东祁连山高寒草地土壤微生物碳氮研究

在青藏高原东祁连山段,嵩草草地、金露梅灌丛草地、珠芽蓼-嵩草草地、高山柳-金露梅灌丛草地、禾草草地、沼泽草地上,分层(0~10 cm,10~20 cm)采集了土壤样品,分析了土壤有机C、全N和微生物量C、N含量的关系。结果表明:在一定范围内,青藏高原东祁连山段高寒草地土壤微生物量C、N含量与土壤有机C、全N表现出了很好的相关性。不同草原类型的表层土壤有机C含量顺序为:高山柳-金露梅灌丛草地>珠芽蓼-嵩草草地>嵩草草地>金露梅灌丛草地>沼泽草地>禾草草地;土壤全N含量顺序为:嵩草草地>金露梅灌丛草地>高山柳-金露梅灌丛草地>珠芽蓼-嵩草草地>沼泽草地>禾草草地。土壤微生物量C随着土层深度的增加而减少,微生物量C变化在251.6~1 562.5 mg/kg之间,微生物量N变化在18.5~50.9 mg/kg之间,微生物量C/N在12~32之间。土壤微生物量碳(Cmic)占土壤有机碳的(Corg)的比例在0.3%~1.7%之间。不同草原类型的土壤微生物量C、N含量差异较大。     

开垦利用对东祁连山高寒灌丛草地土壤养分含量的影响

对同一海拔高度的东祁连山金露梅、山生柳高寒灌丛草地以及灌丛草地开垦后种植燕麦的土地,进行了土壤养分含量的研究.结果表明:金露梅灌丛草地和山生柳灌丛草地的土壤养分含量除全钾外,其他元素都是随土层加深而下降,且各土层差异显著(P<0.05).燕麦地除了全钾、速效钾、速效锰外,都是随土层加深而下降,且各土层差异显著(P<0.05).山生柳灌丛草地与金露梅灌丛草地土壤养分差异不显著(P>0.05).但灌丛草地与开垦地土壤养分差异显著(P<0.05),并且开垦后种植燕麦的土壤养分含量明显受到人为的控制和干扰,其土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效锌含量均比灌丛草地高,而全磷、速效钾、速效铁、速效铜和速效锰含量比灌丛草地低,速效钾含量并不随土层加深而变化,速效铁和速效锰含量则随土层加深而上升.     

不同植被覆盖方式对土壤活性有机碳及腐殖质的影响

【目的】探讨不同植被覆盖方式对土壤有机碳和腐殖质组分的影响,为湖南衡阳不同植被恢复措施的生态效益评价提供依据。【方法】以研究区不同植被覆盖模式（自然恢复草地、人工恢复草地、灌丛草本混交地、灌丛地和乔木灌丛混交地）土壤作为研究对象,分析表层(0～10 cm)与亚表层(10～20 cm)土壤理化性质、土壤活性有机碳组分和土壤腐殖质组分的特征。【结果】①自然恢复草地土壤pH显著高于其他植被覆盖方式,自然恢复草地和灌丛地土壤体积质量显著高于其他植被覆盖方式,土壤有机碳、碱解氮和速效磷含量则以人工恢复草地和灌丛草本混交地显著高于其他植被覆盖方式,速效钾含量在不同植被覆盖方式间差异不显著。②人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤微生物生物量碳、胡敏酸、富里酸、胡敏素含量及胡敏酸/土壤有机碳、胡敏酸/富里酸显著高于其他植被覆盖方式(P＜0.05)。③人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵与土壤有机碳活度显著低于其他植被覆盖方式(P＜0.05)。④除速效钾外,土壤微生物生物量碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵和土壤有机碳活度均与土壤腐殖质组分以及土壤理化性质存在密切的相关性。【结论】人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤有机碳稳定性较强,土壤腐殖化度和腐殖质聚合度更高,更有利于土壤碳的积累与土壤肥力的提高。     

东祁连山高寒灌丛植被类型与分布特征

对东祁连山金强河地区的高寒灌丛的植被类型,群落结构特征,种类组成,外貌特点,生态地理分布进行了调查研究,结果表明,本地区的高寒灌丛有头杜鹃－百里香杜鹃灌丛,青海杜鹃灌丛,杯腺柳灌丛,金露梅灌丛,鲜黄上檗灌丛,短叶锦鸡儿灌丛,窄叶鲜木灌丛和藏沙棘灌丛８类,指出坡向,坡度和海拔是限帛本地区高寒灌丛群分布的主要因素。     

不同管理方式对贵州典型暖性草地土壤有机碳的影响

以贵州省龙里典型性暖性草原为对象,研究典型草地、不围栏、割草管理、灌丛管理4种不同管理方式对土壤有机碳含量、有机碳密度的影响,结果表明,不同管理方式对典型暖性草地土壤有机碳含量、有机碳密度具有明显影响;不围栏管理导致土壤碳密度显著下降,同时在灌丛管理下地质地貌条件的差异同样对土壤有机碳含量产生影响;对典型草地进行围栏可以提高土壤碳密度,促进土壤有机碳积累、固定,同时也有利于退化草地的恢复。     

荒漠草原不同沙化草地柠条灌丛表层土壤固碳研究

为系统认识荒漠草原柠条灌丛灌草植被长期影响下土壤有机碳演变规律,以天然草地(T1)、灰钙土草地(T2)、结皮草地(T3)、固定沙丘草地(T4)、半固定沙丘草地(T5)、流动沙丘草地(T6)6个不同沙化梯度草地为研究对象,分析大中小3个冠幅尺度灌丛内外土壤的固碳效应。结果表明:(1)各沙化梯度草地柠条(灌丛内外)比较:土壤总有机碳(TOC)含量在流动沙丘草地最低(P0.01),在天然草地最高(P0.01)。灌丛内活性有机碳(AOC)含量在结皮草地最高(P0.01),灌丛内结皮的存在对AOC的固定起到了重要作用。(2)各沙化梯度草地大中小柠条灌丛比较:灌丛内部,总体上中等冠幅灌丛TOC、AOC、惰性有机碳(NOC)含量最高(P0.01),柠条灌丛发育中期是柠条草地土壤有机碳积累的一个拐点,也是灌丛内部"肥岛效应"最集中的体现;灌丛外部、结皮草地和流动沙丘草地的小灌丛TOC、NOC含量极显著高于大灌丛,活性有机碳的变化规律与之相反。研究认为:随着柠条灌丛的发育,土壤固碳先增加后降低,在中等冠幅尺度下固碳效益最显著。柠条灌丛土壤固碳效应可能是灌木和地表结皮的综合作用。     

人工草地土壤有机碳组分与微生物群落对施氮补水的响应

【目的】 人工草地建设是缓解天然草地放牧压力、促进退化草地恢复的有效方式。开展施氮和补水对呼伦贝尔人工草地土壤有机碳（SOC）组成、土壤微生物群落数量和活性变化的研究,以深入认识不同管理方式对人工草地土壤碳截存及其稳定性的影响及调控机制。【方法】 在3种人工草地种植模式（紫花苜蓿单播、无芒雀麦单播及苜蓿-无芒雀麦混播）下构建施氮（0、150 kg N·hm^-2·a^-1）和补水（0、60 mm）双因素试验,采集各处理土壤样品,使用SOC物理分组、磷脂脂肪酸（PLFA）分析以及土壤酶活性测定,分析不同水氮处理对SOC组分以及土壤微生物数量、组成和活性的影响,揭示土壤微生物群落组成或活性与SOC组分的耦联关系。【结果】 3年的施氮和补水处理显著影响不同土壤有机碳组分的含量。施氮处理整体上增加了苜蓿单播和苜蓿-无芒雀麦混播草地土壤的颗粒态有机碳（POC）含量,但是降低了矿物结合态有机碳（MAOC）的含量,而旱季补水则显著提高了无芒雀麦单播草地土壤粗颗粒态有机碳的含量。施氮和补水对土壤微生物群落数量和组成没有产生显著影响,但是显著影响了4种土壤酶的活性。单施氮处理显著降低β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）在苜蓿单播草地土壤中的活性,但是显著提高其在无芒雀麦单播草地土壤中的活性。单补水处理显著降低了苜蓿单播和无芒雀麦单播草地土壤的纤维二糖水解酶（CB）和NAG活性。补水+施氮处理显著降低苜蓿单播草地土壤中β-葡萄糖苷酶（βG）、CB和NAG的活性,但显著提高苜蓿-无芒雀麦混播草地土壤中CB活性。不同水氮处理下土壤总PLFA及各微生物类群PLFA的变化量与POC变化显著正相关,而与MAOC显著负相关。βG和CB活性以及土壤酶C/N比、C/P比的变化量则与POC变化量负相关,并且在补水情况下更为显著。【结论】 在呼伦贝尔半干旱区人工草地,施氮显著促进土壤活性碳组分积累、降低惰性有机碳组分含量,不利于土壤碳库的稳定性。补水和施氮显著影响了土壤微生物群落的活性,并且不同水氮处理下土壤酶化学计量比的变化与土壤有机碳组分变化密切相关。这些结果表明人工草地土壤微生物对碳、氮、磷养分需求的差异是调控活性有机碳组分周转的重要驱动力。     

人工草地土壤有机碳组分与微生物群落对施氮补水的响应

【目的】人工草地建设是缓解天然草地放牧压力、促进退化草地恢复的有效方式。开展施氮和补水对呼伦贝尔人工草地土壤有机碳(SOC)组成、土壤微生物群落数量和活性变化的研究,以深入认识不同管理方式对人工草地土壤碳截存及其稳定性的影响及调控机制。【方法】在3种人工草地种植模式(紫花苜蓿单播、无芒雀麦单播及苜蓿-无芒雀麦混播)下构建施氮(0、150 kg N·hm~(-2)·a~(-1))和补水(0、60 mm)双因素试验,采集各处理土壤样品,使用SOC物理分组、磷脂脂肪酸(PLFA)分析以及土壤酶活性测定,分析不同水氮处理对SOC组分以及土壤微生物数量、组成和活性的影响,揭示土壤微生物群落组成或活性与SOC组分的耦联关系。【结果】3年的施氮和补水处理显著影响不同土壤有机碳组分的含量。施氮处理整体上增加了苜蓿单播和苜蓿-无芒雀麦混播草地土壤的颗粒态有机碳(POC)含量,但是降低了矿物结合态有机碳(MAOC)的含量,而旱季补水则显著提高了无芒雀麦单播草地土壤粗颗粒态有机碳的含量。施氮和补水对土壤微生物群落数量和组成没有产生显著影响,但是显著影响了4种土壤酶的活性。单施氮处理显著降低β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)在苜蓿单播草地土壤中的活性,但是显著提高其在无芒雀麦单播草地土壤中的活性。单补水处理显著降低了苜蓿单播和无芒雀麦单播草地土壤的纤维二糖水解酶(CB)和NAG活性。补水+施氮处理显著降低苜蓿单播草地土壤中β-葡萄糖苷酶(βG)、CB和NAG的活性,但显著提高苜蓿-无芒雀麦混播草地土壤中CB活性。不同水氮处理下土壤总PLFA及各微生物类群PLFA的变化量与POC变化显著正相关,而与MAOC显著负相关。βG和CB活性以及土壤酶C/N比、C/P比的变化量则与POC变化量负相关,并且在补水情况下更为显著。【结论】在呼伦贝尔半干旱区人工草地,施氮显著促进土壤活性碳组分积累、降低惰性有机碳组分含量,不利于土壤碳库的稳定性。补水和施氮显著影响了土壤微生物群落的活性,并且不同水氮处理下土壤酶化学计量比的变化与土壤有机碳组分变化密切相关。这些结果表明人工草地土壤微生物对碳、氮、磷养分需求的差异是调控活性有机碳组分周转的重要驱动力。     

云南2种主要灌丛土壤有机碳分布特征及其影响因子研究

以云南省的优势灌丛土壤为研究对象,利用优势灌丛余甘子灌丛和南烛、矮杨梅灌丛共计31个样点进行采样,分析云南省优势灌丛土壤有机碳含量特征及其影响因素。结果表明:余甘子灌丛土壤有机碳含量空间分布自东南向西北减少,南烛、矮杨梅灌丛土壤有机含量自中部向四周逐渐减少;余甘子灌丛土壤有机碳含量均值为0.32~0.96 g/kg,南烛、矮杨梅灌丛土壤有机碳含量均值为0.71~0.85 g/kg,余甘子灌丛各土层有机碳含量差异显著,有机碳含量由表层向下递减,南烛、矮杨梅灌丛各土层有机碳含量差异不显著;余甘子灌丛土壤机碳含量与海拔和凋落物生物量呈负相关,与灌丛盖度和有机氮含量呈正相关,海拔为主要影响因素;南烛、矮杨梅灌丛土壤有机碳含量和海拔呈负相关,与凋落物生物量,灌木层盖度,有机氮含量呈正相关,凋落物生物量是主要影响因素。     

开垦年限对亚高山草地土壤有机碳、氮和土壤团聚体稳定性的影响

研究了高山草地土壤有机碳、氮含量以及土壤团聚体稳定性随开垦年限而变化的动力学过程.与未开垦草地土壤相比较,开垦导致的土壤总有机碳在开垦最初的5 a内迅速降低了17%,此后降低速度趋于减缓,至开垦约70 a时降低了34%.不同粒径组分的有机碳降低的时间尺度不同,粗组分(particulate)有机碳在开垦后的5 a内显著降低,而矿物结合态(mineral-associated)有机碳则最早在开垦33 a以后开始降低.在亚高山草地开垦过程中土壤氮含量的降低与有机碳的降低具有相似的趋势;土壤团聚体稳定性的降低主要在开垦开始的5 a之内,其后以至开垦33 a以上团聚体的稳定性基本保持稳定.除机械扰动的破坏作用之外,土壤粗组分有机碳含量的降低是开垦耕种导致的土壤团聚体稳定性降低的主要原因之一.     

高寒草原3种蓼科植物酚类物质含量及存在状态分析

对高寒草原3种蓼科植物全株不同部位的酚类物质含量进行了测定和比较.结果表明:植物不同的部位的酚类物质含量不同.珠芽蓼、西伯利亚蓼和圆穗蓼酚类物质含量最高的部位分别为根、茎叶和花穗,总酚含量分别为67.18、72.41、98.12 g/kg;简单酚含量分别为31.32、34.90、30.16 g/kg;单宁含量分别为35.86、37.51、67.96g/kg;缩合单宁含量依次为26.09、36.90、31.69 g/kg.珠芽蓼与西伯利亚蓼茎叶与根中酚类物质含量高于圆穗蓼,花穗中含量反之.3种植物酚类物质的蛋白质结合能力为珠芽蓼>西伯利亚蓼>圆穗蓼.     

浑善达克沙地不同龄级沙柳灌丛土壤有机碳研究

[目的]研究浑善达克沙地不同龄级人工沙柳灌丛土壤有机碳分布规律,为进一步研究干旱区群落演替过程中碳收支以及生态恢复过程中的植被类型选择提供科学依据。[方法]对浑善达克沙地不同龄级(2、4、6、8 a)人工沙柳灌丛土壤p H、容重、有机碳、碳密度进行研究。[结果]土壤p H在7.34~7.60,且与土壤有机碳的变化无明显相关性。同一龄级植被垂直分布上,表层土壤容重较底层低,与土壤有机碳含量的变化呈负相关。土壤有机碳在0.44~1.10 g/kg,不同龄级沙柳灌丛不同土层土壤有机碳含量均随林龄的增加出现先减低后升高的趋势,同一龄级沙柳灌丛不同土层的土壤有机碳含量无明显的变化规律。表层土壤碳密度随着龄级的增大呈先降低后增加的趋势。8 a沙柳灌丛土壤碳密度最高,为9.59 kg/m~2;随着土层的加深土壤碳密度不断增大。[结论]沙柳灌丛对沙地植被恢复、土壤碳库有重要作用。     

西鄂尔多斯荒漠主要灌丛特征对放牧干扰环境的响应

为探讨荒漠灌丛群落特征和土壤性状对放牧干扰的响应,以西鄂尔多斯广泛分布的霸王、沙冬青和四合木灌丛为对象,对3种放牧强度下灌丛生长及土壤养分进行比较研究。结果表明：1)放牧区灌丛覆盖度、平均冠幅、高度和基径显著低于轮牧区和围封区;2)牲畜对霸王和沙冬青灌丛的啃食主要发生在叶结构部分,而四合木灌丛主要啃食三级枝结构;不同放牧强度下根生物量和总生物量均为围封区>轮牧区>放牧区,围封区3种灌木总生物量分别为放牧区的1.78,1.98倍和1.84倍;3)各放牧强度下,3种灌丛土壤有机碳、全N和全P均随土层深度的增加显著减少,土壤容重随土层深度的增加而增大;4)放牧干扰显著降低表层土壤有机碳含量,3种灌丛均为放牧区显著低于围封区和轮牧区;轮牧区深层土壤(20～40、40～60 cm和60～80 cm)的全N含量显著高于放牧区和围封区;全P对放牧干扰的响应规律与有机碳和全N恰好相反,为放牧区显著高于围封区和轮牧区;放牧干扰后土壤容重的变化趋势为放牧区>轮牧区>围封区。综合来说,放牧会显著降低灌丛覆盖度、生产力、土壤养分和透气性,而轮牧和围封有助于植被覆盖度和各生长指标的恢复,...     

放牧利用对金露梅灌丛土壤理化性质的影响

金露梅(Dasiphora fruticosa)灌丛是东祁连山广泛分布的一种放牧地,长期的过度利用下,使其土壤理化性质发生了相应的变化。随利用强度增加,土壤含水量不断减少,而土壤容重随之增加,在畜圈型样地容重为0.89 g/cm3,比轻牧型样地增加0.9 g/cm3;有机质、速效氮和水溶性全盐量呈单峰形变化,其中速效氮的峰值出现在重牧型样地,为0.049 7 %,有机质和水溶性全盐量的峰值出现在中牧型样地,分别为16.38 % 和0.24 %。土壤速效氮、土壤容重对放牧的响应敏感,可以定量反映草原利用演替状况。     

阿拉善右旗重盐碱土园林树种引进栽培技术研究

针对阿拉善右旗额肯呼都格镇城市绿化尚处一片空白,对当地硫酸盐型盐土掺拌 细沙土壤 改良,引进灌木、落叶乔木、常绿乔木适应性对比研究发现:引种地60 cm土层内均匀掺 拌细沙（原 土∶细沙=2∶1）处理土壤的含盐量、pH值等指标均显著低于对照,而有机质显著高于对 照土壤 （ P <0.05）;引进树种在处理土壤的表现显著（ P <0.05）优势于对照土壤的表现。从 而说明土壤拌 沙改良是当地一种行之有效而且效果显著的土壤改良方法;引进各树种适应能力由强到弱 的顺序 为:刺槐>多枝柽柳>紫穗槐>白榆>杏树>樟子松;且刺槐、柽柳、紫穗槐、白榆、杏树均极 显著高 于樟子松的适应能力（ P<0.01）;刺槐、柽柳、紫穗槐、白榆间无显著性差异（P>0.05 ）,刺槐、柽柳 均显著（P<0.05）高于杏树的适应能力,紫穗槐、白榆、杏树间无显著性差异。综上所 述,研究区通 过土壤拌沙改良,能够成功引种刺槐、柽柳、紫穗槐和白榆4种园林绿化树种,在无条件 改良土壤时 可成功引种刺槐及柽柳     

长期施肥对小麦、玉米根际和非根际土壤微生物量碳及水溶性有机碳含量的影响

通过20 a的长期定位试验，研究不同施肥措施下，小麦、玉米生育期根际和非根际土壤的微生物量碳（MBC）和水溶性有机碳(WSOC)动态变化。试验包括7种不同的施肥措施：不施肥对照（CK）、单施氮肥（N）、磷钾配合（PK）、氮磷配合（NP）、氮磷钾配合（NPK）、秸秆还田+氮磷钾（SNPK）和有机肥+氮磷钾（MNPK）。结果表明，SNPK和MNPK显著增加根际和非根际土壤微生物量碳和水溶性有机碳的含量。小麦生育期中MBC含量在开花期最高，而WSOC在开花期最低，与MBC趋势相反；各处理根际土壤MBC和WSOC含量均明显高于非根际土壤。玉米生育期各处理MBC变化不明显，根际土MBC含量高于非根际，而WSOC则非根际土稍高。MBC和总有机碳（TOC）比率为17.18~33.54 g·kg^-1,以玉米乳熟期CK最高。WSOC/TOC变幅为2.43~6.67 g·kg^-1，玉米乳熟期均较小麦成熟期有大幅度下降。     

长期施肥对红壤性水稻土有机碳矿化的影响

【目的】土壤有机碳矿化是土壤中重要的生物化学过程,与土壤养分释放、土壤质量保持以及温室效应密切相关。揭示稻田生态系统在长期施肥下土壤有机碳固存与矿化特征,旨在正确评价施肥对全球气候变化的影响。【方法】本研究以33年长期定位试验为依托,对红壤性水稻土土壤有机碳累积及矿化动力学特征等进行系统研究。长期定位试验始于1984年,选取其中5个处理：不施肥处理（CK）,施氮磷钾化肥处理（NPK）,施70%化肥+30%有机肥处理（70F+30M）,施50%化肥+50%有机肥处理（50F+50M）,施30%化肥+70%有机肥处理（30F+70M）,于 2017 年早稻种植前采集耕层 （0—20 cm） 土壤样品,采用室内培养方法,测定土壤碳矿化释放 CO₂-C量和速率等,并采用一级动力学方程拟合土壤潜在可矿化有机碳量（C₀）、易矿化有机碳量（C₁）和周转速率常数等。【结果】各施肥处理均不同程度地提高了土壤总有机碳含量,NPK处理有机碳含量显著高于CK,较CK提高了27.32%。化肥配施有机肥处理（70F+30M、50F+50M 和30F+70M）土壤有机碳显著高于NPK处理（P<0.05）,平均较NPK处理提高了31.31%,以50F+50M和30F+70M处理较为显著。各处理有机碳矿化速率均在培养后的第1天达到峰值且差异显著,排序为50F+50M>30F+70M>70F+30M>NPK>CK,随后下降,11 d之后趋于稳定,稳定后各处理的土壤有机碳矿化速率大小排序为：30F+70M>50F+50M>70F+30M>NPK≈CK。在整个培养期,土壤有机碳矿化速率与培养时间呈对数曲线关系。培养35 d结束后,NPK处理较CK未能显著改变土壤有机碳累积矿化量（P>0.05）,70F+30M、50F+50M和30F+70M处理土壤有机碳累积矿化量显著高于NPK处理（P<0.05）,分别较NPK提高了50.99%、70.85%和86.39%。各处理土壤有机碳累积矿化率（累积矿化量占有机碳总量的比率）变化范围为3%—4%,30F+70M处理显著高于NPK处理（P<0.05）。施肥处理均不同程度地提高了土壤潜在可矿化有机碳量,以30F+70M处理最高,较NPK提高了1.19倍。不同施肥处理较不施肥均未明显改变土壤有机碳周转速率及半周转期。土壤潜在可矿化有机碳量（C₀）、易矿化有机碳量（C₁）、累积矿化量及累积矿化率均显著受土壤有机碳含量及投入碳量的影响,且呈现正相关关系。土壤潜在可矿化有机碳量（C₀）/土壤有机碳比值与所投入碳量呈现显著正相关（P<0.05）;土壤有机碳的周转速率常数（k）与土壤有机碳及投入碳量均未呈现显著性相关性。【结论】长期化肥配施有机肥可有效提高红壤性水稻土有机碳的矿化速率及促进有机碳的积累,并未显著改变土壤有机碳的矿化率,有利于红壤性水稻土的养分供应及固碳。