胡培雷, 王克林, 曾昭霞,*, 张 浩, 李莎莎, 宋希娟

1 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125 2 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站, 环江 547100 3 中国科学院大学, 北京 100049

喀斯特石漠化地区不同退耕年限下桂牧1号杂交象草植物-土壤-微生物生态化学计量特征

胡培雷1,2,3, 王克林1,2, 曾昭霞1,2,*, 张 浩1,2, 李莎莎1,2,3, 宋希娟1,2

1 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125 2 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站, 环江 547100 3 中国科学院大学, 北京 100049

耕地农作物种植与退耕地种草养畜是喀斯特主要的农业生产模式。以喀斯特地区农耕玉米地为对照,研究退耕还草1、5、7a(恢复初期、旺盛期、衰退期)3种年限下桂牧1号杂交象草地植物-土壤-微生物C、N、P生态化学计量特征及内在关联。结果表明：1)牧草地植物地上部分N、P含量均为5a牧草<1a牧草<7a牧草,C含量则刚好相反；3种退耕年限牧草地植物地上部分C∶N、C∶P、N∶P分别为26.50—33.91、631.70—2254.33、23.89—67.21,且均表现为7a牧草<1a牧草<5a牧草。2)土壤表层(0—10 cm)C、N、P含量均以玉米地最低,3种退耕年限牧草地中则均为5a牧草地最低；土壤C∶N、C∶P、N∶P在玉米及退耕牧草地之间均无显著差异(P>0.05),平均值分别为9.20,27.88,3.38。3)玉米及牧草地土壤MBC、MBN、MBP含量存在显著差异(P<0.05)；玉米地MBC/SOC、MBN/TN、MBP/TP均高于牧草地,3种退耕年限牧草地中,则均为5a牧草地最高。4)MBC、MBP与土壤C、P含量分别呈显著线性正相关(P<0.05)；植物C、C∶N与土壤C、N含量均呈极显著线性负相关(P<0.01)。分析表明,退耕还草地中植物与土壤系统C-N-P化学计量比表现出不一致的时间变化特征,且牧草地植物受P限制严重,尤以恢复旺盛期为甚。

生态化学计量学; 喀斯特; 玉米; 桂牧1号; 植物; 土壤; 微生物

氮(N)、磷(P)是植物最基本的营养元素,并且是陆地生态系统的主要限制性元素[1],在植物生长发育过程中发挥了非常重要的作用,并且会影响植物碳(C)固定,C、N、P相互作用,共同调节植物生长[2]。土壤是植物生长发育的基础,其养分含量是评价土壤质量的量化指标；微生物是土壤养分循环(C、N、P等)的驱动者,是植物所需养分的“源”和“库”[3]；植物所需养分主要来源于土壤,同时,植物枯枝落叶可将部分养分归还土壤。……