寧夏云霧山封育草地的土壤斥水性及影響因素研究
2023-12-31 00:00:00王維維柴曉虹帕力夏提·格明任秀子王軍鋒徐學(xué)選
草地學(xué)報(bào) 2023年7期
摘要：為了解黃土高原草地封育后的土壤斥水性（Soil water repellency，SWR）表現(xiàn)及其影響因素，以寧夏云霧山5個(gè)不同封育年限草地（13年，22年，31年，39年和50年）為例開(kāi)展研究。野外原位測(cè)定其土壤斥水性，取0～3 cm和3～10 cm土樣，室內(nèi)測(cè)定土壤理化性質(zhì)和微生物生物量。結(jié)果表明：13年封育草地土壤無(wú)斥水性表現(xiàn)，22～50年封育草地0～3 cm土層土壤均表現(xiàn)為輕度斥水，且斥水性隨著封育年限的增加而增加，而3～10 cm土層土壤均無(wú)斥水性。相關(guān)性分析表明：土壤全氮含量、硝態(tài)氮含量、含水量與SWR呈指數(shù)正相關(guān)關(guān)系，速效鉀、速效磷和有機(jī)碳含量與SWR呈線性正相關(guān)關(guān)系，微生物生物量碳、氮含量與SWR呈負(fù)相關(guān)關(guān)系?；谕◤椒治龅贸鐾寥篮俊⑷?、硝態(tài)氮含量和土壤微生物生物量碳含量是當(dāng)?shù)豐WR的主要影響因素。上述研究有助于評(píng)估未來(lái)氣候變化背景下的斥水風(fēng)險(xiǎn)，也能為黃土丘陵區(qū)植被恢復(fù)的評(píng)價(jià)提供良好的科學(xué)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：封育草地；滴水穿透時(shí)間；土壤斥水性；土壤微生物生物量碳、氮；通徑分析
中圖分類(lèi)號(hào)：S157.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0435（2023）07-2068-09
Soil Water Repellency and Its Influencing Factors in the Enclosed Grasslands in Yunwu Mountain in Ningxia
WANG Wei-wei1， CHAI Xiao-hong1， PALIXIATI Ge-ming1， REN Xiu-zi1， WANG Jun-feng1， XU Xue-xuan2*
（1. College of Grassland Agriculture， Northwest Aamp;F University， Yangling Shaanxi Province 712100， China;2. Institute of Soil and Water Conservation， Northwest Aamp;F University， Yangling Shaanxi Province 712100 China）
Abstract：To understand the performance of soil water repellency （SWR） and its influencing factors in grasslands on the Loess Plateau after enclosure，a study was conducted using five different grasslands with varying enclosure periods （13，22，31，39，and 50 years） at Yunwu Mountain，Ningxia. Field measurements of SWR were taken from 0～3 cm and 3～10 cm depths，and soil physical and chemical properties and microbial characteristics were tested in a laboratory. Results show that no SWR was observed in the soil in the 13-year enclosed grassland，while mild SWR was observed in the 0～3 cm depth of soil in the enclosed grassland from 22～50 years，which increased with increasing enclosure length. No SWR was observed in the 3～10 cm depth of soil in all enclosed grasslands. By correlation analysis，it was indicated that soil total nitrogen，nitrate nitrogen，and moisture content were positively correlated with SWR，while available potassium，available phosphorus，and soil organic carbon are linearly positively correlated with SWR，but microbial biomass carbon and nitrogen are negatively correlated with SWR. Based on the path analysis results，the soil moisture content，total nitrogen，nitrate nitrogen，and microbial biomass carbon were the main influencing factors to SWR in the studied grasslands. The study was helpful to assess the risk of SWR under climate change in the future and provids a scientific basis for vegetation restoration in the Loess hilly region.
Key words：Enclosed grasslands;Water droplet penetration time;Soil water repellency;Soil microbial biomass carbon and nitrogen;Path analysis
土壤斥水性（Soil water repellency，SWR）是指土壤不能或者很難被水分潤(rùn)濕的現(xiàn)象[1]。SWR限制水分滲透[2]，加強(qiáng)地表徑流和水土流失[3]，形成優(yōu)先流，增大地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)[4]。土壤斥水性的存在會(huì)導(dǎo)致半干旱的黃土丘陵區(qū)水土流失危害更加突出。目前國(guó)內(nèi)有關(guān)土壤斥水性研究正從測(cè)定方法、具體表現(xiàn)形式等方面逐漸向發(fā)生機(jī)制上深入。普遍認(rèn)為覆蓋在土壤顆粒表面的土壤疏水性有機(jī)化合物會(huì)顯著影響SWR[5]，而它們主要來(lái)源于植物或微生物[6]。大量研究表明SWR與土壤水分分布[7]、土壤理化性質(zhì)[8]、以及植被類(lèi)型[9]密切相關(guān)。Vogelmann研究表明土壤含水量存在一定閾值可以使疏水性土壤轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性[10]。錫林浩特典型草地內(nèi)土壤含水量為10.7%時(shí)，土壤斥水性最大[11]。有研究表明，植被對(duì)土壤斥水性的作用，更多的是通過(guò)不同覆被類(lèi)型土壤中有機(jī)物的輸入和輸出存在差異實(shí)現(xiàn)的[12]，微生物和酶作為土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力[13]也間接影響土壤斥水的動(dòng)態(tài)過(guò)程。Chai等[14]研究發(fā)現(xiàn)黃土丘陵地區(qū)超過(guò)75%的刺槐（Robinia pseudoacacia L.）和沙棘（Hippophae rhamnoides L.）土壤屬于輕微或強(qiáng)烈斥水土壤，而近50%的松樹(shù)土壤屬于嚴(yán)重至極端斥水土壤。
目前，有關(guān)土壤斥水性的研究以往都集中在中南地區(qū)[15-17]和黃土丘陵區(qū)的喬灌植被[18-19]，缺乏對(duì)典型封育草地土壤斥水性的認(rèn)識(shí)，而封育作為當(dāng)前草地恢復(fù)重建的有效方法，在一定恢復(fù)期內(nèi)可改善土壤理化性質(zhì)[20]。近年來(lái)，隨著黃土高原地區(qū)退耕還林草的戰(zhàn)略推進(jìn)，植被恢復(fù)后引起土壤有機(jī)質(zhì)增加是否會(huì)強(qiáng)化土壤斥水性，進(jìn)而引起降雨入滲行為被干擾，水土流失風(fēng)險(xiǎn)在一定程度上增加等問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。寧夏南部的云霧山自然保護(hù)區(qū)在草地封育管理上取得了一定成果，為研究草地封育下的土壤斥水性變化進(jìn)程和主要影響因素提供了很好樣板?；诖耍狙芯窟x取寧夏云霧山不同封育年限草地為研究對(duì)象，通過(guò)野外原位測(cè)定其滴水穿透時(shí)間，探究草地的土壤斥水性及其影響因素，對(duì)了解黃土丘陵區(qū)人工封育草地土壤斥水性的時(shí)間演變具有一定參考價(jià)值，進(jìn)而對(duì)水土流失治理有一定的參考作用，并為植被恢復(fù)的評(píng)價(jià)提供良好的科學(xué)基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
云霧山草地自然保護(hù)區(qū)位于寧夏回族自治區(qū)固原市東北部，地理坐標(biāo)為北緯36°14′～36°20′，東經(jīng)106°25′～106°29′（圖1），年均降水量400～450 mm，無(wú)霜期112～140 d。海拔1 800～2 148 m，大部分在2 000 m以下，為黃土覆蓋低山丘陵區(qū)。南北長(zhǎng)11 km，東西寬4.5 km，面積4 000 hm2，距固原市45 km。云霧山屬于半干旱草原地區(qū)，是中國(guó)西北黃土高原長(zhǎng)芒草為主得草原植被，草原土壤類(lèi)型主要為淡黑婁土。寧夏回族自治區(qū)人民政府于1982年批準(zhǔn)建立的省級(jí)草原自然保護(hù)區(qū)，也是黃土高原唯一草地類(lèi)自然保護(hù)區(qū)。
1.2 樣品采集
在寧夏固原市云霧山選取5種不同封育年限的草地樣地（13年，22年，31年，39年和50年），樣地基本信息如表1所示。土壤采集于2021年7月進(jìn)行，使用樣方法采樣。每個(gè)草地選取3個(gè)樣方進(jìn)行采樣，每個(gè)樣方至少間隔5 m，樣方為0.5 m×1 m，包含10 cm×10 cm小樣方50個(gè)。先在野外用滴水穿透時(shí)間（Water droplet penetration time，WDPT）法測(cè)定好土壤斥水性表現(xiàn)，然后按照土壤斥水等級(jí)采取0～10 cm表層土壤（分層取土0～3 cm和3～10 cm），將這5種草地土壤樣本暫時(shí)保存在一個(gè)便攜的儲(chǔ)存盒里，運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室后都經(jīng)過(guò)一個(gè)2 mm的篩子，一部分風(fēng)干進(jìn)行土壤理化性質(zhì)分析，另一部分放在塑料封口袋中，4℃保存，進(jìn)行土壤微生物性質(zhì)分析。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 土壤斥水性測(cè)定 采用滴水穿透時(shí)間法（WDPT）測(cè)定SWR。用滴管（每滴為0.48 mL）吸取蒸餾水滴于土層表面，控制滴管口與土表的距離為1 cm（減少水滴動(dòng)能的影響），記錄其完全入滲的時(shí)間，即作為該處的WDPT值，每個(gè)小方格重復(fù)測(cè)定3次，取其算數(shù)平均值為該小方格的WDPT值（圖2）。依據(jù)WDPT值可分為不斥水（WDPTlt;5 s）、輕微斥水（5～60 s）、強(qiáng)烈斥水（60～600 s）、嚴(yán)重斥水（600～3 600 s）和極端斥水（gt;3 600 s）5個(gè)等級(jí)[21]。為了明確斥水性在土層垂直方向的強(qiáng)度，削去0～3 cm表層，繼續(xù)重復(fù)上一個(gè)步驟。即得到3 cm以下的斥水表現(xiàn)。
1.3.2 土壤理化性質(zhì)測(cè)定 采用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重，105℃烘干法測(cè)定土壤含水量，重鉻酸鉀氧化法和全自動(dòng)凱式半定量定氮儀測(cè)定土壤有機(jī)碳和全氮含量。分別用0.5 mol·L-1 NaHCO3法和火焰光度法測(cè)定土壤速效磷和速效鉀含量，用1 mol·L-1KCl溶液浸提銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，用AA3型連續(xù)流動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)定，制備1∶2.5的土水比混合浸提，用電極測(cè)定pH值。
1.3.3 土壤微生物生物量測(cè)定 采用氯仿熏蒸、K2SO4浸提和重鉻酸鉀外加熱等方法測(cè)定土壤微生物生物量碳含量；采用氯仿熏蒸和K2SO4浸提和凱氏定氮法測(cè)定土壤微生物量中的氮含量[22]。每個(gè)土樣稱(chēng)取6份5 g鮮土，其中3份加入三氯甲烷（別名：氯仿，CHCl3），使用真空泵進(jìn)行熏蒸處理（CH），另外3份不加氯仿作為對(duì)照（CK），分別取熏蒸和對(duì)照的有機(jī)碳和全氮含量均值。表2列出了用氯仿熏蒸法測(cè)定土壤微生物量的浸提劑及其條件。
1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
采用Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，使用IBM SPSS 25.0軟件統(tǒng)計(jì)和分析數(shù)據(jù)，使用Origin 2021軟件繪制圖片。對(duì)不同封育年限草地土壤基本性質(zhì)，土壤微生物生物量進(jìn)行單因素方差分析，在Plt;0.05和Plt;0.01時(shí)確定統(tǒng)計(jì)顯著性。對(duì)土壤斥水性及其影響因子進(jìn)行擬合分析，WDPT數(shù)據(jù)和其他變量之間的回歸方程需要通過(guò)對(duì)數(shù)對(duì)WDPT數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，以皮爾遜相關(guān)系數(shù)對(duì)土壤各個(gè)指標(biāo)及WDPT進(jìn)行相關(guān)性分析并對(duì)影響土壤斥水性的環(huán)境因子進(jìn)行通徑分析[23]，直接通徑系數(shù)可由SPSS直接獲得，其決策系數(shù)的計(jì)算公式為：
其中，R（j）為第j（j=1，2，…，m）個(gè)自變量對(duì)因變量y的決策系數(shù)，R2j為xj對(duì)y的直接決定系數(shù)，Rjk為xj與其他自變量xk的間接通徑對(duì)y的相關(guān)決定系數(shù)。
R2j計(jì)算公式為：
pj，pk，rjk分別為第j，k個(gè)性狀對(duì)y的直接通徑系數(shù)及其間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同封育年限草地的土壤斥水性表現(xiàn)
對(duì)云霧山5個(gè)不同封育年限草地原位測(cè)定其土壤斥水性，采用滴水穿透時(shí)間法測(cè)定，發(fā)現(xiàn)G13草地土壤無(wú)斥水性表現(xiàn)，G13～ G50草地在表層（0～3 cm）處表現(xiàn)為斥水性，次表層（3～10 cm）處均無(wú)斥水性，即WDPT均小于5 s。
各不同封育年限草地的滴水穿透時(shí)間（WDPT）分布如圖3所示。圖3表明，草地土壤斥水性整體表現(xiàn)為封育年限越長(zhǎng)土壤斥水性越大的規(guī)律。且封育前30年草地土壤斥水性的增長(zhǎng)速率明顯高于后20年，因此可以推斷出草地封育年限在超過(guò)一定年限（30年）后，土壤斥水性的增加有所變緩。其中G13土壤的WDPT值集中在3～5 s，尚屬于親水土壤，封育年限為22年到50年左右的草地土壤的WDPT值均集中在12～55 s，為輕微斥水土壤。就土壤WDPT均值而言（表3），G50土壤斥水性最大（54.13 s），G39（41.25 s）略大于G31（36.46 s），遠(yuǎn)大于G22（11.24 s）和G13（3.71 s）。
2.2 不同封育年限的土壤理化性質(zhì)
土壤基本理化性質(zhì)（表4）可知，供試土壤的土壤容重在0.79～0.91 g·cm-3之間，隨著草地封育年限的增加容重有所減小。土壤含水量隨著草地封育年限的增加整體呈現(xiàn)顯著上升（Plt;0.05）的趨勢(shì)，在封育50年后達(dá)到最大（12.98%）。
全氮含量隨著封育年限呈先增加后減少的趨勢(shì)，在39年達(dá)到最大（3.54 g·kg-1），而到了50年有下降的趨勢(shì)，即到封育50年后，氮素含量降低，這表示植被恢復(fù)可以使土壤氮積累，但時(shí)間越長(zhǎng)氮積累速度越慢甚至?xí)械魇У娘L(fēng)險(xiǎn)，說(shuō)明一定程度的氮素積累可以緩解土壤斥水性的增加；銨態(tài)氮含量隨著封育年限的增加呈波動(dòng)式變化，總體呈減小趨勢(shì)；硝態(tài)氮含量隨著封育年限增加而顯著增加（Plt;0.05）；有機(jī)碳含量整體表現(xiàn)為逐年增加的趨勢(shì)，但有機(jī)碳含量積累較為緩慢，變化不顯著；速效磷含量在31.43～37.91 mg·kg-1之間，與有機(jī)碳呈相似的變化規(guī)律；速效鉀含量變化不規(guī)律，在31年時(shí)為最大值439.30 mg·kg-1；各處理土壤pH值之間差異不顯著，在7.65～8.13之間，均為堿性土壤。
2.3 不同封育年限下的土壤微生物生物量碳、氮的變化特征
隨著草地封育年限的增長(zhǎng)，土壤微生物生物量碳氮呈現(xiàn)規(guī)律性變化。由圖4可知，表層（0～3 cm）土壤微生物生物量碳（SMBC）在G13到G39呈顯著下降（Plt;0.05）的趨勢(shì)，而后到G50有上升的趨勢(shì)，G13分別是G22，G31，G39和G50的1.21，1.92，2.90和1.39倍。土壤微生物生物量氮（SMBN）從整體上看是隨著封育年限的增加呈減少趨勢(shì)，但在G22～G31有短暫的回升，隨后又呈下降趨勢(shì)。SMBC和SMBN均在G13時(shí)含量最高，分別為1 300.22 mg·kg-1和236.25 mg·kg-1，SMBC在G39時(shí)含量最低（448.22 mg·kg-1），SMBN在G50時(shí)含量最低（92.06 mg·kg-1）。
2.4 土壤斥水性與各影響因子的關(guān)系分析
對(duì)土壤斥水性與各影響因子進(jìn)行擬合，WDPT對(duì)數(shù)值與全氮等11個(gè)影響因素的關(guān)系如圖5所示。由圖可知，全氮（r2=0.890，Plt;0.05）、硝態(tài)氮（r2=0.717，Plt;0.05）和土壤含水量（r2=0.841，Plt;0.05）與WDPT呈指數(shù)正相關(guān)，且相關(guān)性較大;速效鉀（r2=0.225，Plt;0.05）、速效磷（r2=0.108，Plt;0.05）和土壤有機(jī)碳（r2=0.313，Plt;0.05）呈線性正相關(guān)但相關(guān)性較小;SMBC（r2=0.572，Plt;0.05）、pH（r2=0.09，Plt;0.05）、容重（r2=0.015，Plt;0.05）、SMBN（r2=0.242，Plt;0.05）和銨態(tài)氮（r2=0.02，Plt;0.05）均與WDPT呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，但容重、銨態(tài)氮和pH的相關(guān)性極小，說(shuō)明其對(duì)SWR沒(méi)有影響，且在高濃度下容重、銨態(tài)氮和pH下WDPT值的置信區(qū)間較寬，可以反映該濃度水平下容重、銨態(tài)氮和pH與WDPT存在較高的不確定性。
在環(huán)境因子對(duì)SWR影響的通徑分析中可看出（表5），草地土壤含水量、速效磷、土壤全氮直接影響土壤斥水性，并通過(guò)其他環(huán)境因子間接影響SWR，它們的直接通徑系數(shù)分別為0.694，0.407，0.252，高于其他環(huán)境因子的直接通徑系數(shù)，說(shuō)明這幾個(gè)因子均獨(dú)立對(duì)SWR產(chǎn)生影響，是SWR產(chǎn)生因素的主要部分。
由總間接通徑系數(shù)可看出，大部分環(huán)境因子均與SWR有間接通徑關(guān)系。對(duì)SWR正向影響的總間接通徑因子，依據(jù)其系數(shù)大小依次為：土壤含水量gt;土壤微生物生物量碳gt;速效鉀gt;土壤有機(jī)碳gt;全氮gt;土壤微生物生物量氮gt;硝態(tài)氮gt;銨態(tài)氮土壤有機(jī)碳gt;速效磷。負(fù)向影響的總間接通徑的因子，依據(jù)其絕對(duì)值依次為：速效磷gt;pH值gt;容重。與相關(guān)系數(shù)和通徑系數(shù)相同，正值的間接通徑促進(jìn)SWR增加，負(fù)值的間接通徑抑制SWR增加。
決策系數(shù)可衡量一個(gè)影響因子對(duì)解釋變量直接和間接的綜合影響。由決策系數(shù)的絕對(duì)值可見(jiàn)，影響SWR的主要因素的排序?yàn)椋和寥篮縢t;全氮gt;硝態(tài)氮gt;土壤微生物生物量碳gt;速效鉀gt;土壤有機(jī)碳gt;土壤微生物生物量氮gt;速效磷gt;pH值gt;容重gt;銨態(tài)氮。
3 討論
土壤斥水性對(duì)植被恢復(fù)有重要影響。本研究結(jié)果顯示，隨著草地封育年限增加，各樣地土壤含水量呈增加趨勢(shì)。通徑分析表明，土壤含水量顯著影響土壤斥水性。造成上述現(xiàn)象可能的原因是封育年限越長(zhǎng)，地表植被覆蓋度增加，土壤蒸發(fā)延緩，導(dǎo)致不同封育草地土壤含水量具有空間變異性[24]。已有研究認(rèn)為，土壤斥水性與含水量的關(guān)系符合正態(tài)分布，因而在一定土壤含水率范圍內(nèi)，土壤斥水性隨著土壤含水量增加而增加[10]。
土壤斥水性的出現(xiàn)往往與根區(qū)生物活性有關(guān)[25]。草地根系發(fā)育，分泌有機(jī)質(zhì)物質(zhì)、黏結(jié)土壤顆粒，調(diào)節(jié)表層土壤的粗糙程度，而細(xì)紋理土壤的有效表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)粗紋理土壤也會(huì)造成不同封育草地土壤斥水性差異。往往是黏粒含量較高的土壤會(huì)引起較強(qiáng)的土壤斥水性，有機(jī)物質(zhì)的黏結(jié)細(xì)小顆粒會(huì)進(jìn)一步增加細(xì)粒徑土壤顆粒的斥水程度[26]。
有機(jī)物可以使土壤疏水并引起土壤斥水性，Hermansen等[27]研究結(jié)果表明它們之間存在正相關(guān)關(guān)系，這與本研究的結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)，SOC與SWR呈正相關(guān)關(guān)系，但影響并不顯著，說(shuō)明并非所有類(lèi)型的有機(jī)質(zhì)都影響SWR。有研究表明SOM與SWR無(wú)顯著相關(guān)性[28]，甚至呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[17]。De Blas等人[29]的研究亦表明，胡敏酸和富里酸能夠顯著提高土壤的斥水性，而SWR與土壤有機(jī)質(zhì)總量沒(méi)有明確的線性關(guān)系。因此，SWR的嚴(yán)重程度不僅與SOC含量有關(guān)，還與疏水性化合物的組成有關(guān)。表面上，通過(guò)建立相關(guān)性來(lái)分析土壤斥水性與有機(jī)質(zhì)含量的關(guān)系，實(shí)則在不同土層或不同類(lèi)型的土壤中有機(jī)碳的分子結(jié)構(gòu)才是真正對(duì)斥水性有很大影響[30]。
土壤全氮和硝態(tài)氮在不同封育年限間差異顯著，戚德輝等[31]研究也有相同結(jié)果，并且本研究發(fā)現(xiàn)土壤全氮和硝態(tài)氮對(duì)斥水性有顯著影響，即氮含量越高，斥水性越大，這與Hallett等[32]研究結(jié)果一致。土壤中添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（N），加快微生物礦化速率，降低土壤C/N比，提高多糖的產(chǎn)量，從而提高土壤斥水性[33]。此外，pH值與土壤斥水性之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但關(guān)系較弱，這與王海等人[12]的研究結(jié)果一致，同時(shí)與Zhang等[34]基于Meta分析的結(jié)果相似，即pH值為4～8時(shí)，土壤斥水性與pH值呈弱正相關(guān)關(guān)系，進(jìn)一步研究表明，土壤斥水性與pH值之間沒(méi)有顯著相關(guān)性[35]，這可能是由于土壤類(lèi)型和土壤酸堿的不同。
土壤水分空間分布以及生物過(guò)程的相互作用影響土壤斥水性。SWR的斑塊分布與土壤微生物群落結(jié)構(gòu)密切相關(guān)[9]，增強(qiáng)土壤微生物活性會(huì)影響土壤物理過(guò)程，如水分輸送、截留以影響團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，影響最大的可能是產(chǎn)生斥水性的土壤微生物生物量和改變土壤水力特性的滲出物[33]。土壤微生物生物量是土壤生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)關(guān)鍵因子，在低肥力土壤中，微生物的豐度和活性較低，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）分解較慢，增加斥水性[36]。本研究結(jié)果表明，土壤微生物生物量碳和氮在封育前期均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，南麗麗等[37]研究也發(fā)現(xiàn)苜蓿隨種植年限的增加，土壤微生物量碳氮含量呈先降低后增加的趨勢(shì)，這也與張強(qiáng)等人[38]的研究結(jié)果一致，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是研究區(qū)在封育前，草地斑塊化分布，封育措施增加植被覆蓋度，生態(tài)環(huán)境得到改善，然而各樣地長(zhǎng)期處于休閑無(wú)擾動(dòng)狀態(tài)，土壤結(jié)構(gòu)緊實(shí)，透氣性差，不利于微生物的活動(dòng)繁殖，造成土壤微生物生物量含量較低[39]，因此與土壤斥水性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
4 結(jié)論
本研究結(jié)果顯示在寧夏云霧山草地封育過(guò)程中，土壤斥水性隨著封育年限的增加而增加，草地土壤總體上表現(xiàn)為輕度斥水或無(wú)斥水性，且出現(xiàn)斥水性的土壤都處于0～3 cm表層處。
土壤全氮含量、硝態(tài)氮含量、土壤含水量與SWR呈顯著指數(shù)關(guān)系，速效鉀、速效磷和土壤有機(jī)碳含量與SWR呈線性正相關(guān)關(guān)系，微生物生物量碳、微生物生物量氮含量與SWR呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
土壤含水量、土壤全氮含量、土壤硝態(tài)氮和土壤微生物生物量碳含量對(duì)當(dāng)?shù)赝寥莱馑杂绊戄^大，可以用來(lái)評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)土壤斥水性，也能夠?yàn)辄S土丘陵溝壑地區(qū)植被恢復(fù)的評(píng)價(jià)提供良好的科學(xué)基礎(chǔ)。
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（責(zé)任編輯 閔芝智）
