衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段植物群落特征及其与土壤理化性质的耦合关系

摘要

采用空间代替时间序列的方法,在野外样方调查和室内实验分析的基础上,分析衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段群落物种多样性、土壤理化特征以及二者的耦合关系。结果表明:(1)在整个植被恢复阶段,物种多样性指数存在明显差异,Patrick丰富度指数(R)和Shannon-Wiener多样性指数(H)沿演替中后期(Ⅲ)→演替后期(Ⅳ)→演替中前期(Ⅱ)→演替初期(Ⅰ)的顺序显著减小(P<0.05),Simpson优势度指数(D)沿Ⅰ→Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ的顺序显著减小(P<0.05),Pielou均匀度指数(E)沿Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ显著减小(P<0.05);(2)在植被恢复过程中,0—20cm土层土壤有机碳(Soil Organic C,SOC)、全氮(Total N,TN)和碱解氮(Available N,AN)显著增加(P<0.05),土壤容重(Soil Bulk Density,SBD)显著减小(P<0.05),土壤含水量(Soil Water Content,SWC)变化虽有波动,但总体上升,在20—40cm土层,土壤理化性质的变化虽在整体上呈现出与0—20cm土层相同的变化趋势,但改善程度要低于0—20cm土层,在40—60cm土层,土壤理化性质的变化并不呈现一定的规律,表明其与植被恢复没有必然的联系;(3)物种多样性指数与土壤理化因子存在一定的相关性,其中0—20cm土层SOC和TN与物种多样性指数呈显著正相关(P<0.05),随土层的加深,物种多样性对土壤理化性质的影响表现出减弱的趋势。