不同年限边坡绿化混凝土基质的微生物量碳氮磷动态

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植被混凝土边坡绿化目前已经成为一种非常重要的裸露边坡植被恢复的措施。然而目前当植被生长到一定时期,植物的生长减慢,甚至出现枯死的现象。究其原因,可能与混凝土基质的特性紧密相关,但是植被混凝土基质特性随着植物生长年限的延长其变化并不清楚。土壤微生物是土壤营养物质转化的主要驱动者,土壤微生物生物量能够敏感指示土壤肥力的变化。本文以三峡大学植被混凝土边坡绿化13年和9年的样地为研究对象,邻近的裸露边坡为对照,研究土壤微生物生物量碳氮磷季节性动态及其与土壤有机碳、全氮和全磷之间的相关性,进而揭示植被混凝土基质随着年限的延长其土壤质量的变化动态。  本研究主要内容包括:⑴基质有机碳、全氮和全磷都是植被混凝土边坡绿化样地显著大于对照样地,而在2个绿化样地中,基质有机碳、全氮和全磷在四季的演变趋势并无完全一致。基质有机碳在春秋季节都是13年>9年,其他季节有机碳并无显著的差异;全氮只有在春季13年>9年,其他的季节2个绿化样地之间都无显著性差异;而全磷在四季都是13年>9年。这意味着植被混凝土边坡绿化确实能显著提高基质有机质含量,但是随着年限的变化,其有机碳、全氮和全磷的变化趋势随着季节发生变化。在不同季节,对照样地的有机碳、全氮和全磷随着季节变化都无显著的差异,而13年样地和9年样地随着季节的变化,有机碳、全氮和全磷的变化趋势并不一致。这说明季节变化对裸露的对照样地无显著性的影响,但是对植被混凝土绿化的2个年限的样地影响并不一致。⑵同有机碳、全氮和全磷的变化趋势一致,基质微生物生物量碳(简称微生物碳,下同)、微生物氮和微生物磷也是植被混凝土边坡绿化样地显著大于对照样地。比较2个绿化样地,微生物碳只有在春季9年的显著大于13年的样地,其他季节2个样地之间无显著的差异,微生物氮在四个季节2个样地之间都无显著性的影响,而微生物磷在夏季13年显著大于9年的样地,其他季节2个样地之间无显著性差异。这说明植被混凝土边坡绿化确实能够提高基质微生物碳氮磷,但是在随着年限的延长,微生物碳氮磷在四季的变化趋势并不一致。在不同的季节,对照样地只有微生物碳在四个季节之间无显著的差异,而微生物氮磷四季的变化趋势不一致,而13年和9年的基质微生物碳氮磷随着季节都无一致的变化趋势。⑶基质有机碳/全氮和有机碳/全磷都是绿化样地显著大于对照样地;全氮/全磷只有春秋两个季节绿化地大于对照,而夏季9年的显著大于13年和对照样地,冬季绿化样地和对照样地之间无显著性的差异;在2个绿化样地之间比较,有机碳/全氮在春秋冬季,13年和9年样地之间无显著性差异,只有在夏季,13年样地的显著大于9年的;有机碳/全磷的比值在春夏冬季节2个样地之间无显著的差异,只有在秋季9年的样地显著大于13年的;全氮/全磷的比值在春冬季节2个绿化样地之间无显著的差异,但是夏秋季节9年的显著大于13年样地。随着季节变化,每个样地的碳氮磷比值也不一致,这意味着基质碳氮磷在不同的样地随着季节发生不同的响应,并无内稳性特征。⑷基质微生物碳/微生物氮在三个样地之间在四个季节中都无显著的差异;微生物碳/微生物磷在春季都是对照样地大于绿化样地,而在其他季节三个样地之间都无显著性的差异;微生物氮/微生物磷在春夏冬季都是对照样地大于绿化样地,而两个绿化样地之间无差异。随着季节的变化,每个样地的微生物碳氮磷比值都无一致的变化趋势。这意味着微生物碳氮磷比值也无内稳态特性。⑸相关性分析的结果表明,基质微生物碳氮磷与土壤碳氮磷互相之间都具有显著的正相关性,这说明基质微生物碳氮磷的变化与土壤碳氮磷紧密相关,土壤微生物量能够敏感指示土壤肥力的变化。
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