人工灌木林平茬对科尔沁沙地林下植被和土壤多功能性的影响

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2026.00013

摘要/Abstract

摘要：

平茬作为灌木林更新复壮的重要举措，可以有效抑制灌木林衰老化，也是退化灌木林生态修复与质量提升的有效途径。本研究以翁牛特旗人工建植3年的柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）灌木林草地为研究对象，通过分析平茬与未平茬处理下柠条锦鸡儿林草地植物群落结构、土壤养分及微生物群落变化，并结合土壤多功能性，探讨平茬措施对沙地土壤多功能性的影响。结果表明：（1）平茬措施显著增加了植物群落的地上生物量。（2）平茬后，深层土壤速效钾含量显著增加，浅层土壤有机碳含量显著增加，而浅层土壤pH显著下降。（3）平茬前后土壤细菌和真菌群落的多样性指数无显著差异。（4）平茬措施显著增加了土壤多功能性。综上，平茬措施可以有效促进沙地植物生长以及在土壤改良方面表现出一定的作用，可作为沙地生态系统管理的有效手段。

关键词: 沙地, 平茬措施, 土壤养分, 土壤多功能性

Abstract:

Coppicing， as an important measure for the rejuvenation and renewal of shrub forests， not only effectively curbs the aging of shrub forests but also serves as an effective approach for the ecological restoration and quality improvement of degraded shrub forests. This study took the three-year-old artificially planted Caragana korshinskii shrubland grassland in Wengniute Banner as the research object. By analyzing the changes in vegetation community structure， soil nutrients， and microbial communities in the Caragana korshinskii shrubland under the treatments of coppicing and no coppicing， and integrating these results with soil multifunctionality， we examined the effects of coppicing on soil multifunctionality in sandy land. The results showed that：（1） The coppicing measure significantly increased aboveground biomass of the plant community. （2） After coppicing， the soil available potassium content increased significantly in deeper layers， soil organic carbon increased significantly in surface layers， and soil pH decreased significantly in surface layers. （3） There was no significant difference in the diversity index of soil bacterial and fungal communities before and after coppicing. （4） The coppicing measure significantly enhanced soil multifunctionality. In conclusion， the coppicing measure effectively promotes plant growth in sandy lands and shows measurable benefits for soil improvement， suggesting that it can be an effective management practice for sandy-land ecosystems.

Key words: sandy land, coppicing, soil nutrients, soil multifunctionality

中图分类号:

Q948.113

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图/表 7

图1 平茬措施对植物群落结构的影响注：不同小字母表示处理间差异显著（P<0.05）

Fig.1 Effects of coppicing measures on plant community structure

表1 沙质退化草地修复3年后植物群落结构组成

Table 1 Composition of vegetation community structure after 3 years of restoration in sandy degraded grassland

物种	拉丁名	科	生活型	重要值
物种	拉丁名	科	生活型	未平茬	平茬
冷蒿	Artemisia frigida	菊科（Asteraceae）	半灌木	0.13	0.18
沙蒿	Artemisia desertorum	菊科（Asteraceae）	半灌木	0.20	0.22
沙蓬	Agriophyllum pungens	苋科（Amaranthaceae）	一年生草本	0.33	—
糙隐子草	Cleistogenes squarrosa	禾本科（Gramineae）	多年生草本	0.43	0.39
细枝羊柴	Corethrodendron scoparium	豆科（Fabaceae）	半灌木	—	0.25
羊草	Leymus chinensis	禾本科（Poaceae）	多年生草本	—	0.14
马齿苋	Portulacaoleracea	马齿苋科（Portulacaceae）	一年生草本	0.18	—
猪毛菜	Salsola collina	苋科（Amaranthaceae）	一年生草本	0.47	0.52

表2 平茬措施对土壤养分的影响

Table 2 Effects of coppicing measures on soil nutrients

处理		全氮/（g·kg^-1）	全磷/（mg·kg^-1）	全钾/（g·kg^-1）	碱解氮/（mg·kg^-1）	速效磷/（mg·kg^-1）	速效钾/（mg·kg^-1）	有机碳/（g·kg^-1)	pH	含水量/%	容重/（g·cm^-3)
浅层	未平茬	0.11±0.00Aa	108.48±0.61Aa	18.42±1.38Aa	12.86±0.66Aa	2.54±0.23Aa	28.70±0.33Aa	0.82±0.09Ba	7.11±0.01Aa	2.89±0.12Aa	1.73±0.03Aa
浅层	平茬	0.13±0.04Aa	115.65±3.77Aa	20.78±0.61Aa	12.63±0.57Aa	2.58±0.68Aa	28.39±0.86Aa	1.19±0.13Aa	6.88±0.11Ba	1.52±0.35Ba	1.33±0.52Aa
中层	未平茬	0.10±0.00Aa	102.01±2.13Ab	19.03±0.56Aa	10.04±0.89Ab	1.87±0.18Aa	24.60±0.08Ab	0.55±0.05Ab	7.16±0.14Aa	2.47±0.01Aab	1.63±0.02Ab
中层	平茬	0.10±0.02Aa	107.62±4.24Aab	20.39±0.46Aa	14.39±1.43Aa	1.87±0.36Aa	29.62±3.44Aa	0.76±0.07Ab	6.90±0.10Aa	0.65±0.05Bb	0.65±0.05Aab
深层	未平茬	0.09±0.00Ab	100.70±0.57Ab	20.20±0.64Aa	11.58±0.86Aab	2.30±0.47Aa	24.63±0.97Bb	0.61±0.01Ab	7.09±0.13Aa	2.07±0.22Ab	1.65±0.03Aab
深层	平茬	0.10±0.02Aa	102.51±3.17Ab	19.84±0.01Aa	10.68±1.21Ab	2.01±0.30Aa	28.47±1.36Aa	0.70±0.14Ab	7.00±0.12Aa	0.37±0.06Bb	0.37±0.06Bb

图2 平茬措施对土壤微生物群落组成的影响

Fig.2 Effects of coppicing measures on soil microbial community composition

图3 平茬措施对土壤微生物群落多样性的影响注：不同小写字母表示同一处理下不同土层间土壤微生物群落的α多样性指数差异显著（P<0.05）；不同大写字母表示同一土层下不同处理间土壤微生物群落的α多样性指数差异显著（P<0.05）

Fig.3 Effects of coppicing measures on soil microbial community diversity

图4 平茬措施对土壤多功能性的影响注：不同小字母表示处理间差异显著（P<0.05）

Fig.4 Effects of coppicing measures on soil multifunctionality

图5 土壤多功能性与环境因子的关系注：TN：全氮；TP：全磷；TK：全钾；AN：碱解氮；AP：速效磷；AK：速效钾；SOC：有机碳；pH：土壤pH；WC：土壤含水量；BD：土壤容重；VH：植物群落高度；VC：植物群落盖度；VD：植物群落密度；AGB：植被地上生物量；Shannon：植物群落Shannon-Wiener指数；Simpson：植物群落Simpson指数；Pielou：植物群落Pielou指数；Margalef：植物群落Margalef指数；Bsobs：细菌Sobs指数；Bshannon：细菌Shannon-Wiener指数；Bchao1：细菌Chao 1指数；Bace：细菌Ace指数；Fsobs：真菌Sobs指数；Fshannon：真菌Shannon-Wiener指数；Fchao 1：真菌Chao 1指数；Face：真菌Ace指数；SMF：土壤多功能性。*表示P<0.05；**表示P<0.01

Fig.5 Relationships between soil multifunctionality and environmental factors

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