本项目通过研究人工添加豆科植物(紫花苜蓿、草木樨和沙打旺)后弃耕地演替过程中物种的更替、土壤水分、养分、土壤微生物群落结构和功能多样性的变化,分析了豆科植物对弃耕地演替的驱动作用及机理。结果表明弃耕地早期添加豆科植物显著影响植物群落的物种组成及优势度格局,减少自然定居物种数(主要是农田杂草)。对杂草的抑制作用只发生在前两年,且草木樨的抑制作用最强。添加豆科植物显著增加弃耕地植被总盖度及生产力,尤其是草木樨处理,第三年即有演替后期物种出现,能够消除杂草对植被演替的抑制作用,有利于演替后期物种的侵入和定居,加快演替进程,即具有正驱动作用。添加豆科植物会增加对土壤水分的消耗(表层(0-20cm)土壤水分含量高,较深层(20-100cm)土壤水分含量低),但可以增加地表覆盖,减小裸露地表的无效蒸腾和水土流失。添加豆科植物后土壤有机碳、全氮和CN发生显著变化,土壤微生物生物量显著增加,其中紫花苜蓿对增加土壤有机碳和全氮、土壤微生物量效果最好。添加豆科植物可以增加土壤微生物种群多样性和丰富度,增加土壤微生物群落代谢多样性,改变土壤微生物群落组成与结构。
英文主题词Abandoned-field; Legumes; Weed inhibition; Soil microbial community