围封对荒漠草原不同植物群落土壤微生物及酶活性的影响

通过对宁夏荒漠草原4种典型植物群落0~10、10~20、20~30 cm厚土层微生物数量及土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶4种土壤酶活性特性进行研究,揭示了围封对荒漠草原不同植物群落三大微生物菌群及土壤酶活性特征的影响。结果表明:围栏内外,4种植物群落土壤中均以放线菌占优势,其次是细菌,真菌最少。土壤微生物总数在土壤表层显著高于深层,而不同群落类型的同一土层各土壤微生物数量差异显著(P0.05),蒙古冰草群落围栏内外土壤微生物数量最多、白草群落次之、苦豆子群落最少,且4种不同植物群落围栏内土壤微生物总数均高于围栏外。同一群落类型不同土层4种酶活性在围栏内外表现不同。围封影响了不同群落类型土壤微生物数量与土壤酶活性之间的关系,围封对针茅群落影响最大,对苦豆子群落影响最小。     

荒漠草原4种典型植物群落枯落物输入对土壤呼吸的影响

采用动态密闭气室分析法,对荒漠草原4种典型植物群落（蒙古冰草群落、赖草群落、甘草群落、沙蒿群落）土壤呼吸进行了测定,运用数理统计的方法得到了枯落物输入对土壤呼吸的贡献量及其与环境因子的关系。结果表明:土壤呼吸日变化呈“单峰”曲线,有枯落物输入的土壤呼吸速率显著高于无枯落物输入的土壤呼吸;4种群落枯落物对土壤呼吸CO2的贡献量依次为:甘草群落（0.095 g/（m2•h））蒙古冰草群落（0.083 g/（m2•h））赖草群落（0.076 g/（m2•h））沙蒿群落（0.041 g/(m2•h)）,枯落物呼吸日贡献量与地表温度呈线性正相关。枯落物呼吸贡献量的季节变化规律呈“双峰”曲线,2次峰值分别出现在7月与9月,9月枯落物呼吸贡献量最大,分别为0.13、0.14、0.12、0.12 g/(m2•h);枯落物呼吸季节贡献量与土壤含水量呈线性相关,与土壤表层温度呈对数相关。      

季节性放牧对补播改良荒漠草原植物群落地上生物量及物种多样性的影响

放牧是影响天然草原植物生产力、群落组成与多样性的主要生物因子之一。以补播改良荒漠草原为研究对象,通过比较禁牧、夏季放牧和夏秋放牧处理对植物地上生物量、群落组成和多样性的变化,分析补播草地区域与原生植被区域对季节性放牧的响应。结果表明,夏秋放牧处理降低草原植物群落地上生物量与物种丰富度。补播草地区域,夏秋放牧显著降低优势植物蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)和沙打旺(Astragalus adsurgens)地上生物量;夏季放牧对蒙古冰草(A.mongolicum)地上生物量无影响。原生植被区域,夏秋放牧降低蒙古冰草(A.mongolicum)地上生物量,2种处理对牛枝子(Lespedeza potaninii)地上生物量无显著影响。补播草地区域,家畜喜食蒙古冰草(A.mongolicum)、达乌里胡枝子(L.davurica)和沙打旺(A.adsurgens)。原生植被区域,放牧前期家畜喜食牛枝子(L.potaninii),放牧后期蒙古冰草(A.mongolicum)、牛枝子(L.potaninii)均被喜食。夏季...     

不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及与地上植被的关系

【目的】土壤微生物数量和酶活性是土壤质量和生态系统功能变化的敏感指标,是判别干扰条件下土壤生态系统退化的重要生物学指标。研究不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及其与地上植被的关系,以了解放牧作用下草原土壤与植被退化的过程和机制,为退化草地生态恢复提供理论依据。【方法】以呼伦贝尔草甸草原肉牛控制放牧试验为平台,分析4种不同放牧强度（对照区G_0.00：0.00 Au·hm^-2、轻度放牧G_0.23：0.23 Au·hm^-2、中度放牧G_0.46：0.46 Au·hm^-2、重度放牧G_0.92：0.92 Au·hm^-2）下温性草甸草原地上植被、土壤微生物生理群数量以及土壤酶活的特性,并探讨土壤生物性状与地上植被指数的相关性。【结果】氨化细菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌的最高值出现在轻度放牧G_0.23处理,好气性固氮菌、嫌气性固氮菌在中度放牧G_0.46处理最多。随着放牧强度的增加,除过氧化氢酶外,碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶均随放牧压力的增加显著降低（P＜0.05）,植被盖度、群落生物量、植被多样性指数明显下降。各土壤微生物数量（除硝化细菌外）与地上植被物种丰富度、植被盖度、群落多样性指数、生物量均成正相关;碱性磷酸酶和脲酶均与植被盖度、群落多样性指数、群落生物量显著正相关（P＜0.05）。【结论】不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状出现了不同程度的变化,土壤酶活性比微生物生理群数量更能表征土壤生态系统当前所处状态,其同地上植被指数有更好的相关性。     

围封条件下荒漠草原4种典型植物群落枯落物输入对土壤理化性质的影响

采用野外原位实验和室内控制实验相结合的方法研究了围封条件下荒漠草原4种典型植物群落(沙芦草群落、甘草群落、赖草群落和沙蒿群落)枯落物分解对土壤理化性质的影响。结果表明:荒漠草原4种典型植被群落围封内枯落物蓄积量显著高于围封外,枯落物的蓄积增加了土壤的持水量,但枯落物的分解短期内对土壤体积质量、孔隙度及持水性能影响较小;枯落物在分解过程中,由于积累了大量腐殖酸导致了pH值降低,且土壤的pH值也呈降低趋势,但变化幅度不大,与枯落物pH值呈现一定的拟合效果;枯落物输入短期内对土壤全氮和有机碳有正效应。荒漠草原枯落物蓄积与分解能有效改善土壤中的水分运移与空间分布,并为土壤注入更多的有机质和养分元素,从而改变土壤理化性质。"退耕还草""封栏封育"等国家重大生态工程地实施对荒漠草原植被与土壤的恢复产生了积极的影响。     

宁夏荒漠草原典型群落的植被特征及其优势植物的水分利用效率

通过系统调查宁夏盐池县研究区在雨季前后蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)和短花针茅(Stipa breviflora)群落植被特征,分析研究群落生境土壤含水量、优势植物叶片的碳稳定同位素组成(carbon stable isotopic composition,δ13C)、叶片相对含水量和脯氨酸含量的变化,探讨荒漠草原植物群落特征和植物对水分利用的差异,为荒漠草原地区优良乡土牧草的筛选和利用提供理论与技术依据。结果表明:蒙古冰草、甘草、短花针茅和牛枝子(Lespedeza potaninii)为群落优势种,猪毛蒿(Artemisia scoparia)为主要伴生种,群落中C3植物居多,优势种均为C3植物。雨季期间降水量使群落物种丰富度、多样性指数及土壤含水量均明显增加。降水量对上述5种植物叶片的δ13C值、脯氨酸含量和相对含水量的影响显著,且与不同物种之间有显著的交互作用,5种植物之间也呈现显著的种间差异。其中,甘草的水分利用效率最高,蒙古冰草的抗脱水能力较强,牛枝子和猪毛蒿具有较强的渗透调节能力,短花针茅具有稳定的水分利用效率。由相关性分析可知,植物的δ13C值与土壤含水量呈极显著负相关,与叶片脯氨酸含量和相对含水量呈显著正相关。总之,降水量显著影响了群落植被物种组成数量、结构及优势植物的水分利用效率和利用方式,其中,甘草最节水,猪毛蒿和短花针茅的水分利用比较保守,蒙古冰草和牛枝子具有灵活的用水模式。     

希拉穆仁草原植被和土壤对人为干扰的响应

[目的]为科学地利用和保护有限的草地资源提供参考依据。[方法]从植被和土壤2方面研究3种人为干扰:3年围栏封育(围封)、自由放牧(放牧)和草原旅游(旅游)对希拉穆仁草原的影响。[结果]3种不同类型区内植被总盖度、植物种数、平均高度、地上生物量均为围封区>放牧区>旅游区,围封区各指标分别高于放牧区29.2%、43.8%、41.4%、28.7%,高于旅游区70.7%、64.3%、152.3%、84.2%;土壤表层养分受干扰影响明显,围封区各养分指标高于放牧区和旅游区,各区土壤养分含量随土层深度的增加有减小趋势;不同干扰条件下,植被盖度、物种数、平均高度、地上生物量与土壤理化性质指标分布均呈现出一致的正相关关系。[结论]放牧和旅游活动加速了草原植被和土壤的退化,围栏封育措施使草原植被和土壤得到了明显的恢复。     

放牧与围栏内蒙古针茅草原土壤微生物量碳、氮变化及微生物群落结构ＰＬＦＡ分析

以内蒙古贝加尔针茅草原、大针茅草原和克氏针茅草原为研究对象,采用磷脂脂肪酸（PLFA）分析方法研究了放牧与围栏条件下内蒙古针茅草原土壤微生物生物量和群落结构特征的变化情况。研究表明放牧与围栏草地土壤微生物量和群落结构差异显著。氯仿熏蒸法分析结果表明内蒙古针茅草原土壤微生物生物量碳的含量介于166.6~703.5 mg·kg-1之间,微生物生物量氮含量介于30.34~92.15 mg·kg-1之间,其中贝加尔针茅草原土壤微生物量碳、氮最高,大针茅草原次之,克氏针茅草原则最低。放牧条件下,贝加尔针茅草原、大针茅草原土壤微生物量碳、氮显著低于围栏草地,克氏针茅草原则无显著变化。PLFA分析结果显示,内蒙古针茅草原土壤微生物群落PLFAs种类、含量丰富,共检测出28种PLFA生物标记磷脂脂肪酸,并且以直链饱和脂肪酸和支链饱和脂肪酸为主,相对含量占总量的2/3左右,其中贝加尔针茅草原土壤微生物含量最丰富,其围栏样地土壤的PLFA含量达到27.3 nmol·g-1,大针茅草原和克氏针茅草原依次降低。围栏条件下,各类型草原土壤细菌脂肪酸与总PLFA含量均显著高于放牧草地,真菌脂肪酸含量则因草原类型不同各有差异;放牧导致各类型草原革兰氏阳性细菌PLFAs/革兰氏     

毛乌素沙地生物土壤结皮对油蒿群落土壤酶活性的影响

  目的  通过研究生物土壤结皮对毛乌素沙地油蒿群落土壤酶活性的影响，探究半干旱区不同类型生物土壤结皮对土壤养分周转的作用，为认识生物土壤结皮对沙地植被恢复的影响提供理论参考。  方法  以宁夏盐池毛乌素沙地油蒿灌丛间的裸地、地衣结皮和苔藓结皮为研究对象，分析油蒿灌丛间裸地土壤（0 ~ 5 cm）、地衣结皮层和苔藓结皮层（0 ~ 1 cm）及其下层土壤（1 ~ 5 cm）的土壤理化性质和土壤酶活性的变化特征。  结果  （1）地衣结皮层和苔藓结皮层均显著改善油蒿灌木群落的土壤理化性质，且苔藓结皮层改善作用更为明显。地衣结皮层和苔藓结皮层相比油蒿灌丛间裸地，土壤有机碳含量（SOC）分别提高3.30倍和6.51倍，微生物量碳含量（MBC）分别显著提高2.79倍和6.58倍，微生物量氮含量（MBN）分别显著提高3.49倍和12.73倍，全氮含量（TN）分别提高2.67倍和4.46倍，全磷含量（TP）分别显著提高1.82倍和2.06倍。生物土壤结皮下层土壤与灌丛间裸地相比微生物量氮（MBN）、TN和TP之间无显著差异，MBC显著降低。（2）与油蒿灌丛间裸地相比，地衣结皮层和苔藓结皮层显著提高了土壤转化酶和脲酶活性，其中，地衣结皮层分别提高转化酶和脲酶活性3.58倍和2.80倍。苔藓结皮层显著提高转化酶活性4.23倍。碱性磷酸酶活性则无显著影响。另外，生物土壤结皮层下土壤3种酶活性均无显著提高。（3）土壤理化性质显著影响3种土壤酶活性。SOC、MBC、MBN、TN和TP与土壤转化酶活性呈显著正相关，pH与土壤转化酶活性显著负相关。SOC、MBN和TP与土壤脲酶活性显著正相关。pH与土壤碱性磷酸酶活性显著负相关。  结论  地衣结皮和苔藓结皮均能加速油蒿灌丛土壤碳素周转；氮素周转则主要由地衣结皮调控。另外，仅结皮层能提高油蒿群落养分周转。研究结果表明，生物土壤结皮可以加速油蒿群落间土壤养分的周转和提高土壤质量，促进该区域植被和荒漠生态系统的恢复。      

宁夏荒漠草原不同坡位群落特征研究

采用样线调查法,对宁夏封育的退化荒漠草原进行植被调查.对不同生境群落物种组成进行PCA（principal components analysis）排序.结果表明：在整个采样尺度上,不同生境群落植被组成存在差异,不同坡位导致植被类型在小范围内发生明显替代,这种替代来自于不同生活型的物种之间;群落建群种为针茅、赖草、胡枝子等优良牧草;一二年生草本、多年生杂类草的比例有一定程度的增加;老瓜头、刺叶柄棘豆等荒漠草原退化的指示种在群落中的比例减小.     

吉林省西部地区苏打盐渍化草原不同利用方式对土壤肥力质量的影响

不同利用方式对土壤肥力质量有着重要的影响.选取吉林省西部地区盐渍化草原5种不同利用方式:放牧草原、围栏草原、旱田、新开水田、老水田,分析测定了土壤的主要养分,并利用土壤质量指数法(QI)和土壤退化指数法(DI)定量研究方法分析了这5种土壤肥力质量和土壤肥力退化指数.结果表明:放牧草原QI值为22.56%、围栏草原66.56%、旱田11.90%、新水田77.11%、老水田82.34%;以放牧草原为基准其退化指数显示:旱田为负值,其他利用方式均为正值,水田和围栏草原值较高.结果均揭示水田和围栏草原土壤肥力质量较高,而放牧草原和旱田土壤肥力质量较低,呈退化趋势.     

不同盐碱化草地土壤微生物差异及其与盐分和养分的关系

松嫩平原西部是我国苏打盐碱化草地的主要分布区,地表植被常呈斑块化分布,不同植被下土壤盐碱化程度迥异。通过植被进行土壤盐碱化诊断分级具有快速、直观的优点,但首先必须建立植被与土壤指标间的量化关系。采用田间取样调查的方法分析了不同草地类型下土壤盐分、养分及微生物的差异,并利用相关分析和聚类分析等统计方法阐明了采用植被进行土壤盐碱化分级的科学性。结果表明:不同盐碱化草地土壤盐分、养分、微生物数量及酶活性存在显著差异(P0.05),羊草草地土壤盐分最低,养分、土壤微生物数量及酶活性最高;盐碱裸地土壤盐分最高,养分、土壤微生物数量及酶活性最低;聚类分析结果显示,羊草草地属于轻度盐碱化,芦苇和虎尾草草地为中度盐碱化,碱茅、碱蓬草地和盐碱裸地为重度盐碱化。     

围封对希拉穆仁草原植被和土壤种子库的影响

围栏封育有利于受损草地生态系统的恢复。通过在希拉穆仁草原进行5年的围封试验,对样地的植被和土壤种子库进行连续监测的方法,研究围封对退化草地的地上植被与土壤种子库的综合修复效果。结果表明:①围封样地植被产量、盖度和高度等生产性能明显高于重牧样地。种类数和Shannon-Wiener生物多样性指数则围封样地低于重牧样地。围封样地中克氏针茅和羊草等优质牧草占优势,重牧样地中冷蒿、银灰旋花和猪毛菜等劣质牧草占优势。②降水量是影响年际间土壤种子库状况的主要因素。围封可促进草地土壤中各种植物种子的积累。围封样地土壤种子库中克氏针茅占多数,重牧样地劣质牧草种子占多数。围封可提高草地生产性能和土壤种子库的积累,但长此以往不利于草地生物多样性,因此应适当中轻度放牧以提高草地的生物多样性。     

放牧强度对荒漠草原淡栗钙土水分、养分及生物量的影响

本试验比较研究了放牧强度的对内蒙古荒漠草原的土壤水分、养分以及地上生物量的影响,结果表明:轻牧(LG)处理土壤速效氮、磷的含量显著高于对照区(CK)、中牧(MG)和重牧(HG)处理。土壤水分表层大致呈现出:CK>LG>MG>HG。而深层土壤水分呈现相反的结果。随着放牧强度的增加,植物地上生物量逐渐下降,群落高度降低,尤其是一些优势种以及杂草生物量及其所占比例减少,LG对地上植物生物量影响不大。土壤各因子之间及其与生物量之间都有正相关关系,并且大部分指标之间都达到了显著水平。而生物量与有机质之间极显著正相关。本研究结果显示围栏封育和适度放牧有助于土壤水分、肥力和地上生物量的保持和提高。     

宁夏盐池沙地土壤水分条件与植被分布格局

以宁夏盐池沙地为对象,研究了沙地水分条件与植被分布格局的关系。通过对2002年和2003年样地调查数据的分析,运用烘干法和L 520型中子仪对不同坡位的土壤水分含量进行测定,研究结果表明,有植被覆盖地段的30 cm和60 cm土层的土壤含水量比裸地低约10%,其变化幅度也由于植物不同生长阶段耗水量的不同而比裸地剧烈,特别是植物根系密集的30 cm土层。土壤含水量的高低决定了该区域的植物种类。选择的10块样地中,只有耐旱能力很强的苦豆子生长在含水量较少的沙丘顶部,主要伴生种只有沙蓬和赖草,赖草、沙蒿、猫头刺和柠条6块样地均分布在水分条件相对较好的沙平地,主要伴生种有10种。土壤含水量与地表植被相互作用、相互制约,沙地的水分条件决定了植被分布的格局。     

基于土壤微生物生物量碳和酶活性指标的土壤肥力质量评价初探

土壤质量评价是分析土壤管理措施对土壤质量影响的最重要的手段。以松嫩平原草地为对象,分析玉米地、苜蓿地、自然恢复草地、羊草地和羊草割草地5种利用方式短期(4年)内土壤微生物生物量碳含量以及过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的变化,采用土壤质量指数法对不同土地利用方式下的土壤肥力质量进行定量评价,探讨基于土壤微生物生物量碳和酶活性指标的土壤肥力质量变化的原因。结果表明,土地利用方式对土壤微生物生物量碳含量、脲酶活性和蔗糖酶活性具有极显著(P0.01)的影响,而对过氧化氢酶活性和碱性磷酸酶活性没有显著影响。草地恢复明显提高了土壤微生物生物量碳的含量与土壤酶的活性,其中蔗糖酶活性增加幅度最大,4种草地利用方式的敏感性指数均大于1.94,响应最敏感,而过氧化氢酶活性的增加幅度最小,4种草地利用方式的敏感性指数均小于1.13,响应最差。苜蓿地、自然恢复草地、羊草地和羊草割草地中分别有4个、3个、2个和1个土壤微生物指标的敏感性指数大于1.5,研究区内种植苜蓿对土壤微生物指标的改善作用最大。线性与非线性土壤质量指数间具有极显著的正相关关系,表明它们均能准确的反映出土地利用变化对土壤肥力质量的影响。草地恢复显著提高了研究区内的土壤肥力质量,其中苜蓿地的土壤质量指数最高,其线性和非线性土壤质量指数分别为0.89和0.60,自然恢复草地、羊草割草地和羊草地次之,玉米地最低,其线性和非线性土壤质量指数仅为0.55和0.30。研究表明,在松嫩平原土壤条件较差的地区种植苜蓿可能是改善土壤肥力质量最佳的利用方式之一。     

我国热区农田土壤养分时空分布研究——以海南省东方市为例

[目的]揭示海南省东方市耕地土壤养分时空分布特征并分析其成因,为热区耕地土壤养分管理提供思路.[方法]采用野外调查、采样和室内分析相结合的方法,在分析土壤养分含量基础上,阐述土壤养分现状,并与全国第二次土壤普查结果进行对比,探讨区内土壤养分分布时空变化规律.[结果]东方市耕地土壤总体呈弱酸性,pH为5.49;土壤养分含量空间分布不均,土壤有机质、大量元素（氮、磷、钾）和中量元素（钙、镁、硫）含量为中等偏下,土壤有效硼和有效锌含量较丰富;与我国第二次土壤普查结果相比,该市土壤酸化特征明显,土壤有机质含量降低显著,降幅为6.0 g/kg,土壤有效磷含量提高15.2 mg/kg.[结论]东方市耕地土壤养分含量总体水平为中等偏下且土壤养分含量空间分布不均,土壤酸化和养分含量分布不均主要与气候、母质分布和施肥不平衡有关.     

不同植被土壤有机碳、微生物及土壤呼吸的变化特征

通过时不同植被土壤有机碳、微生物及土壤呼吸的变化规律分析得出：不同植被间土壤有机碳含量差异显著（p〈0．05）。且种植高丹草更有利于增加土壤的有机碳;不同植被闻土壤细茼数量差异显著（p〈0．05）,土壤细菌数量平均值比较为：玉米〉高丹草〉苜蓿〉裸地;不同植被土壤CO2排放通量的峰值均出现在7月份,峰值大小表现为：高丹草〉苜蓿〉玉米〉裸地,不同植被间土壤CO2排放通量差异显著（p〈0．05）。