藏北高寒草甸土壤线虫群落结构对增温的响应

为揭示增温对高寒草甸土壤线虫群落的影响,利用OTC模拟短期和长期增温对藏北高寒草甸土壤线虫群落进行比较研究。结果表明,短期和长期增温改变了土壤线虫的群落组成,增加了双垫刃属(Ditylenchus)和丽突属(Acrobeles)丰度。长期增温导致食真菌类线虫丰度显著增加,但各处理间食细菌类线虫、植物寄生类线虫、杂食/捕食类线虫丰度以及cp1-5类群的丰度和属数量无显著差异(P0.05)。短期和长期增温均降低了土壤线虫的多样性和均匀度,其中2015年短期增温处理显著降低了其多样性。2015年和2016年短期和长期增温土壤显著降低了线虫数量,较对照分别降低了34.45%、32.09%和25.34%和22.66%。各处理样地间MI(Maturity index)、NCR(Nematode channel ratio)、PPI(Plant parasite index)和WI(Wasilewska index)指数无显著差异(P0.05),且均表现出WI1,NCR0.5,表明增温对高寒草甸的健康状态影响不大,土壤有机质矿化途径主要由食细菌和真菌线虫参与。环境因素与土壤线虫数量冗余分析表明,植物总盖度、莎草科盖度、土壤温湿度、细菌和真菌数量对土壤线虫数量影响达到显著水平(P0.05),增温通过改变植物、土壤理化性质和微生物数量等环境因子而影响高寒草甸土壤线虫群落组成。     

利用高通量测序法对模拟增温条件下藏北高寒草甸土壤线虫群落的研究

青藏高原对气候变化十分敏感,为探讨气候变化对藏北高寒草甸土壤线虫群落的影响,以开顶式气室（open top chamber,OTC）模拟增温3个月,利用高通量测序技术分析OTC内外不同深度土壤线虫的群落组成,探索这种方法在高原土壤线虫研究中的应用效果。结果表明,OTC内色矛纲（Chromadorea）线虫的相对丰度都较OTC外小,OTC内刺嘴纲（Enoplea）线虫都较OTC外大;OTC内矛线目（Dorylaimida）线虫的相对丰度都较OTC外大,OTC内垫刃目（Tylenchida）线虫都较OTC外小。土壤理化指标Cu²⁺、Zn²⁺、有机质和pH与纲水平土壤线虫相关性较大。短期增温已使藏北高寒草甸土壤线虫群落组成在纲、目水平上发生改变,在长期增温及大幅度增温的未来有可能发生更大的不可测变化,从而深刻影响青藏高原草地生态系统。     

祁连山中段退化高寒草地土壤细菌群落分布特征

为探究祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落分布特征,采用Illumina HiSeq PE250高通量测序平台对轻度、中度和重度退化草地土壤细菌群落变化特征进行研究,并对土壤细菌群落与土壤酶活性、土壤理化因子间关系进行分析。结果表明:随着退化程度加剧,植被盖度、高度、地上生物量和多样性指数均明显降低(P<0.05);土壤理化性质和酶活性变化各异且差异显著(P<0.05)。高通量测序共得到257971条有效序列,219017条优质序列和2004个OTUs。细菌群落丰富度指数依次为轻度>中度>重度,多样性指数为轻度>重度>中度,Beta多样性分析表明各样地间差异为轻度>重度>中度。其中,放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为3种退化草地土壤的优势菌门,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占77.25%、84.27%和78.66%;乳球菌属为3种退化草地土壤的优势菌属,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占14.29%、38.84%和7.39%。冗余分析表明:土壤酶活性和土壤理化性质均对细菌群落的组成具有影响,其中土壤pH是影响土壤细菌群落分布的主要驱动因子。祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落的变化主要受土壤理化性质和酶活性的影响。     

高寒草甸不同斑块草地土壤微生物多样性特征研究

本文以矮嵩草(Kobresia humilis)高寒草甸及退化后形成的不同退化斑块群落类型草地土壤为研究对象,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了不同斑块草地土壤中微生物群落结构组成和多样性变化特点,并分析了土壤微生物与土壤养分之间的相关性.结果表明:以矮嵩草为优势植物的高寒草甸群落变为以细叶亚菊(A ...     

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。     

土壤微生物群落多样性对高寒草甸退化程度的响应

本研究以祁连山东缘天祝藏族自治县4种不同退化程度的高寒草甸为研究对象,采用Biolog技术探讨土壤微生物群落多样性在不同退化程度高寒草甸下变化特征。结果表明：随土层加深土壤微生物利用碳源能力呈递减趋势;在高寒草甸退化过程中植物覆盖度、地上植物总生物量、土壤pH值、土壤含水量、土壤有机碳含量、土壤全氮含量、土壤全磷含量随退化程度加深呈下降趋势;高寒草甸退化显著影响土壤微生物对31种碳源的利用程度。在环境因子中对碳源代谢多样性影响最大的是碳氮比、全磷含量、全氮含量,在不同退化程度高寒草甸中土壤有机质含量、电导率、pH是土壤微生物利用碳源能力的限制因子,土壤环境因子是影响土壤微生物的重要因素。     

退化高寒草甸植被与土壤特征

对甘肃省天祝县4个退化梯度高寒草甸的植被特征和土壤养分特征进行了研究。结果表明,随着退化程度的加剧,草地地上生物量、植被高度、盖度、土壤有机碳、全氮、全磷和土壤含水量都显著降低(P0.05),重度退化草地土壤容重显著升高(P0.05)。草地植物群落发生明显退化演替,矮生嵩草(Kobresia humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)和垂穗披碱草(Elymus nutans)的优势种地位被珠芽蓼(Polygonum viviparum)所替代,物种数由未退化样地的19种减少到重度退化样地的7种,退化指示类毒杂草生物量比例逐渐增加,由9.77%上升到62.93%。草地的退化程度会影响草地的植被特征和土壤养分特征,应根据不同退化阶段采取不同的恢复治理策略。     

青藏高原高寒草甸退化演替进程中植被斑块特征

为揭示斑块属性及各属性之间的关系、优势植物组成对高寒草甸退化进程的指示作用,本研究在青海省果洛州玛沁县选取轻度、中度、重度、侵蚀4个退化阶段的高寒草甸,以斑块为单元开展样带尺度调查。结果表明：沿退化进程极大斑块和大斑块的相对面积、数量在侵蚀阶段显著下降,中等面积斑块和小斑块相对面积和数量在重度退化和侵蚀阶段显著增加。斑块组成中中等面积斑块变化最显著。嵩草和杂类草混合生长斑块面积随退化进程显著下降,杂类草优势斑块面积增加,并且只有杂类草优势斑块的周长和数量随退化进程显著增加。总斑块周长-面积比沿退化进程显著增加。其中,杂类草占优势的斑块周长-面积比呈先下降后增加趋势。综上,中等面积植被斑块的空间分布、莎草向杂类草占优势的斑块类型的转变,以及斑块周长-面积比可作为高寒草甸向黑土滩转变的指示指标。     

施氮磷肥对青藏高原高寒草甸土壤线虫群落组成的影响

对典型高寒草甸放牧不施肥(G),放牧施氮肥(GN)(5,10,15 g/m²)和放牧施磷肥(GP)(2,4,8 g/m²)条件下的土壤线虫群落组成进行研究,结果表明,放牧草甸施肥条件下,土壤线虫多样性升高、成熟度指数随施肥梯度升高而降低,但各处理间土壤线虫多样性指数、成熟度指数和数量没有显著差异。放牧施氮肥、放牧施磷肥处理中食真菌和捕食性土壤线虫数量降低,食细菌土壤线虫数量增加,且食细菌土壤线虫在施磷肥处理中增加显著。在少量施氮肥和磷肥时,植食性土壤线虫数量较低,但杂食性土壤线虫数量较高。土壤线虫cp-1和cp-3类群的数量随施肥梯度的升高而增多,其他类群的数量降低。除食细菌土壤线虫外,其他类群土壤线虫与土壤理化性质之间没有显著相关关系。     

高寒草甸秃斑块土壤种子库和理化性状对植物群落特征的影响

选取甘肃省玛曲县典型鼠害型秃斑块,依据秃斑直径聚类并按面积从小到大依次划分6个梯度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ),以无秃斑草地为对照(CK),调查不同秃斑面积下的植物群落特征、土壤种子库以及土壤理化性质,采用约束性排序方法分析环境因子对植物群落特征的影响。结果表明：不同秃斑块内植物盖度、高度和生物量均低于对照(CK);秃斑块土壤种子库主要分布于0～2 cm土层中(除斑块Ⅰ),其中秃斑块Ⅱ和Ⅵ种子库密度较大;各面积秃斑块土壤最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙度和总孔隙度均低于CK(P<0.05);偏冗余分析表明,土壤有机质、土壤温度和平均入渗速率显著影响秃斑块植物群落特征(P<0.01)。综上,植物平均高度随秃斑块面积增加而降低,秃斑块土壤中并不缺少种子,而是缺少种子萌发、生长的条件,秃斑块土壤有机质、土壤温度和平均入渗速率是影响种子萌发及植物生长的主要因素。     

藏北燕麦草地持续利用与撂荒对高寒草甸土壤特征的影响

为研究不同利用方式对藏北高寒草甸建植一年生燕麦(Avenasativa Linn.)人工草地的土壤理化性质及土壤细菌群落的影响,本试验于8月份植物生长旺季,在持续利用人工草地(AG)、撂荒人工草地(AC)和对照天然草地(NG)采集土壤样品,分析了土壤理化性质、土壤细菌群落组成和结构特征变化.结果表明,AG样地土壤有机质...     

三江源区不同退化演替阶段高寒草甸土壤酶活性和微生物群落结构的变化

 对三江源区不同退化演替阶段的高寒草甸土壤酶活性和微生物群落结构进行分析,结果表明：１）土壤微生物种类和数量并不随着高寒草甸的退化而降低,而是在中度退化阶段达到最高;２）不同退化演替过程,中度退化阶段土壤微生物的结构更加复杂;３）不同土层中,０～１０ｃｍ 土壤微生物的多样性更加丰富,其群落结构能更好地适应外界环境的变化;４）５种土壤酶的酶活性均随土层深度的增加而显著降低（P＜０．０５）。在不同退化演替阶段,碱性磷酸酶的活性随演替的进行而显著降低（P＜０．０５）;蛋白酶和多酚氧化酶的酶活性最大值出现在中度退化演替阶段,最小值则在未退化阶段（原生植被）出现;蔗糖酶和脲酶活性在４个演替阶段中均无显著变化（P＞０．０５）。不同酶活性对外界环境变化敏感性不同,蛋白酶、碱性磷酸酶和多酚氧化酶具有较高的敏感性,而脲酶和蔗糖酶活性的敏感性较低;５）土壤酶活性与土壤微生物在高寒草甸不同退化演替阶段具有显著相关性（P＜０．０５）。土壤酶活性、土壤微生物群落结构可以作为一个综合指标,来指示三江源区高寒草甸的演替阶段和退化程度。     

黄河源区不同退化阶段高寒草甸植被特征

研究不同退化阶段高寒草甸植被演替以及草地生产力特征,对进一步探究高寒草甸退化机制,科学评估草地状况和退化草地恢复重建具有重要意义。采用野外植被调查,对黄河源区高寒草甸未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度("黑土型")退化草地的植被群落结构、物种组成及生物量等植被特征进行了研究。结果表明:黄河源区高寒草甸共有植物48种;随着高寒草地退化程度的加剧,线叶嵩草、垂穗披碱草、高原早熟禾等优势植物种呈下降趋势,黄帚橐吾、青海刺参和臭蒿等则呈上升趋势。随着高寒草地退化程度的加剧,植被群落物种优势度指数、多样性指数和丰富度指数均呈下降趋势,均匀度指数则无明显变化。将高寒草地植被划分为禾本科、莎草科、龙胆科、菊科、杂类草和毒害草六类,随着草地退化程度的加剧,禾本科、莎草科和龙胆科牧草比例显著降低,菊科和毒害草比例则显著升高。高寒草甸不同退化阶段地上生物量呈"V"形变化,轻度退化草地地上生物量最高,显著高于其他阶段。中度退化草地最低,与未退化、轻度退化和重度退化草地之间差异显著。高寒草甸地下生物量80%以上集中于表层土壤,随着高寒草地退化程度的不断加剧,地下生物量显著降低。     

退化高寒草甸斑块根—土复合体特征研究

高寒草甸斑块的根-土复合体对局部水土流失过程具有调控作用,为研究其特征及抗侵蚀效应,本研究选取三江源区达日县境内典型中度退化草甸的植被斑块为研究对象,调查草甸斑块中心与边缘植物群落特征,测定斑块边缘0～10 cm土层和斑块中心0～20 cm土层的容重、含水率、毛管孔隙度等土壤物理性质,并开展单根拉伸和根-土复合体直剪试验。结果表明：受优势种矮嵩草的分布影响,地上生物量主要分布在斑块中心,根系主要分布在0～10 cm土层;斑块中心区域土壤抗剪强度、内摩擦角和粘聚力均随土层深度的增加而减小;斑块边缘区域土壤粘聚力,抗剪强度明显高于斑块中心区域,草甸斑块植物根系是土壤抗剪强度的主要影响因素。草甸斑块根-土复合体能明显增加退化草甸土壤的抗侵蚀能力,研究结果可为深入研究高寒草甸根系固土功能及水土流失调控提供科学依据。     

高寒草甸草地与其退化产物——“黑土滩”生物多样性和群落特征的初步研究

依据草地退化特征将高寒草甸草地退化产物－－“黑土滩”草地划分为６个等级，研究了各级蜡地的物种多样性和植物群落特征，中度退化的“黑土滩”草地（秃斑地面积占２７．６％）物种多样性和均匀性较大，为３．２３４和１．１１５．随草地退化程度的加大，秃斑地面积比例和毒杂草比例有明显增加的趋势（Ｐ〈０．０１）；原生植被嵩草属植物优势度和草地活根量（３０ｃｍ）趋于明显减少（Ｐ〈０．０１）；群落产量在各级草地内变化不     

不同退化演替阶段高寒草甸群落根土比和土壤理化特征分布格局

以高寒草甸不同退化演替阶段原生植被(primary vegetation, PV)、轻度退化(light degradation, LD)、中度退化(moderate degradation, MD)和重度退化(heavy degradation, HD)草甸为研究对象,分析了不同退化演替阶段高寒草甸群落根土比和土壤理化性质分异特征。结果表明:高寒草甸植物群落根土比随退化演替阶段的进行而增大,随土层深度的增加而显著减小。土壤容重随土层深度的增加而增大,而土壤含水量则随土层的加深而显著降低,土壤总氮、全磷、速效磷、速效钾随土层深度的增加而显著降低,硝态氮和全钾没有呈现出规律的变化。高寒草甸退化演替过程中,表层土壤(0~10 cm)养分含量(总氮、速效磷、速效钾)、土壤物理特征(土壤含水量和土壤容重)受退化影响较大。     

大通河上游高寒草甸植物群落的退化特征

采用样方法对祁连山区大通河上游不同退化程度高寒草甸植物群落进行调查,分析了该草地群落结构、物种多样性和草地生产力。结果表明,该类草地由24科51属60多种植物组成;随着草地退化程度的加重,草地优势种由高山嵩草（Kobresia pygmaea）向细叶亚菊（Ajania tenuifolia）过渡;中度退化草地的Shannon Wiener指数和Simpson指数均最高（P<0.05）;随草地退化程度的加剧,草地总盖度降低,禾本科和莎草科优良牧草生物量显著下降（P<0.05）,杂类草和毒草生物量上升,草地质量下降,生产力明显降低。     

枯落物添加对三江源区退化高寒草甸土壤碳矿化的影响

为明确高寒草甸退化后植被群落结构改变对土壤碳矿化特征的影响,以不同退化梯度高寒草甸表层土壤为研究对象,通过室内恒温培养203 d研究了不同功能群枯落物添加对土壤有机碳矿化的影响。结果表明：随退化程度加剧,土壤有机碳累积矿化量呈先增加后降低的非线性响应趋势;枯落物添加分别显著增加了未退化、轻度退化、中度退化以及重度退化草甸土壤有机碳的累积矿化量约102.04%,58.71%,70.68%和181.32%,但同一退化梯度不同枯落物添加对土壤有机碳累积矿化量的影响不存在显著差异。进一步分析发现,随着培养前土壤有机碳、总氮含量以及pH值的增加,土壤有机碳矿化累积量呈先增加后降低的趋势,而枯落物添加可以改变土壤有机碳矿化累积量对土壤本底碳氮含量以及pH值的响应程度。总之,三江源区退化高寒草甸植被群落结构的改变显著影响了土壤有机碳矿化特征。