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黄顶菊入侵对土壤养分的影响



全 文 :黄 顶 菊 入 侵 对 土 壤 养 分 的 影 响
土壤是植物生长的基础,入侵植物可通过竞争
养分及化感等生理过程影响入侵土壤的性质及养分
含量,进而影响土壤及植被生态系统的结构及功
能,故外来植物的土壤效应可能是其成功入侵及群
落物种组成结构演变的重要因素。因此,研究外来
植物入侵对土壤的影响,可为探讨植物入侵的生态
机理,有效控制有害植物入侵及保护生态平衡等提
供理论依据。
1 材料与方法
在衡水湖区的荒地中,分别选择仅有黄顶菊生
长且盖度>80%的 1 m×1 m的样方 5个。在各样
方内选定 3株黄顶菊,取 0 ~ 20 cm的根际土壤为
入侵土样。另在各样方附近分别寻找 1 m×1 m的
裸地(取样期间每半月锄 1 次草,确保无植被生
长),按对角线法采集 0 ~ 20 cm 的土壤,混合为
CK土样,于 2009年 5月、7月、9月、11月按季
节各采样 1次,并测定土壤养分,其结果如表 1所
示。
2 结果与分析
2.1 对氮素养分的影响。如表 1所示,各季节 CK
的全氮含量基本不变。入侵的全氮含量随春、夏、
秋、冬季节变化及黄顶菊的生长衰亡过程上升,各
季节分别比 CK提高了 9.68%、14.74%、22.34%、
27.66%;CK与入侵的 NH4+ - N含量均随春、夏、
秋、冬呈先降后升的变化趋势,且入侵的均高于
CK 的,分别增加了 15.71%、13.93%、35.15%、
49.88%;CK 和入侵的 NO-3 - N 含量的变化均随
春、夏、秋、冬季节明显上升,且入侵的也高于
CK 的,各季节分别比 CK 提高了 47.44%、
43.43%、89.76%、55.53%。说明黄顶菊入侵显著
增加了土壤的全氮、NH4+ - N及 NO-3 - N含量。可
能是黄顶菊入侵促进了土壤自生固氮菌的固氮活
力,或加速了土壤有机氮素的分解活化,并提高了
硝化细菌的作用。
2.2 对磷素养分的影响。CK与入侵的全磷含量在
年际内变化不明显(表 1),且春、夏、秋、冬各季
节入侵的均低于 CK 的,分别较 CK 降低了
11.54%、25.33%、23.68%、22.08%。说明黄顶菊
入侵需消耗大量磷素养分并使土壤的磷含量降低。
土壤的速效磷含量均随春、夏、秋、冬季节呈先升
后降的变化,但二者的含量及增减幅度不同。春、
冬季入侵的速效磷含量稍低于 CK的,夏、秋季却
明显高于 CK的,表明黄顶菊的旺盛生长可增加土
壤的速效磷含量。
2.3 对钾养分的影响。二者的全钾含量季节变化
趋势相同(表 1),都是春季>夏季>冬季>秋季。
且入侵的均低于 CK的,分别比 CK下降了 7.52%、
8.74%、8.52%、8.04%。说明黄顶菊入侵生长需要
利用大量钾,使土壤的全钾含量减少了。二者的速
效钾含量的季节变化趋势也相同,也是春季>夏
季>冬季>秋季。但入侵的都高于 CK的,分别比
CK 提高了 52.87%、43.92%、48.74%、56.96%。
说明黄顶菊入侵显著提高了土壤的速效钾含量。
3 小结
由上述结果看出,黄顶菊入侵增加了土壤的全
氮、NH4+ - N、NO-3 - N、速效钾含量,降低了全
磷及全钾含量。不同处理土壤养分含量随季节变化
的趋势为:全氮、NO-3 - N上升;NH4+ - N、全磷、
全钾、速效钾先降后升;速效磷先升后降。说明黄
顶菊入侵可通过增加土壤氮素,活化磷、钾养分来
满足其生长需要。这种有利于自身的土壤效应及其
适应性强的特点,是其能在贫瘠的荒地上成功入侵
并排斥其它植物的重要因素。
053000 河北省衡水学院生命科学学院 范玉贞
试 验 研 究
表 1 不同处理0 ~ 20 cm 土壤养分含量及季节变化
季 土 全氮 NH4+ - N NO3- - N 全 磷 速效磷 全 钾 速效钾
节 壤 (g/kg) (mg/kg) (mg/kg) (g/kg) (mg/kg) (g/kg) (mg/kg)
春 入侵 1.02 8.25 8.64 0.69 13.30 6.27 312.41
CK 0.93 7.13 5.86 0.78 14.23 6.78 204.36
夏 入侵 1.09 7.69 11.36 0.56 17.55 6.16 225.84
CK 0.95 6.75 7.92 0.75 14.96 6.75 156.92
秋 入侵 1.15 9.42 15.75 0.58 15.79 6.12 180.54
CK 0.94 6.97 8.30 0.76 11.42 6.69 121.38
冬 入侵 1.20 12.11 16.44 0.60 10.81 6.18 247.07
CK 0.94 8.08 10.57 0.77 11.42 6.72 157.41
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