田佳美, 尹 微, 罗利艳, 齐鹰博, 刘晓洁, 江志阳

    (1.辽宁土木启生物科技有限公司 辽宁沈阳 110000;2.中国科学院沈阳应用生态研究所 辽宁沈阳 110016)

    0 前言

    彰武县位于辽宁省的西北部,地处科尔沁沙地南缘,中华人民共和国成立前,风沙肆虐,是沙漠化极其严峻的地区,也是典型的生态脆弱区[1]。中华人民共和国成立后,彰武县的广大人民响应国家号召,进行了一系列的造林、种草、防沙治沙活动,已完成人工造林面积152.3亩(1亩=667 m2),营造117 km的护岸林,草原植被的覆盖度提高至80%以上,生态环境明显好转[1]。2014年第五次沙化检测数据显示,彰武县土地总面积为351 600 hm2,沙化土地面积占总面积的40.6%,其中固定沙地面积为109 200 hm2[2]。彰武县土壤类型较丰富,包括8个土类66个土种,其中主要的土壤类型为草甸土(34.20%)、风沙土(33.90%)、褐土(19.30%)和棕壤土(11.60%)。目前,彰武县存在沙化土地与具有沙化趋势的土地面积为238 500 hm2,防沙治沙工作仍任重道远,需要全社会的共同努力。

    沙地治理主要采用生物措施与工程措施相结合的方法,其中生物措施以植被修复为主,主要包括种植灌木、播撒草种、防治鼠害和增施肥料等[3]。施肥是退化草地修复的主要修复措施,能够高效、快速地提高土壤养分,改善土壤结构[4]。通过施肥等方式能够使土壤养分(氮、磷、钾、有机质等)含量发生变化,改变土壤微生物的多样性,进而影响微生物的代谢和功能[5]。

    微生物作为土壤的重要组成部分,其多样性具有控制土壤生态中各种生化过程方向和维持土壤生态系统功能稳定性的作用,是评价土壤肥力与质量的重要指标[6-7]。土壤微生物多样性与土壤养分含量之间相互作用,如土壤微生物数量下降会引起土壤养分循环被破坏,养分损失加大[8]。有研究表明,在植烟土壤中施用氮磷钾肥可以改变土壤的酸碱度,影响细菌群落结构[9]。此外,有机无机肥配合施用可以有效提高土壤中有机质的含量,增强微生物对于土壤碳源的代谢能力[10]。本文以辽宁省阜新市彰武县沙化草地土壤为研究对象,通过施用不同组合的肥料,研究沙地土壤中微生物多样性和土壤理化性状的变化,以期为贫瘠土壤生态系统的改良优化提供科学指导。

    1 研究地区与研究方法

    1.1 研究地区概述

    研究地区位于辽宁省阜新市彰武县大冷乡(42°07′～42°51′ N,121°53′～122°58′ E),地势为北高南低,西北部海拔最高为313.1 m,南部海拔最低为59.3 m,该地区属于温带季风大陆性气候,具有光照充足和四季分明的特点,平均年降水量为497.4 mm ......