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Responses of soil nitrogen, phosphorous and organic matter to vegetation succession on the Loess Plateau of China

Journal of Arid Land 2015年第2期7卷 216-223页

作者： Man CHENG Shao Shan AN College of Natural Resources and Environment Northwest A&F University State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau Northwest A&F University

Revegetation is a traditional practice widely used for soil protection. We evaluated the effect of natural revegetation succession on soil chemical properties and carbon fractions （particulate organic carbon （POC）, humus carbon （HS-C）, humic acid carbon （HA-C） and fulvic acid carbon （FA-C）） on the Loess Plateau of China. The vegetation types, in order from the shortest to the longest enclosure duration, were：（a） abandoned overgrazed grassland （AbG3; 3 years）; （b） Hierochloe odorata Beauv. （HiO7; 7 years）; （c） Thymus mongoficus Ronnm （ThM15; 15 years）; （d） Artemisia sacrorum Ledeb （AtS25; 25 years）; （e） Stipa bungeana Trin Ledeb （StB36; 36 years） and （f） Stipa grandis P. Smirn （StG56; 56 years）. The results showed that the concentrations of soil organic carbon, total nitrogen and available phosphorus increased with the increase of restoration time except for ThM15. The concen- tration of NH4-N increased in the medium stage （for ThM15 and AtS25） and decreased in the later stage （for StB36 and StG56） of vegetation restoration. However, NO3-N concentration significantly increased in the later stage （for StB36 and StG56）. carbon fractions had a similar increasing trend during natural vegetation restoration. The con- centrations of POC, HS-C, FA-C and HA-C accounted for 24.5%-49.1%, 10.6%-15.2%, 5.8%-9.1% and 4.6%-6.1% of total carbon, respectively. For AbG3, the relative changes of POC, HS-C and FA-C were significantly higher than that of total carbon during the process of revegetation restoration. The higher relative increases in POC, HS-C and FA-C confirmed that soil carbon induced by vegetation restoration was sequestrated by higher physical and chemical protection. The increases of soil C fractions could also result in higher ecological function in semiarid grassland ecosystems.

关键词： particulate organic carbon humus carbon humic acid carbon fulvic acid carbon carbon fraction natural vegetation succession

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