基于高寒草地放牧系统次级生产力的优化放牧强度研究

依据小嵩草（Kobresia parva）高寒草甸和垂穗披碱草（Elymus nutans）/星星草（Puccinellia tenuflora）高寒混播人工草地牦牛放牧系统、紫花针茅（Stipa purpurea）高寒草原藏系绵羊放牧系统中草地次级生产力（家畜增重）的试验数据,构建了放牧家畜个体增重与放牧强度之间的模型：Y=a-bX（b>0）,以此为基础确定了单位面积草地次级生产力（家畜增重）与放牧强度之间的数学模型：Y=aX-bX²（b>0）;计算出各放牧系统最大生产力放牧强度：高寒草甸冷季和暖季草场分别是1.68头·hm^-2和2.52头·hm^-2,高寒人工草地牧草生长季为7.23头·hm^-2,高寒草原冷季、暖季和全年连续放牧草场分别是4.33,6.45,2.36只·hm^-2。     

高寒地区暖季草场放牧牦牛的生产性能及其土壤养分变化

旨在通过不同放牧强度下高寒小嵩草(Alpine Kobresia parva(Nees)Wang et Tang ex Y.C.Yang)草甸和垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)/星星草(Puccinellia tenuiflora(Griseb.)Scribn.et Merr.)高寒混播草地暖季草场植物初级生产力、土壤养分含量以及牦牛生产性能的研究,为草地合理利用提供有益的依据。结果表明:牦牛个体增重与放牧强度均呈线性关系;高寒小嵩草草甸暖季草场最适放牧强度为1.26头/hm²,垂穗披碱草/星星草混播高寒混播草地暖季草场的最适放牧强度是7.23头/hm²;放牧强度对高寒混播草地速效氮和速效磷的影响不显著,对速效钾的影响显著(P<0.05);随着放牧强度的提高,高寒小嵩草草甸土壤有机质、有机碳、全氮、全磷的含量呈减小趋势;当放牧强度分别达到1.07头/hm²,1.08头/hm²和1.22头/hm²时,0~5 cm,5~10 cm,10~20cm土壤速效氮含量依此达到最小;随着放牧强度的提高,高寒小嵩草草甸禾草和莎草的比例下降,可食杂草和毒杂草比例增加,而高寒混播草地垂穗披碱草的比例降低,星星草和杂类草的比例增加。     

牦牛放牧强度与小嵩草高寒草甸植物群落的关系

分析牦牛放牧强度对小嵩草(Kobrecia parva)高寒草甸生物量和群落结构的影响.结果表明:优良牧草比例和牦牛个体增重的年度变化呈正相关;在牦牛放牧条件下,优良牧草比例年度变化是评价小嵩草高寒草甸放牧价值的直接度量指标;而相似性系数和草地质量指数的变化与牦牛生产力没有明显的联系,只能指示植物群落整体的相对变化程度;当放牧强度为1.86头/hm2时,能维持优良牧草比例和牦牛年度增重,是保持小嵩草高寒草甸不退化的适宜放牧强度.     

放牧强度对高寒草地土壤微生物胞外酶化学计量的影响

土壤微生物是土壤养分释放或固持的重要调节者。本实验以青藏高原高寒草原为研究对象，以藏羊放牧强度控制实验为平台(对照(CK,0),轻度放牧(LG,2 sheep·hm^-2),中度放牧(MG,4 sheep·hm^-2),重度放牧(HG,6 sheep·hm^-2)),开展不同放牧强度下高寒草地土壤和微生物养分变化特征及其对土壤微生物养分代谢的影响研究。结果显示：总体上，土壤碳氮磷含量在放牧干扰下呈减少趋势，而微生物碳氮磷含量及其化学计量的变化幅度较小；重牧的碳获取酶(β-葡萄糖苷酶)活性及化学计量显著高于其余处理。此外，中牧和重牧的C∶P不平衡和N∶P不平衡高于CK,而C∶N不平衡低于CK,这表示在中度或重度放牧下高寒草地主要受到碳、磷的限制。当面对自身与资源之间的养分不匹配时，高寒草地土壤微生物主要通过增加碳获取酶的分泌，来缓解在重牧下的养分限制。     

放牧强度对若尔盖高寒草甸土壤有机质和微生物的影响

若尔盖高寒草甸处于生态脆弱带,人类活动会对若尔盖草甸的结构和功能产生影响。本研究以若尔盖高寒草甸为对象,以植被盖度作为放牧干扰强度的划分依据,将其分为:D₁,盖度0%~20%;D₂,20%~40%;D₃,40%~60%;D₄,60%~80%;D₅,80%~100%,分析探讨了不同放牧强度对土壤有机质、微生物群落结构及数量的影响。实验结果表明:随着放牧强度的增加,土壤有机质含量逐渐降低。同时,随着放牧强度增加,细菌、真菌、放线菌含量、革兰氏阳性菌(G⁺)及革兰氏阴性菌(G^-)整体呈现先降低后增加的趋势,土壤G⁺/G^-在D₃处最大,D₄处最小。以磷脂脂肪酸生物标记作为数量测度,引入生态学多样性指数的计算方法得到的微生物多样性指数表现为:D₅>D₄>D₁>D₂>D₃,且不同放牧强度之间差异不显著(P>0.05)。土壤微生物含量与土壤有机质含量存在显著的正相关关系。放牧强度不仅与高寒草甸植被生产力密切相关,还与土壤有机质及微生物群落紧密相关;因此,控制放牧强度是高寒草地恢复、维持其生产力和改善土壤质量的重要途径。     

高寒草甸土壤细菌群落多样性和共现性网络对牦牛觅食强度的响应

牦牛觅食行为是影响青藏高原高寒草甸生态系统的重要因素之一，主要通过采食、践踏和粪便沉积影响土壤生态系统。土壤细菌群落作为土壤生态系统中的重要组成部分，在物质循环和能量流动等方面发挥着关键作用。本文通过在高寒草甸对牦牛进行长期自由放牧处理，分析了不同觅食强度下的细菌群落组成及其共现性网络的变化，揭示了土壤细菌群落对牦牛觅食行为的响应特征。结果表明，细菌群落的优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)(30.66%～33.38%)和放线菌门(Actinobacteria)(25.04%～28.99%),牦牛觅食显著增加了疣微菌门(Verrucomicrobia)(2.46～5.10%)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)(1.91%～2.68%)的相对丰度。牦牛觅食行为主要通过改变土壤pH值显著影响土壤细菌群落beta多样性，共现性网络复杂度随着觅食强度增加而增加，疣微菌门相对丰度的增加显著降低了细菌群落beta多样性和网络复杂度。牦牛觅食行为能够改善细菌群落稳定性，表明适当的觅食强度能够改善脆弱的高寒草甸生态系统。     

高寒草甸不同斑块草地土壤微生物多样性特征研究

本文以矮嵩草（Kobresia humilis）高寒草甸及退化后形成的不同退化斑块群落类型草地土壤为研究对象,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了不同斑块草地土壤中微生物群落结构组成和多样性变化特点,并分析了土壤微生物与土壤养分之间的相关性。结果表明：以矮嵩草为优势植物的高寒草甸群落变为以细叶亚菊（Ajania tenuifolia）、黄帚橐吾（Ligularia virgaurea）和甘肃马先蒿（Pedicularis kansuensis）为优势的群落或斑块后,土壤真菌群落丰富度和多样性未呈现出显著差异,但土壤细菌群落表现出了差别,表现为细叶亚菊和黄帚橐吾斑块土壤细菌丰富度指数显著高于矮嵩草草甸,而甘肃马先蒿斑块的低于矮嵩草高寒草甸。优势植物种类变化和土壤养分含量显著下降引起土壤真菌营养类型的分化,草地退化降低了腐生营养型真菌丰度,增加了共生营养型真菌丰度。土壤养分、pH和水分含量对真菌群落影响相对较小,对细菌群落影响相对较大。     

土壤有效养分和微生物特征对短期不同放牧强度的响应

为了探究放牧持续时间和强度对草地的可利用养分和微生物特征的影响。本研究于2016年8月在山西省右玉县境内的农牧交错带草地设置了不放牧(0羊单位·hm^-2·生长季^-1)、轻度(2.35羊单位·hm^-2·生长季^-1)、中度(4.80羊单位·hm^-2·生长季^-1)和重度(7.85羊单位·hm^-2·生长季^-1)4个放牧强度的试验。在连续4个生长季放牧处理后，于2020年的5—9月测定表层0~10 cm的土壤可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、可溶性氮(Dissolved nitrogen,DN)、微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)及细菌和真菌的丰度。结果表明：4年不同强度的放牧处理对土壤可利用养分和微生物特征都没有产生显著影响，但是土壤有效养分与土壤微生物特征受生长季降水和温度的影响显著(P<0.05)，具有明显的季节动态，说明短期不同的放牧强度尚未对农牧交错带天然草地养分循环产生显著影响，需要继续进行长期试验监测来观察放牧对草地生态系统结构与功能的影响。     

不同放牧强度下祁连山南麓高寒草甸草毡层及其土壤水分特征

为探讨放牧强度对高寒草甸草毡层及其土壤水分特征的影响,本研究分析了不同放牧强度[轻度(4.5羊单位·hm^-2)、中度(7.5羊单位·hm^-2)、重度(15羊单位·hm^-2)和极重度(30羊单位·hm^-2)]对祁连山南麓高寒草甸草毡厚度、根土比、硬度、抗剪强度、容重、孔隙度、饱和导水率和持水能力的影响。结果表明：1)随着放牧强度的增加,植物群落结构从轻度至重度放牧较稳定,至极重度放牧,禾本类植物重要值占比显著下降(P <0.05),莎草类和杂草类植物重要值显著增加。2)草毡层厚度和根土比均随放牧强度增加呈上升趋势,在极重度放牧达到最大。土壤硬度无显著变化(P> 0.05)。土壤抗剪强度呈先增加后稳定的趋势,中度放牧样地最大;土壤容重随放牧强度增加呈先减少后增加趋势,重度放牧样地最低,极重度放牧样地显著增加。总孔隙度、毛管孔隙度随放牧强度增加呈先上升后降低趋势,在重度放牧样地达到最大,至极重度放牧,较重度放牧样地显著降低。3)最大持水量、毛管持水量、田间持水量及饱和导水率随放牧强度增加呈先升...     

青藏高原放牧和地形对高寒草甸群落 α 多样性和土壤物理性质的影响

在青藏高原东北缘选择3个高寒草甸牦牛牧场,分析放牧强度和地形共同作用对高寒草甸植物群落α多样性、土壤物理性及其相互关系的影响。结果表明,1)放牧强度显著影响α多样性(P 0.01),物种丰富度、ShannonWiener多样性指数、优势度和均匀度均表现为中牧最高,重牧最低,符合"中度干扰假说";2)轻度放牧下,阴坡的优势度和均匀度最高;3)土壤容重随着放牧强度增加而上升,孔隙度和土壤含水量减小,土壤电导率先增后降;4)阴坡孔隙度高于阳坡和谷地,0–10 cm土层含水量、孔隙度和电导率高于10–20 cm土层,土壤容重相反;5) 0–10 cm土壤物理性质与群落多样性显著相关(P 0.05),其中土壤容重最为密切。地形和放牧强度对高寒草甸群落α多样性和土壤物理性质有重要作用。     

外源性养分添加对高寒草甸土壤节肢动物群落的影响

为了查明外源性养分添加对高寒草甸土壤动物群落的影响,2012年5月在川西北的高寒草甸上用随机区组方式设置添加氮（N）、磷（P）和氮磷混加（NP）3种处理试验样地,每种添加处理均设置10、20和30 g·m^-2三个处理梯度,以未添加养分的高寒草甸为对照样地（CK）。于2017和2020年的8月先后两次对各样地内的土壤节肢动物和土壤理化性质进行调查。结果表明：1）N、P和NP添加均能增加高寒草甸土壤节肢动物的密度和多样性,以梯度为20 g·m^-2和NP混加处理效果最明显;2）N、P添加土壤节肢动物群落的密度、类群数和Shannon多样性指数均表现为2020年显著高于2017年（P<0.05）,而NP混加土壤节肢动物群落的密度和类群数则表现为2020年显著低于2017年（P<0.05）,但Shannon多样性指数表现为无显著差异（P>0.05）;3）N、P添加显著提高长角?目密度（P<0.05）,NP混加显著提高甲螨亚目和中气门亚目密度（P<0.05）;4）多元回归分析和典范对应分析表明,影响土壤节肢动物群落组成结构和多样性的主要环境因素是土壤全N、全P、土壤有机质、pH、地上生物量和植物群落盖度。研究结果表明,土壤节肢动物群落对添加不同的外源性养分及添加量处理存在差异;高寒草甸上连续8年添加外源性氮、磷养分能提高土壤节肢动物多样性,而氮磷混加则起抑制作用。建议对高寒草甸进行外源性氮磷混加控制在每年20 g·m^-2,且连续添加年限不宜超过8年。     

添加生物质炭对黄土高原旱作农田土壤养分、腐殖质及其组分的影响北大核心CSCD

黄土高原水土流失严重,导致部分土壤养分和质量明显下降。生物质炭在土壤改良方面被广泛应用,能提高作物产量和土壤生物活性水平。然而,生物质炭是否可以通过改善土壤养分、腐殖质组成及含量来提高黄绵土理化性质尚不清楚。以黄土高原黄绵土为研究对象,依托甘肃农业大学旱作农业试验站,设置6个生物质炭添加水平(0、10、20、30、40、50 t·hm^(-2))的4年定位试验,测定土壤养分、有机碳组分、结合态腐殖质构成及组分变化。结果表明:生物质炭添加量为20 t·hm^(-2)及以上时能显著增加重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)、有机质和全氮含量,对全磷、全钾含量无显著影响,而高添加量显著增加速效钾含量但降低速效磷含量,低添加量显著增加速效磷含量但降低速效钾含量;添加生物质炭20 t·hm^(-2)及以上时土壤松结合态腐殖质(LCH)含量显著增加47.50%~65.83%;生物质炭添加量超过30 t·hm^(-2)时,腐殖质组成成分富里酸(FA)的含量显著增加78.79%~133.33%;轻组有机碳、重组有机碳和松结合态腐殖质是促进土壤总有机碳(TOC)增加的直接作用因素,其中LFOC和HFOC对TOC的解释率分别为72.55%和89.74%。本研究为生物质炭在黄土高原旱作农业区土壤改良、肥力提升方面提供了理论参考。     

垂穗披碱草/星星草混播草地优化牦牛放牧强度的研究

以植被和牦牛生产力变化为目标研究草地不退化的最大放牧强度,在垂穗披碱草/星星草高寒混播草地3年的牦牛放牧试验结果表明,1)优良牧草比例和牦牛个体增重的平均年度变化随放牧强度的增加而减小,牦牛个体增重和优良牧草比例的平均年度变化之间存在着正相关,因此确立了不同放牧强度下优良牧草比例的年度变化是评价高寒混播群落放牧价值的直接度量指标.2)虽然群落相似性系数和草地质量指数可以评价草场的相对变化,但相似性系数的变化与牦牛个体生产力没有显著关系,因而不能反映草场放牧价值的变化,而计算草地质量指数时,不同植物类群盖度的测定和适口性的判别受人为因素的干扰较大,因此它也不是一个很客观的指标.3)当放牧强度为9.97头/hm2时,优良牧草比例和牦牛个体增重的年度变化能维持基本不变,因此,可以认为该放牧强度是高寒人工草地生长季放牧不退化的最大放牧强度.     

藏北高寒草甸土壤线虫群落结构和多样性对增氮的响应

土壤线虫在高寒草甸生态系统物质循环和能量传递过程中起重要作用。高寒草甸植物对氮沉降极为敏感，但增氮对土壤线虫群落结构和多样性的影响仍不明确。本研究在西藏那曲高寒草甸开展模拟氮沉降试验，设置0、7、20、40 kg N·hm^-2·a^-14个增氮水平(硝酸铵)，研究增氮对高寒草甸土壤线虫群落结构和多样性的影响。结果表明：1)增氮显著改变了高寒草甸土壤线虫的群落组成，并且降低了线虫多样性和均匀度；2)N₂₀、N₄₀显著提高了食细菌线虫(Ba)类群的相对丰度，较对照组分别提高了30.4%和31.7%;3)线虫多样性指数(H’)和均匀度指数(J)均表现为N_ck>N₄₀>N₂₀>N₇，不同处理间植物寄生线虫指数(plant parasite index,PPI)、自由线虫成熟度指数(maturity index,MI)、瓦斯乐思卡指数(wasilewska index,WI)无显著差异。在不同增氮条件下，线...     

青藏高原东北边缘高寒草甸植物种群生态位特征对牦牛放牧的响应

在甘肃天祝县境内的青藏高原高寒草甸牦牛牧区设置不同强度放牧小区,采用野外样方调查法研究了放牧对青藏高原高寒草甸植物组成、种重要值和种群生态位特征的影响。结果表明,青藏高原高寒草甸随放牧强度增大植物种数逐渐减少,其中紫花针茅、西藏香青、高山韭等种类在重度放牧条件下消失。在中度条件下,优势种线叶嵩草的重要值最高;另一优势种珠芽蓼的重要值则是先增加后降低再升高,以轻度放牧条件下最高。在3个放牧强度条件下,珠芽蓼和线叶嵩草的生态位宽度均位居所有种群前两位,并随着放牧强度增加二者的生态位宽度呈增大趋势,在重度放牧条件下二者生态位宽度相等。3个放牧强度下,优势种珠芽蓼和线叶嵩草与各种群间的生态位重叠系数不尽相同,封育或者轻度放牧条件下,珠芽蓼是种群间竞争较强的一方,但当放牧强度达到中度及以上时,珠芽蓼则退出种群间竞争强度激烈的局面;线叶嵩草是重度放牧下,种群间竞争强度最大的一方。说明放牧强度对青藏高寒草甸植物群落植物物种组成、重要值、生态位宽度和生态位重叠值均产生一定的影响,中度放牧强度是珠芽蓼和线叶嵩草的适宜放牧强度。运用“生态位理论”分析青藏高原高寒草甸植物群落生态特征,其结果与“中度干扰理论”相吻合,中度放牧是青藏高原高寒草甸优势种适宜的放牧强度。     

放牧方式对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构和多样性的影响北大核心CSCD

土壤节肢动物作为土壤生态系统的重要组成部分,对于周围环境的变化十分敏感,可作为环境变化的"指示剂"。放牧作为青藏高原地区高寒草地的主要利用方式,不仅影响土壤理化性质,同时会对生物多样性产生影响,进而影响到以土壤为主要生存场所的土壤节肢动物。为了明确不同放牧家畜及其混合比例对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构及多样性的影响,于2020年7月在青海省海北州海晏县西海镇"高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台",设置中等放牧强度下牦牛单牧(YG)、藏羊单牧(SG)、牦牛藏羊1∶2混合放牧(MG1∶2)、牦牛藏羊1∶4混合放牧(MG1∶4)和牦牛藏羊1∶6混合放牧(MG1∶6)5个放牧样地,以无放牧(CK)为对照样地,采集0~5 cm、5~10cm、10~15 cm的土样,利用干漏斗法(Tullgren法)分离土壤节肢动物,并进行鉴定统计。结果表明:1)试验样地分离得到的土壤节肢动物优势类群为螨总科(Acaroidae)和甲螨总科(Oiibatida),分别占土壤节肢动物总捕获量的36.67%和41.14%,且在0~5 cm土层数量最多,具有表聚性;2)不同放牧方式对土壤节肢动物的组成、群落结构、密度及多样性存在不同的影响。与对照相比,放牧降低了土壤节肢动物优势类群螨总科的组成比例,而增加了甲螨总科的组成比例;无放牧样地与其他放牧方式样地土壤节肢动物群落结构存在明显差异;土壤节肢动物丰富度指数、多样性指数、类群数均表现为藏羊单牧放牧样地较高,而均匀度指数与之相反;3)土壤节肢动物均匀度指数与土壤全氮、全碳、速效钾呈显著负相关(P<0.05或P<0.01),而与有机质、pH呈显著正相关(P<0.05或P<0.01);土壤节肢动物丰富度指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物多样性指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效磷、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物平均密度、总类群数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效钾、有机质呈显著正相关;4)土壤全氮、全磷、全碳、速效氮、速效磷在藏羊单牧放牧样地较高;速效钾、有机质在无放牧样地最高;pH、土壤含水量在牦牛藏羊1∶6混合放牧样地最高。综上所述,在青藏高原高寒草地生态系统,藏羊单牧对于土壤节肢动物密度、群落组成以及群落多样性的提高具有正向作用。     

适宜磷、钾肥配比及稻秆半量还田提高紫云英产量与养分截获

紫云英为南方稻区最主要的冬季绿肥作物。在紫云英生育期筛选磷、钾肥适宜配比,明确稻秆还田替代钾肥效果,可为福建稻区紫云英高效栽培与水稻化肥减施提供依据。田间条件下,磷肥（P₂O₅）设0、15、30 kg·hm^-2 3个水平,钾肥（K₂O）设0、15、30 kg·hm^-2 以及稻秆半量还田替代4个水平,二者完全组合共12个处理,主要测定紫云英盛花期农艺性状、产量、养分含量及截获量。结果表明,与不施磷、钾肥处理（CK）相比,磷、钾肥不同配比的紫云英株高、茎粗、株数、总分枝数最大增幅分别为6.2%、5.9%、8.1%、6.5%,紫云英鲜草产量与干草产量分别增幅1.3%~12.8%与1.4%~15.1%,其中30 kg·hm^-2磷肥与15 kg·hm^-2钾肥配比,紫云英干草产量最高。30 kg·hm^-2磷肥与30 kg·hm^-2钾肥配比,氮、磷、钾养分截获总量最高,分别比CK提高19.2%、18.8%、25.9%,差异均显著。稻秆半量还田的紫云英增产与氮、磷、钾养分截获效果与15~30 kg·hm^-2钾肥用量基本相当。磷、钾肥配施可改善紫云英生长性状并提高生物量和养分截获量,稻秆半量还田能够替代紫云英生育期钾肥施用量。综合产量、养分截获与化肥减施节本因素,福建稻区紫云英以15 kg·hm^-2磷肥配施15 kg·hm^-2钾肥（或稻秆半量还田替代钾肥）为较优配比。     

藏北高寒草地土壤真菌群落系统发育多样性对放牧的响应

本研究依托沿海拔梯度布设的三个配对的围栏和自由放牧样地探讨了土壤真菌系统发育多样性对放牧的响应规律.结果表明:暖季放牧和冷季放牧都没有改变高寒草原化草甸土壤真菌系统发育α多样性,暖季放牧也没有改变高寒草甸土壤真菌系统发育α多样性;暖季放牧和冷季放牧都显著改变了高寒草原化草甸土壤真菌群落系统发育结构,且暖季放牧也显著改变...