滇南喀斯特地區(qū)灌木群落和人工林土壤元素化學計量特征

陶慧敏,孫寧驍,溫家豪,Umair Muhammad,袁 俊,杜紅梅,劉春江,4,*

1 上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院,上海 200240 2 國家林業(yè)局上海城市森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究站,上海 200240 3 上海交通大學設計學院,上海 200240 4 農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(南方)重點實驗室,上海 200240

生態(tài)化學計量學綜合生物學、化學和物理學的基本原理, 利用生態(tài)過程中多重化學元素的平衡關系, 為研究碳(C)、氮(N)、磷(P)等元素在生態(tài)系統(tǒng)過程中的耦合關系提供了一種綜合方法[1]。同時,土壤元素含量和化學計量學特征也為評估植物群落更替對土壤生態(tài)系統(tǒng)功能影響提供了一種重要的評估依據(jù)。在生態(tài)系統(tǒng)中,土壤和植物營養(yǎng)元素狀態(tài)互相影響,植物根系和葉片對土壤營養(yǎng)元素變化最為敏感[2-6]。隨著植物群落的更替,土壤元素含量和化學計量學特點會發(fā)生明顯變化,但是,土壤性質變化方向和程度取決于土壤類型、植物種類構成和生長狀況[8-9]。對于人工林而言,土壤性質的變化還受到林齡、人工經(jīng)營方式和干擾強度的影響。另外,在以前生態(tài)化學計量學文獻中,已有大量關于植物及土壤C、N、P元素和化學計量學的研究,對其他營養(yǎng)元素(包括微量元素)和它們的有效態(tài)含量方面研究較少[3,5-7]。

云南喀斯特地區(qū)是我國西南部生態(tài)脆弱地區(qū),多次的地質變化和人為活動形成了喀斯特石漠化現(xiàn)象。喀斯特石漠化地區(qū)地表土層流失殆盡、基巖大面積裸露,呈現(xiàn)出一種缺土少水無林、類似于荒漠化的景觀現(xiàn)象與過程[10-11]。在我國西南部喀斯特地區(qū),與其他亞熱帶地區(qū)不同,該地的土壤一般具有磷元素缺乏和鈣鎂富集的特性[12-13]。……