封育和放牧对黄土高原典型草原生物量的影响

摘要：采用收割法和土柱法研究封育和放牧两种方式对黄土高原典型草原地上、地下生物量的影响。结果表明,1）与放牧区相比,封育显著提高了草原植被的盖度和高度,增加了生物量（地上和地下）。2）封育区与放牧区草地地下生物量的垂直分布均呈典型的倒金字塔型或T字形的锯齿状分布。地下生物量都随土层深度增加而降低、符合指数函数减小规律。3）地下各层生物量变化幅度很大,其中0～10 cm土层与20～30、30～40、40～50 cm土层差异达到极显著（P＜0.01）,与放牧区相比,封育区在0～50 cm各层的地下生物量都高于放牧区。4）地下生物量/地上生物量的值偏大,与当地干旱的气候有关。由于水分条件的不同,封育区地下生物量/地上生物量的值大于放牧区。     

放牧对天山北坡山地草原生态系统土壤δ15N的影响

测定了天山北坡山地草原优势植物种针茅(Stipa capillata)、羊茅(Festuca ovina)、短柱苔草(Carex turkestanica)、博乐绢蒿(Seriphidium borotalense)根际0-10 cm土壤和非根际10-20、20-30 cm土层土壤稳定性N同位素和全氮含量,通过对比放牧和围封草地优势植物根际土壤δ~(15)N的变化,分析不同利用方式对不同植物根际土壤和不同土层深度土壤δ~(15)N的影响。结果表明,天山北坡山地草原生态系统土壤δ~(15)N值在2.25‰~16.03‰变化,放牧显著降低了表层0-10 cm土壤δ~(15)N值;放牧草地0-30 cm土壤δ~(15)N值(7.14‰±0.67‰)整体上比围封(6.95‰±0.34‰)增加了2.8%,但差异不显著(P0.05)。放牧和围封条件下天山北坡山地草原土壤δ~(15)N值均随着土层深度的加深而显著增加(P0.05),且土壤δ~(15)N值与土壤全氮含量呈显著的负相关(P0.05)。放牧对天山北坡山地草原不同植物种根际土壤δ~(15)N的影响程度不同,放牧草地的针茅和羊茅0-30 cm土壤δ~(15)N分别比围封草地的高17%和53%,但放牧降低了短柱苔草和博乐绢蒿0-30 cm土壤δ~(15)N,且对短柱苔草的降低作用显著。     

封育对荒漠退化草地土壤主要养分的影响初探

以新疆天山北坡荒漠草地为研究对象,通过对两年围栏内外的0~20 cm土壤养分进行对比分析,探讨短期围栏封育对土壤的影响。结果表明,退化草地围栏后土壤有效磷含量降低;中度、重度退化草地土壤表层碱解氮含量降低,极度退化草地土壤碱解氮含量升高;中度、极度退化草地土壤有机质含量升高。由此可以看出,当地严酷的自然条件和草地退化程度的不同,使得短期围栏封育对土壤养分恢复的效果除有效磷变化一致降低外,有机质、碱解氮、速效钾变化不一致,差异不明显。因此,只有通过长期监测,才能对围栏封育的效果做出客观的评价。     

科尔沁沙质草地封育过程中的植被变化及其机制

对科尔沁沙地乌兰敖都地区的沙质草地封育后的植被变化及其机制进行分析研究。结果表明：① 围栏封育使植被物种丰富度、密度显著提高,群落的优势种发生明显变化;围封地的Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数均表现为随封育时间增加而下降,而Pielou均匀度指数随围封时间增加表现出先增加后下降的趋势。② 围栏封育可以增加土壤表层（0~10 cm）的养分含量,但电导率随围封时间表现出先降低后增加的趋势,同时围栏封育使土壤水分含量下降。③ 土壤表层（0~10 cm）各因子对多样性的影响不同,全氮和pH与Pielou指数呈显著(P<0.05)负相关;全氮对于丰富度指数呈显著(P<0.05)正相关;其他土壤环境因子与多样性指数间关系均不显著,表明在沙质草地封育不利于植物多样性的维持,但有利于土壤养分的积累。     

围栏封育对退化草场栗钙土中硫形态及微生物量的影响

研究了退化草场围栏封育7～10年对栗钙土中硫形态及对微生物量碳、氮、磷、硫的影响。结果表明,围栏封育使土壤中有机碳、全氮、全磷和各形态硫含量均显著提高。但有机硫和无机硫占全硫的比例变化不大。栗钙土中,有机硫占全硫的93.5%,C-S 是最大的有机硫库,约为有机硫的77.3%。硫含量的增加以有机态为主,有机硫的增加占全硫增加的96.7%,其中 C-S 的增加占全硫增加的56.7%。围栏使微生物量碳、氮、磷、硫均显著增加,加速了营养元素的转化,提高了土壤供应养分的能力。围栏内外有机硫与有机碳、全氮之间的关系是不一致的。     

围封和放牧对退化盐碱草地 土壤碳、氮、磷储量的影响

通过时间序列上围封和放牧的对比,研究了退化盐碱草地土壤碳、氮、磷储量及其变化与放牧管理的关系。结果表明,持续放牧5、6、8年后退化草地地上生物量分别降低了10.3%、52.6%和80.7%;而围封5、6、8年后地上退化草地地上生物量分别增加了33.9%、72.4%和92.2%;地下生物量对放牧管理的响应趋势与地上生物量相同。持续放牧增加了土壤pH和容重,降低了土壤养分浓度;围封对土壤pH、容重和土壤养分浓度的作用与放牧相反。围封后,表层土壤有机碳和总磷储量逐渐增加,总氮储量先降低后增加。然而放牧下,表层土壤碳、氮、磷储量均表现为先增加后降低。由于土壤容重的降低,封育5年后,围封地土壤碳、氮、磷储量要低于放牧地。土壤碳储量的变化对地上生物量的变化响应显著,因此,地上植被的变化能作为土壤碳储量有效的指示因子。     

放牧和长期围封对祁连山高寒草甸优势牧草营养品质的影响

为探究放牧、长期围封对祁连山高寒草甸优势牧草营养品质的影响,采用野外采样、室内测定和数据统计分析相结合的方法,对放牧和长期围封高寒草甸4个优势种牧草[（嵩草（Kobresia humilis）、珠芽蓼（Polygonum viviparum L）、金露梅（Potentilla fruticosa L）和锦鸡儿（Caragana sinica Rehder）]营养品质年际和月际变化的影响及其相互关系展开研究。结果表明：与长期围封相比,放牧显著增加了嵩草、珠芽蓼和锦鸡儿粗蛋白（CP）和消化率（DMD）,显著降低了中性洗涤纤维（NDF）（P<0.05）;放牧和长期围封对4个优势种牧草CP、DMD和NDF的影响表现出明显的年际和月际变化规律,即多雨年份CP和DMD显著高于干旱年份（P<0.05）;返青季6月份CP和DMD显著高于枯黄季9月份,NDF则与之相反;放牧和年份、月份互作对4个优势种营养品质影响各有不同。本研究能为草原长期围封和解封提供理论参考,对草原管理和利用具重要意义。     

不同措施改良盐碱化羊草草地试验研究

通过改良试验研究,三种措施都改善了草地生态环境,增加土壤速效养分,增加牧草在草群中所占比重。施肥改良使豆科和菊科牧草在草群中比重分别比对照区增加19.8%～39.9%和27.5%～34.4%,使禾本科牧草比重降低15.3%～21.3%,可食牧草产量增加22.0%～57.8%。围栏封育使豆科和菊科牧草分别增加13.4%～26.7%和4.7%～9.0%,可食牧草产量增加13.1%～78.0%。浅耕翻使豆科和菊科牧草比重分别增加17.7%～27.3%、23.2%～36.3%,禾本科牧草比重降低10.1%～12.1%,可食牧草产量由第1年减少28.5%转为增加28.6%。由此得出,施肥和围栏封育是草地改良的有效途径。     

围栏封育对沙化草地植被及土壤特性的影响

对宁夏自治区盐池县不同围封类型的沙化草地植被以及土壤有关特性进行了分析研究。结果表明:(1)围栏封育使植物组成发生了明显变化。(2)适度的围封年限(<8 a)可以使群落盖度、平均密度、地上生物量以及物种多样性明显提高,过长的围封年限(>19 a)反而使各植被数量特征以及物种多样性呈现下降趋势。(3)围栏封育可以降低土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤含水量。表明适度的围封年限既有利于植被的恢复,又有利于土壤特性的改良。但过长时间的围栏封育会导致植被结构和功能的退化以及草地生产力下降。     

封育年限对干旱河谷灌丛土壤理化性质的影响

[目的]探讨不同封育年限对干旱河谷灌丛土壤理化性质的影响,为该地区的天然植被恢复与管理提供理论依据。[方法]采用野外调查和实验室分析相结合的方法开展研究。[结果](1)封育后灌木层的盖度、密度、平均冠幅、高度明显升高,而草本层则相反。(2)随着封育年限的增加,土壤容重呈V形变化,封育13a达到最小值,而群落植被特征、土壤孔隙度、土壤持水量、土壤养分,呈倒V形变化,封育13a达到最大值。0—40cm,封育13a的土壤平均速效N,P,K较未封育草地分别增加26.42%,107.35%,33.92%;全量N,P,K含量分别增加了168.42%,47.62%和31.12%。(3)封育后,土壤理化性质有所改善,具有明显的表聚现象,土壤固碳能力有所提高,土壤有机碳密度表现为:F_(13)F_(22)F_(30)F_5CK;土壤有机碳储量表现为:F_5F_(13)F_(22)F_(30)CK,说明在狼牙刺群落封育恢复过程中,土壤环境有较为明显的改善。(4)采取封育措施后,外界干扰减少,狼牙刺灌丛覆盖度增加,从而增加地上生物量,使生产力得到提升,生物量与封育年限存在线型关系。[结论]采取封育措施后,干旱河谷地带的狼牙刺群落植被特征和土壤理化性质及有机碳密度和储量均优于未封育,植被自然恢复状态良好。