上黄村草地生态系统能流和物流的初步研究

上黄村草地土壤生态系统能量投入主要是动力投入,无营养物质投入.人工草地能量产出占总能量产出的50%以上,而面积仅占总面积的20%～52%;草地能量投入具有起伏性,产出具有波动性.草地土壤生态系统营养物质移出是草地土壤肥力退化的根本原因,无营养物质投入的人工草地更加剧了营养物质的迁出及土壤肥力的退化.     

称多地区不同类型高寒草甸土壤微生物数量动态研究

本研究针对青海三江源区草地生态系统现状,以典型高寒嵩草草甸、重度退化草甸和人工恢复重建的草地为基点,探讨不同草地类型对土壤微生物的影响程度。试验结果表明:三种类型草地土壤微生物总数量差异显著,优势类群均为细菌,占土壤微生物总数的93.12%~98.41%,其次为放线菌1.44%~6.82%,真菌数量最少。细菌和放线菌在整个生长季的变化规律大体一致,呈现先增后减的变化趋势,真菌数量在生长季初期和末期较高而生长旺盛期较低。不同类型草地微生物数量相比较,细菌数量总体上是:人工草地原生草地退化草地。土壤真菌数量表现:退化草地人工草地原生草地。放线菌数量为:原生草地退化草地人工草地。     

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。     

绿肥在建立人工草地中应用的研究

土壤肥力是草地生态系统进行生物生产的基础。肥力的高低,直接影响牧草的生长发育,而且是决定草地生产力的重要因素。因此,在土壤贫瘠的低产草原上建立人工草地,要提高牧草的光合产物,实现集约化生产,必须注意改善土壤的营养状况,促进牧草与环境的物质循环与能量流动的平衡。为了探索应用绿肥的生物改良措施,提高土壤基础肥力,以明确在建立人工草地中的增产效益,我们于1980～1983年连续进行了四年生产试验。     

多年生人工混播草地暂稳态概念及维持技术解析

我国草原面积约占国土面积的40%,但长期以来由于农牧民的过度利用,使得草地生态系统能量流动和物质循环输出输入失去平衡,造成大面积草地退化。党的十八大以来,我国草原保护修复力度不断加大,草原生态恶化的态势得到初步遏制。多年生人工混播草地建植作为畜牧业发展兼退化草地生态修复的一项重要措施,其稳定性研究对草地生态系统可持续发展和生态文明建设具有重大战略意义。本文在查阅近20年相关研究文献的基础上,首次提出人工混播草地暂稳态学说,明确暂稳态内涵及意义,完善多年生人工混播草地暂稳态维持技术体系,为我国畜牧业健康持久发展和生态修复治理提供借鉴。     

云贵高原红壤退化人工草地土壤肥力变化与有效施肥技术研究

采用N、P、K三因素肥料试验研究顾氮磷钾肥配施对退化人工草地的增产效应以及土壤养分含量的影响。结果表明，NPO处理与单施N肥处理比较，1998年黑麦草增产99．0％，鸭茅增产2．5％，白三叶增产162．％；2000年则为219．1％、14．6％和78．3％。在施用氮肥基础上，施用磷肥增产效果更为突出。在南方红壤退化人工草地中，由于土壤长期侵蚀的影响，土壤磷素已经退化到“谷底”水平，而投入系统中的磷素一部分被铁铝氧化物所固定，另一部分通过刈割或采食被带出系统，磷素损失量高。因此，在退化人工草地中首要的养分限制因子是磷，其次为钾。提高土壤，pH，降低红壤固磷能力，提高磷肥肥效是改良退化红壤人工草地的重要施肥技术措施。     

不同措施对草地土壤微生物的影响

草地土壤微生物是草地生态系统的重要组成部分,是土壤有机复合体的重要组成部分,在有机物质分解转化过程中起主导作用,具有巨大的生物学活力。从而能动地影响草地生态系统中能量流动和物质转化过程,在土壤肥力评价和生物净能等方面有着重要作用。土壤微生物区系组成、数量以及土壤酶活性都不同程度地与上述过程有关。其节,不同类型的土壤微生物数量或生物量可以很好地反映它们各自的贡献。     

不同利用程度高寒干旱草地碳储量的变化特征分析

本研究对处于青海湖北部不同退化梯度草地的土壤碳储量以及植被的根系生物碳储量变化进行了研究。调查草地样本包括7个样地和4个土层,样地依次分别为严重退化草场、重度退化草场、中度退化草场、轻度退化草场、正常草场、封育3年草场和人工草场,土层分别为0～10,10～20,20～30与30～40 cm 4个土层。结果表明,在不同退化梯度上,土壤碳储量随着退化程度的减轻依次增大,总体上各样地之间的变化趋势为,在5-7月为轻度退化草地＞无退化草地＞中度退化草地＞重度退化草地＞人工草地草地＞封育草地＞严重退化草地;在8-10月为无退化草地＞轻度退化草地＞中度退化草地＞重度退化草地＞封育草地＞人工草地＞严重退化草地,严重退化草地土壤碳储量最低,其次为封育草地;封育草地和人工草地的碳储量显著的低于轻度退化和无退化草地(P<0.05),但在封育草地和人工草地之间无显著差异(P>0.05)。在不同的土层,土壤碳储量从上至下依次降低,且各层之间表现出显著差异(P<0.05)。在不同的月份,各土层深度的土壤碳储量,总体上均表现为5-6月份降低,6-10月份呈递增的变化趋势,而且不同退化草地都表现出了较为一致的变化趋势。     

退化草地土壤理化性质的研究简述

草地退化是整个草地生态系统的退化,土壤退化是草地退化的具体体现,是比植被退化更严重的退化,土壤严重退化后整个草地生态系统的功能会遗失殆尽。本文在阐述退化草地土壤理化性质相关概念的基础上,重点综述了退化草地土壤物理、化学性质方面的研究,提出退化草地理化性质方面存在的问题。认为在改良退化草地时,应考虑土壤退化程度,导致退化的主导因子及土壤性状等因素,并且对研究退化草地土壤的理化性质需长期持续研究。     

北疆地区伊犁绢蒿荒漠草地退化与土壤理化性状相关分析

研究了不同退化阶段的伊犁绢蒿草地主要经济性状的特征与变化,结果表明,伊犁绢蒿荒漠草地在原生阶段,重度退化阶段和极度退化阶段,草地的各项经济性状均发生了一定变化,草地中植物种数逐渐减少。伊犁绢蒿由原生的建群种退至偶见种乃至消失;植物高度、盖度下降显著。由于牧压的加强,致使退化草地土壤的物理性状变差,退化草地的表层土壤容重和比重较原生草地增大了1．3倍和1．1倍,孔隙度过大或过小,不利植物生长,并引起土壤肥力下降;退化草地土壤表层有机质含量较原生草地下降了2倍,使土壤肥力不能满足植物所需。退化愈严重的草地其土壤水溶性盐含量愈高。因此,研究土壤的变化状况与草地退化的关系,可改善土壤肥力,使草地向健康的方向发展。     

江河源区不同建植期人工草地土壤养分及微生物量磷和磷酸酶活性研究

研究了"黑土滩"退化草地上建植的2,4和6龄垂穗披碱草人工草地土壤养分、微生物量磷、中性磷酸酶活性变化以及它们之间的相互关系。结果表明,随建植期的增加,土壤pH值呈现先降低后升高的趋势,人工4龄草地土壤pH值最低,人工6龄草地最高。从时间尺度看,人工2龄草地土壤养分含量、土壤微生物量磷含量和土壤中性磷酸酶活性较"黑土滩"退化草地明显升高,随着建植期的增加,人工4龄草地各测定指标明显下降,而人工6龄草地各测定指标再次升高。4种草地土壤养分含量、微生物量磷含量和中性磷酸酶活性在土壤剖面中均呈现随土壤深度的增加而递减的趋势。相关分析结果表明,土壤微生物量磷与有机碳、全氮、速效氮和速效钾含量之间呈极显著正相关关系,与全磷含量间呈显著正相关关系;土壤中性磷酸酶活性与大多数土壤养分呈显著或极显著正相关关系,其中与土壤有机碳的相关系数最大;土壤微生物量磷与中性磷酸酶活性呈极显著正相关关系。     

中国南方亚热带丘陵地区草地植被重建

以实验生态学和生态工程相结合的措施,按照人为设计理论和生态恢复的一般程序,在中国南方亚热带丘陵地区研究截叶胡枝子(Lespedeza cuneata)草地和宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii)草地植被的重建,并探讨了这一生态恢复模式在恢复初期的生态学过程和规律.主要结果如下:     

三江源区土地利用方式对草地植物生物量及土壤特性的影响

以三江源区高寒草甸草原、退化高寒草甸草原、退化高寒草原和人工草地4种土地利用方式为研究对象,研究了不同土地利用方式的地上、地下生物量,土壤容重和土壤主要养分有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量,结果表明总生物量的排序为高寒草甸草原 >退化高寒草原 >退化高寒草甸草原 >人工草地,退化草地和人工草地的生物量明显降低,尤其是地下生物量,退化高寒草甸草原、退化高寒草原和人工草地的地下生物量分别为高寒草甸草原的31.9%,54.8%和13.9%,总生物量分别仅为高寒草甸草原的32.8%,49.4%和29.5%。人工草地的表层土壤容重显著降低,而退化对土壤容重没有明显影响,3种天然土地利用方式土壤容重在土壤剖面的变异也不明显。4种类型草地土壤碳氮磷养分含量均处于很低的水平,退化主要造成表层土壤碳氮的严重损失,平均分别损失了53.0%和52.4%,4种利用方式土壤有效氮和有效磷含量极低,而退化对土壤的全磷和有效磷影响不大。     

人工湖对沽源退化草地土壤碳、氮、磷的时空影响

在退化草地上建造人工湖泊,可以使人工湖泊与毗邻退化草地形成近湿地生态系统,从而可能改善毗邻退化草地的生态环境,积极影响退化草地土壤中养分的流动,加快退化草地的修复。本研究分析了人为建造人工湖泊后3年内（2014年、2015年、2016年）湖泊毗邻的退化草地土壤碳氮磷在离湖距离（10 m、60 m、100 m、150 m、250 m、600 m）上的时空动态变化。结果如下：距离上,土壤有机碳、全氮、全磷在上层土壤（0～10 cm和10～20 cm）中与距离有显著（P<0.05）的线性关系,呈逐渐降低的趋势,说明在建湖3年这个短时期内,土壤养分（有机碳、全氮、全磷）形成了一个近湖效应,即靠近湖的养分含量高。年际间,自建湖后土壤全磷随着年数的增加在各个土层均显著降低。土壤养分（有机碳、全氮、全磷）在建湖初期2014年在距离上特异性较大,经过建湖3年后,2016年时在距离上的特异性减弱。这些结果表明,人工湖影响毗邻退化草地土壤中养分流动,尤其在距离上有显著的影响并表现出一定的规律性。建湖对毗邻退化草地的养分产生一定的影响,表明人工湖对放牧草地产生一定的积极效应。     

阿坝牧区草地不同利用方式与程度对植被碳含量的影响

为探讨不同利用方式与程度对草地植被碳含量的影响,对阿坝牧区不同利用方式草地(封育天然割草地、人工栽培、放牧草地)和植物生长季不同利用程度草地植被的地上部分、地下根系和枯落物的碳含量进行调研。结果表明,1)草地地上植被碳含量在不同利用方式上表现为封育天然割草地、冬春放牧草地和人工栽培草地显著高于夏秋放牧草地(P<0.05);生长季不同利用程度上冬春和夏秋轻度放牧草地显著高于重度和中度放牧草地(P<0.05)。2)草地枯落物碳含量在不同利用方式与程度上差异均不显著。3)从根系总碳含量来看,不同利用方式上夏秋放牧草地和封育天然割草地显著高于冬春放牧草地和人工栽培草地 (P<0.05);生长季不同利用程度上夏秋中度和轻度放牧草地显著高于夏秋重度和冬春放牧草地(P<0.05),且各种利用方式与程度草地地下根系总碳含量均从表层向下依次显著的递减(P<0.05),0~10 cm 的根系碳含量占总量的65%以上,10~30 cm各草地根系碳含量差异不显著(P<0.05)。通过数量关系得出,草地植被碳含量在利用方式上表现为封育天然割草地(356.509 g/m²)>冬春放牧草地(297.780 g/m²)>人工栽培草地(164.953 g/m²)>夏秋放牧草地(137.577 g/m²),地上植被碳含量分别为地下根系碳含量的15.334,17.130,9.167和5.146倍;在生长季不同利用程度上表现为冬春放牧草地(297.780 g/m²)>夏秋轻度放牧草地(217.002 g/m²)>夏秋重度放牧草地(113.849 g/m²)>夏秋中度放牧草地(81.882 g/m²),地上植被碳含量分别为地下根系碳含量的17.130,8.636,4.412和2.430倍。利用方式和放牧强度是影响草地植被碳含量的重要因素。     

内蒙古苏尼特右旗草原土壤营养元素有效态含量分析

本研究选择内蒙古苏尼特右旗天然草场主要6个草场类,8个草场型,分析了0~30 cm土壤营养元素(全N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B和Mo)有效态含量及与土壤有机质、pH值之间的相互关系。结果表明,1)研究区土壤pH(8.84±0.23),均为碱性土壤;土壤有机质含量与全N含量均较低,平均分别为(9.92±4.65) g/kg和(0.46±0.25) g/kg;营养元素有效态含量积累顺序为:河泛地、湖盆低地盐生草甸草场类>荒漠草原草场区“小针茅+无芒隐子草+葱属”植被型>沙丘植被草场类,河泛地、湖盆低地盐生草甸草场类土壤矿质元素有效态含量显著高于其他草场类。2)土壤富含K元素,B和Mo处于严重缺乏状态;除了河泛地、湖盆低地盐生草甸草场类以外草场类微量元素含量均处于轻度缺乏或缺乏状态。3)土壤pH与土壤N、P、Ca、Mn和Cu元素有效量存在显著负相关性关系;土壤有机质则与土壤N、P、Ca、S、Fe、Mn和Cu元素有效量存在极显著正相关性关系。     

青藏高原东部高寒草甸牦牛粪便的分解过程和科学管理

放牧家畜粪尿养分回归是影响草地系统的重要方式之一,特别是对于养分分解缓慢的高寒生态系统。本研究对青藏高原东部高寒草甸牦牛粪便自身养分特征以及夏、秋季节养分释放的动态变化进行了初步研究,并通过计算植物生长的养分需求和粪便养分输入量,探讨了高寒草甸牦牛粪便的科学管理问题。研究表明,研究地区典型高寒草甸每公顷每年通过牦牛粪便输入的氮量为79.4 kg,磷为11.8 kg。牛粪在夏季经过85 d的分解后,主要养分降为初始状态的0.48%~6.98%,基本完全分解;秋季养分的分解趋势与夏季相似,但是分解速率缓慢得多,主要养分只降为初始状态的13.44%~40.06%。据估计,研究地区平均每户牧民的牦牛每年可产4.08×105 kg鲜牛粪,其中需有3.08×105 kg牛粪用于维持草地肥力,8.93×104 kg鲜牛粪用于煮饭、烧茶、取暖等的燃料。这样,除了维持草地肥力和生活自用之外,仅剩余2.5%的牛粪。因此,不建议将牛粪用于培养食用菌等商业用途。     

渭北旱塬区不同年限苜蓿对土壤主要养分及微生物量的影响

以渭北旱塬区生长年限为6年、11年、16年和21年的紫花苜蓿(Medicago sativa)人工草地为研究对象,天然草地为对照,通过研究土壤主要养分及微生物生物量的变化特征来揭示紫花苜蓿人工草地生长年限对渭北旱塬区土壤质量的影响。结果表明,种植紫花苜蓿能够显著改善土壤有机质、全氮、全磷及土壤微生物量C和N(P<0.05),且随种植年限的延长均呈先升后降的趋势,最高点出现在第11年。相关性分析表明,土壤养分与微生物生物量存在一定的相关性,而且微生物生物量可以更灵敏地反映土壤质量变化。综合考虑,渭北旱塬区紫花苜蓿人工草地在恢复11年后应当进行合理利用或进行其他人工干预以延长草地使用寿命。