不同牧草混播对退化高寒草甸土壤养分及生物量的影响

适宜的牧草混播对于改善退化高寒草甸及高寒地区畜牧业现状具有重要的现实意义,但不同牧草混播条件下退化高寒草甸土壤养分及生物量变化特征尚不明确。为此,本研究以垂穗披碱草（Elymus nutans）、早熟禾（Poa pratensis）、呼伦贝尔苜蓿（Medicago falcata）为试验草种,在三江源区重度退化高寒草甸开展为期3年的混播试验,探讨不同牧草混播对退化高寒草甸土壤养分及生物量的影响。结果表明：不同牧草混播条件下,草甸土壤有机碳含量与全氮及不同形态氮素含量呈显著正相关（P<0.05）;草甸土壤养分含量发生显著变化（P<0.05）,EM（垂穗披碱草+呼伦贝尔苜蓿）混播的土壤养分状况最佳;草甸地上、地下生物量显著增加（P<0.05）,EM混播的效果最为显著（P<0.05）。综上,在重度退化高寒草甸恢复过程中,如采取人工草地建植手段,建议选择EM混播。     

围封对草地植被生长和土壤特性的影响研究进展

围栏封育是退化草地恢复的重要措施,对于维持草地生产力和生态系统平衡具有不容忽视的重要意义。总结围栏封育与草地植被和土壤的相互关系以及围封条件下不同类型草地植被生长和土壤特性的变化特征,指出因围栏封育下放牧牲畜的干扰消失,草地植物多样性、生物量及其分配格局、土壤理化性质以及养分有效性等易产生差异性响应,围封年限、草地类型、土壤特性和气候环境等是影响草地生产力、植被群落演替和生态系统服务功能的重要因素。     

青藏高原高寒草原放牧方式对植被、土壤及微生物群落的影响

为探究牦牛、藏羊六种不同组合放牧对土壤微生物群落结构的影响,本试验选择青藏高原高寒草原为研究对象,基于基因组扩增子技术,分析相同放牧强度不同放牧方式下植被、土壤以及土壤微生物的差异。研究结果显示,放牧显著降低植被地上生物量,其中豆科生物量降幅达到90.9%,放牧对植被地下生物量以及盖度影响较小。土壤有机质、全氮、全磷含量在牛、羊混合放牧下增加,在牛、羊单牧下降低;各放牧方式对土壤真菌Shannon指数、Simpson指数和pielou指数均没有显著影响,单牛放牧增加真菌Chao1指数和细菌的Shannon指数,而单羊放牧和混合放牧均降低细菌多样性指数;放牧显著降低了真菌担子菌门比例,不同放牧方式对细菌门水平丰度影响不大。本研究结果表明相同放牧强度下,不同牛、羊放牧组合对草地植被指标的影响差异不大,但显著改变了土壤养分含量、土壤细菌和真菌的群落组成,相比牛、羊单牧,牛羊混合放牧有助于提高土壤碳氮磷含量。     

降水对青海同德高寒草地牧草产量影响的积分回归分析

利用积分回归的基本原理,并以青海省同德县巴滩高寒草地牧草产量为例,运用积分回归分析气象要素与牧草产量的关系,确定了青海省同德县巴滩高寒草地不同生育时段的降水对牧草产量的影响效应。结果表明,降水对高寒天然草地牧草产量的影响正效应为4月上中旬、5月下旬—7月上旬和8月下旬3个阶段,降水量每增加1mm,牧草产量最大增加138.2,80.1,53.8kg/hm2;负效应为4月下旬—5月中旬和7月中旬—8月中旬2个阶段,降水量每增加1mm,牧草产量相应最多减少23.1,43.7kg/hm2。     

不同牧草品种用作绿肥对盐碱地土壤养分的影响

通过对国内外9个不同牧草品种在盐碱地进行单播及2个混播处理,测定孕穗期（孕蕾期）和压青后不同牧草品种对土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮（碱解氮）、速效钾以及pH值的影响,进而评价遴选适合在盐碱地栽培种植的牧草品种作为备选绿肥。试验结果表明：不同牧草品种均可有效提高土壤有机质含量,效果由高到低依次为甜燕2号+草原224饲用豌豆、新疆毛苕子、当地白豌豆和Savane毛苕子,分别比对照组提高了4.76倍、4.00倍、3.44倍和3.14倍;不同绿肥对土壤N、P、K的提高程度不同,以Nacre箭筈豌豆、草原224饲用豌豆、当地黑豌豆和当地白豌豆表现较好,都显著高于对照（P<0.05）;速效氮和速效钾含量在绿肥处理后都有不同程度的提高,其中新疆毛苕子、当地白豌豆和Savane毛苕子等都表现较好。不同牧草在压青后对土壤pH值有不同的影响,但Savane毛苕子、新疆毛苕子和当地白豌豆压青后均有显著降低（P<0.05）。综合各项指标来看,新疆毛苕子、当地白豌豆和Savane毛苕子比较适合作为在盐碱地种植的绿肥作物。     

放牧对草地土壤微生物的影响

土壤质量是草地生态系统生产力可持续发展的关键所在。健康的土壤必定拥有丰富的物种多样性、活跃的生命体、高效的内部养分循环及较好的抗干扰能力。土壤微生物作为土壤系统中各种生物进程的主要推动者,其作用不可小觑。因此,我们可以利用土壤微生物的数量、群落结构和多样性等特征监测土壤质量。本文综述了放牧对草地土壤微生物数量、生物量、群落结构和多样性的影响。指出通过了解土壤微生物与放牧行为间的关系,如何评估土壤质量,选取适宜的放牧梯度,完善草地管理模式,并介绍了土壤微生物群落结构和多样性研究方法的利弊。解决两个关键问题：1）土壤微生物的各种特征是如何响应放牧行为的。2）如何通过这些指标评价土壤质量,然后提出合理的放牧模式,改善和维护草地的生产力。     

黄河源区季节性湖泊湿地退化对土壤微生物碳源利用的影响

为了探讨黄河源区季节性湖泊湿地退化对土壤微生物碳源利用的影响以及土壤微生物碳源利用能力与不同环境因子的关系,本试验在黄河源区退化季节性湖泊湿地研究不同退化阶段植被特征、土壤养分变化和土壤微生物碳源利用状况。结果表明：在季节性湖泊湿地退化过程中,土壤微生物对碳源的利用存在明显的空间分异,其对酯类碳源的相对利用率最高,对单糖/糖苷/聚合物类碳源的相对利用率随退化加重呈现先升高后下降趋势;土壤微生物对单糖/糖苷/聚合物类碳源和醇类碳源的相对利用率改变是土壤微生物功能多样随季节性湖泊湿地退化而变化的主要原因;土壤全氮含量和植被盖度对微生物单糖/糖苷/聚合物类碳源的相对利用率和土壤微生物活性均有影响。该结果为黄河源区的季节性湖泊湿地退化监测和近自然修复提供科学理论依据。     

青海湖北岸不同土地利用方式对大型土壤动物群落的影响

为了解青海湖北岸不同土地利用方式对草地生态系统中土壤动物群落特征的影响,对这一地区不同样地中的大型土壤动物进行了调查。共捕获大型土壤动物657只,隶属3纲9目13个类群,优势类群为鞘翅目幼虫、双翅目幼虫和鞘翅目成虫。研究表明,青海湖北岸草地生态系统中大型土壤动物数量总体稀少,生物多样性较低,推测干旱可能是导致这一现象的主要原因。在果洛藏村样区,弃耕地中大型土壤动物类群极为匮乏,远低于3种原生草地,而补播地的土壤动物个体数显著高于(P<0.05)弃耕地,已与对应的原生草地相当,可见人为耕种对芨芨草原生草地中大型土壤动物群落具有毁灭性的破坏作用,而人工干预措施可以促进土壤动物群落的恢复进程。在烂泥湾样区,18年封育草地和6年封育草地生物量、个体数及多样性指数都无显著差别,而放牧通道内大型土壤动物生物量和个体数都显著低于以上2种封育草地类型(P<0.05),充分体现出放牧通道内植被和土壤条件恶化对大型土壤动物的不利影响。在铁路南河边滩地样区,放牧通道内大型土壤动物生物量、个体数及多样性指数与长期封育草原草甸都无显著差别(P>0.05),可能与这一样区内土壤较湿润有关。     

围栏封育对高寒草地土壤微生物特性的影响

测定并分析了夏河县桑科高寒草地围栏外及围栏内土壤微生物量及土壤微生物数量。结果表明：除0-10cm土层外,SMBC、SMBN的含量以及3类微生物的数量均为围栏内草地高于围栏外草地,其中,土壤3类微生物数量均为细菌最高,放线菌次之,真菌最低。围栏内草地,SMBC,SMBN和SMBP的含量以及3类微生物的数量均为0-10cm土层显著高于其他土层。相关性研究表明,围栏内草地SMBC,SMBN和SMBP与真菌、细菌及放线菌数量之间呈极显著正相关关系。     

氮添加对退化高寒草地土壤微生物量碳氮的影响

若尔盖高寒草地生态系统脆弱,对环境因子的改变响应敏感。本试验以若尔盖高寒退化草地为研究对象,在2015-2016年每年返青期,以尿素作为氮源在野外开展控制试验,4个氮处理分别为CK(0g·m^-2·a^-1)、N5(5g·m^-2·a^-1)、N10(10g·m^-2·a^-1)、N20(20g·m^-2·a^-1),分析了氮添加下4个不同退化程度的高寒草地土壤微生物量碳氮以及土壤理化性质的变化规律,探讨若尔盖高寒草地对氮添加的响应机制,旨在为脆弱生境草地的治理与恢复提供参考。结果表明,不同退化草地的土壤微生物量碳氮对氮添加的敏感性随退化程度加剧而逐渐降低。氮浓度20g·m^-2·a^-1处理下土壤微生物量碳氮含量变化趋势发生显著变化:轻度退化草地>未退化草地>中度草地>重度退化草地。相关分析表明,土壤微生物量碳氮与速效磷、硝态氮、全氮、全磷、有机碳具有显著正相关,可在一定程度上表征土壤养分状况。氮添加下,土壤微生物量碳氮与土壤理化性质的相关关系发生变化,尤其在N20处理下土壤微生物量碳、氮与其他理化因子间无显著相关关系,需要进一步从土壤微生物对土壤养分的吸收利用方面解释其原因。氮浓度变化显著改变土壤微生物C/N:CK重度退化草地的土壤微生物量碳氮比显著高于其他3个退化样地。N5和N10条件下不同退化草地土壤微生物C/N无显著差异,而N20处理下未退化草地土壤微生物C/N与CK比显著提高33.7%,而重度退化草地与CK比下降了62.5%,说明氮添加在一定程度上对土壤微生物的组成和群落结构产生了影响。     

基于群落结构及土壤理化性质对围封7年青藏高原东南缘高山草地的综合评价

过度放牧作为青藏高原长期存在的人为干扰方式,严重地破坏了高山草地生态系统的结构及其功能。简便有效的围栏封育方式广泛应用于退化草地的修复过程中,但其修复效果存在两面性,因此系统科学地评估草地围封后的质量状况至关重要。本研究针对围封7年的青藏高原东南缘退化高山草地,基于围栏与放牧处理之间的草地群落生物量、物种多样性及土壤理化性质的差异对比,对草地质量进行了综合评估。结果表明:1)通过围栏修复7年后,围栏内大部分土壤理化指标有所改善,但仅有硝态氮含量差异达到显著水平;2)围栏内地上生物量和凋落物量均显著高于放牧区,分别增加了35.73%和65.75%,而围栏内外的物种多样性无显著性变化;3)采用主成分分析法对土壤质量进行评估,发现围栏内土壤质量有所改善,其综合得分(0.1)高于放牧区(-0.02),同时利用草地各项指标的变化与其权重值之间的关系对草地进行综合质量评估,发现围封7年后草地综合质量得到一定程度的恢复(相对得分为0.209),更多归因于土壤理化性质的改善。研究表明,围栏7年后退化高山草地质量有所提高。针对其修复作用的时效性,需实际应用中定期评估草地的修复状况,以达到围栏的最优实施效果。     

不同利用方式对豫西黄土丘陵区土壤微生物生物量及群落结构特征的影响

以豫西黄土丘陵区乔木地、灌木地、果园、弃耕地和耕地土壤为对象,应用磷脂脂肪酸(PLFA)方法,研究了不同土地利用方式对土壤微生物生物量及其群落结构特征的影响,结果表明,与耕地相比,乔木地和灌木地土壤微生物量碳(MBC)含量分别提高了225.38%和265.73%(P<0.05),微生物量氮(MBN)含量分别提高了206.19%和245.03%(P<0.05),MBC/TOC值显著提高了2.89和3.00(P<0.05),MBN/TN值显著提高了5.05和5.57(P<0.05);果园土壤微生物量碳、微生物量氮含量和MBN/TN值分别提高了107.80%,84.99%和1.23(P<0.05);弃耕3年地土壤微生物量碳、氮、磷与耕地无显著差异(P>0.05)。乔木地和灌木地土壤细菌的PLFA含量增加了17.87%和17.18%(P<0.05),真菌增加了24.27%和28.45%(P<0.05);果园土壤细菌PLFA含量增加了9.04%(P<0.05);弃耕3年地土壤细菌、真菌和放线菌的PLFA含量与耕地之间均无显著差异(P>0.05)。乔木地和灌木地土壤的Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数显著提高(P<0.05),Simpson优势度指数显著降低(P<0.05)。不同利用方式地土壤细菌、真菌及放线菌的PLFA及总PLFA与土壤总有机碳、微生物量碳,全氮、速效氮、微生物量氮,容重显著正相关(P<0.05)。以上结果说明相对于耕地、弃耕地和果园土壤,乔木地和灌木地土壤微生物多样性均提高,不同微生物物种的个体数量分布均匀,群落结构相对稳定,因此这两种利用方式对土壤质量以及微生物群落结构多样性的改良效果更佳。不同土地利用方式引起营养元素的投入和土壤结构的变化是造成微生物群落结构变化的主要原因之一。     

不同管理措施对高寒草甸土壤微生物量的影响研究

采用氯仿熏蒸浸提法对玛曲高寒草甸4种管理措施(不围栏、围栏、围栏+施肥、围栏+补播)土壤微生物量碳(SMBC)、氮(SMBN)和磷(SMBP)连续4年(2011-2014年)变化动态进行研究,结果表明,1)同一年份,不同管理措施,相同空间层次,土壤微生物量表现为:围栏+补播>围栏+施肥>围栏>不围栏(0~20 cm)和围栏+施肥>围栏+补播>围栏>不围栏(20~40 cm);同一年份,相同管理措施,不同空间层次(0~20 cm,20~40 cm),土壤微生物量表现为0~20 cm>20~40 cm, 一般前者为后者的1.22~3.39倍。2)不同年份,相同管理措施,相同空间层次(0~20 cm,20~40 cm),除不围栏(0~20 cm)SMBC外,土壤微生物量年际变化表现为2011至2012年上升至最大值,之后下降;不同年份,相同管理措施,不同空间层次(0~20 cm,20~40 cm),0~20 cm土壤微生物量年际变化幅度大于20~40 cm。土壤微生物量与气温呈负相关关系,土壤微生物量与降水量呈显著正相关关系。运用综合指数法计算出不同管理措施下土壤质量综合指数,其值排序为:围栏+补播>围栏+施肥>围栏>不围栏。围栏+补播对土壤的改善效果明显优于其他3种措施,是玛曲高寒草甸生态恢复的重要途径。     

两种土壤改良剂对3种牧草生长及土壤含水量的影响

在盆栽试验条件下种植雀稗(Paspalum thunbergii)、黑麦草(Lolium perenne)、拉巴豆(Dolichos lablab),研究土壤改良剂对喀斯特不同品种牧草生长及土壤含水量的影响。在相同的土壤条件及水分管理状态下,3种牧草的生物量存在明显的差异,尤其是秸秆炭处理的3种牧草平均值分别为1.57、0.25、7.70 g·株-1,具体表现为拉巴豆>雀稗>黑麦草;但土壤含水量的变化存在显著差异(P<0.05),种植雀稗的平均土壤含水量最高分别比黑麦草和拉巴豆高15.4%和31.1%,雀稗的土壤持水能力明显高于拉巴豆。土壤添加5%秸秆炭后,在连续10 d不降雨的条件下,雀稗、黑麦草和拉巴豆的平均土壤含水量分别比对照高17.9%、17.4%和19.8%。本研究显示,施用秸秆炭对牧草生长具有促进作用,尤其是雀稗在秸秆炭处理下的生物量分别比对照和秸秆提高了9.5%和30.6%,种植雀稗有利于提高喀斯特土壤含水量,秸秆炭添加后其提高效果更显著。     

利用方式对兰州南部山区林草地土壤特性的影响

以兰州南部山区林草地不同利用方式——陡坡耕地、陡坡撂荒(1年、5年和10年)和撂荒辅以人工造林(30年)为对象,研究不同利用方式对林草地主要植被种类和盖度、土壤化学特性(有机质、全氮、碱解氮和速效钾等)和微生物量(碳、氮和磷)的影响。结果表明,不同利用方式下的植被种类、植被盖度差异较大,撂荒辅以人工造林(30年以上)物种丰富度和盖度最高,撂荒10年次之,撂荒1年最小且形成以蒿类为主的不稳定杂类草群落。土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量:撂荒辅以人工造林(30年)＞撂荒10年＞撂荒5年＞撂荒1年＞陡坡耕地;土壤速效磷、pH值和CaCO3含量:陡坡耕地＞撂荒1年＞撂荒5年＞撂荒10年＞撂荒辅以人工造林(30年)。随耕地年限的增加,土壤微生物量碳和氮变化趋势相似,即:撂荒辅以人工造林(30年)＞10年＞撂荒5年＞荒撂1年＞陡坡耕地;土壤微生物量磷含量的变化趋势:撂荒辅以人工造林(30年)＞陡坡耕地＞撂荒10年＞撂荒1年＞撂荒5年。土壤微生物量碳、氮与有机质、全氮及碱性氮呈极显著正相关(P0.01),与碳酸钙、速效磷呈显著负相关(P0.05),微生物量磷与碳酸钙呈显著负相关(P0.05)。     

围封对青海湖流域高寒草甸植被特征和土壤理化性质的影响

以青海湖流域退化的高寒草甸2个草地类型为对象,比较分析了围封2年样地植物群落生物量、群落结构和土壤理化性质的变化。结果表明,1）围封后高山嵩草和矮生嵩草的地上生物量较放牧地分别增加了33．8％和31．5％;且禾本科植物生物量的比例显著增加,杂类草的比例降低。2）功能群多样性指数和均匀度指数显著增加。3）围封2年后,2个草地型0～10 cm 土层土壤有机碳含量分别增加了10．15％和12．74％,10～30 cm 土层均无显著变化;矮生嵩草草地0～10 cm 土层土壤全磷含量增加了16．13％,其余无显著变化;表层土壤容重分别降低了6．61％和6．25％,pH 值降低了4．04％和3．69％,10～30 cm 土层均无显著变化;土壤全磷含量在各土层均无显著变化。