不同退化程度高寒草地土壤微生物量碳特征分析

为了探讨不同退化程度高寒草地土壤微生物量碳分布变化规律,在具有典型退化特征的高寒草甸与高寒草原研究样地开展野外调查,采集土壤样品,进行室内土壤微生物量碳等指标的测定。结果表明,不同退化程度草地间土壤微生物量碳含量达极显著差异(P0.01),土壤微生物量碳含量随高寒草地退化加剧呈降低趋势,高寒草甸草地与高寒草原草地土壤微生物量碳含量在轻度至极度退化程度下存在极显著差异(P0.01),高寒草甸草地土壤微生物量碳含量为249.18~359.32mg/kg、高寒草原草地为243.11~326.44mg/kg。各退化程度下,土壤微生物量碳不同土层间均达极显著差异(P0.01),呈0~10cm10~20cm20~30cm的变化趋势,土壤微生物量碳含量0~10cm土层较20~30cm下降速度更快,高寒草甸草地各土层微生物量碳含量均高于高寒草原草地。高寒生态条件下,草地退化对土壤微生物量碳具有较为明显的影响。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化阶段土壤养分的变化

【目的】研究巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤理化性状、土壤养分特征,为退化草地合理利用提供理论依据。【方法】采用常规土壤理化性质测定方法,对巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、土壤水分及容重等特征进行分析。【结果】随着草地退化程度的加剧,土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、含水量均呈下降趋势;而容重和pH值呈增加趋势;与未退化草地相比,重度退化草地土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和含水量分别降低了25.22%~31.96%、37.69%~48.44%、28.00%~30.24%、35.53%~52.47%、33.89%~44.84%和35.44%~57.62%;重度退化草地20~30 cm土层速效钾含量显著高于未退化草地,是未退化草地的1.96倍;全钾含量对退化程度的响应不明显(P>0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤养分含量明显下降。     

辽河保护区不同土地利用方式下土壤的有机碳含量特征

基于野外调查采样和室内分析,研究辽河保护区3种土壤类型(草甸土、潮土和沼泽土)、4种土地利用方式(旱田、水田、林地和草地)下土壤总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳的含量特征。结果表明,辽河保护区不同土地利用方式下土壤的总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳含量差异显著(P0.05),旱田和水田土壤的总有机碳和微生物生物量碳含量均显著高于林地和草地的,草地土壤溶解性有机碳含量显著高于旱田、水田和林地的。草甸土不同土地利用方式下土壤的总有机碳含量、溶解性有机碳含量和微生物生物量碳含量均随剖面深度(0~60 cm)的增加呈逐渐降低的趋势。相关性分析结果表明,土壤总有机碳含量与微生物生物量碳含量呈极显著正相关(P0.01),二者与土壤溶解性有机碳含量的相关性无统计学意义。结果表明土地利用方式的改变将影响到辽河流域土壤有机碳的存在形态和含量。     

高寒草甸不同退化程度土壤的养分研究

[目的]探讨不同退化高寒草地土壤营养成分含量的变化规律及其草地退化、土壤退化之间的关系,为退化草地土壤系统的恢复治理提供可靠的依据。[方法]对青海省果洛州玛沁县高寒草甸不同退化程度土壤养分进行分析。[结果]随着退化程度的加剧,土壤养分含量在0~30 cm内随着土壤深度的增加而减小,而相同层次的土壤养分含量则随着退化程度的加剧而降低;土壤含水量在轻度退化、中度退化和重度退化高寒草甸的0~10 cm土层内差异极显著(P<0.01),而在10~30 cm土层内变化差异不显著(P>0.05)。[结论]随着高寒草地退化程度的加剧,土壤营养成分含量和土壤含水量呈显著性下降趋势。这主要与高寒草地退化、土壤退化有关。因而,在高寒草地恢复治理过程中,根据不同退化阶段应采取不同的恢复治理措施,特别是根据土壤养分的变化状况采取不同的施肥策略,改善土壤理化性状,加速退化草地的恢复进程。     

新疆伊犁地区典型草地土壤无机碳分布特征

干旱区草地土壤无机碳(SIC)分布特征对研究干旱区草地生态系统碳循环具有重要作用。基于新疆伊犁地区6种典型草地土壤剖面无机碳含量的实测数据,分析了不同类型草地的SIC分布特征及其影响因素。结果表明,0~100cm土壤深度内,SIC含量随着海拔的升高而降低(P<0.05),表现为高寒草甸<温性山地草甸<温性草甸草原<温性草原<温性荒漠草原<温性荒漠;从土壤剖面垂直变化来看,除高寒草甸随着土层深度的加深无明显变化外,其他各类型草地SIC含量均随着土层深度的加深而增大。土壤无机碳密度(SICD)随着海拔的升高而降低,随土层深度的加深呈增加趋势;各类型草地土壤无机碳主要分布在底层(50~100cm),所占比例达67.1%~86.5%;100cm内,SICD为0.30~19.30kg/m2,平均SICD为12.21kg/m2。SIC含量与土壤容重随着土层深度的加深相关性逐渐增大,在20~100cm达到极显著正相关;而与土壤pH值间表现出极显著正相关,与土壤电导率(EC)仅在土层20~30cm达到极显著正相关。     

那曲县主要草地类型土壤有机碳特征分析

【目的】本文研究了藏北草原主要草地类型土壤有机碳含量的时空变化特征。【方法】按照随机布点方式对那曲县3种不同草地类型连续2年、每年3次进行采样,分析其土壤有机碳含量、垂直分布特征、年度及年际变化规律。【结果】土壤有机碳在各土层的含量均为高山嵩草草甸紫花针茅草地青藏苔草草地。青藏苔草草地土壤有机碳含量在各土层间无显著差异;紫花针茅草地土壤有机碳含量在0~5 cm土层最低,与其余各层土壤有机碳含量有显著差异(P0.05),在(5~10,10~15,15~20,20~25 cm)土层间不存在显著差异;高山嵩草草甸土壤有机碳,0~5 cm土层有机碳含量与其余土层具有极显著差异(P0.01),(5~10,10~15,15~20,20~25 cm)各土层与相邻土层间无显著差异,与其余土层有极显著差异(P0.01)。青藏苔草草地在(15~20,20~25 cm)土层中有机碳含量年度范围内有显著差异(P0.05)。各草地类型不同土层中有机碳含量的年际变化均无显著差异。【结论】在某些特殊气候条件下,由于土壤有机碳含量本来就很低,在植物的同一生长周期内的不同生长阶段间土壤有机碳含量变化会出现显著差异,但是在不同生长周期间土壤有机碳含量又能保持相对稳定。     

武功山退化草甸养分分布格局及相关性

以江西省武功山山地草甸为研究对象,分析不同海拔高度(1 600~1 900 m)、不同土壤深度(0~20 cm、20~40 cm)、不同退化程度草甸下土壤养分分布特征以及有机碳、土壤其他养分间的相关关系,结果表明:(1)武功山不同土壤养分相同海拔不同土层间整体差异显著,呈现出表聚性特征,相同土层不同海拔间整体呈垂直分布规律;(2)土壤有机碳与土壤全氮、碱解氮和速效钾之间存在极显著正相关。土壤有机碳与土壤全磷、速效磷和p H值间则无明显的相关性。明确了武功山山地草甸土壤不同海拔间有机碳和各养分间的分布规律,揭示了土壤有机碳与其他土壤养分间的相关关系,研究结果为武功山山地草甸的植被和生态修复提供了理论依据。     

青藏高原5种类型土壤细菌群落结构差异

于2015年8月采集青藏高原5种类型(栗钙土、山地草甸土、黑钙土、灰漠土和灰褐土)的15 cm土壤,采用Illumina高通量测序技术研究土壤细菌群落结构及多样性,并结合土壤因子对土壤细菌群落结构和多样性进行相关性分析。结果表明,土壤类型中有机碳和总氮含量的大小排序为栗钙土山地草甸土黑钙土灰漠土灰褐土,样地海拔与土壤养分的积累量没有相关性。土壤细菌群落相对丰度在5%以上的优势类群包括变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门6大类。栗钙土和山地草甸土土壤细菌α多样性(物种丰富度和系统发育多样性)显著(P0.05)高于其他土壤类型;灰漠土细菌系统发育多样性显著(P0.05)低于其他类型。灰褐土细菌物种丰富度最低。典范对应分析和Pearson相关性分析表明,土壤含水量、钾含量、有机碳和总氮含量是土壤细菌群落结构和α多样性的主要影响因子。     

放牧强度对西藏高寒草甸植被群落和土壤理化性质的影响

【目的】研究放牧强度对高寒草甸植被群落和土壤理化性质的影响,为西藏高寒草甸科学放牧和退化草地生态系统的恢复提供科学依据。【方法】于2010-06-2012-08在西藏邦杰塘高寒草甸开展牦牛放牧控制试验,设置对照(零放牧)、适度放牧和重度放牧3个处理,研究不同放牧强度对植被群落丰富度、均匀度、生物量、盖度、密度、高度和土壤理化性质的影响。【结果】随放牧强度的增加,植被群落的丰富度和总盖度降低,均匀度指数和地上、地下生物量均先增大后减小;高山嵩草和紫花针茅的盖度和高度随放牧强度的增加而降低,密度增大。高寒草甸生态系统中土壤的体积质量和硬度随放牧强度的增加而增大;0~10cm土层土壤总孔隙度随放牧强度的增加而增大,10~20和20~30cm土层总孔隙度变化规律不明显;土壤含水量在0~10cm土层以适度放牧区最高,但各处理间无显著差异(P0.05);随放牧强度的增加,土壤有机质、全氮、速效氮含量以及pH均显著减小(P0.05),速效钾含量在0~10和10~20cm土壤中先增加后减少,速效磷变化无明显的规律性。【结论】重度放牧是高寒草甸植被退化、土壤理化性质改变的主要因素。围栏封育可作为高寒草地植被短期恢复的最佳方式。适度放牧有利于植被群落的增多和改善土壤理化性质。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化程度土壤化学计量比特征

【目的】研究退化草地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的变化规律,为退化草地的恢复治理及草地资源的科学管理提供理论依据。【方法】以巴音布鲁克不同退化阶段(未退化,ND;轻度退化,LD;中度退化,MD;重度退化,HD)高寒草原为对象,采用野外调查和室内分析相结合方法,测定退化草地土壤有机碳、全氮、全磷等养分。【结果】4个不同退化程度草地的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而减少,其中碳含量在0~10、10~20和20~30 cm土层4个退化程度依次下降了53.0%、54.0%和52.0%,氮、磷含量也依次下降了42.0%~95.0%、29.0%~43.0%(P＜0.05)。0~10、10~20和20~30 cm土层土壤碳氮比在重度退化后达到最低,较未退化分别降低71.0%、75.0%和77.0%(P＜0.05);在20~30 cm土层未退化与轻度退化间差异不显著(P＞0.05);与未退化草地比,重度退化以后0~10、20~30 cm土层氮磷比显著降低了64.0%、59.0%,在轻度退化过程中10~20 cm土层土壤氮磷比要高于未退化(P＜0.05);土壤表层碳氮比、碳磷比和氮磷比与地上生物量呈显著正相关关系(P＜0.05)。土壤C、N、P化学计量比值与地上生物量表现出良好的相关性(P＜0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤化学计量比明显下降。     

禁牧对退化山地草甸植物多样性及土壤有机碳储量的影响

为明确轻度退化山地草甸植物群落特征和土壤养分对禁牧的响应规律，采用野外实地调查取样与室内分析相结合的方法，对禁牧区10年和自由放牧区(载畜量1.5～2.0羊单位/hm²)赛里木湖山地草甸植物数量特征、植物多样性和土壤有机碳碳储量等进行测定分析。结果表明，禁牧后退化山地草甸植物平均高度显著增加41.36%(P<0.05),而植物群落盖度、密度、地上生物量及植物多样性增降不显著(P>0.05);禁牧后土壤有机碳在土层0～30 cm显著降低70.03%～76.05%(P<0.05),且有机碳储量在30～50 cm土层显著降低59.75%(P<0.05)。禁牧对退化山地草甸植物群落特征和土壤物理性质的效果不明显，10年的禁牧年限对土壤有机碳固持效果不明显，仍需更长的禁牧年限来观测土壤有机碳储量的变化。     

盐源县山地土壤溶解性有机碳分布特征及影响因素研究

通过野外调查测定盐源县山地表层土壤(0～20cm)溶解性有机碳含量分布并研究其影响因素。结果表明,大雪山表层土壤溶解性有机碳含量为53.59±36.90mg/kg,其中草甸土和褐土极显著高于棕色针叶林土(P0.01),而与棕壤、亚高山草甸土以及高山草甸土差异不显著(P0.05)。不同土地利用方式下,灌草地极显著低于林地(P0.01)和显著高于灌木林地(P0.05),而与草地差异不显著(P0.05);不同植被下,针叶林和高山灌丛显著低于针阔混交林(P0.01)并且显著高于灌木林(P0.01)和高山草甸(25.05mg/kg)(P0.05),而与高山荒草差异不显著(P0.05);不同海拔下,土壤溶解性有机碳含量随着海拔升高表现出减少的变化趋势,海拔2600m区域显著高于海拔2600～3600m区域、3600～4000m区域和海拔4000m区域(P0.01);不同坡向下,南坡显著低于北坡、西坡和东坡(P0.01)。     

高寒草旬不同退化程度土壤的养分研究

[目的]探讨不同退化高寒草地土壤营养成分含量的变化规律及其草地退化、土壤退化之间的关系,为退化草地土壤系统的恢复治理提供可靠的依据。[方法]对青海省果洛州玛沁县高寒草甸不同退化程度土壤养分进行分析。[结果]随着退化程度的加剧,土壤养分含量在0.30cm内随着土壤深度的增加而减小,而相同层次的土壤养分含量则随着退化程度的加剧而降低;土壤含水量在轻度退化、中度退化和重度退化高寒草甸的0—10cm土层内差异极显著（P〈0.01）,而在10—30cm土层内变化差异不显著（P〉0．05）。[结论]随着高寒草地退化程度的加剧,土壤营养成分含量和土壤含水量呈显著性下降趋势。这主要与高寒草地退化、土壤退化有关。因而,在高寒草地恢复治理过程中,根据不同退化阶段应采取不同的恢复治理措施,特别是根据土壤养分的变化状况采取不同的施肥策略,改善土壤理化性状。加速退化草地的恢复进程。     

武功山山地草甸土壤机械组成特征研究

采用密度计法研究了武功山山地草甸土壤不同土层、不同海拔高度和不同干扰程度的土壤机械组成特征。结果表明,武功山山地草甸土壤机械组成分布大致为粗沙粒细沙粒粗粉粒黏粒细粉粒≈中粉粒。其中武功山的土壤以粗沙粒、粗粉粒和细粉粒占多数,武功山山地草甸土属于壤土,沙粒、粉粒和黏粒含量适中,通气透水,保水保温性能都较好,且养分含量高。     

三江源区不同退化程度高寒草地土壤特征分析

研究了不同退化程度高寒草地不同土层的土壤特征.结果表明,三江源区高寒生态条件下草地退化对土壤物理、化学特征具有较为明显的影响.在0～30 cm土层,不同退化程度高寒草地土壤容重、含水量、总孔隙度差异显著.土壤容重随高寒草地退化程度的加剧和土壤深度的增加而增大,变动范围为1.02～1.61 g/cm3;土壤含水量、土壤总孔隙度随高寒草地退化程度的加剧而减小,变动范围分别为13.98％～70.75％、40.82％～60.29％;土壤pH总体随高寒草地退化程度的加剧而增大;土壤有机碳含量随高寒草地退化程度的加剧而下降,以0～10 cm土层下降最明显,轻度、中度和重度退化高寒草地该土层有机碳含量与未退化草地相比,分别下降36.05％、61.82％、66.55％;不同退化程度高寒草地土壤全氮、全磷、全钾含量总体为未退化草地＞轻度退化草地＞中度退化草地＞重度退化草地.     

三江源区不同退化高寒草甸土壤碳分布特征研究

在青海省三江源区选择了甘德县青珍乡高寒草甸典型样区,划分了5种不同退化程度的样地(原生植被UD、轻度退化LD、中度退化MD、重度退化HD、极度退化ED),10 cm等深度采集表土(0~30 cm)土壤样品,分析土壤总碳、有机碳和无机碳含量变化。结果表明,研究区内高寒草甸土壤的表土总碳和有机碳含量出现极大的变异性,随退化程度的加剧而呈显著下降,有机碳含量的下降幅度更大。与原生植被相比,轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化样地0-30 cm土壤总碳含量分别平均降低了7.4%、12.2%、16.1%和17.7%,土壤有机碳含量分别平均降低了21.7%、39.7%、67.4%和79.6%,随土层的加深和退化程度的加剧,无机碳的含量在迅速地增加。总的来看,表层土壤碳含量在生态系统退化情况下的变化最剧烈。随退化程度的加剧,高寒草甸土壤有机碳含量下降迅速,占总碳含量的比例由87.2%减少到11.6%,有机碳损失严重。     

火烧频率对草原土壤养分及球囊霉素相关土壤蛋白含量的影响

[目的]分析不同火烧频率下草原土壤养分与球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)的动态变化及相互关系,揭示不同火烧处理下土壤养分及GRSP的变化规律,为合理利用火烧措施改良草原植被和土壤质量提供理论依据。[方法]以锡林郭勒草原不同火烧频率的羊草草原为研究对象,测定土壤有机碳、全氮、全磷及GRSP含量。[结果]表层土壤(0~5 cm)有机碳含量随火烧频率增加呈降低趋势。低频火烧(每4 a火烧1次)可使10~40 cm土壤有机碳含量显著增加(P0.05),高频火烧(每2 a火烧1次)则使0~40 cm土层有机碳含量显著降低(P0.05)。而火烧处理对0~40 cm土壤全氮、全磷无显著影响(P0.05)。低频火烧既可以提高表层(0~5 cm)土壤EE-GRSP产生量(P0.05),又显著增加0~40 cm土层T-GRSP的积累量(P0.05),同时GRSP、有机碳、全氮相互之间呈极显著相关性(P0.01)。[结论]采用每4 a进行1次火烧的低频火烧,有利于深层土壤碳库的积累,同时提高GRSP的产生量和积累量,能够充分发挥改善退化草原土壤的作用。     

冻融作用对退化高寒草甸土壤有机碳及组分的影响

在退化高寒草甸设置研究样地,采集土壤样品,开展室内冻融模拟试验和有机碳及组分的测定,分析不同冻结时间、不同冻融循环次数对退化草甸土壤有机碳及组分的影响。结果表明,随着冻结时间的延长,土壤有机碳、轻组有机碳含量呈增加趋势,从未退化到重度退化草地,有机碳、轻组有机碳含量增幅分别为2.55%~6.09%、22.39%~43.08%;随着冻融循环次数的增加,有机碳、重组有机碳含量呈降低趋势,轻组有机碳含量呈增加趋势,从未退化到重度退化草地,有机碳、重组有机碳含量的减少幅度分别为5.82%~7.13%、17.88%~23.26%,轻组有机碳含量的增幅为33.24%~70.58%。冻结时间对轻组有机碳含量的影响更显著,冻融循环次数对轻组有机碳、重组有机碳含量的影响则更显著;在同样的冻融作用下,土壤有机碳及组分含量均随草地退化程度的加剧而减少。     

武功山草甸土壤化学性质对生态系统退化的响应

为给退化山地草甸的恢复提供理论依据和技术支撑,以江西省武功山山地草甸为研究对象,分析生态系统退化对其土壤化学性质的影响,及各指标间的相互关系。结果表明:在研究区域内,武功山草甸退化使其土壤阳离子交换量下降,说明草甸退化使土壤保肥能力明显降低;退化使土壤交换性酸含量以及各土壤养分含量均呈下降趋势;退化使土壤阳离子交换量与全氮、碱解氮间的相关性减弱,土壤pH与氮素由不相关变为极显著负相关(r=-0.733,P0.01),与速效钾由显著负相关变为不相关(P0.05)。     

不同龄级橡胶林土壤有机碳组分及其影响因素

【目的】对比分析不同龄级橡胶林土壤各组分碳含量及影响因素,为云南省乃至我国植胶区土壤质量和天然橡胶产业的高效发展提供理论依据。【方法】以西双版纳景洪农场九分场为采样地,选取5种龄级（2、10、16、27和34a）橡胶林不同土层土壤样品为试验样本,测定土壤主要理化性质及土壤有机碳各组分含量,采用单因素方差分析、相关分析等方法分析不同龄级、不同土层（0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm）间土壤有机碳各组分的差异及影响因素。【结果】5种不同龄级橡胶林的土壤理化性质存在差异,土壤pH在2.59~4.47,含水量在17.48%~40.38%,土壤容重在0.99~1.40 g/cm,全氮含量在0.75~1.37 g/kg,全磷含量在0.45~1.68 g/kg,全钾含量在1.70~22.71 g/kg。不同龄级橡胶林的土壤有机碳组分含量存在差异,土壤总有机碳含量在7.51~20.13 g/kg;易氧化有机碳含量在2.81~7.20 g/kg,占土壤总有机碳含量的13.96%~95.87%;稳定态有机碳含量在1.82~4.69 g/kg,占土壤总有机碳含量的9.04%~62.45%;水溶性有机碳含量在0.23~0.52 g/kg,占土壤总有机碳含量的1.14%~6.92%。土壤有机碳组分在不同土层中的变化规律相似,即随着土层深度增加各组分碳含量下降,表现为0~10 cm>10~20 cm>20~40 cm。相关分析结果表明,土壤有机碳各组分关系密切,总有机碳含量与易氧化有机碳和稳定态有机碳含量呈极显著正相关（P<0.01,下同）,与水溶性有机碳含量相关程度不显著（P>0.05,下同）;土壤理化特性对土壤有机碳组分的影响有所不同,土壤总有机碳含量与土壤含水量、全磷含量、全钾含量均呈极显著正相关,与全氮含量呈显著正相关（P<0.05,下同）,与土壤pH、土壤容重呈显著负相关;易氧化有机碳含量与土壤含水量及全磷和全钾含量呈极显著正相关,与土壤容重、pH呈极显著负相关;稳定态有机碳含量与全磷和全钾含量呈显著正相关,与土壤容重、土壤含水量呈显著负相关;水溶性有机碳含量仅与全钾含量、土壤pH呈显著正相关,与其余指标的相关性不显著。【结论】不同龄级橡胶林土壤有机碳各组分间相关性较强,且土壤pH、土壤容重、土壤含水量及全氮、全磷和全钾含量均是影响土壤有机碳各组分含量的重要因子,各理化指标间存在密切的相互制约、相互促进关系。