的周轉(zhuǎn)[16]激發(fā)效應(yīng)是指外源有機(jī)碳加入土壤后,使原有的有機(jī)碳在短期內(nèi)分解速率發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)的現(xiàn)象[18]。凋落物作為外源有機(jī)物質(zhì),進(jìn)入土壤分解后不但會(huì)使土壤中碳增多,還會(huì)改變土壤的理化性質(zhì),而且還會(huì)增加土壤中各種微生物的數(shù)量,進(jìn)而改變土壤微生物結(jié)構(gòu),從而對(duì)土壤有機(jī)碳礦化產(chǎn)生重要影響,進(jìn)而影響了全球碳循環(huán),影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[19].。由于凋落物不斷分解釋放進(jìn)入土壤能夠改變土地物理性質(zhì),并且能提高土壤的持水性能,有利于植物生態(tài)系統(tǒng)提高適應(yīng)性,提高生產(chǎn)力;凋落物可改變土壤的pH值,從而影響了土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的可利用性;凋落物通過(guò)影響土壤的PH值,進(jìn)而改變土壤中微生物活性、離子濃度,最終會(huì)導(dǎo)致水的滲透壓發(fā)生變化,影響根的對(duì)水的吸收[20],??傊继砑訒?huì)影響甚至改變土壤的性質(zhì),因此近年來(lái)國(guó)、內(nèi)外眾多學(xué)者關(guān)注了外源碳輸入對(duì)土壤的影響。1.2.4不同碳輸入對(duì)土壤磷素的影響生態(tài)系統(tǒng)中碳、氮、磷等元素的循環(huán)是全球變化的研究熱點(diǎn)之一,而且碳與氮、硫、磷等元素的循環(huán)的過(guò)程是相互耦合在一起的,所以,養(yǎng)分循環(huán)的改變將強(qiáng)烈地影響生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過(guò)程[21]。碳、氮、磷三者間在森林生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)存在著密切的關(guān)系,相互影響,相互作用,其中某一養(yǎng)分的循環(huán)離不開(kāi)其他養(yǎng)分的支持。近年來(lái)生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)是一個(gè)新興的生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域,是生態(tài)學(xué)與生物化學(xué)、土壤化學(xué)領(lǐng)域研究的一個(gè)新方向,也是研究土壤與植物間相互作用與碳、氮、磷循環(huán)的新思路[21],由于土壤生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈逐漸被當(dāng)作調(diào)節(jié)養(yǎng)分循環(huán)重要角色,所以,生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)在土壤養(yǎng)分的循環(huán)與限制作用研究的應(yīng)用受到了許多的關(guān)注[23]。有研究表明,外加碳源會(huì)對(duì)沉積物磷的生物吸收產(chǎn)生影響,而不同碳源影響的效果存在差異[24],不同碳源含量高低也存在不同程度的影響。碳、氮、磷作為重要的營(yíng)養(yǎng)元素,對(duì)磷含量豐富的土壤區(qū)域,碳素豐富度很大程度上影響土壤氮磷的生物地球化學(xué)過(guò)程。有相關(guān)研研究還不充分,這種影響效果對(duì)沉積物磷平衡濃度的調(diào)控及實(shí)際效果及其規(guī)律性,仍然缺少權(quán)威且統(tǒng)一的結(jié)論[24]。土壤有機(jī)質(zhì)的含量對(duì)難溶性磷的化合物溶解的影響較為復(fù)雜:土壤有機(jī)質(zhì)可以通過(guò)與土壤中的Ca2+結(jié)合降低了其活度促進(jìn)溶解,也可能在土壤微生物的作用下礦化而釋放出磷素而增加溶液中磷的活度抑制其溶解[25]。會(huì)降低土壤中可利用的磷含量,抑制植物根系對(duì)磷的吸收。微生物分解和利用有機(jī)物的過(guò)程中,土壤中的生物將生長(zhǎng)發(fā)育需要的的磷同化,并將多出來(lái)的磷釋放到環(huán)境中來(lái),這個(gè)過(guò)程就是有機(jī)磷的礦化。在有機(jī)物質(zhì)的分解過(guò)程中,新生的有機(jī)物質(zhì)中磷的含量和C/P,對(duì)水溶狀態(tài)磷的含量起著關(guān)鍵性作用:如果C/P>300,會(huì)發(fā)生磷的凈固持作用;C/P<200時(shí),會(huì)發(fā)生有磷的凈釋放作用,并且會(huì)增加水溶裝態(tài)磷的含量;C/P在200~300之間,土壤的溶液既不會(huì)增多也不會(huì)減少.在有機(jī)殘?bào)w分解的開(kāi)始時(shí)一般會(huì)發(fā)生磷的凈固持作用,而在后期的階段會(huì)有磷的凈釋放作用,隨著分解進(jìn)程的進(jìn)行,C/P不僅會(huì)變小,而且參與分解的土壤生物也可能被其它生物所利用[25]1.2.5云南松群落碳輸入的變化森林是非常重要的有機(jī)碳庫(kù),也是構(gòu)成大氣中二氧化碳的重要碳源和碳匯。對(duì)于降低大氣中二氧化碳濃度,改善生態(tài)環(huán)境,為人類(lèi)生存發(fā)展作貢獻(xiàn)具有重大意義。而云南省的代表森林類(lèi)型是云南松,云南松屬于喜光性強(qiáng)的深根性樹(shù)種,由于具有耐貧瘠、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),所以是非常適合荒山造林的樹(shù)種。同時(shí),云南松在云南省分布廣泛,是云南的鄉(xiāng)土樹(shù)種[26],據(jù)裴艷輝[27]等人的研究,云南松在云南省森林植被中的碳儲(chǔ)量居針葉林碳儲(chǔ)量首位,由此可以說(shuō)明云南松在云南地區(qū)有著巨大的固碳能力[28]。碳儲(chǔ)量和云南松群落生物量會(huì)受很多因素的影響,包括海拔梯度,齡組,郁閉度,林分密度以及徑級(jí)。由于云南松群落目前遭到了大面積的破壞,
現(xiàn)有的云南松林大多屬于退化的云南松林,且中國(guó)森林植被碳儲(chǔ)量受到人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾,更為嚴(yán)峻的是這種人為干擾的因素已經(jīng)掩蓋了氣候條件對(duì)植被碳儲(chǔ)量的影響[29]。因此必須加強(qiáng)對(duì)云南松林哥綜合開(kāi)發(fā)利用管理,
擴(kuò)大森林面積并制定出恰當(dāng)?shù)纳止芾泶胧?
增大對(duì)現(xiàn)有天然林的保護(hù)力度,
減少對(duì)各種植被的干擾與破壞,
從而能夠?qū)⒃颇纤删薮蠊烫紳摿ぐl(fā)出來(lái),造福人類(lèi)社會(huì)[28]。1.2.6土壤磷循環(huán)的特征土壤生態(tài)系統(tǒng)中的磷素循環(huán)是一種典型的沉積型循環(huán),主要在土壤、植物和微生物之間進(jìn)行(華麗銀等,2011)[30]。土壤中磷素循環(huán)主要包括以下過(guò)程:
土壤侵蝕和地表徑流,植物的固定和溶解提取作用,微生物的溶解和固特礦化作用。黃達(dá)等(2015)認(rèn)為土壤中的磷素可以通過(guò)地表徑流,侵蝕等方式進(jìn)入水體[31]。磷素遷移方式主要以地表徑流方式進(jìn)行。磷素的存儲(chǔ)、輸移和轉(zhuǎn)化是-個(gè)動(dòng)態(tài)復(fù)雜的過(guò)程。薛立等(2010)認(rèn)為土壤中磷素流失形態(tài)主要有顆粒態(tài)和溶解態(tài)兩種。韓建剛等(2010)認(rèn)為土壤侵蝕能夠造成顆粒態(tài)磷的大量流失,這是導(dǎo)致水體生態(tài)系惡化的重要因子[32]。王甜天(2014)對(duì)滇池富磷區(qū)進(jìn)行試驗(yàn),得出植物具有水土保持功能,不同物種的水土保持功能不盡相同,闊葉樹(shù)種比如早冬瓜的水土保特功能較強(qiáng)[33]。李阜隸等(2000)認(rèn)為植物體進(jìn)行光合作用和體內(nèi)的復(fù)雜的生理生化過(guò)程都離不開(kāi)磷元素[33]。植物獲取磷元素主要在土壤、植物和微生物之間進(jìn)行。通樂(lè)嘎(2010)認(rèn)為土壤中的磷素在植物、動(dòng)、微生物和土壤固相之間處于不斷的循環(huán)轉(zhuǎn)化之中[34]。其中微生物在磷素循環(huán)過(guò)程中起著十分重要的作用,一方面微生物能固定一部分有效磷,微生物死亡后,固定的這部分有效磷會(huì)釋放出來(lái),可以被植物利用;另一方面微生物活動(dòng)可以將動(dòng)植物殘?bào)w和土壤中的磷素轉(zhuǎn)化為有效磷,供植物利用??傊姿乜刂茟?yīng)該從土壤、植物和微生物三個(gè)方面米考量。1.2.7磷酸酶對(duì)磷以及碳輸入變化的響應(yīng)植物可以通過(guò)直接或間接的途徑改變土壤微生物生物量。一方面,土壤微生物群落隨地上植物群落的改變而變化,植物類(lèi)群的不同導(dǎo)致當(dāng)?shù)厣锒鄻有圆煌?,影響土壤微生物群落,從而影響土壤微生物生物量;另一方面,植物可以通過(guò)淋溶物、根系分泌物、凋落物腐解等釋放化感物質(zhì)進(jìn)入土壤,改變土壤微生物群落區(qū)系與功能,進(jìn)而改變土壤微生物生物量[35]。土壤微生物以土壤有機(jī)質(zhì)作為主要的碳源,這類(lèi)碳源不僅通過(guò)根系和根系分泌物等形式輸入,還可以通過(guò)植物凋落物的形式輸入,為酶促反應(yīng)提供重要底物。一方面,各種植物根系分泌物中的有機(jī)物主要包括糖類(lèi)、氨基酸、有機(jī)酸等,以及多種生長(zhǎng)激素等通過(guò)對(duì)土壤微生物群落產(chǎn)生影響來(lái)對(duì)土壤酶活性產(chǎn)生間接影響,并且不同植物往往具有不同的根系分泌物類(lèi)型[36]。另一方面,凋落物也是主要通過(guò)對(duì)土壤微生物群落產(chǎn)生影響來(lái)對(duì)土壤酶活性產(chǎn)生間接影響。改變凋落物輸入量不僅直接影響土壤微生物量,還可以改變酶促反應(yīng)所需底物濃度,進(jìn)而對(duì)土壤酶產(chǎn)生影響。通過(guò)李程[38]研究發(fā)現(xiàn),改變碳源輸入對(duì)土壤pH
產(chǎn)生一定影響,土壤酶活性與土壤pH
呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,同時(shí)也有相關(guān)文獻(xiàn)研究表明土壤pH顯著影響土壤酶活性[36]。而土壤磷酸酶就是一種非常重要的由土壤微生物所分泌的酶。土壤磷酸酶是土壤中重要的元素,其活性可作為評(píng)價(jià)土壤磷素生物轉(zhuǎn)化方向與強(qiáng)度的指標(biāo),磷酸酶對(duì)土壤磷素轉(zhuǎn)化有關(guān),可通過(guò)水解土壤有機(jī)磷化合物釋放出無(wú)機(jī)磷,從而為植物提供磷素營(yíng)養(yǎng)。土壤磷酸酶有三種最適pH,分別為4-5,6-7,8-10,所以土壤磷酸酶分為酸性磷酸酶、中性磷酸酶和堿性磷酸酶。磷酸酶活性與有機(jī)磷含量有極顯著的相關(guān)性,土壤磷酸酶的活性高低直接影響著土壤中有機(jī)磷的分解轉(zhuǎn)化及其生物有效性。一些研究表明,有機(jī)肥料的施用可提高土壤磷酸酶活性,這與有機(jī)肥料本身磷酸酶活性較高有關(guān),施用有機(jī)肥料后土壤堿性磷酸酶活性會(huì)增高,有機(jī)肥料用量增加,土壤酸性、中性、堿性磷酸酶活性均增高,并且土壤磷含量對(duì)土壤磷酸酶活性有著顯著的影響,土壤酸性磷酸酶和土壤堿性磷酸酶在一定土壤磷含量范圍內(nèi)與土壤磷含量呈正相關(guān)。有研究表明,增加土壤有效磷含量,酸性與中性磷酸酶活性升高[44],堿性磷酸酶活性降低[37]。因?yàn)榱椎牡腿芙庑?、土壤的吸附作用以及在土壤中難以移動(dòng)等因素的影響[38]土壤磷的有效性利用較低。磷酸酶可以催化磷酸脂或磷酸酐的水解,土壤磷酸酶活性的高低直接影響著土壤有機(jī)磷的分解轉(zhuǎn)化及其生物有效性。植物在磷饑餓時(shí)能刺激磷酸酶的產(chǎn)生[39]。
第二章樣地概況及實(shí)驗(yàn)方法2.1樣地概況研究樣地位于云南省昆明市晉寧縣內(nèi),地理位置為東經(jīng)24°36′-37′N(xiāo),北緯102°41′-42′E,位于云南省中部,昆明市西南部,環(huán)抱滇池,海拔1936-2256m,地貌為山地半山地,處于自東南向西北匯入滇池的柴河小流域。晉寧屬低緯度亞熱帶季風(fēng)氣候,冬無(wú)過(guò)于嚴(yán)寒之日,夏也無(wú)過(guò)于酷暑之時(shí),整年氣候溫和,四季如春,干濕季分明,年平均降雨量924.4mm。春冬有時(shí)出現(xiàn)干旱,會(huì)稍有低溫;夏秋多潮濕,幾乎無(wú)高溫酷熱現(xiàn)象,年平均氣溫為14.8℃。土壤含水率為14.29%(SD=5.61)土壤全磷為6.57mg.g-1(SD=12.68),pH為6.23(SD=1.21),土壤全氮為0.78mg.g-1(SD=0.15),有機(jī)質(zhì)為3.21%(SD=1.3),土壤全鉀為3.36mg.g-1(SD=0.73)。山腰區(qū)域大概1/3至2/3處,是磷礦開(kāi)采面,因此區(qū)域土壤中磷含量較高,人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)以及早期的磷礦開(kāi)采,該區(qū)域植被受損十分嚴(yán)重,水土流失導(dǎo)致大量磷進(jìn)入湖泊。本地主要以棕紅壤和山地黃紅壤兩種類(lèi)型土壤為主。2.2樣品采集及實(shí)驗(yàn)方法本實(shí)驗(yàn)所選植物群落為滇中地區(qū)富磷山區(qū)最為常見(jiàn)的4種植物群落:云南松林高P區(qū)域內(nèi)選擇典型樣地,采用樣線法進(jìn)行調(diào)共設(shè)3個(gè)重復(fù),樣線上從高到低共依次設(shè)置3個(gè)群落樣方,樣方之間距離至少大于100m,樣方面積大體為25m×25m。為了了解種內(nèi)性狀變異特征,我們采用巢式設(shè)計(jì)分析不同尺度下(群落之間、物種之間、種群之間)功能性狀變異特征,因此在每個(gè)樣方內(nèi),對(duì)每個(gè)物種種群再隨機(jī)設(shè)置3個(gè)同質(zhì)性較高的種群樣方,種群樣方面積大體為灌木:10m×10m;草本:0.5m×0.5m或1m×1m,種群樣方之間距離至少10m。為了了解植物功能性狀的異性及功能性狀多樣性特征,對(duì)每個(gè)群落樣方內(nèi)的物種進(jìn)行識(shí)別,并記錄主要物種數(shù)量、個(gè)體數(shù)目、相對(duì)多度等指標(biāo)。土樣的采集,采集時(shí),每種植物選取大小均勻的三株植株,使用剝落分離法采集,先將枯枝落葉層除去使優(yōu)勢(shì)植物的樹(shù)干基部露出,然后用土壤刀從樹(shù)干基部開(kāi)始逐段、逐層的小心挖去上層覆土,追蹤根系的延伸方向,然后沿側(cè)根找到須根部分,剪下分枝,小心將須根帶土取出后進(jìn)行分樣,輕輕抖動(dòng)后落下的土壤為根區(qū)土(非根際土),仍黏在根表面的土為根際土,連根裝入土壤袋內(nèi),帶回后立即剝離,粘附緊的可輕輕敲打或用刀片小心剝離。期間并對(duì)所采群落群落土壤進(jìn)行采集,采集方法為:在群落內(nèi),隨機(jī)選取距離群落優(yōu)勢(shì)種相對(duì)較近的地方將帶土的須根取出,輕輕抖落根系上的大塊不含根系的土壤,落下的土壤為根區(qū)土(即非根際土),無(wú)法抖落的仍粘連在根表面的土為根際土,連根裝入塑封袋內(nèi)混勻,作為根際土壤,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析磷組分。2.2.2土壤樣品的測(cè)定氟化銨-鹽酸-鉬銻抗法(1)樣品準(zhǔn)備:將土樣自然風(fēng)干,通過(guò)2mm的篩子篩選,放入自封袋備用儲(chǔ)藏在陰涼干燥處。(2)稱(chēng)取5.0g(通過(guò)2mm的篩子,單位精確到0.01g)的風(fēng)干土樣到250ml的三角瓶中。(3)然后在裝有土樣的三角瓶中加入提前配置好的50ml的氟化銨-鹽酸浸提劑,在搖床上震蕩5分鐘后,過(guò)濾到離心管中,濾液等測(cè)定.(4)用1000μmL的移液槍吸取已經(jīng)提取好的待測(cè)濾液0.5ml至50m的l比色管中。(5)在比色管中加入5ml0.06mol/L的硼酸溶液,加蒸餾水到20ml左右,然后搖勻。(6)繼續(xù)加入1滴2,4二硝基酚指示劑,以2mol/l氫氧化銨溶液及2mol/l鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph至溶液呈微黃。加入5ml的鉬銻抗顯色劑,用蒸餾水定容至50mL,搖勻。放置30min之后,在700nm光波下比色,玻璃比色皿。(9)空白和標(biāo)線按照相同方法處理。(10)需要的器材(需要提前準(zhǔn)備):①50ml比色管②250ml三角瓶③50ml離心管④漏斗⑤燒杯雙酸浸提-鉬銻抗法(1)將三角瓶編號(hào)為1-50(2)稱(chēng)取5.0g(過(guò)2mm篩子,精確到0.01g)的鮮土到250ml的三角瓶中備用。(3)加入25ml配置好的雙酸浸提劑,在搖床上震蕩5分鐘后過(guò)濾于離心管中,濾液供磷待測(cè)使用。用移液槍吸取準(zhǔn)備好的濾液0.3ml至50ml的比色管中(5)在比色管中加入1滴2,4二硝基酚指示劑,以2mol/L氫氧化鈉溶液及0.5mol/l硫酸溶液調(diào)節(jié)ph至溶液微黃(6)再加入5ml的鉬銻抗顯色劑,用蒸餾水定容至50mL,搖勻。靜置30min之后,在700nm光波下比色,用玻璃比色皿進(jìn)行比色。(8)空白和標(biāo)線按照相同的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行處理.(9)需要的器材:①50ml比色管②250ml三角瓶③50ml離心管④漏斗⑤燒杯無(wú)機(jī)磷測(cè)定(1)稱(chēng)取5.0g(過(guò)2mm篩子,單位精確到0.01g)鮮土土樣于250ml三角瓶中.(2)加入100ml碳酸氫鈉浸提劑,震蕩5分鐘后過(guò)濾于離心管,濾液供磷待測(cè)備用.(3)用移液槍吸取濾液1ml至50ml比色管中,依次對(duì)應(yīng)編號(hào),吸取所以樣品到比色管。(4)在裝有土樣的比色管中加入蒸餾水到10ml左右,依次搖勻比色管中的土樣與蒸餾水。(5)在比色管中加入1滴酚酞指示劑,以1mol/l氫氧化鈉溶液及2mol/l硫酸溶液調(diào)ph至溶液從微紅變到無(wú)色.(6)再加入1ml的抗壞血酸溶液混勻,30s后加2ml鉬酸鹽溶液充分混勻定容,搖勻.(7)加完所以樣品后放置30min之后,將處理好的樣夜在700nm波長(zhǎng)下比色,用玻璃比色皿.(8)空白和標(biāo)線按照相同處理.(9)需要的器材:50ml比色管250ml三角瓶50ml離心管漏斗燒杯碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗法(1)稱(chēng)取5.0g(過(guò)2mm篩子精確到0.01g)鮮土于250ml三角瓶.(2)加入100ml碳酸氫鈉浸提劑,震蕩5分鐘后過(guò)濾于離心管,濾液供磷待測(cè).(3)吸取濾液1ml至50ml比色管中,加入4ml過(guò)硫酸鉀,放入高壓滅菌鍋,消解30分鐘。(4)加入加水到10ml左右,搖勻(5)加入1滴酚酞指示劑,以1mol/l氫氧化鈉溶液及2mol/l硫酸溶液調(diào)ph至溶液從微紅變到無(wú)色.(6)加入1ml抗壞血酸溶液混勻,30s后加2ml鉬酸鹽溶液充分混勻定容,搖勻.(7)30min之后,在700nm比色.玻璃比色皿.(8)空白和標(biāo)線按照相同處理.(9)需要的器材:50ml比色管250ml三角瓶50ml離心管漏斗燒杯第三章結(jié)果與分析3.1氟化銨-鹽酸浸提--鉬銻抗比色法圖SEQTable\*ARABIC1:云南松群落土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)(TQ表將灌木和凋落物全部去除、QD表去除凋落物、QG表去除灌木、CK表對(duì)照)云南松群落(未經(jīng)環(huán)割處理)土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)見(jiàn)圖1,圖1是經(jīng)氟化銨-鹽酸浸提劑提取測(cè)定土壤有效磷的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。由圖1可以看出將凋落物和灌木全去除的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-9月分呈現(xiàn)下降趨勢(shì),9-10月份變換不明顯,從10-12月份開(kāi)始呈上升趨勢(shì),在12月份土壤有效磷含量最高,在9、10月份土壤有效磷含量最低;只去除灌木的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量8-9月份呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在10-12月份有效磷含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),其中9月份含量最低,12月份含量最高;只去除凋落物的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-10月份呈下降趨勢(shì),在10-12月份呈上升趨勢(shì),其中10月份含量最低,12月份含量最高;對(duì)照組含量在8-10月份呈下降趨勢(shì),10-12月份呈上升趨勢(shì),其中10月份含量最低,12月份含量最高。8月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:CK>TQ>QG>QD;9月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:CK>QD>QG>TQ;10月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:CK>QG>TQ>QD;11月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:CK>QG>QD>TQ;12月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:CK>QD>QG>TQ。圖SEQTable\*ARABIC2:云南松群落土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)云南松群落(未經(jīng)環(huán)割處理)土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)見(jiàn)圖2,圖2是經(jīng)雙酸浸提劑提取測(cè)定土壤有效磷的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。由圖1可以看出將凋落物和灌木全去除的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-9月分呈現(xiàn)下降趨勢(shì),9-10月份趨勢(shì)不明顯,從10-11月份開(kāi)始呈下降趨勢(shì),11-12月份呈上升,在8月份土壤有效磷含量最高,在11月份土壤有效磷含量最低;只去除灌木的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量8-9月份呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在9-10月份有效磷含量趨勢(shì)不明顯,10-11呈下降趨勢(shì),11-12呈上升趨勢(shì),其中11月份含量最低,8月份含量最高;只去除凋落物的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-11月份呈下降趨勢(shì),在11-12月份呈上升趨勢(shì),其中11月份含量最低,8月份含量最高;對(duì)照組含量在8-11月份呈下降趨勢(shì),11-12月份呈上升趨勢(shì),其中11月份含量最低,8月份含量最高。8月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QG>QD>CK>TQ;9月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QG>CK>TQ>DQ;10月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QG>QD>CK>TQ;11月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QG>QD>TQ>CK;12月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:CK>QD>QG>TQ。3.2酸浸提--鉬銻抗比色法圖3:云南松群落土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)云南松群落(未經(jīng)環(huán)割處理)土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)見(jiàn)圖3,圖3是經(jīng)碳酸氫鈉提劑提取測(cè)定土壤有效磷的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。由圖1可以看出將凋落物和灌木全去除的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-11月分呈現(xiàn)上升趨勢(shì),11-12月份呈下降趨勢(shì),在11月份土壤有效磷含量最高,在8月份土壤有效磷含量最低;只去除灌木的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量8-11月份呈現(xiàn)上升趨勢(shì),11-12呈下降趨勢(shì),其中8月份含量最低,11月份含量最高;只去除凋落物的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-11月份呈上升趨勢(shì),在11-12月份呈下降趨勢(shì),其中8月份含量最低,11月份含量最高;對(duì)照組含量在8-11月份呈上升趨勢(shì),9-12月份呈下降趨勢(shì),其中8月份含量最低,11月份含量最高。8月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QD>CK>QG>TQ;9月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:CK>QD>QG>TQ;10月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較CK>TQ>QD>QG;11月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QG>QD>CK>TQ;12月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較QD>CK>QG>TQ。圖4:云南松群落土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)云南松群落(未經(jīng)環(huán)割處理)土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)見(jiàn)圖2,圖2是經(jīng)碳酸氫鈉浸提劑提取測(cè)定土壤有效磷的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。由圖1可以看出將凋落物和灌木全去除的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-9月分呈現(xiàn)上升趨勢(shì),9-12月份變換趨勢(shì)不明顯,在11月份土壤有效磷含量最高,在8月份土壤有效磷含量最低;只去除灌木的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量8-9月份呈現(xiàn)上升趨勢(shì),在9-12月份有效磷含量變換不明顯,其中8月份含量最低,9月份含量最高;只去除凋落物的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-9月份呈上升趨勢(shì),在9-10月份呈下降趨勢(shì),9-12不明顯,其中8月份含量最低,9月份含量最高;對(duì)照組含量在8-9月份呈上升趨勢(shì),9-12不明顯。8月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:CK>QG>QD>TQ;9月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QG>QD>CK>TQ;10月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較CK>QD>QG>TQ;11月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QG>QD>CK>TQ;12月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較CK>QD>QG>TQ。3.3碳酸氫鈉--鉬銻抗比色法圖5云南松群落(經(jīng)環(huán)割處理)土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)(QSPTQ表將灌木和凋落物全去除的環(huán)割群落、QSPQD表去除凋落物環(huán)割群落、QSPQG表去灌木環(huán)割群落、QSPCK表對(duì)照環(huán)割群落)云南松群落(經(jīng)環(huán)割處理)土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)見(jiàn)圖5,圖5是經(jīng)氟化銨-鹽酸浸提劑提取測(cè)定土壤有效磷的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。其中QSPTQ表示將灌木和凋落物全部去除的環(huán)割群落、QSPQD表示去除凋落物環(huán)割群落、QSPQG表示去除灌木環(huán)割群落、QSPCK表示對(duì)照環(huán)割群落(下同)。由圖5可以看出將凋落物和灌木全去除的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-10月變化不明顯,從10-12月份開(kāi)始呈上升趨勢(shì),在12月份土壤有效磷含量最高,在10月份土壤有效磷含量最低;只去除灌木的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量8-1O月份變化不明顯,在10-12月份有效磷含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),其中10月份含量最低,12月份含量最高;只去除凋落物的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-10月份變化不明顯,在10-12月份呈上升趨勢(shì),其中10月份含量最低,12月份含量最高;對(duì)照組含量在8-10月份變化不明顯,10-12月份呈上升趨勢(shì),其中10月份含量最低,12月份含量最高。8月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQD>QSPTQ>QSPQG>QSPTQ;9月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQD>QSPTQ>QSPQG>QSPCK;10月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPTQ>QSPQG>QSPQD>QSPCK11月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPTQ>QSPQD>QSPQG>QSPCK;12月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQG>QSPCK>QSPQD>QSPTQ.圖6云南松群落(經(jīng)環(huán)割處理)土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)圖6是經(jīng)雙酸浸提劑提取測(cè)定土壤有效磷的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。由圖6可以看出將凋落物和灌木全去除的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-9月分呈現(xiàn)下降趨勢(shì),9-11月份變化不明顯,11-12月份呈上升,在8月份土壤有效磷含量最高,在11月份土壤有效磷含量最低;只去除灌木的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量8-9月份呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在9-11月份趨勢(shì)不明顯,11-12呈上升趨勢(shì),其中11月份含量最低,8月份含量最高;只去除凋落物的條件下,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-9月份呈下降趨勢(shì),在9-11月份變化趨勢(shì)不明顯,在11-12月份呈上升趨勢(shì),其中11月份含量最低,8月份含量最高;對(duì)照組含量在8-9月份呈下降趨勢(shì),9-11月份變化不明顯,11-12月份呈上升趨勢(shì),其中11月份含量最低,8月份含量最高。8月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPTQ>QSPQD>QSPCK>QSPQG;9月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPCK>QSPTQ>QSPQD>QSPQG;10月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQG>QSPQD>QSPTQ>QSPCK11月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPCK>QSPQG>QSPQD>QSPTQ;12月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQD>QSPTQ>QSPQQ>QSPCK3.4無(wú)機(jī)磷碳酸氫鈉--鉬銻抗比色法圖7云南松群落(經(jīng)環(huán)割處理)土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)圖7是經(jīng)碳酸氫鈉提劑提取測(cè)定土壤有效磷的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。由圖7可以看出將凋落物和灌木全去除的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-9月分呈現(xiàn)上升趨勢(shì),9-11月份趨勢(shì)不明顯,11-12月份呈下降趨勢(shì),在11月份土壤有效磷含量最高,在9月份土壤有效磷含量最低;只去除灌木的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量8-9月份呈現(xiàn)上升趨勢(shì),在9-11月份有效磷含量變化趨勢(shì)不明顯,11-12呈上升趨勢(shì),其中8月份含量最低,9月份含量最高;只去除凋落物的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-12月份呈上升趨勢(shì),其中8月份含量最低,12月份含量最高;對(duì)照組含量在8-9月份呈上升趨勢(shì),9-12月份變化趨勢(shì)不明顯,其中8月份含量最低,11月份含量最高。8月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQG>QSPTQ>QSPQD>QSPCK;9月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQG>QSPTQ>QSPCK>QSPQD;10月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQG>QSPTQ>QSPQD>QSPCK11月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQD>QSPQGTQ>QSPCK>QSPQG;12月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQD>QSPQG>QSPCK>QSPTQ圖8云南松群落(經(jīng)環(huán)割處理)土壤磷對(duì)碳輸入變化的響應(yīng)圖8是經(jīng)碳酸氫鈉浸提劑提取測(cè)定土壤有效磷的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。由圖8可以看出將凋落物和灌木全去除的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-9月分呈現(xiàn)上升趨勢(shì),9-11月份變化不明顯,從11-12月份開(kāi)始呈上升趨勢(shì),在9月份土壤有效磷含量最高,在8月份土壤有效磷含量最低;只去除灌木的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量8-9月份呈現(xiàn)上升趨勢(shì),在9-12月份有效磷含量趨勢(shì)不明顯,其中8月份含量最低,9月份含量最高;只去除凋落物的條件下,經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的云南松群落土壤有效磷含量在8-9月份呈上升趨勢(shì),在9-10月份呈下降趨勢(shì),在呈10-11月份上升趨勢(shì),在11-12月份呈下降趨勢(shì),其中8月份含量最低,11月份含量最高;對(duì)照組含量在8-9月份呈上升趨勢(shì),10-12月份變化不明顯,其中8月份含量最低,9月份含量最高。8月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQG>QSPQD>QSPTQ>QSPCK;9月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPCK>QSPQG>QSPQD>QSPTQ;10月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQG>QSPTQ>QSPQD>QSPCK11月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQD>QSPQG>QSPTQ>QSPCK;12月份土壤有效磷在各種處理?xiàng)l件含量大小的比較:QSPQD>QSPQG>QSPTQ>QSPCK.
第四章結(jié)論與討論4.1結(jié)論本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)論表明了,在不同碳輸入的條件下,可得出的結(jié)論是通過(guò)將樣地分為兩塊,一塊進(jìn)行環(huán)割處理,一塊不進(jìn)行環(huán)割處理,然后將環(huán)割和未環(huán)割的樣地進(jìn)行四種處理來(lái)改變有機(jī)質(zhì)的輸入,通過(guò)去除樣地周?chē)蚵湮铮≦D)、去周?chē)抗嗄?QG)、去除所有的凋落物和灌木(RQ),以及不做處理作為對(duì)照(CK)(1)通過(guò)圖1和圖5對(duì)比可得出結(jié)論:無(wú)論是環(huán)割還是未環(huán)割處理的土樣通過(guò)氟化銨-鹽酸浸提液提取有效磷可得出QG、QD、TQ、CK四種樣品測(cè)得有效磷的含量在8-10月間都呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在10-12月份都呈現(xiàn)上升趨勢(shì),其中全去處理TQ變化較為顯著。(2)通過(guò)圖2和圖6可得出結(jié)論:通過(guò)環(huán)割處理和未經(jīng)環(huán)割處理的土樣經(jīng)雙酸提取法提取后QD、QG、TQ、CK的有效磷含量在8-11月間都有上升趨勢(shì),11-12月間有下降趨勢(shì),其中全去處理趨勢(shì)最為明顯。(3)通過(guò)圖3和圖7可得出結(jié)論:用碳酸氫鈉浸提液提取的樣品中經(jīng)環(huán)割處理和未環(huán)割處理的土樣趨勢(shì)有明顯差異,未環(huán)割處理的土樣中QD、QG、TQ、CK四種的有效磷含量都在8-9月間呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),11-12月間呈現(xiàn)下降趨勢(shì),而經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的QD、QG、TQ、CK土樣中有效磷含量在8-9月間有上升趨勢(shì),9-12月有效磷含量變化不明顯。(4)通過(guò)圖4和圖8可得出結(jié)論:用碳酸氫鈉浸提液提取土樣中未環(huán)割處理的土樣中QD、QG、TQ、CK在8-9月有效磷含量都呈上升趨勢(shì),9-12月變化不明顯;環(huán)割處理后QD、QG、TQ、CK的土樣中有效磷含量8-12月整體上升但9-11月間有波動(dòng)。4.2討論通過(guò)不同處理方法控制外源有機(jī)質(zhì),通過(guò)不同途徑阻止或減少外源有機(jī)質(zhì)進(jìn)入土壤,進(jìn)而會(huì)影響土壤碳庫(kù)的碳含量,碳庫(kù)中碳含量的改變也影響著碳素的循環(huán),碳的輸入與土壤溶液PH的高低密切相關(guān),土壤PH一旦改變對(duì)土壤中磷酸酶的活性會(huì)產(chǎn)生影響,磷酸酶活性與有效磷的轉(zhuǎn)化關(guān)系密切,可將難溶狀態(tài)的磷轉(zhuǎn)化為植物可利用的有效磷,未經(jīng)過(guò)環(huán)割處理的土樣是通過(guò)將樣地周?chē)械牡蚵湮锶コ柚沽藦闹参锿庠吹目葜β淙~分解將有機(jī)質(zhì)時(shí)輸入土壤中,可減少一部分碳的輸入,然后去除樣地周?chē)墓嗄緟玻鋈ス嗄緟驳哪康氖峭ㄟ^(guò)減少灌木通過(guò)根系分泌將碳釋放進(jìn)入土壤,改變碳庫(kù)中碳含量,然后同時(shí)去除樣地周?chē)牡蚵湮锖凸嗄咀柚怪車(chē)荚吹妮斎?,由于碳源輸入減少,會(huì)改變土壤中的養(yǎng)分比例,碳源又是土壤生物生存必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素,碳素缺少會(huì)是土壤生物缺少養(yǎng)分而減少,土壤生物數(shù)量的變動(dòng)可能會(huì)影響土壤酶的分泌進(jìn)而影響土壤中磷素轉(zhuǎn)化。并且土壤中C/P比也影響土壤中磷的存在狀態(tài),因此由于土壤中碳減少使土壤生物減少使可利用的有效磷減少,所以在8-10月份間有效磷含量減少,土壤生物可能逐漸適應(yīng)了土壤中缺少碳源的環(huán)境,通過(guò)長(zhǎng)期訓(xùn)化產(chǎn)生了適應(yīng)特征,因此可能就出現(xiàn)了10-11月份有效磷含量逐漸升高的現(xiàn)象。另外一個(gè)樣方對(duì)云南松群落進(jìn)行環(huán)割處理,通過(guò)環(huán)割處理阻斷了植物光合作用合成的碳水化合物通過(guò)植物輸導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入土壤,減少碳輸入,同時(shí)通過(guò)去凋落物、去樹(shù)皮、全去、對(duì)照處理進(jìn)行處理,減少有機(jī)質(zhì)的輸入,同樣的影響土壤生物的數(shù)量以及酶活性,因此土壤有效磷含量8-10月上升,10-12月下降。
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