岩溶土壤的生态地球化学特征及其指示意义(7)

岩溶土壤的生态地球化学特征及其指示意义

图4　供试土壤表层(0～5cm)脲酶(上)和碱性磷酸酶(下)活性与有机质和微生物量碳的关系

(图中虚线圆圈内为退化或恢复土壤样本)

Fig.4　Correlationofurease(up)andalkalinephosphase(down)activitywithSOMandmicrobialbiomasscarbon

ofthesurfacelayerof0～5cmofthestudiedsoils(Insidethedashedcirclearethesamplesfromthe

degradedandwithvegetationrecovery)

前述的土壤总微生物生物量与土壤总养分库有关的结果,供试土壤中退化或恢复虽然产生了总养分库

变化和相应的微生物量的变化,但并没有带来酶活性的相应变化,这再次印证了土壤总养分库恢复下土壤微生物总量可以得到较快恢复,但微生物功能并没有相应地恢复,因而土壤中植物有效的速效养分库的恢复也受到限制。这可能是退化恢复下生态系统生产力和稳定性并不能较快地恢复到未退化前的状态的土壤原因。同时也意味着,受损生态系统的功能的恢复,要比系统中养分库量、微生物库量的恢复迟缓的多。

功能、酶活性的变化并不响应于总养分库的变化,几年的植被恢复在快速恢复总养分库的同时,土壤中限制性养分的活性、土壤的呼吸熵和酶活性这些与生态系统中养分循环等功能密切相关的指标恢复不明显。因此,尽管微生物量可以指示土壤的肥力水平,但看来仅用土壤肥力有关的总养分库、微生物量等指标来评价岩溶土壤的退化和恢复是不够全面的,生态地球化学指标不仅应含有土壤养分库容量指标(总量)和活性指标(速效态含量)、土壤微生物量及功能指标(微生物碳/氮,土壤呼吸及呼吸熵与土壤重要酶的活性等)。在研究环境变化下土壤质量变化,分析岩溶土壤和生态系统退化过程以及评价生态恢复的效应时,不仅需要对土壤的养分容量指标进行综合分析,还特别需要分析微生物的质量和功能指标,今后应加强对微生物基因和功能多样性及其对土壤生态系统行为的影响的研究。

致谢:野外考察和采样工作中得到中国科学院

5　结论和建议

就本研究中涉及的贵州西南部岩溶山地不同植被退化和恢复的岩溶土壤的研究看来,植被退化使土壤养分库、土壤微生物量及其代谢活性和酶活性急剧消减,3～6年的植被恢复,较明显地恢复了土壤的总养分库和微生物量碳,但土壤中微生物代谢