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退化草地土壤农化性状与微生物区系研究 总被引:17,自引:0,他引:17
通过对三种退化程度不同的草地土壤农化性状与微生物区系进行研究,结果表明,草地退化后,其土壤肥力水平、土壤微生物数量和微生物种类有随退化程度增高而下降的趋势;退化草地存在不同的程度的营养元素比例失调,表现为少氮、缺磷、富钾和高有机质含量,且退化程度接近的草地间,在土壤微生物区系和农化性状有部分类似的特征。 相似文献
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西藏高寒草原土壤团聚体有机碳变化及其影响因素分析 总被引:1,自引:1,他引:0
土壤结构的维持和稳定对高寒草原生态系统的稳定具有重要意义。为了探明高寒草原土壤结构的变化过程,研究了藏北正常、轻度和严重退化高寒草原表层(0~10cm)、亚表层(>10~20cm)不同粒径土壤团聚体有机碳(soil aggregates organic carbon,SAOC)的变化及对土壤结构的影响。结果表明:1)正常草地不同土层相同粒径团聚体有机碳质量分数均无显著差异,退化草地相同粒径SAOC质量分数随土层加深则呈显著提高的趋势;除轻度退化草地表层,不同状态草地各土层微团聚体(<0.25mm)有机碳质量分数显著高于大团聚体(>0.25mm)有机碳。2)退化草地表层、亚表层SAOC质量分数均呈显著下降,降幅随草地退化加剧却有所降低。但与轻度退化草地相比,严重退化草地表层大团聚体、微团聚体有机碳损失量分别增、减2.87、2.90g/kg,亚表层损失量则分别减少1.40、0.34g/kg,由于大团聚体有机碳损失量较大,其土壤抗蚀能力低于轻度退化草地。3)高原寒旱环境中,SAOC质量分数随SOC质量分数、土壤含水率的增加分别呈极显著(p<0.01)提高、显著(p<0.05)下降的趋势,土壤温度、土壤容重对SAOC质量分数的影响则均不显著。该文可为进一步探寻高寒草原生态系统维持与稳定的理论和方法提供参考。 相似文献
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经过对希拉穆仁草原围封、自由放牧草地及旅游区进行实地调查,结合内蒙古自治区第5次荒漠化和沙化监测实施细则,根据植被盖度和生物量等指标对草原进行了退化诊断与评价,并在此基础上研究了不同退化程度的地表粗粒组成。结果表明:希拉穆仁草原围封草地以轻度退化为主,自由放牧区以中度退化为主,但在坡顶出现重度退化,旅游区退化程度最为严重,均为重度退化区;可以以土壤颗粒0.84mm的百分比含量作为草原退化的判别标准,当其含量在82.22%~89.04%范围内为重度退化,含量在74.01%~79.53%为中度退化,含量在56.05%~66.11%为轻度退化。该指标能够直观、实时地反映草原的退化状况,且具有简便、快速诊断的生产应用性。 相似文献
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[目的]分析灌丛化后草地生态系统植被截留和土壤蓄水特征,为系统评价灌丛化后草地生态系统的水土保持能力提供参考。[方法]以黄土高原未灌丛化草地和灌丛化草地(包括禾草斑块、半灌木斑块、灌木斑块)为研究对象,系统研究了植被(包括冠层与枯落物)截留量与土壤饱和蓄水量的变化特征。[结果](1)灌丛化通过增加草地地上生物量使植被冠层截留量增加了0.3 mm,通过减少枯落物量使枯落物截留量减少了0.5 mm;(2)草地灌丛化过程中,只有灌木斑块显著增加了0—40 cm土壤饱和蓄水量。而且,灌木斑块与半灌木斑块土壤饱和蓄水能力显著不同,灌木斑块较半灌木斑块土壤饱和蓄水量增加12.8 mm,主要发生在0—20 cm土层。[结论]灌丛化没有降低草地生态系统土壤饱和蓄水能力,但若灌木继续扩张,可能会削弱草地生态系统植被截留能力。 相似文献
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民勤草原退化面积已达78.4万hm~2,占可利用草原面积的92.2%,其中重度退化面积30.0万hm~2、中度退化面积29.7万hm~2。民勤荒漠草原严重退化和沙化是形成沙尘暴的原因之一,而退化的根本原因在于人为压力超过了荒漠草原生态系统的承载能力。要治理草原沙化退化,必须以减轻人为压力为目标,加强鼠虫害防治和水资源管理,调整农牧区产业结构,建立高产优质人工草地,实施暖棚圈舍饲养,加快草原建设,提高管理水平,采取围栏、补播、轮牧、休牧、禁牧等措施,加大执法力度,使脆弱的荒漠草原生态系统得以休养生息。 相似文献
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天然草地退化引起草地植被和表层土壤遭到严重破坏,将使草地植被天然恢复过程受到强烈抑制。为此,试验采用长期(40年)封禁恢复技术,探究了封禁后黄土区退化草地植被变化特征,揭示了退化天然草地封禁恢复后的生态环境效应。结果表明:随着封禁恢复时间的变化,退化草地恢复演替已经历了5个时间段;草地生物量的变化过程已呈现出由先增加到后降低的趋势,尤其是在封禁恢复的第20年生物量达到最高值为520.5 g/m2;直到封禁恢复的第25年出现以本氏针茅为建群种的草原群落,第25年之后优势种大针茅种群密度急剧增加,在封禁的第30~34年以大针茅为群落的优势种生长繁殖较快,从群落恢复进程看大针茅有替代本氏针茅的趋势,但大针茅为有性繁殖,受草地凋落物的影响在群落中持续时间较短;从自然修复的35年后,通过种间竞争—扩散—定居—稳定生长的几个作用机制,又形成了以本氏针茅为建群种的“亚顶级”群落。此外,封禁后的草地物种丰富度和多样性逐渐提高。综上,封禁有利于黄土区草地生态系统恢复,且随着封禁时间的推演,草地生态系统逐渐趋于良性循环。 相似文献
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西藏自治区北部草地退化驱动力系统分析--西藏自治区那曲县试验区 总被引:8,自引:0,他引:8
在阐述草地驱动力系统含义与结构的基础上,运用因子分析的方法对草地退化主要影响因素进行了定量分析。结果表明,自然环境的变化是试验区草地退化的根本原因,决定了草地生态系统逆向演替的总体趋势;不合理人类活动是草地退化的主要驱动因素,决定了自然条件基本相同地区的草地退化强度的空间分异。根据对草地退化的影响程度,对各影响因素排序为:蒸发量/降水量〉年均降水量〉牧业产值〉人口数量〉大风日数〉年均气温〉牲畜出栏率〉牲畜总量。 相似文献
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内蒙古鄂托克旗天然草地植被生态需水量研究 总被引:1,自引:1,他引:0
开展天然草地植被生态需水量研究,对维持草地系统生态健康和可持续发展意义重大。该研究以干旱风沙草原区鄂托克旗为研究对象,基于联合国粮农组织推荐的Penman-Monteith公式及美国农业部土壤保持局推荐的有效降水量计算方法,对各草地类型的生态需水量和生态缺水量进行计算,并对不同类型天然草地生态需水和降雨资源之间的平衡关系进行分析。结果表明:全旗全年生态需水量在丰水年为2.94×10~9m~3、平水年为3.07×10~9 m~3、枯水年为3.10×10~9m~3;全旗生态缺水量在丰水年为2.72×10~8m~3、平水年为5.00×10~8m~3、枯水年为1.15×10~9m~3。草地中生态需水量由大到小依次为温性荒漠草原类、温性草原化荒漠类、低地草甸类、温性荒漠类、温性草原类。在整个生长季中,鄂托克旗各草地类型生态需水在3、6、10月为盈余状态,其余月份均为严重亏缺状态。鄂托克旗草地生态系统整体处于水分亏缺状态,尤其是惠农站代表区,在枯水年水分亏缺指数超过50%。低地草甸类草地缺水程度较严重,建议在该类型草地分布范围内发展人工草地,温性草原化荒漠类草地缺水程度较轻,建议在鄂托克旗适当发展。研究结果可为区域草地水资源高效利用和退化草原系统恢复重建提供理论依据。 相似文献
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Influences of continuous grazing and livestock exclusion on soil properties in a degraded sandy grassland, Inner Mongolia, northern China 总被引:10,自引:0,他引:10
Overgrazing is one of the main causes of desertification in the semiarid Horqin sandy grassland of northern China. Excluding grazing livestock is considered as an alternative to restore vegetation in degraded sandy grassland in this region. However, few data are available concerning the impacts of continuous grazing and livestock exclusion on soil properties. In this paper, characteristics of vegetation and soil properties under continuous grazing and exclusion of livestock for 5 and 10 years were examined in representative degraded sandy grassland. Continuous grazing resulted in a considerable decrease in ground cover, which accelerates soil erosion by wind, leading to a further coarseness in surface soil, loss of soil organic C and N, and a decrease in soil biological properties. The grassland under continuous grazing is in the stage of very strong degradation. Excluding livestock grazing enhances vegetation recovery, litter accumulation, and development of annual and perennial grasses. Soil organic C and total N concentrations, soil biological properties including some enzyme activities and basal soil respiration improved following 10-year exclusion of livestock, suggesting that degradation of the grassland is being reversed. The results suggest that excluding grazing livestock on the desertified sandy grassland in the erosion-prone Horqin region has a great potential to restore soil fertility, sequester soil organic carbon and improve biological activity. Soil restoration is a slow process although the vegetation can recover rapidly after removal of livestock. A viable option for sandy grassland management should be to adopt proper exclosure in a rotation grazing system in the initial stage of grassland degradation. 相似文献
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[目的]探讨西藏北部不同草地类型间土壤碳氮磷含量的分布规律和各养分间相互关系,为草地生态保护和评价提供理论依据。[方法]通过S形土壤取样法对西藏北部不同草地类型的土壤样品进行采集,利用试验测定土壤的碳氮磷含量,基于SPSS进行方差分析和相关性分析。[结果]山脊高寒草甸、高寒灌丛草甸和山腰高寒草甸有机碳含量主要受海拔高度的影响,有机碳含量随着海拔高度的增加而增加,随土层深度加大而降低;有机碳与全氮有极显著正相关关系,相关系数为0.968(p0.01),不同草地类型间全氮含量趋势与有机质趋势相同;除高寒沼泽草甸,其他草地类型的有效氮与全氮分布规律相同,有效氮含量和全氮含量之间存在显著正相关关系,相关系数为0.439(p0.05)。速效磷受全磷含量影响显著,速效磷与全磷的相关系数为0.442,为极显著正相关关系;全磷含量受放牧影响,但放牧对速效养分的影响更加明显。[结论]西藏北部不同草地类型土壤碳、氮、磷的具有一定的变化规律,草地退化与放牧强度具有一定联系。 相似文献
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青藏高原高寒草原草甸土壤团聚体及养分因子变化特征 总被引:2,自引:0,他引:2
为探讨青藏高原高寒草原草甸的土壤团聚体稳定性及有机碳等养分因子的变化分布,在青海省三江源区高寒地带选取样点分层采集土壤样品,进行室内测定并分析2种植被下土壤团聚体和养分因子的变化特征。结果表明:研究区土壤>0.25 mm水稳性团聚体含量(WSA)、平均质量直径(MWD)与几何平均直径(GMD)均为草甸>草原,而分形维数(D)与结构体破坏率(PAD)为草原>草甸,即青藏高原高寒草甸土壤团聚体稳定性大于高寒草原。高寒草甸土壤稳定性及养分含量随土层深度增加显著降低(P<0.05),草原土壤稳定性和养分含量随土层深度无显著变化趋势。高寒草原土壤稳定性与各养分含量随海拔升高而降低,高寒草甸土壤团聚体稳定性与养分随海拔升高先降低后增加。高寒草甸土壤团聚度与养分含量呈极显著相关(P<0.01),高寒草原土壤团聚度与养分无显著相关;>4,4~2,2~1 mm粒级团聚体是影响研究区土壤养分含量的主导粒径,其稳定性程度主要受大团聚体作用。研究结果对于青藏高原土壤质量评价、生态环境保护具有重要科学意义。 相似文献
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藏北高寒草甸土壤线虫群落对围封及自由放牧的响应 总被引:1,自引:0,他引:1
为了解放牧干扰对藏北高寒草甸的影响,以及连续围封措施对草地的恢复作用,2013—2015年连续3年对那曲县围封、自由放牧天然高寒草甸土壤线虫群落进行取样调查及数据分析。结果表明:围封、放牧样地的线虫个体数量在年际间的变化均较明显,植食性线虫是整个线虫群落个体数量变化的主要贡献者;围封样地的线虫个体密度、多样性指数H′、丰富度指数SR,以及优势度指数λ的年际变化幅度均大于放牧样地;食细菌性线虫个体数量及线虫通路比值(NCR)表明放牧样地的有机质转化效率高于围封样地;成熟度指数(MI)、植物寄生线虫指数(PPI)分析表明,所研究区域经5年围封,高寒草甸生态系统稳定性没有明显的提高,相反,现有放牧强度维持或者增加了线虫群落的物种多样性,利于物种共存和草地生态系统稳定性的维持。 相似文献
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通过高效液相色谱技术分析了青海省果洛州达日县窝赛乡原生嵩草草甸、严重退化草地及人工草地三类植被土壤中各种氨基酸成分及含量。结果表明:(1)三种类型土壤中都检测出19种常见氨基酸:精氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丙氨酸、甘氨酸、氨基丁酸、脯氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、胱氨酸、组氨酸、鸟氨酸、赖氨酸、酪氨酸;(2)测定结果表明原生嵩草草甸土壤的氨基酸总量显著高于人工恢复重建草地和严重退化土壤氨基酸,而后两者之间差异不显著。原生高寒草地的土壤(6316.28μgg-1)严重退化草地土壤(2977.10μgg-1)人工恢复重建草地土壤(2975.90μgg-1)。(3)原生高寒草地土壤氨基酸总体呈现下降趋势:5月氨基酸含量最高,随后6月7月的显著下降,8月稍微有所回升,9月氨基酸含量到达最低;严重退化草地土壤与人工恢复重建草地土壤氨基酸含量季节变化相似,氨基酸总量在6月份到达最高点,随后7月8月显著下降,9月份稍微有所回升。 相似文献
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Guogang Zhang Yumei Kang Guodong Han Hong Mei Katsutoshi Sakurai 《Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Plant Soil Science》2013,63(4):356-364
Abstract Grassland degradation not only results in soil degradation and severe decreases in land productivity, but also can promote the emission of soil carbon and nitrogen compounds as greenhouse gases into the atmosphere. The primary objective of this study was to characterize the impact of grassland degradation on carbon and nitrogen budgets in Inner Mongolia, China. We investigated the changes of total carbon, organic carbon, inorganic carbon and total nitrogen that occur in a grassland ecosystem (including vegetation and top 30 cm soil layer) in the course of grassland degradation. Total carbon stored in the grassland ecosystem was reduced by up to 14%, depending on the severity of the degradation. Total nitrogen storage was reduced by almost 10% under severe degradation, but was slightly increased at light and intermediate degradation, indicating that grazing exclusion would not lead to an increase in nitrogen storage in the ecosystem. Over 98% of the total carbon and nitrogen stored in the grassland ecosystem was bound in the soil which provides the dominant and most stable carbon and nitrogen pool in the ecosystem. Most of the soil carbon and nitrogen storage was present in soil water-stable aggregates and was released as soil water-stable aggregates break in the course of grassland degradation. In conclusion, the carbon sequestration capacity of the vegetation decreased significantly, and substantial proportions of soil carbon and nitrogen were lost in the course of grassland degradation, resulting in unbalanced carbon and nitrogen budgets. Strategies to restore degraded grassland must be designed to increase the carbon and nitrogen storage potential of grassland ecosystems. 相似文献
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研究甘南高寒草甸退化草地土壤理化性质和微生物数量动态变化特征,为退化草地改良修复提供理论依据。于2017年5,7,10月分别采集极度(ED)、中度(MD)和轻度(LD)退化草地,以及未退化的对照草地(CK)土壤,测定其理化特性及微生物数量特征。结果表明:CK的土壤含水量在5,7月均显著小于LD、MD和ED的土壤含水量,而在10月显著大于LD、MD和ED的土壤含水量;随着退化程度的加剧,土壤pH逐渐增大,有机碳、全氮和全磷含量逐渐减小;土壤细菌数量对草地的退化反映更敏感,放线菌次之,真菌最小;CK和LD的土壤微生物数量随土层深度下降更为明显;冗余分析结合蒙特卡罗置换检验结果发现,各月份影响微生物数量的环境因子不同,显著影响5月微生物数量的是土壤全磷和土壤含水量,而7月除土壤pH外,其余指标均有显著影响,10月除土壤pH和土壤碳氮比外,植被盖度和生物量等均有显著影响。可见,甘南高寒草甸土壤理化特征和三大微生物数量对退化程度的响应具有季节差异,不同时期影响因素和权重需在草地管理中予以重视。 相似文献