煤矿塌陷区紫花苜蓿与无芒雀麦混播比例对其品质和土壤特性的影响

为了选出适宜煤矿塌陷区复垦的紫花苜蓿和无芒雀麦牧草混播比例,探讨不同混播比例对煤矿塌陷区土壤的改良效果,在山西省孝义市煤矿塌陷区的试验样地播种了7种混播比例的紫花苜蓿和无芒雀麦,研究不同混播比例对牧草粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维以及煤矿塌陷区土壤养分(土壤速效磷、碱解氮、有机质)的影响。结果表明,无芒雀麦粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维在紫花苜蓿和无芒雀麦5∶5混播比例中各项指标均最优;紫花苜蓿在紫花苜蓿和无芒雀麦6∶4混播比例中粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维最优;土壤中的速效磷、碱解氮和有机质含量在0～10 cm中均高于其他土层,紫花苜蓿和无芒雀麦6∶4混播比例的各土壤养分最高。     

不同栽培模式下豫北沙化土壤的微生物量和酶活性

通过连续6 a定位试验,以沙化裸地为对照,研究紫花苜蓿Medicago sativa单播、无芒雀麦Bromus inermis单播、紫花苜蓿/无芒雀麦混播3种栽培模式对豫北沙化地区土壤微生物量碳、氮、磷以及土壤酶的影响,利用回归分析和通径分析对二者的关系进行研究。结果表明:与沙化裸地相比,0~40 cm土层3种栽培模式下土壤微生物量碳、氮、磷质量分数和土壤酶活性均不同程度增加,从大到小依次为紫花苜蓿/无芒雀麦混播、紫花苜蓿单播和无芒雀麦单播,且土壤微生物量碳、氮、磷质量分数和土壤酶活性均随土层的加深而降低,呈现表聚性特征。相关性分析表明:土壤微生物量碳、氮、磷与土壤7种酶均呈显著（P < 0.05）或极显著（P < 0.01）相关;通径分析进一步表明:土壤酶对土壤微生物量碳的直接贡献效应从大到小依次为脲酶、淀粉酶、β-葡萄糖苷酶、蔗糖酶和蛋白酶,对土壤微生物量氮的直接贡献效应从大到小依次为脲酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和碱性磷酸酶,对土壤微生物量磷的直接贡献效应从大到小依次为蔗糖酶、碱性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶和淀粉酶。由此认为,相对于沙化裸地,豫北地区经6 a人工草地建植,土壤微生物量碳、氮、磷以及土壤酶活性有效提高,土壤主要生物学性状优化,以紫花苜蓿/无芒雀麦混播为最佳的栽培模式。     

不同栽培模式下豫北沙化土壤微生物量和酶活性

通过连续6 a定位试验,以沙化裸地为对照,研究紫花苜蓿Medicago sativa单播、无芒雀麦Bromus inermis单播、紫花苜蓿/无芒雀麦混播3种栽培模式对豫北沙化地区土壤微生物量碳、氮、磷以及土壤酶的影响,利用回归分析和通径分析对二者的关系进行研究。结果表明:与沙化裸地相比, 0～40 cm土层3种栽培模式下土壤微生物量碳、氮、磷质量分数和土壤酶活性均不同程度增加,从大到小依次为紫花苜蓿/无芒雀麦混播、紫花苜蓿单播和无芒雀麦单播,且土壤微生物量碳、氮、磷质量分数和土壤酶活性均随土层的加深而降低,呈现表聚性特征。相关性分析表明:土壤微生物量碳、氮、磷与土壤7种酶均呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)相关;通径分析进一步表明:土壤酶对土壤微生物量碳的直接贡献效应从大到小依次为脲酶、淀粉酶、β-葡萄糖苷酶、蔗糖酶和蛋白酶,对土壤微生物量氮的直接贡献效应从大到小依次为脲酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和碱性磷酸酶,对土壤微生物量磷的直接贡献效应从大到小依次为蔗糖酶、碱性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶和淀粉酶。由此认为,相对于沙化裸地,豫北地区经6 a人工草地建植,土壤微生物量碳、氮、磷以及土壤酶活性有效提高,土壤主要生物学性状优化,以紫花苜蓿/无芒雀麦混播为最佳的栽培模式。图1表6参20     

封育对昭苏马场春秋草场土壤理化性质的影响

对昭苏马场封育与未封育春秋草场土壤理化性质进行测定和分析,结果表明：封育后各土层土壤容重较未封育有不同程度的减小,表层变化幅度大,差异性显著（P〈0．05）,平均土壤容重比未封育草地减小5．08％。土壤总孔隙度变化趋势与土壤容重相反,封育后平均土壤总孔隙度较未封育增加2．39％。土壤含水量在7月中旬0-20cm的含水量封育草地小于未封育草地,7月末以后降水减小,封育草地土壤含水量比未封育草地大。0-10cm土壤养分含量差异均达到显著水平（P〈0．05）,土壤有机质、全量养分含量封育草地大于未封育草地,而速效养分含量未封育草地大于封育草地,速效养分变化幅度较大,尤其是速效氮和速效钾。未封育草地土壤温度相对较高,各土层变化幅度均大于封育草地,封育草地土壤各层温度变化缓慢,为植物生长提供了稳定的土温条件。     

无芒雀麦和紫花苜蓿在（1:1）混播中的竞争与共存

【目的】在豆科与禾本科牧草混播草地中不仅存在种内竞争也存在种间竞争,由于不同植物之间竞争力强弱不同,竞争的结果将出现一方逐渐消退,另一方逐渐占据优势的现象,因此研究豆科与禾本科牧草之间竞争与共存机制对于维持混播草地稳定高产具有重要意义。【方法】在温室栽培条件下设置3个氮肥水平（0, 75, 150 kg N·hm^-2,记作N0, N75, N150）以及单播和混播两种种植模式（无芒雀麦单播,紫花苜蓿单播,无芒雀麦和紫花苜蓿1﹕1混播）,采用相对生物量（RY）、相对密度（RD）、竞争率（CR）和相对产量总值（RYT）以及紫花苜蓿的固氮比例（%Ndfa）和转氮比例（%N Trans）等指标研究无芒雀麦和紫花苜蓿在1﹕1混播中的竞争关系与共存机制。【结果】施氮量从0增加到150 kg N·hm^-2,单播中无芒雀麦的地上和地下生物量和分蘖数显著增加（P＜0.05）,而紫花苜蓿的地上和地下生物量和分枝数无显著变化（P＞0.05）。在混播中无芒雀麦的地上和地下生物量和分蘖数也显著增加（P＜0.05）,在一定程度上抑制了紫花苜蓿的生物量和分枝数。另外,在混播中无芒雀麦以增加分蘖数的方式来扩张地上空间的能力要强于紫花苜蓿。无芒雀麦的单株生物量和分蘖数在混播模式下都极显著高于单播（P＜0.01）,而紫花苜蓿的单株生物量和分枝数在混播模式下极显著低于单播（P＜0.01）。在混播中无芒雀麦的竞争率始终大于1.0,而紫花苜蓿的竞争率始终小于1.0,这说明无芒雀麦的竞争力要大于紫花苜蓿的竞争力,且在整个生育期中,无芒雀麦的竞争力逐渐减弱,而紫花苜蓿的竞争力逐渐增强。在N0处理下,第2次、第3次和第4次取样时,无芒雀麦和紫花苜蓿的相对产量总值（RYT）显著大于1.0（P＜0.05）,说明无芒雀麦和紫花苜蓿无明显的竞争效应,这主要归功于紫花苜蓿的生物固氮对无芒雀麦的贡献（地上部转移的氮素占无芒雀麦氮素含量的15.26%-29.92%）。在N75和N150处理下,其RYT值与1.0无显著差异（P＞0.05）。另外,施入氮肥明显抑制了紫花苜蓿的生物固氮比例和对无芒雀麦的氮素转移的比例,导致混播中无芒雀麦和紫花苜蓿同时竞争土壤氮素和肥料氮。【结论】施入75和150 kg N·hm^-2的氮肥增强了无芒雀麦的竞争力,而抑制了紫花苜蓿的生物固氮和对无芒雀麦氮素的转移,二者促进作用减弱,竞争效应增强。     

混播比例对苜蓿青贮品质的影响

[目的]研究不同比例的无芒雀麦与紫花苜蓿混播对青贮效果的影响。[方法]试验设5个处理,即紫花苜蓿单播、无芒雀麦单播、紫花苜蓿＋无芒雀麦以50％＋50％、60％＋40％和70％＋30％比例混播,分析各处理青贮材料的pH值、CP、NDF、ADF、乙酸、丁酸、乳酸和总酸的变化,研究无芒雀麦与紫花苜蓿不同比例混播对青贮品质的影响。[结果]与单播苜蓿相比,混播可以显著降低青材料的pH值（P〈0．01）、NH3．N／TN值（P〈0．01）和丁酸含量（P〈0．01）,有利于保存青贮物的营养成分。混播还可提高青贮产物中乙酸、乳酸和总酸的含量（P〈0．01）,从而提高苜蓿青贮品质。[结论]以混播处理A（苜蓿50％＋无芒雀麦50％）效果最好,pH值,NH3-N/TN的含量最低,乳酸含量和综合评分最高。     

紫花苜蓿与无芒雀麦不同栽培模式下土壤团聚体形态结构、组成及有机碳特征

通过豫北地区6 a定位试验,以撂荒地为对照,研究了紫花苜蓿Medicago sativa单播、无芒雀麦Bromus inermis单播、紫花苜蓿/无芒雀麦混播3种不同的栽培模式对土壤团聚体组成与有机碳垂直分布的影响,并探讨了两者的相互关系。结果表明:人工草地建植后,土壤团聚体形态结构改善较为明显;土壤机械稳定性团聚体组成以5.00~3.00和3.00~2.00 mm粒径为主（比例为35.55%~57.12%）;土壤水稳性团聚体组成以 < 0.25 mm和3.00~1.00 mm为主（比例为53.47%~74.47%）;无论机械稳定性团聚体还是水稳性团聚体,不同栽培模式下土壤团聚体质量分形维数的大小顺序依次为撂荒地、无芒雀麦单播、紫花苜蓿单播、紫花苜蓿/无芒雀麦混播;土壤总有机碳、活性有机碳和腐殖质碳质量分数均随土层的增加而降低,各栽培模式下0~40 cm土壤有机碳质量分数从大到小依次为紫花苜蓿/无芒雀麦混播、紫花苜蓿单播、无芒雀麦单播、撂荒地;Pearson双侧检验结果显示:总有机碳、活性有机碳以及腐殖质碳质量分数两两之间均具有极显著的相关性（P < 0.01）。机械稳定性和水稳性团聚体的分形维数值均与小粒径团聚体（< 0.25 mm）呈极显著正相关（P < 0.01）。结论:相对于撂荒地,人工建植草地后能够显著改变土壤团聚体的分布,促进土壤固碳,其中又以紫花苜蓿/无芒雀麦混播为最佳栽培模式。     

人工草地土壤有机碳组分与微生物群落对施氮补水的响应

【目的】 人工草地建设是缓解天然草地放牧压力、促进退化草地恢复的有效方式。开展施氮和补水对呼伦贝尔人工草地土壤有机碳（SOC）组成、土壤微生物群落数量和活性变化的研究,以深入认识不同管理方式对人工草地土壤碳截存及其稳定性的影响及调控机制。【方法】 在3种人工草地种植模式（紫花苜蓿单播、无芒雀麦单播及苜蓿-无芒雀麦混播）下构建施氮（0、150 kg N·hm^-2·a^-1）和补水（0、60 mm）双因素试验,采集各处理土壤样品,使用SOC物理分组、磷脂脂肪酸（PLFA）分析以及土壤酶活性测定,分析不同水氮处理对SOC组分以及土壤微生物数量、组成和活性的影响,揭示土壤微生物群落组成或活性与SOC组分的耦联关系。【结果】 3年的施氮和补水处理显著影响不同土壤有机碳组分的含量。施氮处理整体上增加了苜蓿单播和苜蓿-无芒雀麦混播草地土壤的颗粒态有机碳（POC）含量,但是降低了矿物结合态有机碳（MAOC）的含量,而旱季补水则显著提高了无芒雀麦单播草地土壤粗颗粒态有机碳的含量。施氮和补水对土壤微生物群落数量和组成没有产生显著影响,但是显著影响了4种土壤酶的活性。单施氮处理显著降低β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）在苜蓿单播草地土壤中的活性,但是显著提高其在无芒雀麦单播草地土壤中的活性。单补水处理显著降低了苜蓿单播和无芒雀麦单播草地土壤的纤维二糖水解酶（CB）和NAG活性。补水+施氮处理显著降低苜蓿单播草地土壤中β-葡萄糖苷酶（βG）、CB和NAG的活性,但显著提高苜蓿-无芒雀麦混播草地土壤中CB活性。不同水氮处理下土壤总PLFA及各微生物类群PLFA的变化量与POC变化显著正相关,而与MAOC显著负相关。βG和CB活性以及土壤酶C/N比、C/P比的变化量则与POC变化量负相关,并且在补水情况下更为显著。【结论】 在呼伦贝尔半干旱区人工草地,施氮显著促进土壤活性碳组分积累、降低惰性有机碳组分含量,不利于土壤碳库的稳定性。补水和施氮显著影响了土壤微生物群落的活性,并且不同水氮处理下土壤酶化学计量比的变化与土壤有机碳组分变化密切相关。这些结果表明人工草地土壤微生物对碳、氮、磷养分需求的差异是调控活性有机碳组分周转的重要驱动力。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化阶段土壤养分的变化

【目的】研究巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤理化性状、土壤养分特征,为退化草地合理利用提供理论依据。【方法】采用常规土壤理化性质测定方法,对巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、土壤水分及容重等特征进行分析。【结果】随着草地退化程度的加剧,土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、含水量均呈下降趋势;而容重和pH值呈增加趋势;与未退化草地相比,重度退化草地土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和含水量分别降低了25.22%~31.96%、37.69%~48.44%、28.00%~30.24%、35.53%~52.47%、33.89%~44.84%和35.44%~57.62%;重度退化草地20~30 cm土层速效钾含量显著高于未退化草地,是未退化草地的1.96倍;全钾含量对退化程度的响应不明显(P>0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤养分含量明显下降。     

三江源区不同退化程度高寒草地土壤特征分析

研究了不同退化程度高寒草地不同土层的土壤特征.结果表明,三江源区高寒生态条件下草地退化对土壤物理、化学特征具有较为明显的影响.在0～30 cm土层,不同退化程度高寒草地土壤容重、含水量、总孔隙度差异显著.土壤容重随高寒草地退化程度的加剧和土壤深度的增加而增大,变动范围为1.02～1.61 g/cm3;土壤含水量、土壤总孔隙度随高寒草地退化程度的加剧而减小,变动范围分别为13.98％～70.75％、40.82％～60.29％;土壤pH总体随高寒草地退化程度的加剧而增大;土壤有机碳含量随高寒草地退化程度的加剧而下降,以0～10 cm土层下降最明显,轻度、中度和重度退化高寒草地该土层有机碳含量与未退化草地相比,分别下降36.05％、61.82％、66.55％;不同退化程度高寒草地土壤全氮、全磷、全钾含量总体为未退化草地＞轻度退化草地＞中度退化草地＞重度退化草地.