科尔沁西部碱化草甸草地改良配套技术试验研究

对科尔沁西部典型重度碱化草地进行了改良试验研究,采用的方法包括翻耙补播沙打旺Astragalus adsurgens、施N肥、施土壤改良剂(石膏).经过3年改良试验,结果表明,这些技术的有机结合可以显著地提高碱化草甸草地牧草的产量和质量,土壤理化性质明显改善:翻耙补播沙打旺增加草地产量2.18～3.52倍;土壤容重、pH值、含盐量下降;土壤水分状况、孔隙度、有机C、全N、速效N、速效P等均明显增加;在翻耙补播的基础上施用(NH4)2SO4 75～225 kg/hm2和CaSO4 1 500～4 500 kg/hm2,牧草产量可分别提高4.5%～20.2%和17.4%～49.9%.     

不同补播年限对河南县高寒草甸土壤养分的影响研究

本试验以河南县高寒草甸草地类型为研究对象,比较分析了补播改良后1~3年的土壤养分的变化情况。结果表明:补播改良可明显促进高寒草甸土壤全N、P、K及速效N、K含量的积累,同时也可有效提高土壤有机质含量和土壤保水能力,特别是在补播2年后土壤的全素含量积累土壤有机质含量和土壤水分的增加最为显著,本试验结论可为高寒草甸的草地改良提供理论依据。     

补播对天祝高寒退化草地植被和土壤理化性质的影响

为了探究补播对高寒退化草地植被组成以及土壤理化性质的影响,于2007―2009年在甘肃省天祝县开展了退化草地补播垂穗披碱草(Elymus nutans)+无芒雀麦(Bromus inermis)+中华羊茅(Festuca sinensis)改良治理退化草地的研究。结果表明,补播有效增加了禾草类和莎草类植被,提高了退化草地地上和地下生物量。补播后第3年,土壤表层物理性状、养分以及微生物生物量与不补播相比,具有明显优势。土壤表层0-40cm,土壤容重降低、孔隙度变大、含水量提高,土壤养分和微生物生物量C、N含量升高,退化草地得到了有效治理。     

围栏补播措施对改良严重碱化草地作用的试验

立足科左中旗严重碱化草地的改良与永续利用,针对碱化危害日趋严重的现实,设置试验样地,通过围栏、补播、浅翻耕耙等改良措施,探索严重碱化草地改良的途径,以促进碱化草地生产、生态功能的快速恢复,实现草地资源的永续利用。     

人工补播对退化高寒草甸土壤真菌群落特征的影响

为明确退化高寒草甸土壤真菌物种组成、群落多样性及功能结构等对补播的响应变化规律，本研究采用高通量基因检测技术对青藏高原中度退化及人工补播草地土壤真菌群落特征及其调控因子等进行了研究。结果显示：退化草地补播后土壤真菌特有OTUs增加，子囊菌门真菌丰度升高，被孢霉菌门和担子菌门真菌丰度降低；补播提高了退化草地土壤真菌Chao1指数，而对真菌Shannon指数和Simpson指数无明显影响；退化草地与补播草地间土壤真菌群落结构差异显著，补播后土壤病理型、病理-腐生型及共生型真菌丰度降低，土壤真菌群落及功能结构发生明显改变；土壤pH、总有机碳含量、铵态氮含量、硝态氮含量、全磷含量、全钾含量和碳氮比对土壤真菌起主要调控作用。     

围栏补播措施对改良严重碱化草地作用的试验

立足科足中旗严重碱化草的改良与永续利用，针对碱经危害日趋严重的现实，设置试验样地，通过围栏、补播、浅翻耕耙等改良措施，探索严重碱化草地改良的途径，以促进碱化草地生产、生态功能的快速恢复，实现草地资源的永续利用。     

不同草地恢复方式对新麦草草地土壤和植被的影响

通过草地补播、草地施肥、草地重耙以及草地施肥结合地重耙等不同的草地恢复方式，对退化新草草地土壤和植被影响进行研究，探讨华北农牧交错带地区人工草地恢复的最佳方式。试验结果表明：不同的草地恢复方式对草地的恢复效果不同，补播适合于重度退化的新麦草草地，施氮肥、重耙和施氮＋重耙适合轻度退化的草地。     

工程与生物措施结合改良碱化草地效果

工程措施（排水渠）和生物措施（补播牧草）结合改良碱化草地，可改善碱化草地土壤理化性状，草群特征，提高产草量。     

补播苜蓿对退化草地植物群落结构和生产力的影响途径

近年来,紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和黄花苜蓿(Medicago falcata L.)被广泛选作补播材料,用于修复退化草地。尽管研究表明二者的植物学特征存在差异,但鲜有人关注它们是否会通过不同的方式影响退化草地的生产力。为了探究二者对退化草地的修复效果是否存在差异,并确定影响补播地生产力的限制因素,本研究选取黄花苜蓿和紫花苜蓿作为补播种对退化草甸草原进行了补播,并在隔年对草地植被、土壤理化性质和微生物量进行监测。结果表明,两种苜蓿都可以显著增加退化草地生产力并改善土壤健康状况。然而,紫花苜蓿通过增加土壤铵态氮改变植被群落结构,其补播样地生产力也由土壤速效养分影响;黄花苜蓿通过增加土壤速效磷含量改变植被群落结构,其补播样地生产力由植被群落结构和土壤微生物量共同影响。初步结果表明,黄花苜蓿更适宜在养分贫瘠的退化草地进行补播。此外在选择紫花苜蓿补播时,可以适当施肥以提高补播成功率。     

天然割草地的松土补播改良试验研究

在天然割草地上松土补播改良后,和对照组相比,松土补播组在植被高度、盖度、密度和产草量方面均有显著增加,土壤理化性质得到改善,经济和生态效益显著,为新疆牧区草原改良特别是低平地草甸草地的改良提供了科学依据.     

星星草的生长对盐碱土壤氮素营养的影响

星星草生长不同年数碱化土壤与碱斑土壤比较,全氮含量、碱解氮含量、氨化强度、固氮强度、脲酶活性、蛋白酶活性、亚硝酸还原酶活性和硝酸还原酶活性均增加,星星草生长不同年数碱化土壤间存在不同差异。星星草生长不同年数土壤全氮含量与碱斑裸地差异显著;生长2年和3年与碱斑裸地土壤碱解氮含量差异显著;碱斑裸地与星星草生长3,4和5年土壤氨化强度、固氮强度、脲酶活性、蛋白酶活性和硝酸还原酶酶活性差异显著;说明星星草的生长对碱化土壤氮素营养状况具有一定的改良作用,综合来看星星草生长3~5年对碱化土壤的改良作用最佳。     

围封条件下荒漠草原两种植物群落土壤理化性状与酶活性的研究

围栏封育是退耕还林还草工程措施之一,不仅有助于草场植被的恢复,也有助于土壤特性的改善。以宁夏盐池县荒漠草原沙芦草群落和苦豆子群落为研究对象,通过对土壤基本理化性状及4种常见土壤酶活性的测定,研究围封内外两种植物群落的土壤理化性状与酶活性的变化特征。结果表明:1)较围栏外,围栏内的沙芦草群落0~10cm土壤含水量、全氮、全磷均显著提高,土壤容重、pH值、碱解氮和速效磷含量显著降低,10~20cm和20~40cm土层的土壤理化性状之间无显著差异;苦豆子群落除土壤容重显著降低外,围封显著提高了土壤含水量、pH值、有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量。2)围栏内沙芦草群落中土壤脲酶活性显著降低,而土壤蔗糖酶活性在表层(0~10cm)显著提高,过氧化氢酶和磷酸酶活性变化不显著;苦豆子群落围栏内土壤磷酸酶活性显著降低,蔗糖酶和脲酶的活性显著提高,过氧化氢酶活性变化不显著。3)两种植物群落中的土壤酶活性与土壤理化性状之间的相关性不同。苦豆子群落中土壤蔗糖酶活性、土壤脲酶活性与土壤养分之间均极显著正相关(P<0.01),而磷酸酶活性与之呈负相关关系;沙芦草群落中脲酶活性与土壤有机碳、全磷、速效磷含量均为极显著正相关关系(P<0.01),而过氧化氢酶活性与土壤有机碳、全氮、碱解氮含量之间呈显著正相关关系(P<0.05)。研究证实,围封尽管能够增加2种植物群落的表层土壤(0~10cm)含水量和土壤养分,但对4种土壤酶活性的影响没有表现出明显的规律性。     

不同封育年限对退化草原土壤理化性质和微生物的影响

为促进退化草原的恢复和重建工作,试验以不围栏封育作为对照,设置围栏处理1年、3年和5年,以研究不同封育年限对退化草原土壤理化性质和微生物数量的影响。结果表明:土壤容重、土壤pH值和EC值(电导率)随着封育年限的增加逐渐降低,随土层深度的增加而增加;土壤孔隙度和毛管持水量随着封育年限的增加而逐渐增加;土壤有机质含量、土壤氮磷钾含量、速效氮磷钾含量和土壤微生物数量呈先增加后降低趋势,但随着土层深度的增加而降低。试验以封育3年的效果较佳,与对照相比0~10cm、10~20cm土层土壤容重和pH值都有所减少,而土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、毛管持水量、土壤有机质含量、土壤氮磷钾含量、土壤速效氮磷钾含量以及土壤细菌、真菌和放线菌数量都有所增加。     

有机物添加对碱化土壤有机碳库及土壤质量的影响

以土默川苏打碱化土壤为研究对象,通过田间定位试验探讨不同有机物料添加对碱化土壤有机碳库与质量的影响.设置生物炭(BC)、牛粪(CD)、羊粪(GM)、玉米秸秆(SW)和对照(CK)共5个处理,于2019～2020年春季将所有有机物料以玉米秸秆全量还田(10.5t/hm2)为基准,按等量有机碳量(2.4t/hm2)的方式添...     

川西北沙化草地植被恢复后土壤理化性质的变化

以植被恢复不同年限的川西北沙化草地土壤为对象,分析不同土层(0～20cm、20～40cm)中土壤理化性质的变化情况。结果表明:植被恢复对沙化草地土壤理化性质的改善有明显的促进作用;随植被恢复时间的延长,土壤容重逐渐减小,含水量显著提高;与参照样地相比,除土壤全K含量无明显变化外,土壤有机质、全N、全P以及速效养分含量在各层均呈不同程度的提高,表现最明显的是在土壤表层(0～20cm);相关分析说明,有机质含量和土壤容重表现出显著负相关(r=-0.533,p<0.05),而与土壤含水量呈极显著正相关(r=0.836,p<0.01),土壤有机质含量表现出和土壤全N、全P含量不同程度的正相关关系。     

青藏高原高寒草甸不同围栏年限土壤酶化学计量特征

为探究土壤酶活性和酶计量比的变化特征及影响机制，本试验以青藏高原若尔盖高寒草甸为对象，研究了围栏2，4，6，8和10年自然恢复条件下土壤理化性质和酶活性差异性规律。结果表明：随着恢复年限的增加，与碳（carbon，C）循环密切相关的β-葡萄糖苷酶、与氮（nitrogen，N）循环密切相关的N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶以及与磷（phosphorus，P）循环密切相关的碱性磷酸酶活性均呈现增加趋势；围栏8年时，土壤C：N酶活性比特征值下降，C：P酶活性比特征值上升，前者与土壤含水量和pH值呈显著负、正相关关系（P<0.05），后者与土壤有机碳显著负相关（P<0.05）。整体而言，严重沙化的高寒草甸，在围栏封育过程中受N养分限制，在围栏6~8年时，与养分循环相关的酶活性对植被特征和土壤属性的响应敏感。     

典型草原自然演替过程中土壤理化性质动态变化

以内蒙古巴林右旗退化典型草原为研究对象,采用空间序列代替时间序列的方法,探讨围封条件下,退化典型草原自然恢复过程中土壤物理性质及养分的动态变化。结果表明:围封对典型草原土壤含水量产生深刻影响,土壤水分含量呈增加趋势,增加最明显的是土壤表层0~5 cm;典型草原群落自然恢复过程中,土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾增加极显著(P<0.01),全磷和速效磷增加较为显著(0.01<P<0.05),同时,土壤养分有明显的表聚现象;典型草原群落去除放牧践踏的干扰后,土壤物理性状得以改善,恢复6年和10年的0~5 cm土层土壤容重分别为1.27和1.25 g/cm3,显著低于恢复初期的土壤容重(P<0.05)。     

苜蓿地撂荒过程中土壤-微生物-胞外酶及化学计量的变化

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作为优良修复草种在黄土高原广泛种植,然而随着农村人口迁移及土地利用变化,苜蓿人工草地大量弃置的问题已引起广泛关注。为研究苜蓿弃置草地土壤质量变化规律,本研究分析了不同弃置年限(0年、5年和10年)苜蓿草地土壤养分、微生物量、参与土壤碳氮磷(C,N,P)循环的胞外酶活性及其化学计量变化。结果表明：总体上,土壤和微生物C,N含量随弃置年限呈增加趋势,而C,N相关胞外酶活性和化学计量变化幅度较小;土壤和微生物P含量随弃置年限增加而显著降低,但P相关胞外酶活性及化学计量均有不同程度的增加。进一步分析发现：相较于其他土层,表层(0～20 cm)土壤C,N,P含量及其酶活性较高,其变化趋势与总体结果相似;亚表层土壤(20～40 cm)和(80～100 cm)深层土壤C,N,P含量及其酶活性呈先增后减趋势,且各指标较于表层土壤均降低40%～80%。相关分析表明弃置草地土壤由于P匮乏而逐步退化,可通过补施磷肥改善。     

基于主成分分析的不同种植年限甘草地土壤质量评价

为阐明甘草种植及其年限的增加对沙地土壤的改良效应,本研究采用主成分分析法,以空间代替时间,对流动沙地(对照)、1、2、3和4年生甘草地土壤进行了质量评价。结果表明:1)种植甘草后,土壤平均入渗率、总孔隙度、速效氮、速效磷、有机质、脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶、脱氢酶和细菌比例均显著增加,土壤容重、真菌数量及其比例显著降低,其他指标无明显变化;2)随着甘草种植年限增加,土壤含水量、pH、速效氮、有机质、脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、脱氢酶、细菌数量、放线菌数量及其比例总体呈显著增加趋势,速效钾和细菌比例显著降低,速效磷先增加后降低,平均入渗率、田间持水量、容重、总孔隙度、真菌比例均无显著变化。甘草地土壤放线菌数量所占比例最大,细菌次之,真菌最低;3)细菌与放线菌极显著正相关,两者与脲酶、蔗糖酶、磷酸酶显著正相关;真菌与细菌、放线菌及5种酶间均负相关,且相关性普遍不显著;除多酚氧化酶外,其他酶之间显著正相关;4)3和4年生甘草地土壤质量较为接近,甘草地土壤质量随着种植年限的增加总体呈增加趋势。基于主成分分析的综合评价结果表明,相较于流动沙地,3和4年生甘草地土壤质量已得到明显改善。