放牧对人工草地群落特征及土壤养分的影响

试验选择阿鲁科尔沁旗退化草地形成的沙地进行人工混播,采用禾本科的羊草(Leymus chinensis(Trin.)Tzvel.)、无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)和披碱草(Elymus dahuricus Turcz.),豆科的草原3号(Medicago varia Martin.cv.Caoyuan No.3)和沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)混播,分析人工恢复和放牧对草地群落高度、盖度、密度、现存量、凋落物和群落多样性的影响,以及放牧对人工草地土壤理化性质和养分的影响。结果表明混播人工草地相较原始植被在群落高度、盖度、草群密度、每样方物种数方面都有不同程度的增加;放牧区植被群落高度和现存量都显著低于不放牧区,而群落的丰富度、生物多样性和均一度均高于不放牧区;放牧降低了表层土壤含水量、pH值降低,增加了土壤容重、有机质含量和表层土壤速效钾含量,速效磷、全磷和全钾含量差异不大。随土层深度增加,速效钾、全磷全钾含量呈逐渐降低趋势。     

北京西北浅山区退化草地植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响

为了揭示退化草地生态系统恢复过程中土壤微生物群落对植被恢复的响应变化,本研究以补播建植6年的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）草地（AF）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss.）草地（SB）为研究对象,采用高通量测序的方法分析土壤微生物细菌和真菌（群落多样性）在不同草地群落中的特征,结合地上植物多样性和土壤理化性质的变化,研究植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响。结果表明：无芒雀麦和紫花苜蓿草地的土壤微生物量碳含量和微生物量氮含量要显著高于自然演替地（P<0.01）;2种人工草地（AF,SB）中土壤真菌和细菌的OTU数量显著地高于自然演替地（CK）（P<0.01）;不同植被恢复群落间的土壤细菌和真菌群落的β多样性差异显著。本研究结果表明利用紫花苜蓿和无芒雀麦进行植被恢复均对土壤微生物群落产生了显著的影响,且不同植被类型对土壤细菌和真菌的群落结构影响不同。     

补播对天祝高寒退化草地植被和土壤理化性质的影响

为了探究补播对高寒退化草地植被组成以及土壤理化性质的影响,于2007―2009年在甘肃省天祝县开展了退化草地补播垂穗披碱草(Elymus nutans)+无芒雀麦(Bromus inermis)+中华羊茅(Festuca sinensis)改良治理退化草地的研究。结果表明,补播有效增加了禾草类和莎草类植被,提高了退化草地地上和地下生物量。补播后第3年,土壤表层物理性状、养分以及微生物生物量与不补播相比,具有明显优势。土壤表层0-40cm,土壤容重降低、孔隙度变大、含水量提高,土壤养分和微生物生物量C、N含量升高,退化草地得到了有效治理。     

紫花苜蓿人工草地土壤养分及土壤微生物特性

以不同生长年限的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)人工草地为研究对象,于2008年分别测定了生长1~5年的紫花苜蓿人工草地土壤的微生物生物量碳和微生物氮、土壤养分和微生物数量。结果表明:不同生长年限的紫花苜蓿人工草地土壤微生物特性及其养分含量存在差异,其中以生长4年的各项指标为最高;土壤表层微生物碳、氮含量高于土层10~20 cm中的含量,土壤养分存在"表聚"现象;表层土壤微生物数量高于10~20 cm土层,固氮菌占优势,真菌的数量较少;土壤有机质含量影响土壤微生物碳、氮含量,微生物碳与土壤速效钾(P<0.05,r=0.916)、微生物氮与速效磷均存在显著正相关(P<0.05,r=0.995)。     

江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被及土壤环境的关系

对青藏高原江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被、土壤环境的相关性进行分析。结果表明,退化高寒草地植物多样性、物种组成、地上植被盖度、草地生产力的变化引起土壤微生物数量发生变化,土壤微生物特别是细菌生理类群受土壤环境因子影响较大。江河源区退化高寒草地土壤中非有益性微生物功能群处于增加趋势,限制了土壤养分供给和转化能力,不利于草地土壤肥力维持和提高,给受损高寒草地,特别是“黑土滩”退化草地的生态恢复带来困难。因此,在修复受损高寒草地生态系统时,不仅要恢复地上部分的植被,而且要恢复地下部分的土壤微生物群落,重建土壤微生物生态系统。     

免耕补播对北方退化草地生产力及营养品质的影响

免耕补播是恢复退化草地生产力的重要措施之一,为探究在北方退化草地上补播豆科和禾本科牧草对草地生产力和营养品质的影响,本试验在四川若尔盖、甘肃夏河、青海祁连、陕西榆林设置不补播（CK）、补播紫花苜蓿（Medicago sativa L）与无芒雀麦（Bromus inermis Leyss）或垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb）（ZW）,以及黄花苜蓿（Medicago falcata L）与无芒雀麦或垂穗披碱草（HW）3个处理。试验结果表明补播豆科与禾本科牧草后豆科与禾本科优良牧草比例与地上总生物量显著增加（P<0.05）;牧草粗蛋白含量也显著提升（P<0.05）,在甘肃夏河、青海祁连、陕西榆林试点HW处理下粗蛋白含量较ZW处理高;两种补播处理后牧草的相对饲喂价值与未补播处理相比也显著增加（P<0.05）。结果表明在四个试验点补播豆科与禾本科牧草均改善了草地植被群落的组成与生产力以及营养品质。     

综合修复措施对高寒退化草地土壤特性的影响

为了评价补播、灭鼠、施用微生物菌肥等草地修复措施综合应用对高寒退化草地的影响,试验对不同修复年限的高寒草地土壤特性进行了研究。结果表明：0～10 cm、10～20 cm土层草地土壤有机质含量随着草地修复年限的增加而显著增加;修复当年的速效钾含量显著高于修复4年、5年处理;退化对照草地的土壤全氮含量显著高于其他处理;草地修复4～5年后0～10 cm土层的全钾含量显著增加;退化草地经过修复改良后的土壤容重都显著低于未修复,表层土壤含水量显著降低。因此,草地综合修复措施减缓了表层土壤的风蚀和流失,土壤养分得以提升,土壤疏松的情况得以缓解,退化草地趋于良性演替。     

人工补播对退化高寒草甸土壤真菌群落特征的影响

为明确退化高寒草甸土壤真菌物种组成、群落多样性及功能结构等对补播的响应变化规律，本研究采用高通量基因检测技术对青藏高原中度退化及人工补播草地土壤真菌群落特征及其调控因子等进行了研究。结果显示：退化草地补播后土壤真菌特有OTUs增加，子囊菌门真菌丰度升高，被孢霉菌门和担子菌门真菌丰度降低；补播提高了退化草地土壤真菌Chao1指数，而对真菌Shannon指数和Simpson指数无明显影响；退化草地与补播草地间土壤真菌群落结构差异显著，补播后土壤病理型、病理-腐生型及共生型真菌丰度降低，土壤真菌群落及功能结构发生明显改变；土壤pH、总有机碳含量、铵态氮含量、硝态氮含量、全磷含量、全钾含量和碳氮比对土壤真菌起主要调控作用。     

有机肥与补播对退化人工草地植被与土壤的影响

在青海省共和县,2020～2021年连续两年评估施有机肥、补播川草2号老芒麦+北林202紫花苜蓿(接种根瘤菌)、补播川草2号老芒麦+北林202紫花苜蓿对退化人工草地植被群落结构、土壤温度、湿度和电导率的影响。结果表明：施有机肥和补播均能提高退化人工草地植被盖度、高度和地上生物量,且施有机肥对植被盖度的促进作用显著(P<0.05)。施有机肥和补播共同作用能显著增加植被盖度,但植被高度和地上生物量与单施有机肥和单补播处理相比无显著差异。北林202紫花苜蓿接种根瘤菌后补播,对植被的恢复效应增强。在恢复处理当年,有机肥结合根瘤菌处理的植被Pielou指数显著高于不施有机肥的CK(P<0.05),第2年单补播不接菌的植被Shannon-Wiener指数和Pielou指数显著高于其他处理(P<0.05)。施有机肥或补播也影响土壤的温度、湿度和电导率,其中12 cm深度的土壤湿度和电导率在施有机肥的当年显著增加(P<0.05)。     

两种不同生境羊草根际土壤细菌群落多样性与环境因子的研究

本试验以羊草（Leymus chinensis）为优势种的草甸草原为研究对象,旨在探讨两种不同样地（样地1为原生态未扰动处理,样地2为重度退化后人工补播扰动处理）土壤条件下土壤微生物群落结构、微生物多样性及微生物间互作效应的差异。结果表明：变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）这3个门是该地区羊草根际土壤细菌优势群落;速效氮、速效钾对细菌群落结构影响较大;土壤pH在一定阈值范围内与羊草根际土壤细菌多样性极显著相关（P<0.01）;土壤有机质与羊草根际土壤细菌群落相对丰度、多样性、菌间互作显著正相关;土壤交换性钠离子含量与羊草根际土壤细菌群落多样性显著负相关;人工补播后的羊草根际土壤微生物间互作与未干扰生境下相比明显减弱。     

补播羊草和黄花苜蓿对退化草甸植物群落特征的影响

呼伦贝尔草原区是我国北方重要的生态屏障,近年来不合理的利用方式导致该地区退化草地面积不断扩大,为了探究牧草补播时间及补播比例对呼伦贝尔退化草甸草原植物群落特征的影响,为该地区退化草地修复提供依据。本研究以羊草（Leymus chinensis（Trin.） Tzvel.）和黄花苜蓿（Medicago falcata L.）为试验材料,采用双因素随机区组试验设计,通过测定幼苗数、高度、生物量等群落指标,并综合评价补播效果,结果表明：夏播羊草和黄花苜蓿幼苗数量显著高于春播和秋播（P<0.05）,夏播和秋播植物群落总生物量呈增加趋势,春播则呈减少趋势;补播措施提高了退化草地植物群落Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Pielou指数,豆科和禾本科植物重要值呈增加趋势,其他科植物呈下降趋势。呼伦贝尔地区夏季补播羊草和黄花苜蓿以1∶3补播效果较好,而春播由于恢复时间短,需进一步观察。     

草地培育措施对重度退化亚高山草甸植被特征的影响

为研究草地培育措施对重度退化亚高山草甸植被群落结构特征的影响,分别以补播、施磷肥和划破草皮3个因素的不同组合方式对退化亚高山草甸、天然草地进行草地培育。结果表明:各草地培育措施对改善草地植被群落结构的效果不同。补播可提高补播草种所在群落的优势地位,划破草皮使良等牧草居于优势地位,施磷肥对草地植被群落结构影响不大,效果最差。补播+划破草皮改善优等牧草和良等牧草在草地植被结构中的效果比补播更显著,使优等牧草和良等牧草居于优势地位,补播+划破草皮的良等牧草优势地位与划破草皮相比有所降低。综合各项指标,补播+划破草皮+施磷肥的草地培育效果最优。     

人工干预对黄河源区沙化草地土壤微生物群落的影响

土壤微生物作为生态系统的重要组成部分,其群落变化可以反映土壤变化并有效指示退化土地的恢复成效。本研究以黄河源区沙化草地为对象,应用Illumina MiSeq测序技术对无任何人工干预措施的对照样地(CK)、播草种样地(P_1)、4年砾石方格沙障+播草种样地(P_2)和12年砾石方格沙障+播草种样地(P3)的土壤细菌和真菌群落进行了高通量测序,分析了不同干预措施(沙障+播草种/播草种)和干预时间(4年/12年)对沙化草地土壤细菌和真菌群落组成的影响。结果发现:1)细菌群落在CK和P_1样地聚为一组,P2和P3样地聚为另一组,真菌群落在CK、P_1和P_2样地聚为一组,P_3单独为一组;2)表层土壤有机碳和硝态氮含量在P_3样地中显著高于CK和P_2样地(P 0.05),而土壤铵态氮在各样地间无显著差异(P 0.05);3)植被盖度在P3样地中显著高于CK和P_2样地(P 0.05),杂类草地上生物量在P_3样地中显著高于CK样地(P 0.05)。研究认为,砾石方格沙障+播草种的干预措施促进了黄河源区沙化草地表层养分的积累,改变了土壤微生物群落结构,有利于植被的定殖和生长,且随措施实施年限的延长,改善成效愈加明显,是高寒地区严重沙化土地治理的一种有效措施。     

紫花苜蓿与3种多年生禾草混播草地的土壤养分特征

为了探究紫花苜蓿(Medicago sativa)与不同禾草混播草地的土壤养分分布与积累规律,将紫花苜蓿与无芒雀麦(Bromus inermis)、草地早熟禾(Poa pratensis)、苇状羊茅(Festuca arundinacea)均分别按1∶2、1∶1和2∶1比例进行同行混播,研究混播组合和混播比例对0–20 cm和20–40 cm土层土壤养分特征的影响。结果表明,1)较苜蓿单播,紫花苜蓿与3种多年生禾草混播对浅层(0–20 cm)土壤有机质、速效钾、碱解氮、速效磷、全磷的积累有显著的促进作用(P 0.05)。2) 3种混播组合中,紫花苜蓿+无芒雀麦改善土壤肥力的效果优于其他两种混播组合。0–40 cm土层紫花苜蓿+无芒雀麦更有利于土壤有机质、氮素、磷素养分的积累,而紫花苜蓿+草地早熟禾混播对于钾素的积累效果更明显。3)混播比例的变化对浅层的速效磷、全磷,深层土壤有机质、碱解氮影响显著(P 0.05),增加苜蓿的比例,土壤养分含量增加。3种混播比例中,0–20 cm土层紫花苜蓿+无芒雀麦配比处理1∶1和20–40 cm土层紫花苜蓿+无芒雀麦配比处理2∶1较其他两个比例混播更有利于速效养分的积累;0–20 cm和20–40 cm土层紫花苜蓿+草地早熟禾配比处理1∶2土壤速效钾、全钾含量最高,2∶1土壤碱解氮、全氮、全磷含量最高,而紫花苜蓿+苇状羊茅配比处理2∶1土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效养分含量均高于其他两个比例混播。4)空间分布上,随着土层加深,除草地早熟禾单播和紫花苜蓿+苇状羊茅配比处理土壤全钾出现深层高于浅层现象外,其余所有混播处理土壤养分含量均为浅层高于深层,呈现养分表聚性现象。     

补播对高寒草甸生物量和养分的影响

本试验以河南县高寒草甸为研究对象,通过对高寒草甸进行长期的补播改良,系统的研究不同补播年限对高寒草甸地上生物量、植物养分与土壤养分特征的影响。结果表明:高寒草甸补播禾本科植物可有效增加草地生产力,提高植物全氮的含量,促进土壤全素及速效养分的积累。同时也表明土壤水分为本区域限制植物生长的主导因素,且地上生物量与土壤水分呈显著线性关系,土壤全氮、全磷含量次之。通过运用主成分分析,结合主成分得分结果表明补播第2年的综合效果最佳。本结论可为高寒草甸退化草地科学改良及草地合理利用提供数据参考。     

补播对中度退化高寒草地群落特征和多样性的影响

为研究补播对高寒草地群落特征和植被多样性的影响,本研究以黑土滩中度退化草地为对象,利用免耕补播机通过近自然补播措施进行了恢复,测定了恢复后草地的群落组成及多样性特征。结果表明：经人工补播后,退化草地的植被盖度,地上、地下生物量,禾本科牧草比例和根冠比都显著上升（P<0.05）,补播措施起到了很好的修复效果。从物种组成上看,退化草地经过补播之后,其植被群落组成和物种重要值都发生了变化。其中,禾本科牧草和莎草科牧草占据了重要地位。此外,物种丰富度指数、Shannon-Weiner指数、均匀度指数经人工补播后都有所上升,但差异不显著。综上所述,人工补播是高寒地区黑土滩中度退化草地修复一种快速有效的措施,能够有效的提高可食牧草的比例,同时也有利于高寒地区草地植被恢复。     

生物炭基磷肥和补播对荒漠草原土壤呼吸的影响

我国90%以上的草地存在不同程度的退化，修复退化草原是当前“双碳”背景下提升草原碳储量的重要途径，探究不同草地修复措施对土壤碳排放的影响十分重要。因此，本研究在内蒙古四子王旗荒漠草原样地设4个处理：对照(CK)、生物炭基磷肥(CB)、补播(CP)和生物炭基磷肥加补播(CPB)，于2021年生长季(6月-10月)测量土壤呼吸速率，并测量0-20 cm的土壤物理性质(土壤温度和含水量)和土壤化学性质(土壤有机碳和速效磷含量)，同时调查植被地上生物量。结果表明：与对照相比，CP和CPB处理下土壤含水量和土壤呼吸速率分别增加了12%、15%和27%、30%，土壤温度降低了2.5%和4.6%,CB处理提高了土壤化学性质但并未对土壤呼吸产生影响。研究发现，补播和施肥+补播措施能够在短期内促进土壤呼吸。综合植被和土壤的变化情况，生物炭基磷肥对于荒漠草原的修复有促进作用，但施肥和补播措施时，早期要注意控制开沟的规模，尽可能减少对土壤的扰动。     

乌珠穆沁退化沙化草地植被恢复状况调查

2009年6月在东乌珠穆沁旗萨麦苏木陶森淖尔嘎查建立草地改良试验样地,选择小叶锦鸡儿、沙打旺、沙蒿和羊柴对退化沙化草地进行补播,试验设置裸沙地补播、裸沙地沙障＋补播、风蚀坑补播、沙质退化草地补播和沙质退化草地未补播（ck）5个试验处理。于2009、2010和2013年8月对各处理进行了群落结构与特征、群落产量和植物越冬等进行观测。结果表明,退化草地通过补播增加了草地植物种类组成,提高了草地植物多样性;沙质退化草地补播效果较好,补播植物均能够适宜当地的条件;补播植物越冬率为小叶锦鸡儿〉羊柴〉沙蒿〉沙打旺。     

补播时间和补播草种对退化草甸草原植物群落的影响

气候变化和不合理的利用导致草原退化，探究补播时间及补播草种对植物群落的影响，可为提高草地产量和品质提供理论依据。本试验设置3个补播时间(夏播、秋播、春播)和5种补播材料(扁蓿豆(Medicago varia)、黄花苜蓿(Medicago falcata L.)、杂花苜蓿(Melissilus ruthenicus L.)、‘中科1号’羊草(Leymus chinensis ‘Zhongke No.1’)、野生羊草(Leymus Chinensis (Trin.) Tzvel)，对生物量、多样性指数及温度和降水量进行3年连续监测。结果表明：生长季积温和降水量是影响植物群落的关键因素，降水量与禾本科比例呈显著正相关关系，与其他科比例呈显著负相关关系；随年份增加地上生物量显著增加，而物种丰富度显著降低(P<0.05)；春播羊草提高10%~15%禾本科比例，降低5%~10%其他科比例。综合群落生物量和多样性，在呼伦贝尔干旱年份适宜春季补播羊草，有助于提高禾本科优势牧草比例，提高草地品质，对草地生产力无显著影响。     

中度退化高寒草甸草地的补播改良研究报告

对中度退化的高寒草甸进行补播改良,其研究的结果表明,人工补播是改良退化草地的一项重要措施。补播的第三年,改良草地产草量比天然草地产草量提高20－30％,草地植被盖度由原来的32．5％提高到56．5％,草群品质改善,草群中可食牧草种类增多,有毒有害植物明显减少。杂草及有毒有害植物为建群种的群落,变为老芒麦－无芒雀麦－披碱草为优势种的群落。由于草地盖度的增加,也减少了土壤冲刷,有效地控制了土壤养分和水分的流失。