兴安落叶松林火烧迹地土壤有效磷与土壤微生物生物量磷时空演变特征

摘要

野火是大兴安岭活跃的生态干扰因子,显著影响火烧迹地土壤有效磷(AP,Available Phosphorus)和土壤微生物生物量磷(MBP,Microbial Biomass Phosphorus),本文旨在了解兴安落叶松林火烧迹地AP、MBP的时空演变特征,并在此基础上探究两者间的偶联机制。采用“以空间换时间”的研究方法,于大兴安岭塔河地区兴安落叶松林火烧迹地选取实验样地,于未过火兴安落叶松林选取对照样地,踏查每个样地的海拔、坡度、坡向、坡位信息,测定火烧迹地土壤AP、MBP含量,分析兴安落叶松林火烧迹地AP与MBP的时空演变特征。火干扰后,火烧迹地土壤AP、MBP含量均随恢复时间表现出先减少后增加的趋势,恢复初期火烧迹地MBP含量显著低于未过火样地,AP含量显著高于未过火样地(P0.05)。火烧迹地土壤MBP、AP的随机森林回归模型的模型总解释度约为84%,而未过火样地的模型总解释度约为60%,两个模型均达到了极显著水平(P<0.001),在对照样地随机森林回归模型中,坡位达到了显著水平(P<0.05),坡向、坡度、海拔三个地形因子达到了极显著水平(P<0.01),在火烧迹地随机森林回归模型中,所有解释变量均达到了极显著水平(P<0.01)。火干扰对土壤微生物的影响是一个长期过程,相较于AP,MBP对火干扰的响应更为敏感。火干扰会显著加强地形因子对AP、MBP的影响力,并改变地形因子对AP、MBP影响力的相对重要性。