高原鼢鼠造丘活动对高寒草地土壤养分空间异质性的影响

高原鼢鼠的造丘活动影响草地土壤营养循环、土壤结构和土壤微生物活动,造成草地土壤养分空间异质性。然而,有关不同形成时间的"圆锥状"鼠丘土壤养分在垂直和斜边方向变化规律研究较少。基于此,本研究以1,3及5年以上鼠丘为研究对象,探索土壤养分在鼠丘垂直和斜边方向变化趋势。结果表明,5年以上鼠丘土壤的全氮、速效氮、速效磷和有机质随鼠丘顶点到鼠丘底部垂直高度的增加而快速降低,而1和3年鼠丘呈缓慢降低的变化。其中,1和3年鼠丘顶点到鼠丘底部0~10cm土层的全氮、全磷、速效磷和有机质含量显著低于未出现鼠丘区域0~10cm土层的全氮、全磷、速效磷和有机质含量(P0.05);1和3年鼠丘全氮、速效氮、全磷和有机质含量从鼠丘顶点沿斜边方向距离的增加而增加,而5年以上鼠丘的全氮、速效氮、全磷和有机质含量从鼠丘顶点沿斜边方向距离的增加而降低;5年以上鼠丘顶点土壤全氮、全磷、速效磷和有机质含量显著高于1和3年鼠丘顶点土壤的全氮、全磷、速效磷和有机质含量(P0.05),而1年鼠丘从鼠丘顶点沿斜边方向30cm处土壤全氮、速效氮、全磷和有机质含量显著高于3年和5年以上鼠丘从鼠丘顶点沿斜边方向30cm处土壤全氮、速效氮、全磷和有机质含量(P0.05),1,3年鼠丘边缘(不同形成时间鼠丘对照区)全氮、全磷和有机质含量高于鼠丘斜边方向各点土壤全氮、全磷和有机质含量。由此可见,鼠丘"圆锥状"几何构造造成鼠丘表面温度和雨水径流出现差异,影响土壤矿质化进程,导致鼠丘顶部和基部养分异质性,在鼠丘边缘形成养分富集地带,从而出现鼠丘边缘植被生长旺盛的现象。     

有机肥对苜蓿产量及红壤肥力的影响

在亚热带红壤地区研究有机肥（Ⅰ基肥、Ⅱ基肥＋石灰、Ⅲ基肥＋猪粪、Ⅳ不施肥）对苜蓿产量及红壤肥力变化的影响。结果表明，在相同的管理条件下，施用有机肥普遍提高苜蓿鲜草产量（P〈0．01）。处理Ⅱ增产效果最好，比不施肥处理可提高苜蓿鲜草产量14．52％（P〈0．05）。施有机肥可增加土壤pH值、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷及速效钾的含量（P〈0．05），但全钾含量则减少，其中第Ⅲ组提高土壤全量养分和速效养分含量显著高于Ⅰ、Ⅱ组，第Ⅱ组对速效养分的增加高于第1组：     

土地利用方式对陇中黄土高原土壤理化性状的影响

对陇中黄土高原至少50年传统耕作历史的农耕地和退耕20年的草地土壤理化性状进行了比较研究。结果表明,1)不同土地利用方式对土壤有机碳、全氮、速效磷、pH值和容重有显著影响。0~10 cm土层土壤有机碳含量草地显著高于农田,全氮含量差异不显著,20~100 cm土层有机碳和全氮农田高于草地(P<0.05);土壤全磷含量农田虽高于草地但无显著差异。土壤C/N除0~10 cm土层外,农田高于草地。在整个土壤剖面上,草地土壤pH值显著高于农田(P<0.05);除10~20 cm和底层土壤外,草地土壤容重也高于农田。2)草地土壤有机碳和全氮随土壤深度增加而降低,而农田土壤在0~30 cm土层随土壤深度的增加而增加,在30 cm土层以下与草地有相同趋势。草地土壤全磷含量各土层间没有显著差异,农田土壤全磷含量与土壤有机碳和全氮含量变化趋势一致;草地和农田土壤速效磷含量都呈减少趋势。土壤pH值随土壤深度的增加而增加。3)各样地土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷与土壤容重和土壤pH值之间呈极显著负相关,土壤容重与土壤pH值呈极显著正相关,土壤有机碳、全氮、全磷和速效磷之间也呈极显著正相关关系。     

退耕还(林)草多年生栽培草地土壤养分特征研究

分析了不同类型退耕还(林)草多年生栽培草地的土壤养分,结果表明:退耕还(林)草不同类型栽培草地的土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷随着土层的加深,均呈现下降的趋势,但土壤全磷的变化幅度较小。退耕还(林)草不同类型栽培草地与其各自对照区的土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷在0~101、0~20 cm土层上多呈现显著差异(P0.05)。总之,退耕还(林)草多年生栽培草地的土壤养分含量总体上均低于其对照的土壤,并且都主要集中在表层土壤中。     

果树行间生草对苹果园土壤肥力的影响

为了解长期生草对果园土壤肥力的影响,以苹果树（Malus pumila Mill.）行间种植白三叶（Trifolium repens L.）、高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）和自然生草的土壤为处理,以“清耕”的果树行间土壤为对照,研究生草6年后苹果园土壤肥力变化。结果表明：在0~20 cm土壤中,生草和“清耕”的土壤全氮、全磷、硝态氮、铵态氮含量均随土层加深呈下降的趋势。相比于对照,白三叶能显著（P<0.05）提高土壤全氮、速效氮、硝态氮、铵态氮和有机质的含量,而高羊茅对全磷、全钾和速效钾的含量有显著提高（P<0.05）,自然生草对提高速效磷含量的效果最好。说明生草可以提高果园土壤肥力,但不同草种对土壤氮、磷、钾的影响不一,应该合理配置草种,保证氮、磷、钾的均衡供应。     

东祁连山不同退化程度高寒草甸土壤有机质含量及其与主要养分的关系

对东祁连山金强河河谷轻度、中度、重度退化高寒草甸土壤有机质含量变化及其与土壤全磷、全氮、速效磷、速效氮含量之间的关系进行了研究。结果表明：随着退化程度的加重,020 cm层土壤有机质、全氮和速效磷含量均不断下降,全磷含量呈现出先降后升但总体呈下降的趋势,但速效氮含量则不断上升,各养分的变化差异均达到极显著水平(P<0.01)。在划分的轻度退化草地土壤中,有机质含量分别与全磷、全氮、速效磷、速效氮含量之间均不存在显著的相关关系(P>0.05),另外所划分的中度退化和重度退化草地也同样如此。但是通过把3个不同程度退化草地结合起来作为整体进行综合分析,结果表明,除了全磷,土壤有机质含量分别与全氮、速效氮、速效磷含量三者之间存在极显著的相关关系(P<0.01)。在较大尺度上,有机质可以作为土壤营养状况的主要判断指标。在研究高寒草地土壤养分状况及其综合评价中,要特别注意其时空异质性,要重视尺度问题。     

高原鼠兔洞口密度对高山嵩草草甸土壤主要养分含量的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)干扰会引起高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸土壤养分含量的变化。本研究分析了高原鼠兔干扰对高山嵩草草甸土壤主要养分的影响,并同步分析了高原鼠兔有效洞口密度和总洞口密度与土壤主要养分含量的关系。结果表明,高原鼠兔干扰显著增加了土壤0-20cm土层有机碳、全氮、全磷、铵态氮、硝态氮含量(P0.01),但显著降低了土壤速效磷含量;随着高原鼠兔有效洞口密度和总洞口密度增加,土壤0-20cm土层全效养分(有机碳、全氮、全磷)含量先增加后降低,而速效养分(铵态氮、硝态氮、速效磷)含量先降低后增加,说明高原鼠兔总洞口密度和有效洞口密度与土壤养分含量的关系一致,因此当分析高原鼠兔干扰程度对土壤养分含量影响的趋势时,可采用总洞口密度代替有效洞口密度。     

封育和添加牛粪对退化亚高山草甸土壤恢复的影响

为了解封育和添加牛粪措施对退化草地土壤恢复的影响,本研究以滇西北部亚高山草甸为研究对象,进行了延续4年的试验。结果表明,封育、添加牛粪均显著提高了退化亚高山草甸土壤有机质含量(P0.05),且封育下有机质含量高于添加牛粪处理;二者对土壤容重、含水量均无显著影响(P0.05)。封育、添加牛粪对土壤氮磷钾含量的作用有所不同,封育显著提高了0-10cm土层中全氮、全磷、速效钾的含量(P0.05),降低了全钾的含量(P0.05);牛粪处理则显著降低了0-10cm土壤全氮和速效磷的含量(P0.05),对全磷、速效钾的含量没有明显影响(P0.05)。封育和添加牛粪措施之间存在互作效应,共同作用时对0-10cm的全氮、全磷、速效磷的影响最大,对0-30cm土壤的有机质含量则存在累积效应。另外,全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾在土壤中的分布以0-10cm为主,在0-30cm土层中从上往下呈递减趋势。可见,封育和添加牛粪均改善了土壤的养分状况,有利于退化亚高山草甸土壤的恢复。     

不同种植年限紫花苜蓿田土壤理化性质和酶活性研究

为了帮助苜蓿田经营者判断处于潜在退化危险的土地,给出潜在问题和潜在机遇的早期预警,试验对松嫩平原紫花苜蓿田土壤酶活性、土壤理化性质的动态变化进行初步评价。结果表明:在松嫩平原西部干旱地区,不同种植年限紫花苜蓿田土壤理化性质在紫花苜蓿种植第9年时是个转折点,其中土壤p H值、全磷含量、全钾含量、速效磷含量随种植年限的增加呈先升后降的趋势,其中全磷和速效磷高峰值在第6年出现,p H值和全钾均在第9年达到最高,但是全钾在第6年和第9年间差异不显著(P0.05),之后趋于平稳;土壤含水量、全碳含量、全氮含量、速效氮含量、速效钾含量随年份的延长整体呈先降后升的趋势,并且均在9年时达到最低,与其他各年份差异显著(P0.05)。纤维素酶活性与可溶性氮含量呈极显著正相关(P0.01),而与其他理化性质不相关;转化酶与各理化性质均不相关;脲酶活性与全碳含量和速效氮含量呈极显著正相关(P0.01),与全钾呈显著负相关(P0.05);过氧化氢酶活性与土壤p H值呈显著负相关(P0.05),与全磷呈显著正相关(P0.05)。说明在松嫩平原西部干旱地区紫花苜蓿种植9年时可作为评价紫花苜蓿潜在退化的临界时期。     

高山嵩草草甸初级生产力、多样性与土壤因子的关系

为了揭示高寒草甸初级生产力与土壤因子及多样性指数的关系,本文选择青藏高原三江源区具有代表性的高山嵩草矮嵩草草地型、高山嵩草杂类草草地型和高山嵩草圆穗蓼草地型,进行植物多样性、生产力及土壤养分的分析研究。结果表明：不同类型高山嵩草草甸生物量、群落多样性、土壤理化性质都存在显著差异（P ＜0．05）,其中高山嵩草圆穗蓼草地生产力最高,物种数最多,土壤营养成分含量最高。相关性分析表明：地上生物量及优良牧草生物量与土壤理化性质呈显著相关（P ＜0．05）,优良牧草生物量与土壤有机质呈极显著正相关（P ＜0．01）。物种数的多寡与土壤养分呈显著相关（P ＜0．05）,而群落结构的均匀度及多样性是与植物都需要的大量元素钾呈正相关的（P ＜0．01）。优势物种的竞争能力是通过土壤的有限养分（速效磷）体现的,两者呈显著正相关（P ＜0．05）,因而地上生物量及优良牧草生物量与速效磷呈极显著正相关（P ＜0．01）。而矿物氮（包含碱解氮）对丰富度指数、初级生产力有不可替代的作用。     

川西北高寒牧区老芒麦和虉草青贮效果初步研究

为探讨川西北高寒牧区主推草种青贮效果,以收种后的老芒麦(Elymus sibiricns L.)和虉草(Phalaris arundinacea L.)为原料,对其叶围微生物进行计数,使用纤维素酶、蔗糖、尿素和乙酸作为添加剂,灌装青贮60 d后进行品质分析。结果表明:老芒麦和虉草附着的乳酸菌数量远低于霉菌、酵母菌和丁酸菌;蔗糖和尿素处理下,乳酸含量显著高于对照,氨态氮与总氮比值显著低于对照(P<0.05),能够改善老芒麦青贮饲料和虉草青贮饲料发酵品质;乙酸处理下,pH值、氨态氮与总氮比值显著低于对照,乙酸含量显著高于对照(P<0.05),能够改善老芒麦青贮饲料和虉草青贮饲料的发酵品质;纤维素酶对改善虉草青贮饲料发酵品质无显著影响。     

不同添加剂对沙打旺青贮饲料发酵品质和化学成分的影响

本试验以沙打旺为原料,通过添加LaLsIL Dry(LD)、SiloGuard(SG)和Mieromanger H/M(MH)等添加剂,分析了这些添加剂对沙打旺青贮品质的影响.试验设置对照(CK)、LD处理(0.000 5%、0.001%、0.001 5%、0.002%、0.004%)、SG处理(0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.4%)和MH处理(0.001%、0.002%、0.03%、0.04%)15个处理,每个处理3个重复,青贮90 d后打开青贮袋,分析青贮饲料的发酵品质和化学成分.结果表明:沙打旺直接青贮其发酵品质较差;LD处理青贮饲料的非蛋白占总氮的比例(NPN/TN)、氨态氮占总氮比例(AN/TN)和丁酸含量显著低于对照组(P<0.05),LD1(0.000 5%)和LD2(0.001%)处理的pH达到了4.2以下,并且乳酸含量显著高于对照组和LD其它添加水平组(P<0.05),LD处理改善了青贮饲料的发酵品质,LD2(0.001%)处理添加效果最好;SG处理的青贮饲料pH除SGS(0.4%)处理组以外均高于对照组(P<0.05),乳酸和丁酸含量较低,氨态氮占总氮比例显著高于对照(P<0.05);MH处理的青贮饲料pH、非蛋白氮占总氮比例(NPN/TN)和丁酸含量较低,乳酸和总酸含量显著高于对照组(P<0.05),MH处理的沙打旺青贮饲料的发酵品质得到了明显的改善.     

添加剂对玉米秸秆和莴笋叶混贮品质的影响

借鉴青贮原理,将干玉米秸秆与水分含量较高的废弃莴笋叶进行混贮,分析不同添加剂对二者混贮品质的影响。设置了对照组(CK)、德氏乳杆菌组(LD)、甲酸组(FA)、复合添加剂组(LD+FA)4个处理,每个处理3次重复,连续贮存50 d,每间隔10 d对干物质和木质纤维组分含量、发酵品质及微生物数量进行分析,比较筛选适宜的添加剂。结果表明,50 d贮存期内,与CK组相比,FA组的干物质损失最小,且添加甲酸青贮后显著降低了纤维素、半纤维素和酸性洗涤木质素、氨态氮/总氮含量和青贮pH(P<0.05),乳酸含量显著增加(P<0.05),V-score评分表现良好;LD组的干物质损失、氨态氮/总氮含量显著高于CK组(P<0.05),青贮pH均高于4.2,V-score评分表现最差;LD+FA组在前30 d的贮存品质较好,之后氨态氮/总氮含量显著增加(P<0.05),贮存品质变差。从延长贮存时间和提高贮存品质等角度考虑,甲酸可以作为干玉米秸秆与莴笋叶混合贮存的添加剂,但应用过程中需要注意成本问题。     

不同利用方式对豫西黄土丘陵区土壤微生物生物量及群落结构特征的影响

以豫西黄土丘陵区乔木地、灌木地、果园、弃耕地和耕地土壤为对象,应用磷脂脂肪酸(PLFA)方法,研究了不同土地利用方式对土壤微生物生物量及其群落结构特征的影响,结果表明,与耕地相比,乔木地和灌木地土壤微生物量碳(MBC)含量分别提高了225.38%和265.73%(P<0.05),微生物量氮(MBN)含量分别提高了206.19%和245.03%(P<0.05),MBC/TOC值显著提高了2.89和3.00(P<0.05),MBN/TN值显著提高了5.05和5.57(P<0.05);果园土壤微生物量碳、微生物量氮含量和MBN/TN值分别提高了107.80%,84.99%和1.23(P<0.05);弃耕3年地土壤微生物量碳、氮、磷与耕地无显著差异(P>0.05)。乔木地和灌木地土壤细菌的PLFA含量增加了17.87%和17.18%(P<0.05),真菌增加了24.27%和28.45%(P<0.05);果园土壤细菌PLFA含量增加了9.04%(P<0.05);弃耕3年地土壤细菌、真菌和放线菌的PLFA含量与耕地之间均无显著差异(P>0.05)。乔木地和灌木地土壤的Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数显著提高(P<0.05),Simpson优势度指数显著降低(P<0.05)。不同利用方式地土壤细菌、真菌及放线菌的PLFA及总PLFA与土壤总有机碳、微生物量碳,全氮、速效氮、微生物量氮,容重显著正相关(P<0.05)。以上结果说明相对于耕地、弃耕地和果园土壤,乔木地和灌木地土壤微生物多样性均提高,不同微生物物种的个体数量分布均匀,群落结构相对稳定,因此这两种利用方式对土壤质量以及微生物群落结构多样性的改良效果更佳。不同土地利用方式引起营养元素的投入和土壤结构的变化是造成微生物群落结构变化的主要原因之一。     

膜下秸秆还田添加腐解剂对旱地土壤碳氮积累及土壤肥力性状的影响

探索全膜双垄膜下秸秆还田添加腐解剂对旱地耕层土壤碳氮积累及土壤肥力性状的影响。2015-2017年在甘肃省农业科学院庄浪试验站,实施了以常规种植(CP)、常规种植+秸秆还田(CP_S)、常规种植+秸秆还田+腐解剂(CP_SD)、全膜双垄种植(FMRF)、全膜双垄种植+秸秆还田(FMRF_S)和全膜双垄种植+秸秆还田+腐解剂(FMRF_SD)为处理的田间定位试验。测定了耕层0~30 cm土壤有机质(SOM)、土壤全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)和速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、土壤容重(BD)和土壤pH,计算了耕层秸秆固存率(CSE)和碳氮积累量。结果表明,FMRF_SD通过改善水热环境协同秸秆微生物腐解剂生产增效作用,加速了还田秸秆腐解与养分释放,产生的有机物抵消了土壤有机氮矿化损失,释放的养分补充了作物生长对土壤养分的消耗;改善后的水热肥条件又促进作物旺盛生长,使更多的有机物(落叶、根茬)回归土壤,从而显著促进了耕层SOC和TN的积累、提高了土壤TN、TP、TK和AN、AP、AK的含量,尤其是显著提高AP和AK的含量(P<0.05)。与CP比,FMRF_SD 3年累计固存了41.17%的秸秆碳, 耕层年均增加SOC和TN贮量0.79 mg C·hm^-2和0.04 mg N·hm^-2;使耕层TN、TP、TK和AN、AP、AK 含量提高了0.05、0.03、3.05 g·kg^-1和10.80、8.90、101.50 mg·kg^-1,相应地增加了6.87%、6.94%、15.28%、10.24%、56.69%、55.34%。同时,FMRF_SD使土壤BD和pH值分别降低了3.9%和0.2%。土壤碳氮贮量、氮磷钾养分含量的增加以及土壤BD和pH 值的降低,增加了土壤供肥能力、改善了土壤结构和性状,从而显著提高了肥力。因此,FMRF_SD是适合当地的最有效的农田碳氮库土壤肥力管理模式。     

稻秸与玉米秸、杂交狼尾草及象草混合青贮的研究

对稻秸分别与玉米秸、杂交狼尾草和象草的混合青贮进行了研究,并采用乳酸菌(Chikuso-1)添加剂处理探讨其对不同原料混合青贮发酵品质的影响.结果表明:添加乳酸菌的青贮料pH、乳酸(LA)含量和氨态氮/总氮(AN/TN)均极显著优于对照(无添加物,P＜0.01),乳酸菌对青贮料的可溶性碳水化合物(WSC)含量、粗蛋白质(CP)含量、中性洗涤纤维(NDF)含量、酸性洗涤纤维(ADF)含量、有机物消化率(IVOMD)的影响差异均不显著;添加乳酸菌的稻秸与玉米秸、杂交狼尾草混合青贮料干物质回收率(DMR)均极显著高于对照(P＜0.01),稻秸与象草混合青贮料显著高于对照(P＜0.05).不同混合青贮料的pH、LA含量、AN/TN、WSC含量、CP含量、ADF含量、DMR差异极显著(P＜0.01).稻秸与玉米秸混合青贮料品质最佳,最差的是稻秸与象草混合青贮料.     

大气氮沉降对黄土高原土壤氮特征的影响

为了解氮沉降对土壤氮特征的影响,通过人工氮肥添加模拟试验,分析在不同氮添加梯度下黄土高原典型草原土壤全氮（TN）和轻组有机氮（LFON）含量的变化特征。结果显示,氮添加对黄土高原典型草原土壤0～40 cm土层TN含量没有显著影响(P>0.05);但是显著增加了土壤表层（0～10 cm）的LFON含量和LFON/TN(P<0.05)。氮添加对10～20和20～40 cm的LFON含量和LFON/TN没有显著影响(P>0.05)。本研究表明,在黄土高原典型草原实施氮添加的初期,LFON含量和LFON/TN比TN含量能更早地显示出土壤氮特征的变化。     

稻秸、象草和杂交狼尾草青贮的研究

为探讨乳酸菌(Lactobacillus plantarum)添加剂对不同原料青贮发酵品质的影响,对水稻(Oryzasativa L.)的2个中粳稻品系(9015,9019)稻秸和2个热带牧草(象草(Pennisetum purpureum),杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purpureum))进行了青贮研究。将新鲜稻秸或牧草切碎后添加乳酸菌(0.02 g·kg^-1),同时设对照组(无添加物),袋装青贮45 d后取样检测。结果表明:添加乳酸菌的青贮饲料其可溶性碳水化合物(WSC)含量、有机物消化率(IVOMD)、干物质回收率(DMR)、乳酸(LA)含量、乳酸/乙酸(LA/AA)比对照提高;中性洗涤纤维(NDF)含量、酸性洗涤纤维(ADF)含量、pH、氨态氮/总氮(AN/TN)、挥发性脂肪酸(VFAs)含量下降;乳酸菌(LAB)对WSC含量、NDF含量、DMR、IVOMD、LA含量、AN/TN、乙酸(AA)含量、丙酸(PA)含量、LA/AA、VFAs含量影响差异极显著(P<0.01)。不同的青贮原料对青贮饲料的营养特性指标、pH、LA含量、AN/TN、LA/AA、AA含量和VFAs含量影响极显著(P<0.01),杂交狼尾草的青贮品质最佳。添加乳酸菌可以改善青贮饲料的品质,但不同原料间的青贮品质差异较大。     

祁连山东段不同类型灌丛斑块土壤特征对围封的响应

土壤作为高寒带植被的立地条件,是高寒灌丛生态系统发挥其生态功能的重要基础之一。本研究选取祁连山东段头花杜鹃、山生柳和金露梅3种典型灌丛斑块土壤作为研究对象,系统分析围封前后其理化性质分布特征。结果表明:土壤含水量、有机碳、全磷、全钾、速效氮5个理化指标在灌下、灌外差异显著;土壤含水量、容重、有机碳、全磷、速效氮、速效磷6个理化指标在围栏内外差异显著。主成分分析进一步表明,围栏内速效氮与孔隙度的贡献率较高,表明围封后速效氮与孔隙度是影响祁连山东段3种灌丛斑块土壤理化性质的重要环境因子;围栏外速效氮与全磷的贡献率较高,表明有放牧干扰时速效氮与全磷是影响祁连山东段3种灌丛斑块土壤理化性质的重要环境因子。头花杜鹃灌丛斑块不论是否受到放牧干扰,均能保持其良好的土壤理化性质,表明头花杜鹃灌丛斑块抗外界干扰能力较强。短期围封能够显著增加灌丛斑块土壤含水量和速效养分含量,从而改善立地条件,也进一步证明围封更加有利于退化灌丛草地的恢复与重建。