復(fù)合橡膠林是如何增強土壤團聚體穩(wěn)定性的?
雖然橡膠種植帶來了巨大的經(jīng)濟效益,但大面積的橡膠林對生態(tài)環(huán)境也造成了極大的負(fù)面影響,尤其是在土壤物理、化學(xué)性質(zhì)方面。橡膠種植不僅導(dǎo)致了土壤的板結(jié)缺水,還引起了顯著的水土流失、土壤侵蝕、土壤肥力和質(zhì)量的退化。因此,亟待優(yōu)化其單一的種植方式和發(fā)展友好膠園栽培模式。大量的研究表明,橡膠復(fù)合栽培模式具有顯著的生態(tài)、經(jīng)濟效益。然而,有關(guān)復(fù)合橡膠林間作植物對土壤團聚體影響的認(rèn)知卻較為缺乏,尤其是在土壤團聚體形成機制及其影響因子方面。
版納植物園生態(tài)水文研究組博士研究生陳春峰在劉文杰研究員等的指導(dǎo)下,以橡膠純林、橡膠–大葉千斤拔、橡膠–可可、橡膠–龍血樹、橡膠–咖啡等不同復(fù)合橡膠林模式為研究對象,采用團聚體濕篩法和不同粒徑大小團聚體C、N的測定,對土壤團聚體粒徑分布、穩(wěn)定性及其影響機制和影響因子進行了相關(guān)實驗。結(jié)果表明,土壤有機碳(SOC)、N和團聚體穩(wěn)定性均呈線性相關(guān)關(guān)系;相比橡膠純林,復(fù)合橡膠林系統(tǒng)0–5 cm土層中的SOC、N顯著增加,大團聚體數(shù)量和團聚體穩(wěn)定性也均有顯著的提高;影響團聚體穩(wěn)定性的因子主要有有機質(zhì)、植物細(xì)根、凋落物、土壤粘粒特征等;濕篩過程中,土壤SOC、N流失比和原土的SOC、N值以及團聚體穩(wěn)定性呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。這表明,復(fù)合橡膠林系統(tǒng)枯枝落葉、植物根系等有機質(zhì)源的增加導(dǎo)致的SOC、N輸入,將能夠提高土壤團聚體穩(wěn)定性、減少地表土壤侵蝕,而團聚體的物理保護作用也能防止團聚體中SOC、N的流失,促進了土壤C、N的固定,從而形成了較為良性的循環(huán)模式。
相關(guān)結(jié)果以Effects of rubber-based agroforestry systems on soil aggregation and associated soil organic carbon: implications for land use為題,發(fā)表在國際土壤生態(tài)學(xué)期刊Geoderma上。
該研究得到了國家基金(31570622、41271051)、云南省重點項目(2013FA022)和“135”突破三的資助。
復(fù)合橡膠林增強土壤團聚體穩(wěn)定性示意圖