甘肃臭草入侵对亚高山草地土壤碳氮库的影响

甘肃臭草(Melica przewalskyi)型退化草地是祁连山北坡常见的一种毒杂草草地退化类型。以臭草型退化草地和其周边未遭受臭草入侵的未退化草地为研究对象,分析了臭草入侵对草地植被群落结构和草地土壤碳、氮库的影响。结果表明,臭草入侵导致草地植被群落结构特征发生明显变化,甘肃臭草代替针茅成为草地群落优势物种。土壤含水量、容重、pH、电导率等土壤指标在两样地间也存在差异。臭草入侵并形成杂草群落后,增加了草地土壤有机碳、全氮的含量,但与未退化草地相比,无显著性差异(P0.05),臭草型退化草地土壤有机碳、氮储量(0~30 cm)显著高于未退化草地(P0.05)。说明甘肃臭草的侵入只改变了亚高山草地的植被群落结构,没有导致草地固碳、固氮能力的降低。     

草地利用方式对呼伦贝尔草地微生物群落结构的影响

草地土壤微生物是维持生态系统养分循环功能的关键要素,也是指示草地生态系统变化的敏感指标.通过对呼伦贝尔草地围封、刈割、放牧和开垦4种利用方式下的土壤微生物群落组成及土壤理化性状的研究,了解草地利用方式对草地微生物群落的影响.结果表明:1)草地开垦为农田后土壤全碳(TC)、全氮(TN)含量分别降低了41.45％和45.0...     

灭除狼毒10年后不同放牧方式亚高山草地植物群落和土壤理化特征变化

以祁连山北坡亚高山地区2000年化学灭除狼毒(Stellera chamaejasme)的毒草型退化草地为研究对象,对草地植物群落与土壤理化特征变化进行分析。结果表明,与未灭除狼毒的对照草地相比,狼毒重要值极显著降低(P<0.01),草地群落Shannon-winner多样性指数和Margalef丰富度指数显著提高(P<0.05),Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数未发生变化。自由放牧草地土壤含水量、有机碳、全氮含量显著升高(P<0.05),围栏轮牧草地土壤理化特征变化态势与自由放牧草地基本相反;土壤碳氮比均未发生明显变化。     

不同强度放牧后自然恢复的沙质草地土壤呼吸、碳平衡与碳储量

通过测定科尔沁不同强度放牧后自然恢复的沙质草地的土壤呼吸、碳平衡和碳储量,结果表明,整个生长季平均土壤呼吸速率表现为轻牧后恢复草地(CO2-C 0.737 g/m2.d)>无牧后恢复草地(CO2-C 0.704 g/m2.d)>中牧后恢复草地(CO2-C 0.641 g/m2.d)>重牧后恢复草地(CO2-C 0.576 g/m2.d);无牧和重牧后恢复草地的碳素输入和输出处于平衡状态,轻牧和中牧后恢复草地的碳素输入显著高于输出,净截存碳分别为84.89和76.51g/m2;植物-土壤系统的碳储量大小为轻牧后恢复草地(1 785.39 g/m2)>中牧后恢复草地(1 494.69 g/m2)>无牧后恢复草地(1 483.61 g/m2)>重牧后恢复草地(1 323.39 g/m2)。研究结果表明,不同强度放牧后的退化沙质草地在采取围封恢复措施以后,有益于大气CO2的截存,而适度(轻度和中度)放牧后的恢复更有利于增强沙质草地的碳汇作用。     

长期围栏封育对中天山草地植物群落特征及多样性的影响

以中科院新疆巴音布鲁克草原生态站25年围封样地为对象,研究亚高山草原、亚高山草原化草甸和亚高山草甸化草原的植物群落特征及物种多样性。结果表明,长期围封对3种草地类型草地植被盖度、平均高度、地上生物量均有不同程度的提高,围栏内生物量与植株高度均表现为亚高山草原化草甸＞亚高山草甸化草原＞亚高山草原;3种草地类型围栏内外生物量和植被盖度差异呈极显著（P<0.01）,且亚高山草原化草甸和亚高山草甸化草原围栏内外植物高度差异极显著（P<0.01）。围封25年后,围栏外的群落丰富度指数和优势度指数均高于围栏内,而均匀度指数围栏内均高于围栏外。     

放牧对草地生态系统CO2净气体交换影响研究概述

陆地生态系统与大气之间的CO2净气体交换(net ecosystem exchange of carbon dioxide,NEE)被称为生物圈的呼吸,它是陆地生态系统碳循环的重要组分,是全球气候变化研究的重点.草地生态系统是陆地生态系统的主体,约占陆地表面的40％,是气候变化的敏感区域.放牧是草地生态系统的主要利用方式,伴随着气候变化,放牧利用强度不同,对草地生态系统NEE的影响也不同.本文以放牧草地生态系统NEE组成为基础,从放牧干扰途径出发,综述了放牧对草地生态系统CO2净气体交换特征的影响.放牧主要干扰草地土壤-植被界面,通过影响植物群落组成、地上净初级生产力、地下净初级生产力来影响植被群落的光合作用和呼吸作用,使草地生态系统的NEE发生变化;放牧也可通过影响土壤包括土壤呼吸、土壤养分以及土壤温度和水分来影响NEE.放牧干扰途径的研究亦可应用于草地开垦和刈割等利用方式中,这对了解和研究草地不同利用方式下生态系统的CO2交换特征、草地碳源或碳汇的转换状态,以及草地碳贮存功能的强弱具有重要意义.     

内蒙古荒漠草原人工草地固碳效应分析

以内蒙古荒漠草原9种人工草地为研究对象,研究了植物和土壤的固碳能力差异。结果表明:与天然草地相比,四子王旗荒漠草原区人工草地可以有效地增加土壤碳储量,并且以紫花苜蓿、柠条和小叶锦鸡儿人工草地的固碳能力最强;且该地区各类草地植物根系主要集中在0~30cm,地下生物量均高于地上生物量。地上草产量最高的为谷草、紫花苜蓿和青莜麦;地下生物量则以紫花苜蓿、小叶锦鸡儿和柠条人工草地最高。在内蒙古西部地区,种植紫花苜蓿、小叶锦鸡儿和柠条等豆科植物可以有效地促进土壤碳库的积累。     

北京西北浅山区退化草地植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响

为了揭示退化草地生态系统恢复过程中土壤微生物群落对植被恢复的响应变化,本研究以补播建植6年的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）草地（AF）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss.）草地（SB）为研究对象,采用高通量测序的方法分析土壤微生物细菌和真菌（群落多样性）在不同草地群落中的特征,结合地上植物多样性和土壤理化性质的变化,研究植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响。结果表明：无芒雀麦和紫花苜蓿草地的土壤微生物量碳含量和微生物量氮含量要显著高于自然演替地（P<0.01）;2种人工草地（AF,SB）中土壤真菌和细菌的OTU数量显著地高于自然演替地（CK）（P<0.01）;不同植被恢复群落间的土壤细菌和真菌群落的β多样性差异显著。本研究结果表明利用紫花苜蓿和无芒雀麦进行植被恢复均对土壤微生物群落产生了显著的影响,且不同植被类型对土壤细菌和真菌的群落结构影响不同。     

2010−2020年草地土壤氮循环研究现状与发展趋势

氮素是蛋白质、核酸、叶绿素等物质的主要组成成分,是限制生态系统功能的主要因子;氮循环作为土壤生态系统元素循环的核心之一,将草地生态系统与社会、环境联系起来,尤其是氮的投入对于草地生产力的高低至关重要.但是,土壤氮素的损失会降低环境质量、影响人类生活.因此,研究草地土壤氮循环对维持草地生态系统的结构和功能、促进人与自然和谐共生具有重要意义.本文基于Citespace软件,对Web of Science核心合集数据库2010?2020年草地土壤氮循环方面文献进行计量分析.结果表明,国内外在氮循环方面的研究呈不断上升趋势,国内外研究需进一步加强合作以提高文章质量.此外,本文系统综述了生物因子(植物、微生物)、人类活动(放牧、火烧、开垦、刈割等)和非生物因子(大气氮沉降、增温与CO2浓度升高、降水)对草地土壤氮循环过程的影响.基于上述背景,对未来亟待研究的问题进行探讨和展望,提出要注重全球变化因子耦合作用下,对草地土壤氮循环区域尺度上的长期研究,完善氮循环模型,实现草地的可持续发展.     

云雾山不同草地群落土壤活性有机碳分布特征

为探讨黄土高原草地植被演替过程活性有机碳的变化规律,揭示草地退耕后的分布特征,在云雾山草原区采集不同草地群落土壤,采用高锰酸钾氧化法对0~100 cm土层活性有机碳进行分析。结果表明:不同草地群落土壤活性有机碳含量均高于坡耕地,活性有机碳含量大小顺序为:长芒草(Stipa bungeana Trin.)群落>大针茅(Stipa grandis P.Smirn.)群落>铁杆蒿(Artemisia gmelinii Web.ex Stechm.)群落>百里香(Thymus mongolicus Ronn.)群落>退耕草地>坡耕地,且群落间差异达极显著水平(P<0.01);在恢复初期(坡耕地-退耕草地-百里香)活性有机碳含量增加较多,恢复到长芒草群落活性有机碳含量达到最大值,趋于稳定;活性有机碳的密度与含量表现出相同的变化规律,并随着土层的加深而呈现减小趋势。相关性分析表明,活性有机碳含量与土壤总有机碳含量呈极显著线性正相关关系(r=0.9742),土壤活性有机碳比总有机碳更能反映草地植被恢复初期土壤有机碳库的变化。     

紫云英研究进展

阐述了紫云英(Astragalus sinicus)选育和栽培、回田及综合利用等方面的研究概况,在育种及栽培技术方面,介绍了国内外选育的优良品种及紫云英丸衣种子、根瘤菌剂的应用、以小肥养大肥等技术;在回田利用方面,紫云英作为绿肥不仅能够提高土壤肥力,增加作物产量,还能固氮节能,减少氮素流失,促进土壤有机碳的积累,减少C...     

全球变暖对高寒冻土区温室气体通量影响研究进展

泛北极地区和青藏高原是陆地生态系统重要的有机碳、氮库。在气候变暖驱动下，高纬度或高海拔冻土融化加速，冻土活动层冻融格局改变，土壤有机质分解增加，成为全球重要的温室气体排放源，其对气候变化的“正反馈”效应受到越来越多关注。本文重点综述了近年泛北极和青藏高原冻土区土壤CO₂,CH₄和N₂O三种主要温室气体通量对冻土退化及冻融作用的响应特征和影响机制，探讨了高寒地区生态系统净温室效应与气候变暖的相互关系，并简要提出了目前冻土区土壤碳排放和氮转化关键过程研究中需要加强的方面，旨在为继续深入开展气候变化背景下冻土碳氮循环研究提供参考。     

气候变化对草地生态系统土壤有机碳储量的影响

随着全球气候变化和陆地生态系统碳循环研究的发展,草地土壤有机碳库正成为草地生态系统研究的热点。草地土壤有机碳库作为全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡。由人类活动引起的温室效应以及由此造成的气候变化对草地生态系统的影响已引起人们的广泛关注,而温度、降水和大气CO2浓度等气候因子对草地土壤碳库也产生重要影响。了解气候变化对草地土壤有机碳库的影响对于准确理解气候变化背景下草地土壤有机碳的演变机制具有重要的指导意义。本研究综述了草地土壤有机碳储量的分布状况以及温度升高、降水和大气CO2浓度增加对草地土壤有机碳影响的国内外研究进展,指出了目前草地土壤有机碳研究存在的问题,提出了今后研究的努力方向和着重点,并对今后草地土壤有机碳研究提出了展望。     

放牧对土壤有机碳的影响及相关过程研究进展

草地生态系统在全球碳循环中起着重要作用,但过度放牧造成大面积的草地退化,土壤有机碳是反映土壤质量状况的综合指标,但迄今仍无较好的理论解释放牧对土壤有机碳影响的机理。放牧可通过影响土壤有机碳的输入与分配、转化利用和输出以及土壤微环境影响土壤有机碳,本文从上述各方面分析放牧对土壤有机碳及组分的影响,以探讨放牧对土壤有机碳的影响机理。由于动物的选择性采食、踩踏和植被自身恢复能力的差异以及家畜排泄物的影响,不同放牧强度改变了能影响土壤有机碳的生物因素和非生物因素,土壤有机碳在多因子的共同作用下保持动态平衡或发生着变化。由于植物群落特征和土壤理化性质的差异、放牧历史、实验方法多样等原因导致众多研究结果不尽一致。而目前多数研究只关注放牧作用下某个或少数因子对土壤有机碳的影响。在未来的研究中需针对不同的草地条件,对土壤总有机碳和组分进行观测,同时进行多因子交互作用整合分析,并加强定量分析和与其他元素循环耦合研究,有助于深入理解放牧对土壤有机碳影响的机理,进而为草原生态系统的可持续利用提供科学依据。     

我国北方温带草原碳循环研究进展

首先分析了我国北方温带草原在我国草地生态系统碳循环研究中的地位和重要性,进而从碳的固定、碳的贮存和碳的释放3个方面阐述了我国北方温带草原碳循环的特征和研究现状,探讨了影响碳循环3个环节的主要因素,重点对北方温带草原初级生产力、土壤有机碳、土壤呼吸及其对环境因子和人类活动的响应进行综述,为我国北方温带草原碳循环的研究提供参考。     

黄土区煤矿排土场重建草地土壤剖面有机碳变化特征

以黄土区露天煤矿排土场的4种人工草地和自然恢复的撂荒草地为主要研究对象,研究了草地重建对排土场重构土壤有机碳含量和分布的影响。结果表明:人工草地显著提高了表层土壤有机碳含量,0~10 cm土层有机碳含量达到了4.95 g·kg^-1,撂荒草地对各土层有机碳含量都没有显著提高;4种人工草地土壤有机碳含量剖面分布为:在0~10 cm土层为苜蓿(Medicago sativa) >沙打旺(Astragalus adsurgens) >甘草(Glycyrrhiza uralensis) >冰草(Agropyron cristatum),在10~100 cm各土层为甘草 >冰草 >苜蓿 >沙打旺;排土场人工草地土壤有机碳含量随土层深度的增加而降低,0~10 cm到10~20 cm降低幅度最大,20~100 cm土层之间降低幅度较小无显著差异;排土场人工草地0~100 cm土层SOCD平均值为3.02 kg·m^-2,是撂荒草地的1.72倍,新建排土场的1.99倍,达到了小流域退耕草地的79%,原地貌草地的62%。草地重建影响排土场土壤有机碳剖面分布,显著提高了表层土壤有机碳储量所占比例,苜蓿和沙打旺较大程度的提高了表层土壤有机碳含量,冰草和甘草对0~100 cm各土层有机碳含量均有一定的提高。     

不同利用方式下草地土壤碳积累及汇/源功能转换特征研究

土地利用变化是影响土壤碳储量的主要人为因素,准确掌握不同利用方式下土壤碳积累及汇/源功能转换特征,对预测土壤碳释放量趋势有着很重要的意义。为明确不同利用方式下草地土壤碳储量及碳汇/源功能的动态变化特征,以位于科尔沁沙地东南围封草地与放牧地为研究对象,采用有机碳密度法分析了0~30 cm土层有机碳储量及其在5-11月的变化规律。结果表明:围封草地土壤有机碳含量随着土层的加深呈递减的变化,放牧地土壤有机碳含量随着土层的加深不同土层间无显著差异。5-11月围封草地0~30 cm土层土壤有机碳密度变化为2.8~4.0 kg/m2,变幅为1.2 kg/m2。5-9月放牧地0~30 cm土层土壤有机碳密度变化为3.4~4.7 kg/m2,变幅为1.3 kg/m2。围封草地在5-8月为土壤碳源过程,8-9月为土壤碳汇过程,9-11月为土壤碳源过程。放牧地土壤碳库较稳定,无明显的碳汇/源的变化过程。合理的放牧利用有助于土壤碳的积累,减少碳释放。     

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%.     

黄土高原不同植被类型土壤活性有机碳组分分布特征

为探讨黄土高原植被恢复对土壤碳循环和有机碳库组分的影响,选取延河流域不同植被类型0～10,10～20 cm土层土壤为研究对象,通过对其活性有机碳组分的研究,为土壤碳循环及植被恢复对有机碳库组分及其稳定性的影响提供理论依据.结果表明:土壤微生物量碳森林区 >草原区 >森林草原区,其0～10 cm土层含量比10～20 cm分别高61.43%,43.00%和34.65%;轻组有机碳森林区 >草原区和森林草原区;可溶性有机碳、易氧化有机碳均为森林区 >草原区 >森林草原区,其上层含量较下层分别增加51.21,56.63,20.65 mg·kg^-1;2.34,-0.08,0.99 g·kg^-1.土壤活性有机碳表现为森林区最高,相对于森林草原区,草原区草本植被能显著提高活性有机碳含量,活性有机碳随土层深度增加其有效性降低.     

树盘覆盖对早酥梨园土壤有机碳及其组分的影响

以18年生早酥梨园为试材，连续3年开展了玉米秸秆覆盖、黑色地膜覆盖、玉米秸秆 地膜覆盖、玉米秸秆 生物菌肥覆盖和清耕试验，研究5种树盘覆盖方式对丘陵山地早酥梨园土壤有机碳及其组分的影响。结果表明，土壤总有机碳（TOC）含量随土层深度增加而降低，TOC含量增幅最大的是0~30cm土层，效果最明显是玉米秸秆 菌肥覆盖处理，TOC含量比清耕（CK）增加了64.7%。年生长周期内，土壤TOC含量呈现先稳定后降低再升高的趋势，添加秸秆有机物的覆盖处理显著提高了土壤TOC含量，玉米秸秆 菌肥覆盖TOC含量增幅最大，比清耕增加了11.0%。随着覆盖年限的增长，添加秸秆有机物覆盖处理的土壤总有机碳含量、易氧化有机碳（ROC）含量及其占总有机碳的比例、微生物量碳（MBC）含量及其占总有机碳的比例均呈现不同程度的增加，玉米秸秆 生物菌肥覆盖增幅最大，其次为玉米秸秆覆盖和玉米秸秆 黑色地膜覆盖。黑色地膜覆盖增加了土壤可溶性有机碳（DOC）含量及其所占TOC比例。在实际应用中，玉米秸秆 生物菌肥覆盖可用于以培肥为主要目的的覆盖栽培，玉米秸秆 黑色地膜覆盖可用于以增温效应为主要目的覆盖栽培，覆盖材料应本着就地取材原则，以实现农业废弃物利用和果树提质增效的双重效应。