外来植物水花生和苏门白酒草入侵对土壤碳氮过程的影响

摘要

外来入侵植物对土壤生态系统的影响已成为入侵生态学研究的热点问题.以我国典型入侵植物水花生(Alternanthera philoxeroides,Ap)和苏门白酒草(Conyza sumatrensis,Cs)为对象,选取撂荒的稻田为试验样地,以土著优势物种马唐(Digitaria sanguinalis,Ds)为参照,通过对入侵植物和土著植物的根际土壤进行采样分析,研究了入侵植物对入侵地土壤特性及土壤碳氮过程的影响.结果表明,与土著物种Ds相比,Ap和Cs入侵分别使土壤有机质含量增加106%和27%,全氮量增加63%和97%,铵态氮含量增加97%和94%,硝态氮含量增加71%和243%.微生物量碳增加123%和225%,微生物量氮增加225%和399%,氮净矿化速率增加2.1倍和3.8倍,反硝化速率增加1.0倍和O.8倍,酶的活性和硝化速率亦显著增加;矿化过程中Cs和Ap的CO2平均排放速率分别增加2.3倍和2.6倍,土壤N2O的平均排放速率分别增加1.9倍和2.2倍.由此可见,入侵植物显著地改变了入侵地土壤的理化特性,加速了土壤碳氮转化过程,呈现正反馈效应.