不同改良措施对盐碱土土壤细菌群落多样性的影响

本研究以大同盆地的中度盐碱地为研究对象,分析不施肥（CK）、常规施肥下添加生物质炭和CaSO₄（L）、常规施肥下添加生物质炭和CaSO₄及种植2,3,4行（LC1,LC2,LC3）绿肥等5个处理对土壤养分状况和细菌群落多样性的影响。研究结果表明：与对照相比,各改良处理显著降低了土壤电导率及Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,HCO₃^-,SO₄^2-含量,且在LC1处理下地上生物量最高;在门水平上,5个处理的15个样品共获得30个类群,使用线性判别分析比较了各处理中的细菌群落,结果表明在LC1,LC2,LC3处理中发现的优势菌群更有利于土壤培肥和植物生长;土壤细菌相对丰富度和土壤环境因子间的冗余分析结果表明,全氮、全磷、有机质含量与Flavisolibacter和鞘脂单胞菌属（Sphingomomas）相对丰富度呈显著正相关关系,Na⁺含量与溶杆菌属（Lysobacter）相对丰富度呈显著正相关关系,Cl^-含量与Longimicrobium,Luteimonas（藤黄单胞菌属）,Pedosphaera相对丰富度呈显著正相关关系（P<0.05）。综合分析可知,不同改良措施在盐碱地的应用改变了土壤细菌群落结构,且LC1处理下地上生物产量最高,其优势菌群更有利于土壤培肥和植物生长,从而有利于促进盐碱土土壤改良。     

生物炭、磷及AMF对Cd胁迫下柳枝稷生长及土壤性质的影响

为探讨添加磷、生物炭和接种丛枝菌根真菌对柳枝稷镉（Cd）耐性的作用，采用盆栽法研究土壤Cd浓度为20 mg·kg^-1时，不同处理［对照（CK）、4.5%生物炭（biochar，B）、60 mg·kg^-1磷（phosphorus，P₆₀）、4.5%生物炭+60 mg·kg^-1磷（B+P₆₀）］结合丛枝菌根真菌（AMF）对柳枝稷生长状况、矿质离子（P、Se）和Cd含量、土壤pH值、速效磷和酸性磷酸酶活性及土壤不同形态Cd含量的影响。结果表明：磷添加可显著提高柳枝稷根系侵染率，P₆₀处理下根系侵染率达到了56.9%。与CK相比，B、P₆₀、B+P₆₀处理对柳枝稷植株高度、叶片SPAD值、生物量无显著影响，各处理结合AMF的植株高度、叶片SPAD值、生物量均显著升高，但接菌后各处理间差异不显著。除了P₆₀处理下地上部Se和Cd含量及B+P₆₀处理下地上部Cd含量高于CK外， B、P₆₀、B+P₆₀处理下P、Se、Cd与CK无显著差异；接种AMF后CK和B处理下地上部Se和Cd含量均高于未接菌处理，且B+AM处理地上部Cd含量显著高于其他处理；但接菌后P₆₀处理地上部Se和Cd含量均低于未接菌处理。此外，无论是否接种AMF，B和B+P₆₀处理根系Cd含量均显著高于CK和P₆₀，土壤速效磷含量高于CK，土壤酸性提取态Cd含量低于CK和P₆₀。接种AMF后CK、B和B+P₆₀处理的土壤残渣态Cd含量高于CK和对应未接菌处理，但接菌P₆₀处理的土壤残渣态Cd含量低于未接菌处理。由此可见，B或B+P₆₀处理提高了根系Cd和土壤速效磷含量，降低了土壤酸性提取态Cd含量；二者结合AMF提高了柳枝稷生物量和地上部Se和Cd含量及土壤残渣态Cd含量。因此，AMF结合生物炭或生物炭/磷添加提高了柳枝稷生物量、Cd吸收量，降低了土壤中重金属的生物活性，可以在重度Cd污染土壤中应用。     

不同有机/无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响

氮沉降增加已成为全球变化的重要现象之一，已显著影响草地土壤氮素循环。以内蒙古额尔古纳草甸草原为研究对象，进行了6年不同形式氮添加试验，设置无机氮和有机氮比例分别为：10∶0 （N₁），7∶3 （N₂），5∶5 （N₃），3∶7 （N₄），0∶10 （N₅）和对照处理0∶0 （CK）。通过土壤有机质物理分组及室内矿化培养的方法，从氮素形态、氮素组分及氮素潜在矿化三方面研究不同比例有机、无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响。结果表明，土壤全氮含量未受氮素添加形式的影响；氮添加显著提高了0~20 cm土层矿质氮含量，尤其是土壤硝态氮，其中N₄（无机氮∶有机氮=3∶7）混合氮肥处理下硝态氮含量增幅最大，较对照处理增加1332%。不同形式氮添加没有影响氮素在土壤颗粒态有机氮（轻组）及矿物结合态有机氮（重组）中的占比；N₁（无机氮∶有机氮=10∶0）处理显著提高了0~10 cm土层颗粒态有机氮（轻组）及0~20 cm土层矿物结合态有机氮（重组）中的氮素相对含量，较对照分别增加了91%和44%。氮添加增加了10~20 cm次表层土壤硝化速率的同时降低了氨化速率，但土壤净氮矿化速率不受氮添加形式的影响。因此，有机/无机氮添加比例变化对草原土壤氮素形态和周转的影响也更加复杂。     

生物炭与化肥配施对紫色土肥力与微生物特征及油菜产量品质的影响

研究不同梯度的生物炭与常规施肥、减量施肥相配合对紫色土肥力与微生物特征及油菜产量品质的影响,为实际生产中制定生物炭与化肥的配施方案提供理论参考。依托西南地区特有的紫色土,采用裂区试验设计,试验处理包括:B₀F₁ (不施生物炭+减量肥)、B₀F₂(不施生物炭+全量肥)、B₁F₁(低量生物炭+减量肥)、B₁F₂(低量生物炭+全量肥)、B₂F₁(高量生物炭+减量肥)、B₂F₂(高量生物炭+全量肥)。结果表明:生物炭改良后的土壤全碳、全氮、全钾、阳离子交换量(CEC)、pH显著高于B₀处理,且F₁各土壤肥力指标水平与F₂相近。生物炭的输入提升了土壤微生物Shannon多样性指数(H)、Simpson 优势度指数(D)、碳源利用丰富度指数(S),促进了根际微生物对糖类、氨基酸类、羧酸类、聚合物类、酚酸类碳源的利用程度。生物炭有效提高了油菜产量,在F₁水平下,生物炭的施用显著降低籽粒中芥酸、硫苷、亚麻酸的含量,提升了高油酸、油酸、黄籽度水平。冗余分析(RDA)结果显示,对油菜品质指标的重要性排序为:全钾>全碳>全氮>全磷>CEC>pH。其中,全钾、全碳、全氮、全磷对籽粒品质有显著影响(P<0.05)。总之,生物炭与化肥联合施用可显著改善土壤肥力状况,提升土壤微生物活性,促进了微生物对碳源的利用程度。生物炭的施用量以35 t·hm^-2为宜,可有效弥补化肥减量后的养分亏缺,促进油菜增产和籽粒品质的改良。     

培肥措施对旱地农田土壤CO2排放和碳库管理指数的影响

阐明长期有机物料施肥下土壤CO₂排放特征及其影响机制以及碳库管理指数对黄土高原旱作农业区固碳减排及施肥模式选择的影响尤为重要。基于2012年设置在陇中黄土高原旱作区的长期定位试验,通过不施肥（CK）、氮肥（NF）、有机肥（OM）、秸秆（ST）、有机肥结合无机肥（OMNF）5个处理,测定并计算了2018年不同施肥措施下全年土壤CO₂排放、作物碳排放效率和碳库管理指数的变化,并运用结构方程模型分析了0~30 cm土壤温度、水分、微生物量碳氮、易氧化有机碳、蔗糖酶、脲酶与土壤CO₂排放速率的关系。结果表明：1）与不施肥相比,秸秆、有机结合无机肥和有机肥处理使生育期土壤CO₂排放平均速率提高了42.72%、30.82%和29.79%,秸秆、有机肥处理分别使生育期土壤CO₂排放量显著提高36.35%、32.45%（P<0.05）,有机结合无机肥处理使碳排放效率显著降低41.10%（P<0.05）;2）有机物料处理均能显著提高0~5 cm土层易氧化有机碳、微生物量碳氮、蔗糖酶活性和碳库管理指数,相比不施肥和氮肥处理,有机结合无机肥处理分别使0~30 cm土壤碳库管理指数提高127.41%,99.33%（P<0.05）;3）结构方程模型表明,环境因子对土壤CO₂排放速率的总解释度为53%,对土壤CO₂排放速率总效应较大的影响因素包括土壤温度（2.36）、微生物量碳（1.59）和土壤水分（1.18）,且均间接地影响着土壤CO₂排放速率,土壤温度促进了微生物量碳和蔗糖酶活性的提高,微生物量碳促进了微生物量氮和易氧化有机碳的增加。综合来看,有机结合无机肥处理可以提升土壤碳库管理指数,保持微生物活性,增加作物产量,降低土壤碳排放效率,是陇中黄土高原旱作农业区比较适宜的农田培肥措施。     

高寒草甸植物叶片生态化学计量特征对长期氮肥添加的响应

氮（N）是植物生长发育所需的基本元素，人为N添加已成为陆地生态系统N输入的主要形式。施N作为改善土壤养分条件的重要途径，可改变土壤理化性质，也会对植物叶片生态化学计量特征产生影响。本研究在2012年5月设置0（CK）、10（N₁₀）、20（N₂₀）、30（N₃₀） g·m^-2·a^-1的N添加试验，并于2018年8月采集禾本科、莎草科、豆科和杂类草叶片，测定其碳（C）、N、磷（P）含量，分析不同水平N添加下植物叶片生态化学计量特征的差异，探索长期N添加下植物叶片生态化学计量特征变化的影响因素。结果表明：1）N添加显著提高了禾本科叶片碳（LC）含量而显著降低了豆科LC含量（P<0.05），莎草科和杂类草LC含量变化不显著（P>0.05）。随施N量增加，4种功能群叶片氮（LN）含量均显著增加（P<0.05），而叶片磷（LP）含量变化趋势不一致。2）N添加下4种功能群植物叶片碳氮比（LC/N）整体呈下降趋势，叶片氮磷比（LN/P）和叶片碳磷比（LC/P）呈上升趋势。3）土壤含水量（SMC）与植物叶片各项指标均显著相关（P<0.05），SMC对植物叶片生态化学计量特征变化的贡献率最高（10.28%，P<0.001）。4种功能群中，杂类草对SMC变化的响应最敏感，表现为杂类草LN、LN/P和LC/P随SMC增加显著降低而LC/N和LP显著升高。综上所述，4种功能群植物叶片生态化学计量特征对N添加的响应存在差异，N添加下影响植物叶片生态化学计量特征变化的重要因子是SMC。     

深松浅旋对半干旱区退化紫花苜蓿人工草地改良效果研究

针对半干旱区退化紫花苜蓿人工草地饲草产量低、品质差问题,试验采用单因素随机区组设计,研究了不同深松浅旋程度：深松30 cm+浅旋5 cm（S₁Q₁）,深松30 cm+浅旋10 cm（S₁Q₂）,深松40 cm+浅旋5 cm（S₂Q₁）,深松40 cm+浅旋10 cm（S₂Q₂）,深松50 cm+浅旋5 cm（S₃Q₁）,深松50 cm+浅旋10 cm（S₃Q₂）以及不做处理（CK）对半干旱区退化紫花苜蓿草地土壤理化性质、生产性能及饲草品质的影响,并利用主成分分析（PCA）方法评价其改良效果。3年试验结果表明,深松浅旋能够不同程度降低紫花苜蓿草地土壤容重,增加土壤孔隙度,显著提高紫花苜蓿株高、分枝数和叶茎比。其中,S₂Q₁处理可降低0~40 cm土层土壤容重,S₂Q₂处理可提高紫花苜蓿分枝数、干草产量和粗蛋白含量,降低中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量。经PCA综合分析,紫花苜蓿干草产量、叶茎比和粗蛋白贡献率较大,牧草相对饲喂价值和中性洗涤纤维贡献率较小;深松浅旋S₂Q₂处理能够获得较高的紫花苜蓿干草产量（6505.44 kg·hm^-2）和粗蛋白含量（20.74%）;综合性状排名由高到低依次为S₂Q₂,S₁Q₂,S₂Q₁,S₃Q₂,S₁Q₁,S₃Q₁,CK。由此说明,深松40 cm+浅旋10 cm对半干旱区退化紫花苜蓿草地改良效果最优。     

白茎盐生草对盐碱土壤的改良效果

摘要：在全盐含量0.49%的土壤中设置人工种植和自然生长白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)处理,以裸地为对照,研究种植白茎盐生草对盐碱土壤的改良效果。结果表明,2个处理下的土壤全盐含量明显下降,0~20 cm土层分别下降28.57%和32.65%。对盐碱的消除效果0~20 cm土层较20~40 cm好。播种前0~20 cm土壤全盐总量约为11.172 t/hm2,1个生长季后下降为8.738 t/hm2,全盐总量下降2.434 t/hm2,即种植白茎盐生草1年可从0~20 cm土层中除去盐分2.434 t/hm2。试验前后,0~20 cm土壤pH值下降0.13～0.14,下降幅度大于20~40 cm土壤。白茎盐生草对盐分的富集降低了土壤的pH值,达到改良盐碱土壤的目的。     

河西地区豆禾混播草地生产性能对刈割高度与施肥的响应

刈割和施肥是豆禾混播草地生产过程中极为重要的田间管理措施，合理的留茬高度和氮磷配施模式可以有效提高混播草地的生产性能。为探究不同留茬高度和施肥模式对多年生豆禾混播草地产量与品质的影响，在河西走廊地区以紫花苜蓿、无芒雀麦和长穗偃麦草1∶1∶1建植的第3年豆禾混播草地为试验对象，利用裂区试验设计，以留茬高度为主区，设置5 cm（A₁）、8 cm（A₂）、11 cm（A₃）3个留茬高度，施肥模式为副区，设置不施肥CK（B₁）、单施磷肥：150 kg P₂O₅·hm^-2（B₂）、低氮高磷：75 kg N·hm^-2+225 kg P₂O₅·hm^-2（B₃）、氮磷平衡：150 kg N·hm^-2+150 kg P₂O₅·hm^-2（B₄）、单施氮肥：150 kg N·hm^-2（B₅）、高氮低磷：225 kg N·hm^-2+75 kg P₂O₅·hm^-2（B₆）6个施肥模式，在混播草地中豆科牧草初花期进行刈割，施肥方式为第1茬刈割后追施。结果表明：以A₃B₃（11 cm留茬高度和75 kg N·hm^-2+225 kg P₂O₅·hm^-2的施肥模式）处理组合全年产量最高（19626 kg·hm^-2）；A₂B₂（8 cm留茬高度和150 kg P₂O₅·hm^-2的施肥模式）处理组合全年产量最低（14342 kg·hm^-2）。提高留茬高度会在一定程度上降低紫花苜蓿整体品质，提高禾本科牧草整体品质。增施氮肥的同时减施磷肥可有效提高牧草粗蛋白含量和相对饲用价值（RFV），施用量过高会使牧草粗蛋白含量和相对饲用价值下降，最合理的氮磷配施模式为150 kg N·hm^-2+150 kg P₂O₅·hm^-2。综合产量和品质的结果来看，适当的磷肥施用量可以显著提高牧草营养品质。利用TOPSIS综合评价模型对混播草地产量及各混播组分营养品质进行整体评价后得出：8 cm的留茬高度以及施150 kg N·hm^-2+150 kg P₂O₅·hm^-2的氮磷为适宜在河西走廊地区紫花苜蓿+无芒雀麦+长穗偃麦草混播草地利用的留茬高度与施肥模式的组合。     

氮添加对内蒙古不同草原生物量及土壤碳氮变化特征的影响

以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象, 设置7种氮添加梯度, 分别为CK（0 g N·m^-2·a^-1）、N₁（5 g N·m^-2·a^-1）、N₂（10 g N·m^-2·a^-1）、N₃（15 g N·m^-2·a^-1）、N₄（20 g N·m^-2·a^-1）、N₅（25 g N·m^-2·a^-1）、N₆（30 g N·m^-2·a^-1）,应用单因素方差分析（One-way ANOVA）方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明：1）氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响（P>0.05）,但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量（P<0.05）,且本研究初步判断在N₃添加时接近饱和阈值, 整体上氮添加使内蒙古草原总生物量平均增加了29.66%,较干旱的荒漠草原对氮添加的响应较为明显。施氮肥使草甸草原的根冠比显著降低（P<0.05）,典型草原根冠比在N₃处理下显著增加（P<0.05）,但对荒漠草原影响不显著（P>0.05）。2）选择不同土层（0~10 cm、10~30 cm）分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响, 结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响（P>0.05）,对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响（P<0.05）,且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3）施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关（P<0.01）,地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关（P<0.01）。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。     

不同管理措施对高寒草甸土壤微生物量季节性变化的影响

采用氯仿熏蒸浸提法测定了4种不同管理措施(不围栏、围栏、围栏+施肥、围栏+补播)土壤微生物量碳、氮和磷季节变化,结果表明:(1)相同月份,相同土层,不同管理措施,土壤微生物量表现为:围栏+补播围栏+施肥围栏不围栏;(2)相同月份,不同土层,相同管理措施,土壤微生物量表现为:0~20cm20~40cm,且前者为后者的1.16~3.13倍;(3)不同月份,相同土层,相同管理措施,土壤微生物量的季节变化均呈先增后降的趋势,7月出现最大值,各月间呈不同的显著性差异;(4)不同月份,不同土层,相同管理措施,0~20cm土层土壤微生物量季节变化幅度高于20~40cm。土壤微生物量季节变化与气温变化呈极显著正相关(P0.01),与降水量呈正相关。运用综合指数法计算不同管理措施下土壤质量综合指数,其排序为:围栏+补播(0.193)围栏+施肥(0.096)围栏(-0.059)不围栏(-0.231)。围栏+补播对土壤的改善效果最佳,是玛曲高寒草甸生态恢复的重要途径。     

不同管理措施对高寒草甸土壤微生物量的影响研究

采用氯仿熏蒸浸提法对玛曲高寒草甸4种管理措施(不围栏、围栏、围栏+施肥、围栏+补播)土壤微生物量碳(SMBC)、氮(SMBN)和磷(SMBP)连续4年(2011-2014年)变化动态进行研究,结果表明,1)同一年份,不同管理措施,相同空间层次,土壤微生物量表现为:围栏+补播>围栏+施肥>围栏>不围栏(0~20 cm)和围栏+施肥>围栏+补播>围栏>不围栏(20~40 cm);同一年份,相同管理措施,不同空间层次(0~20 cm,20~40 cm),土壤微生物量表现为0~20 cm>20~40 cm, 一般前者为后者的1.22~3.39倍。2)不同年份,相同管理措施,相同空间层次(0~20 cm,20~40 cm),除不围栏(0~20 cm)SMBC外,土壤微生物量年际变化表现为2011至2012年上升至最大值,之后下降;不同年份,相同管理措施,不同空间层次(0~20 cm,20~40 cm),0~20 cm土壤微生物量年际变化幅度大于20~40 cm。土壤微生物量与气温呈负相关关系,土壤微生物量与降水量呈显著正相关关系。运用综合指数法计算出不同管理措施下土壤质量综合指数,其值排序为:围栏+补播>围栏+施肥>围栏>不围栏。围栏+补播对土壤的改善效果明显优于其他3种措施,是玛曲高寒草甸生态恢复的重要途径。     

西藏安多草地退化对植物生物量和土壤养分的影响

以西藏安多县原生小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸草原与退化小嵩草草甸草原2种类型草地为研究对象,对其草地的地上和地下生物量、土壤的有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量进行研究,了解退化对草地植物生物量和基本养分含量的影响。结果表明,退化小嵩草草甸草原的地上、地下以及总生物量均显著下降,地上0~10、10~20cm土层生物量和总生物量分别相当于小嵩草草甸草的80.9%、22.1%,15.8%和20.0%;2种类型草地土壤的全量和有效碳氮磷含量均较低,退化对土壤全量和有效养分的影响并不一致,退化导致0~10和10~20cm土层的有机碳、全氮和全磷含量均显著升高,而导致0~10和10~20cm土层的有效氮和有效磷含量均显著降低,2种类型草地随着土层的加深,土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量没有明显差异。     

石羊河中下游不同退耕年限次生草地土壤无机氮、酶及微生物量冬季动态研究

为研究石羊河中下游退耕区次生草地冬季土壤肥力状况和微生物机制,测定并分析了石羊河中下游不同退耕年限和不同土层深度土壤无机氮(硝态氮、铵态氮)、酶活性(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶及蔗糖酶)及微生物生物量冬季动态变化。结果表明,研究区各土层(0~10,10~20,20~30,30~40 cm)土壤铵态氮与硝态氮随退耕年限不同逐年递增;除30~40 cm土层外,各土层土壤微生物量碳在退耕较短年限内(1~5 a)总体逐年递减,而在退耕较长年限内(8~31 a)逐年递增;土壤微生物量氮随恢复年限呈先下降(1~4 a)、后稳定(4~15 a)再上升(15~31 a)的趋势;各土层土壤微生物量磷则呈先上升,后下降,再上升的趋势;不同退耕年限间土壤过氧化氢酶活性差异不显著,脲酶、磷酸酶及蔗糖酶活性差异显著(P < 0.05),土壤酶活性总体随土层加深而降低。本试验为石羊河流域的植被恢复、土壤改良和科学管理提供了科学依据。     

家畜践踏对环县草原地下生物量的影响

在甘肃环县典型草原6年的轮牧试验表明:不同践踏强度下各样地0~20 cm层地下生物量占0~30 cm层的90%以上,随着放牧践踏强度的增加,0~10 cm土层中的根量先增长后降低,其中以中度践踏(80次羊践踏/m².期)最高,约为对照(0次羊践踏/m².期)和轻度践踏(40次羊践踏/m².期)的1.7倍,10~20 cm土层以轻度践踏(40次羊践踏/m².期)最高,20~30 cm土层地下生物量与践踏强度相关不显著,相关系数仅为0.12;以地下生物量最大化为准则,对0~10 cm、10~20 cm土层地下生物量与践踏强度的回归模型进行解析和寻优分析,确定出环县典型草原适宜的放牧强度是3.5~5羊单位/hm²。     

柠条人工林下草本植被特征与土壤特性相关性研究

为探索黄土丘陵沟壑区最佳的柠条（Caragana Korshinskii）平茬措施,本研究以该区柠条人工林为研究对象,对其进行4种不同方式的平茬措施,分析在不同平茬措施的柠条林下草本植被特征与土壤特性的相关关系。结果表明：隔行平茬措施下草本生物量最大,柠条林下各土层土壤含水量与草本地上生物量密切相关,且以负相关关系为主;草本植物多样性各指数均与土壤含水量呈负相关关系,40～80 cm土层的土壤含水量与Simpson指数的相关性显著（P<0.05）,与Shannon-wiener指数的相关性极显著（P<0.01）;土壤养分各指标与草本植物多样性没有显著相关性,在0～60 cm土层内,土壤碱性越大,草本生物量越大,20～40 cm土层土壤有机质越小,草本生物量越大。综合以上结果,在该区域采取柠条隔行平茬措施最佳。     

青海湖农场退耕还林草后的土壤碳氮变化

对青海湖农场退耕还林草地以及耕地和天然草地的土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）含量及储量、无机氮（N_inorg）含量、土壤pH等基础理化指标进行了测定分析。结果表明：退耕（还林草）地与耕地和天然草地土壤均偏碱性;退耕地及天然草地土壤容重及N_inorg含量均低于耕地;退耕地和天然草地0~5 cm土层C/N显著高于耕地;退耕地和耕地0~5,5~10,10~20 cm土层的SOC和TN含量低于天然草地;退耕还林草9年后各土层SOC和TN含量与耕地相比差异不显著,说明青海湖区持续耕作60多年后,要恢复土壤肥力仍需较长时间;对于0~30 cm土层的SOC及TN储量,退耕地和天然草地与耕地无显著差异,而退耕地与天然草地之间差异显著（P<0.05）;耕地、退耕地以及天然草地0~20 cm土壤SOC含量分别占0~30 cm土层SOC储量的68.7%,72.9%和78.6%;0~20 cm土层TN含量分别占0~30 cm土层TN储量的68.7%,72.7%和78.2%;与天然草地相比,按耕地开垦60年计算,0~30 cm耕层内,C的损失率为0.11 t C·a^-1·hm^-2,N的损失率为0.015 t N·a^-1·hm^-2;土壤C和N含量与容重共同决定C和N储量的大小,因此土壤容重是影响土壤质量的重要因素之一。     

施肥对高寒草原草地质量指数及土壤性质影响的综合评价

本研究以西藏自治区班戈县的典型高寒草原为研究对象,设置田间小区控制试验,于2013-2015年施加不同数量氮磷肥(N: 0、7.5、15.0 g N·m^-2, P: 0、7.5、15.0、30.0 g P₂O₅·m^-2), 调查各处理不同类群植物生物量、分析土壤理化性质,进而评价氮磷养分添加对高寒草原草地质量和土壤环境质量的影响。试验结果表明:1)氮磷配施优于氮磷肥单施,不同氮磷配施处理均能提高草地质量指数(IGQ),以N₁P₁(7.5 g N·m^-2, 7.5 g P₂O₅·m^-2)施肥处理的草地质量指数最大(90.27),相较对照增加了67.16%(P<0.05)。2)选择土壤有机质(OM),全氮(TN)、全磷(TP)、有效氮(AN)、有效磷(AP)和pH作为土壤环境质量评价指标, 应用主成分分析法对不同土层(0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm) 12个施肥处理的土壤理化性质进行分析。结果表明,短期施肥主要影响土壤0~10 cm土层环境质量的变化;增施氮肥土壤pH呈下降趋势;高磷添加处理(30.0 g P₂O₅·m^-2)增加了土壤全磷、有效磷含量,但植物吸收效率下降。3)结合草地质量指数和土壤理化性质变化进行草地质量综合评价,结果表明氮磷肥配施好于单施,且N₁P₁(7.5 g N·m^-2,7.5 g P₂O₅·m^-2)处理相对得分最高,为本试验条件下的适宜施肥量。     

黄土丘陵区草地根系生物量对踩踏干扰生物结皮的响应

为明确干扰生物结皮对高等维管束植物的影响,本研究以黄土丘陵区退耕封禁20年左右的草地为对象,通过野外调查与室内分析相结合,研究了踩踏干扰对退耕地生物结皮及植物根系生物量的影响。结果表明：干扰降低了生物结皮盖度,增加了植物盖度;干扰显著增加植物根系总生物量,37%干扰度组较不干扰组增加104.55%,其中0~10 cm土层较不干扰组增加204.59%;干扰增加了0~10 cm土壤含水量,48%干扰度组较不干扰组增加22.37%;干扰生物结皮降低了夏季午后土壤温度,37%干扰度组较不干扰组降低5.85℃;干扰增加了生物结皮下层土壤全氮含量,影响了土壤养分循环以及水文、温度的重新分配,促进了与之镶嵌分布的植物根系的生长,并促使草地根系浅层化。