5、植物物种对土壤生态系统的控制作用

植物物种对土壤生态系统的控制作用

1. 植物物种对土壤有机质的影响

不同植物物种会显著影响土壤中有机质的积累。例如，在一个湖泊系统中，以欧洲云杉（Picea abies）为主的岛屿，其土壤中储存的碳和氮含量是其他树种主导岛屿的五倍多，这可能与欧洲云杉产生的低质量凋落物（含高浓度酚类物质）有关。一项为期50年的研究表明，种植欧洲云杉的地块比种植其他树种的地块能更快地积累土壤有机质。

不同森林中土壤有机质水平的差异，很大程度上归因于碳和氮矿化速率的不同。虽然关于草本植物的数据较少，但也有证据表明草本物种在其下方有机质积累程度上存在差异。

2. 土壤生物区系的空间格局

2.1 空间格局的表现

土壤生物区系通常呈现出明显的空间格局，这可能导致景观中出现生物活动热点。例如，在瑞典的一片欧洲云杉 - 柔毛桦（Betula pubescens）森林中，土壤微生物群落的空间分布受树木空间位置的影响，且这两种树种的影响不同，这可能与它们产生的资源质量差异有关。在河岸湿地的土壤中，细菌取食线虫的空间格局也呈现出一定规律，不同线虫类群在景观中的不同热点区域聚集。

2.2 植物对空间格局的影响

• 孤立植物的影响 ：当单个植物间距足够大，能对其下方积累的资源产生主导影响时，植物对土壤生物区系空间分布的影响尤为明显。例如，在干旱和半干旱地区，单个灌木的存在会形成“肥沃岛屿”，导致土壤生物活动热点和土壤过程速率升高；在高山冻原中，由弯曲林形成的移动“树岛”会导致土壤有机质和铵浓度显著降低，且树岛经过250 - 500年后，土壤铵水平仍无明显恢复。