天山北坡退化山地草甸土壤的主要理化性质分析

草地过度利用造成植被退化,土壤理化性质恶化。本研究以天山北坡退化山地草甸为研究对象,分析草地退化对土壤性质的影响,为评价草地土壤退化提供理论参考。以封育草地为对照,对比放牧草地(退化草甸土壤)机械组成、含水量及有机碳含量的差异。结果表明,草甸土壤机械组成中粉粒含量较高,达到70%以上,而且草地退化对土壤机械组成影响不大,仅在15~35 cm土层粉粒含量有显著降低(P0.05)。退化草甸土壤表层(0~25 cm)有机碳、土壤含水量显著降低(P0.05)。草甸土壤粉粒、砂粒含量与土壤有机碳、含水量极显著相关(P0.01)。因子分析表明在土壤含水量较高的山地草甸,影响土壤性质稳定性的主要因素为土壤机械组成。     

放牧对天山北坡草甸土壤水分和容重的影响

研究了2004年天山北坡乌鲁木齐段中山带山地草甸围栏内非放牧草地和围栏外自由放牧草地生长期至完全枯黄期0～30cm及越冬后0～50cm的土壤水分和土壤容重。结果表明,在0～30cm土壤深度范围,降水较少时围栏内外各深度层的土壤水分变化不太明显,当降水较大时,围栏内水分含量明显大于围栏外;围栏内各深度层土壤容重无论在植物生长期还是冬季休眠期都大于围栏外;越冬后围栏内各深度层的水分明显大于围栏外;在30～50cm深度范围,围栏内、外的土壤水分和容重变化较小;放牧对土壤水分和容重的影响主要集中在0～30cm深度,而对30cm深度以下影响程度较小。     

天山北坡典型草地封育围栏效果及其光谱特征分析

[目的]结合地上生物量及盖度分析光谱曲线来研究围栏封育的效果及其光谱的特征.[方法]研究选取了天山北坡荒漠草原草地围栏内外、山地低草草甸草地围栏内外4种类型,采用SVC HR 768地物光谱仪测量草地冠层的光谱反射率,生成光谱曲线;利用目测法测定植被的盖度,利用样方测定的方法测定植被的地上生物量.[结果]围栏封育一定时间后,围栏内的盖度及地上生物量均远远大于围栏外的;2011和2012年荒漠草原草地围栏内及2012年山地低草草甸草地围栏内外的光谱曲线均具有明显的绿色植物的光谱特征,而荒漠草原草地围栏外的反射峰和水分吸收谷都不太明显.[结论]围栏封育对植被恢复具有一定的效果;不同草地类型的光谱曲线存在很大的差异;相同草地围栏内外的光谱曲线也不相同.     

补播对天然割草场植被恢复效果的初步研究

[目的]以退化的禾草+杂类草天然割草地为对象,探讨补播对其植被恢复效果的影响.[方法]利用常规测定方法对补播天然割草地植被数量特征进行测定与分析.[结果]补播豆科牧草后,退化的天然割草地质量得到明显改善,补播当年山地草甸、山地草甸草原草群中豆科牧草的比例分别提高17.14;、13.99;,且随着补播年限的增加,豆科牧草比例呈上升趋势;草地产量和草层高度均出现一定程度的提高,补播当年山地草甸、山地草甸草原草地的草层高度较对照分别提高了36.11;、32.36;,但草地总产量增减幅度不明显(P>0.05),且7月较8月草产量高、增产幅度大,可能与当年水热条件分配相关;补播对割草地原有植被各经济类群产量与高度的影响存在一定的差异性.[结论]补播豆科牧草对天山北坡中山带退化天然割草地植被的恢复和草品质的提高均具有促进作用.     

游牧与定居放牧下山地草甸草地植物群落特征分析

【目的】研究游牧与定居放牧2种方式对天山北坡中段山地草甸草地植物群落数量特征及多样性的影响,为该区域冬季牧场合理利用提供理论依据。【方法】以天山北坡中段昌吉市阿什里哈萨克民族乡的冬季牧场为对象,在游牧与定居放牧2种处理下分别设计轻度放牧、重度放牧2个放牧强度,无放牧区(围栏打草场)作为对照,采用野外实地调查取样的方法,测定分析草地植物群落种类组成、植物重要值、地上现存量及植物多样性指数。【结果】随着放牧强度的增加,植物种类数量变化表现定居>游牧,植物群落种类组成发生了明显改变,禾本科和豆科等植物重要值下降,群落优势种逐步被杂类草及醉马草等取代;植物高度、盖度、密度和地上现存量变化表现定居>游牧,植物盖度和地上现存量在游牧与定居放牧区存在显著差异(P<0.05),2个指标差异性均在定居显示最高;Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson生态优势度指数变化表现为定居>游牧,但两者差异不显著(P>0.05)。【结论】游牧和定居放牧影响天山北坡中段山地草甸冬季牧场植物群落基本特征。与定居放牧区相比,游牧区植物高度、盖度、密度和地上现存量随着放牧强度的递增逐步降低降幅分别为23.45%、7.43%、9.42%和13.57%;植物高度、密度、盖度和地上现存量均在游牧区处于较低水平,α多样性指数均在游牧区达到最低值。定居轻度放牧下植物种类数量最多,植物多样性和生态优势度维持在较高水平。     

放牧和刈割对山地草原植被多样性和凋落物分解的影响

为探究天山北坡谢家沟区域草地利用模式对草地植被多样性和凋落物分解(土壤碳输入)的影响，本研究以天山北坡中段乌鲁木齐县谢家沟的山地草原为研究对象，以放牧(载畜量2.8羊单位/hm²)和刈割为试验处理，采用样方法和凋落物原位分解法对放牧、刈割草地的植被α多样性、凋落物分解动态进行测定，同时对凋落物分解过程中的土壤表面和10 cm温度、土壤水分、容重、辐照度等环境因子进行监测。结果表明，放牧降低了草地植被的高度、盖度、地上生物量，同时其植被多样性指数、丰富度指数、均一性指数显著低于刈割草地(P<0.05);地上凋落物分解速率显著高于地下凋落物(根系)(P<0.05);放牧显著降低了地上、地下凋落物的分解速率，同时相较于刈割处理，放牧降低了土壤水分，增加了土壤温度、土壤容重和辐照度(P<0.05);冗余分析(RDA)表明，水分是该区域限制凋落物分解的主要因素。天山北坡谢家沟区域刈割利用维持了草地植被多样性，同时其凋落物分解碳输入也没有受到抑制，而放牧利用使得草地植被多样性下降，抑制了作为碳输入的凋落物分解过程。     

放牧强度对西藏高寒草甸植被群落和土壤理化性质的影响

【目的】研究放牧强度对高寒草甸植被群落和土壤理化性质的影响,为西藏高寒草甸科学放牧和退化草地生态系统的恢复提供科学依据。【方法】于2010-06-2012-08在西藏邦杰塘高寒草甸开展牦牛放牧控制试验,设置对照(零放牧)、适度放牧和重度放牧3个处理,研究不同放牧强度对植被群落丰富度、均匀度、生物量、盖度、密度、高度和土壤理化性质的影响。【结果】随放牧强度的增加,植被群落的丰富度和总盖度降低,均匀度指数和地上、地下生物量均先增大后减小;高山嵩草和紫花针茅的盖度和高度随放牧强度的增加而降低,密度增大。高寒草甸生态系统中土壤的体积质量和硬度随放牧强度的增加而增大;0~10cm土层土壤总孔隙度随放牧强度的增加而增大,10~20和20~30cm土层总孔隙度变化规律不明显;土壤含水量在0~10cm土层以适度放牧区最高,但各处理间无显著差异(P0.05);随放牧强度的增加,土壤有机质、全氮、速效氮含量以及pH均显著减小(P0.05),速效钾含量在0~10和10~20cm土壤中先增加后减少,速效磷变化无明显的规律性。【结论】重度放牧是高寒草甸植被退化、土壤理化性质改变的主要因素。围栏封育可作为高寒草地植被短期恢复的最佳方式。适度放牧有利于植被群落的增多和改善土壤理化性质。     

放牧对围栏封育高寒草甸植被特征和生产力的影响

【目的】研究围栏封育条件下不同放牧强度对高寒草甸植被影响的特征.【方法】采用定位试验的方法,调查样地内的植物种类,测定植物高度、盖度、密度及地上、地下生物量.【结果】围栏封育后植被的平均高度、鲜草产量围栏内都比自然连续放牧显著增加,优势种多于自然连续放牧,且差异极显著(P0.05),但群落密度差异不显著(P0.05);在不同围栏放牧强度下,低放牧率植被盖度、密度均略高于高放牧率,但差异不显著(P0.05).而低放牧率鲜草产量显著高于高放牧率(P0.05).【结论】围栏封育和降低放牧率对高寒草甸退化的恢复和建设有重要的作用.     

新疆山地草甸植被群落特征及养分含量对围封和放牧的响应

【目的】 研究新疆山地草甸草地的植被群落特征和养分含量对围封和放牧的响应规律,分析其在不同生长季的动态变化规律,为退化草甸的恢复和科学管理提供理论依据。【方法】 在围封(5 a)与放牧条件下,以新疆山地草甸草地为对象,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,测定整个生长季(5~8月)的草地群落物种组成、数量特征、植物多样性以及牧草养分。【结果】 (1)围封和放牧条件下,禾本科植物在山地草甸草地中均占重要地位,其重要值分别为46.48%和26.91%,而在放牧区退化指示植物(如草原老鹳草、草原糙苏和紫花鸢尾等)所占比重增加;但围封降低了植物多样性。(2)植物群落数量特征对围封和放牧的响应明显,围封区群落植被密度、高度、盖度、地上生物量(7~8月)和地下生物量(0~10 cm)均高于放牧区。(3)与围封区相比,放牧区牧草粗纤维含量在生长季前期(5月)显著降低了18.95%,而牧草粗蛋白含量在生长季中期(6月)显著提高了的8.37%。【结论】 围封能提高草地的数量特征,增加优质牧草的比例,有效恢复退化草甸草地,但不利于植物多样性的维持;而在生长季前期适度放牧有利于提高群落的牧草品质。     

不同演替状态下高寒嵩草草甸植物功能群分异特征

【目的】探讨高寒嵩草草甸植物功能群对放牧干扰的响应与适应,揭示不同放牧强度下高寒嵩草草甸植物的演替过程和趋势,为优化高寒嵩草草甸放牧方案提供科学依据.【方法】以高寒嵩草草甸退化演替过程中的关键状态,即禾草-矮嵩草草甸状态(A)、小嵩草草甸草毡表层加厚状态(B)和小嵩草草甸草毡表层开裂状态(C)为研究对象,采用空间尺度代替时间尺度的方法进行研究.【结果】随着放牧强度的增加,样地总地上生物量呈"V"字形变化,其值在341.91±13.93间波动.其中,莎草科植物呈现波动性降低趋势;杂类草呈现波动性增高趋势;豆科和禾本科植物表现为先降低后增高的趋势;随着放牧干扰强度的增大,植物群落的生存环境发生恶化,K对策植物在群落中的比例降低,而R对策植物比例升高;草甸的退化演替伴随着地表等景观特征的协同演变,具有一定的沃岛效应.【结论】高寒嵩草草甸具有一定的自组织能力,不同演替状态下其植物功能群的生活型、群落结构与功能特征、地表特征以及草地生产力等存在较大差异,这种差异对于缓冲草地的退化和维持系统的相对稳定具有重要意义.     

围栏草原与放牧草原对苏打盐碱土理化性状的影响

[目的]探明苏打盐碱化土壤在不同利用方式下土壤的物理特性及化学特性的变化趋势,为其改良利用和生态恢复提供理论依据。[方法]采集围栏草原与放牧草原2个剖面的8个分层土样,并测定土壤容重、电导率、pH值、碱化度及土壤孔隙度。[结果]围栏草原土壤各层容重、电导率、碱化度及总碱度均低于放牧草原;围栏草原土壤除表层的pH值明显低于退化草原外,其他各层pH值与放牧草原无明显差异;围栏草原土壤孔隙度明显高于放牧草原。[结论]该研究结果表明放牧草原的盐渍化程度较围栏草原严重。     

围栏封育对盐池荒漠草原植被群落特征的影响

通过对盐池县不同立地类型围栏内外封育3年的荒漠草原植被数量特征及多样性研究,结果表明:围栏后,荒漠草原草本植物密度围栏内比围栏外增加了2～10株/m2、盖度增加5%～38%。草原围栏内产草量比围栏外增加了560～2 077.7 kg/hm2,固定沙地白沙蒿的减少使得围栏外产草量比围栏内高594.8 kg/hm2;围栏封育后荒漠草地植物的群落结构发生了很大的改变,围封草地上的退化指示植物逐渐从群落中退出,多年生禾本科植物增加。植物群落Shannon-Wiener指数增加,Pielou、Partrick和Simpson指数都发生了变化,群落植被的丰富度得以改善,优势植物的优势地位也逐渐明显,而且植被分布也趋向均匀稳定。     

不同年限围栏对昭苏退化春秋草地生物量影响的研究

[目的]探明昭苏春秋草场退化草地在不同围栏年限下群落结构的变化情况,为该地区退化草地改良技术提供理论依据.[方法]采用样方法比较研究不同年限围栏封育对退化草地群落结构、草地盖度、生物量演替特征.[结果]在研究样地中,随着围栏时间的延长草地盖度、生物量显著增加,至围栏4a达到最大,而后下降;地上生物量分别是围栏外放牧草地的3.324.41和3.24倍.优良牧草产量和所占比例随着围栏进程的延长不断增加,但丛生小禾草依次降低,高大禾草与生物量变化一致,针茅优势地位不断强化,在围栏6a形成单优势种.[结论]实验反映出围栏封育不是时间越长越好,封育时间过长导致针茅优势度过高,形成针茅的单优势种草地,将抑制其它植物生长发育,进而影响草地生产力的发挥.     

内蒙古兴和县低山丘陵立地类型划分与林草适宜性评价

为了解半干旱区宜林荒山合理利用方式,于2016年7月和8月对兴和县低山丘陵造林地进行立地类型划分与林草适宜性评价。通过对38个样地的油松Pinus tabulaeformis树高和草本植物地上部分生物量进行多元线性回归分析,结果表明:影响油松生长的主导因子包括土壤厚度和平均土壤含水率,影响草本生物量的主导因子包括表土含水率、表土全氮质量分数、表土全磷质量分数和土壤砾石含量。通过单因素方差分析,选取和验证了地貌、地形、坡向、土壤质地、土层厚度、砾石含量作为立地划分因子,最终将研究区荒山荒坡造林地划分出8种立地类型。林草适宜性评价结果表明:第1级的立地同时适宜油松和草本植物的生长;第2级的立地较适宜油松生长,但不适宜草本植物生长;第3级的立地较为适宜草本植物生长,油松生长状况略差;第4级的立地不适宜油松生长,但草本植物生长稍好。根据各立地类型情况提出相应的林草措施建议。     

北方农牧交错带不同退耕方式下土壤水分变化特征

研究退耕还林、退耕还灌、退耕还草不同退耕方式对土壤水环境的影响.结果表明:北方农牧交错带植被耗水主要靠降水满足;3种不同退耕方式的植被生育期内土壤水分含量均随降水量而变化;土壤表层(0～30 cm)水分含量相差不大;在30～100 cm土层,林地土壤水分含量始终高于灌木地和草地,草地的最低;对于0～100 cm土层,林地相对于灌木地和草地能更好地维持土壤水分;2005年3种退耕方式的植被在生长季中对水分的消耗均超过降水补给.     

公路建设对木麻黄生长及林下植被物种多样性的影响

 在福建省晋江市,采用样线法垂直晋江沿海大通道西侧布设3条相互平行的样线,对木麻黄Casuarina equisetifolia及其林下植被物种组成和多样性进行调查,并在样线上布设样点调查林内的光照强度、温湿度及土壤容重和土壤含水量,分析沿海公路建设对路域生态因子、木麻黄生长及其林下植被物种多样性的影响。结果表明：①随着距公路距离的增加,光照强度、温湿度、土壤容重和土壤含水量均呈现规律性的变化,距公路100 m处是光照强度从剧烈到缓和的转折点,距公路50 m处是温湿度、土壤容重和土壤含水量从剧烈到缓和的转折点。②栽植于路基附近的木麻黄的生长比未受路基建设干扰的木麻黄差,其中树高、胸径和冠幅在P＜0.01水平差异显著。③随着距公路距离的增加,木麻黄林下植被呈现从喜光植物到耐阴植物的变化,从林下植被以草本为主到灌木草本分布均匀的变化,50~100 m是优势种剧烈变化的范围。④随着距公路距离的增加,木麻黄林下植被的物种多样性总体上呈现逐渐增大并趋于稳定的趋势,其中距公路50~100 m的范围,物种周转速率最高。⑤从沿海大通道对木麻黄人工林林下植被的生物多样性影响的范围看,主要集中在路域100 m的范围之内,随着与公路距离的增加,影响程度降低。图3表3参31     

基于Ordinary Kriging路域土壤重金属含量的空间分布——以国道316线福州至闽清段为例

土壤重金属污染日渐加重,道路交通活动产生的重金属污染导致路域土壤重金属含量上升,构成潜在生态威胁。为探明路域土壤重金属污染范围及其变化趋势,在316国道福州-闽清段外侧100 m×100 m范围内布设5条与道路垂直的采样断面,每条断面依据道路远近布设11个采样点,在距离道路路侧200 m处采集2个对照土壤样品,共采集57个采样点表层的土壤样品,并采用XRF-DP 4050测定土壤中重金属(Cr、Pb、Zn、Mn和Fe)含量。在此基础上,对土壤中不同重金属间进行相关性分析,并用普通克里金进行插值分析路域土壤重金属的空间分布特征。结果表明,测量领域内的土壤中Cr、Pb、Zn含量整体趋势呈现随道路距离增加而递减,其对照区含量较低,含量受道路交通影响;其中Cr呈指数分布,在0 m处含量最高;Pb、Zn呈偏态分布,峰值出现在10~20 m。Fe、Mn在对照区含量较高,其测量领域含量不易受道路交通影响,含量主要与成土母质有关。     

草原毛虫对高寒嵩草草甸植物群落结构及土壤特性的影响

[目的]研究不同危害级别的草原毛虫与高寒嵩草草甸的群落结构特征和土壤特性的关系。[方法]选取10个20m×20m样地,在每个样地内随机量出5个5m×5m的样地,每个样地设置6个0.25m×0.25m的小样方。对其生物量,植被高度,生草层厚度,裸地面积,土壤含水量,植被总盖度等进行测定,并且用Excel2003和SPSS13.0软件进行统计分析。[结果]不同草原毛虫危害级别与高寒嵩草草甸的植物群落结构特征和土壤特性具有显著差异（P〈0.05）。[结论]随着虫口密度的增加,高寒嵩草草甸群落结构逐渐由莎草科为主演的草地更替为杂类草草地。     

农田土壤钙素含量及空间分布规律研究——以武功县大庄乡为例

【目的】分析关中地区土壤发育与演化的历史,企图揭示在现代农业生产条件下土地高强度利用、施肥与耕作制度的变更等对土壤健康的影响。【方法】选定自然条件及土地利用类型一致的聚居村庄,在水平距离仅600 m的范围内,按照辐射线状采集农田土样,并参照了该地区1982年土壤普查数据采集信息,采用“横向参照标准方法”和“纵向（时间）标准方法”,研究农田土壤钙素的演化趋势。【结果】在水平尺度上距村庄0-400 m范围内表层0-40 cm土壤碳酸钙、交换性钙含量的水平变化均不够明显,在400-600 m处却明显增大,在0-600 m的范围内土壤水溶性钙含量随距村庄距离的增加而逐渐降低。在垂直尺度上不同水平距离处0-20 cm土壤碳酸钙含量均低于20-40 cm,而交换性钙和水溶性钙含量高于20-40 cm。在距村庄50 m处的剖面0-40 cm土层碳酸钙含量既低于距村庄500 m处,也低于1982年地区内土壤剖面同层的含量,而40 cm以下土壤碳酸钙含量明显增加。50 m处0-100 cm土壤钙素总贮量明显高于500 m处。表层0-40 cm土层交换性钙在村庄附近土壤中递减、水溶性钙含量递增。【结论】在无自然因素差异的有限水平空间范围内,高强度集约化土地利用以及密集型技术措施施行,明显驱动和加速了农田土壤钙素的淋失与淀积,导致土壤钙素的空间变异性及农田土壤表层钙素的隐型退化,这警示人们高度关注现代农业技术措施对土壤健康的作用和影响。