高寒草甸不同退化程度土壤微生物数量变化及影响因子

应用稀释平板法对青藏高原不同退化程度高寒草甸土壤0~30 cm土层的细菌、真菌和放线菌数量特征进行对比分析。结果表明,随着高寒嵩草草甸退化程度的加剧,地下生物量、生物量、优良牧草生物量、土壤有机质、全氮及全磷都显著降低(P<0.05),土壤微生物数量随之大幅度减少,尤其是真菌数量显著降低(P<0.05)。植被地下生物量、土壤有机质及全氮与土壤微生物数量显著正相关(P<0.05)。植被地下生物量、优良牧草生物量、有机质、全氮与真菌数量呈显著正相关(P<0.05);海拔和裸地面积与真菌数量呈显著负相关(P<0.05)。     

高寒草甸对植物多样性短期丧失的响应

采用人工剔除高寒草甸不同植物功能群模拟植物多样性丧失,添加氮肥模拟氮沉降,研究不同植物功能群丧失和氮沉降对高寒草甸植物和土壤群落结构和功能的影响.结果表明:随着植物多样性的丧失,植物生物量、物种丰富度及植被盖度都显著降低(P0.05),土壤线虫数量也随之大幅减少,细菌多样性有明显差别.其中土壤线虫数量与植物生物量呈显著正相关(P0.05),与土壤硝态氮和土壤有机碳呈显著负相关(P0.05).土壤氨态氮与植物生物量、物种丰富度及植被盖度呈显著正相关(P0.05).     

不同退化程度高寒草地土壤微生物量碳特征分析

为了探讨不同退化程度高寒草地土壤微生物量碳分布变化规律,在具有典型退化特征的高寒草甸与高寒草原研究样地开展野外调查,采集土壤样品,进行室内土壤微生物量碳等指标的测定。结果表明,不同退化程度草地间土壤微生物量碳含量达极显著差异(P0.01),土壤微生物量碳含量随高寒草地退化加剧呈降低趋势,高寒草甸草地与高寒草原草地土壤微生物量碳含量在轻度至极度退化程度下存在极显著差异(P0.01),高寒草甸草地土壤微生物量碳含量为249.18~359.32mg/kg、高寒草原草地为243.11~326.44mg/kg。各退化程度下,土壤微生物量碳不同土层间均达极显著差异(P0.01),呈0~10cm10~20cm20~30cm的变化趋势,土壤微生物量碳含量0~10cm土层较20~30cm下降速度更快,高寒草甸草地各土层微生物量碳含量均高于高寒草原草地。高寒生态条件下,草地退化对土壤微生物量碳具有较为明显的影响。     

长期围栏封育对天山中部草地土壤有机碳及微生物量碳的影响

以天山中部中科院巴音布鲁克草原生态观测站三种类型草地长期(26 a)围栏封育样地为研究对象,通过野外调查取样结合室内分析的方法,研究了长期(26a)围栏封育对草地土壤有机碳和微生物量碳含量的影响,结果表明:(1)围栏外(自然放牧条件下),表层的土壤有机碳含量为高寒草甸(165.29 g·kg-1)＞高寒草甸草原(98.73 g·kg-1)＞高寒草原( 83.54 g·kg-1),微生物量碳含量依次为高寒草甸草原(181.70 mg·kg-1)＞高寒草甸(146.37 mg· kg-1)＞高寒草原( 43.06 mg· kg-1).围栏封育后,高寒草甸、高寒草甸草原、高寒草原表层土壤有机碳含量分别提高了 11.37％、3.26％和2.21％;高寒草甸草原和高寒草甸微生物量碳含量分别增长2.89％和12.04％,而高寒草原降低40.36％.(2)从围栏内外土壤剖面来看,土壤有机碳、微生物量碳含量随着土壤深度的增加依次降低,微生物熵也随土壤深度的增加呈现降低的趋势.(3)微生物量碳含量与土壤速效钾、全磷含量达到极显著负相关(P＜0.01),与速效磷含量达到极显著正相关(P＜0.01),与土壤有机碳、全氮、全钾含量呈显著正相关(P＜0.05)与土壤速效氮含量正相关,但不显著.     

退化高寒草原土壤微生物变化特性研究

对藏北退化高寒草原土壤微生物群落数量的研究结果表明：①相对于正常草地，轻度退化草地土壤细菌、放线菌、真菌数量均呈不同程度的提高；中度退化和严重退化草地土壤细菌和真菌数量则呈显著下降趋势，而土壤放线菌数量显著升高。②土壤真菌与土壤细菌表现为极显著正相关（P≤o．01）；而与放线菌则为负相关；土壤放线菌和土壤细菌间则为显著负相关（P≤0．05）。③土壤细菌、放线菌和真菌与土壤有机质均呈显著相关，r值分别为0．7256、-0．7533、0．7215。④不同退化程度高寒草地土壤微生物数量以细菌占绝对优势，放线菌和真菌较少，并有不同的变动规律。⑤西藏高原高寒、干旱条件下，轻度退化草地一定程度的沙化所导致的土壤通透性能的改善对土壤微生物的繁殖与活动具有重要的促进作用。     

中天山北麓不同草地类型微生物量及理化性质垂直地带性特征

【目的】分析中天山北麓不同草地类型土壤微生物量及理化性质的空间分布特征，探究影响土壤微生物量的生态因子。【方法】以中天山北麓1500～3000 m海拔草原土壤为研究对象，通过氯仿熏蒸法测定土壤微生物量，基于相关性分析揭示不同海拔、不同土层草原土壤微生物量及理化性质的垂直分异规律。【结果】(1)不同草地类型土壤微生物量为高寒草甸>山地草甸>温性草甸草原>温性荒漠草原。土壤有机质、全氮、碱解氮在不同草地类型的分布特征与微生物量分布特征相同，土壤容重、pH与微生物量分布特征与之相反。(2)微生物量随海拔升高呈先升高后降低趋势，在海拔2900 m处达到最大值。微生物量碳、氮含量在海拔1500～3000 m范围内分别为316.07～3324.10、8.98～343.11 mg/kg。土壤微生物量、有机质、全氮、碱解氮在0～60 cm土层内随土层深度增加显著降低(P<0.05),在各海拔梯度上均表现为0～20 cm土层>20～40 cm土层>40～60 cm土层。(3)土壤有机质、全氮、碱解氮随海拔升高呈先升高后降低的趋势，在海拔2900 m处达到最大值；土壤容...     

滇西北藏区不同土地利用方式对土壤养分的影响

选取与滇西北藏区地域毗邻的、具有相似气候条件和土壤母质发育类型的4种不同土地利用方式,对土壤养分进行调查研究,结果表明:草甸土壤有机质、土壤全N、有效N的含量是林地与灌丛地的3～5倍;季节性放牧草甸的土壤有机质、全N、全P、有效N、有效K以及3种土壤酶,均显著大于常年放牧草甸;针叶林地与高山栎灌丛地具有相似的土壤养分特征;各项养分指标之间存在一定相关性,尤其是有机质与全N、有效N呈极显著正相关,土壤pH值与土壤全Ca、全Mg含量呈显著的正相关关系,土壤酶与土壤有机质、土壤全N、有效N呈极显著正相关关系。     

高寒草甸退化草地植被与土壤因子关系冗余分析

旨在研究高寒草甸退化草地植被与土壤因子的关系,设置研究样地、观测植物群落特征、采集土样、分析土壤主要物理化学性质,依据数量生态学基本原理,利用退化草地植被—土壤因子数据矩阵进行冗余分析。结果表明:高寒草甸群落莎草科高山嵩草、禾本科垂穗披碱草优势度随草地退化程度的加剧而降低,杂类草黄帚橐吾、豆科黄花棘豆优势度则呈相反变化趋势;RDA排序图中,第1排序轴反映高寒草甸退化程度及土壤温度、容质量、土壤含水量、全氮等因子的综合变化;第2排序轴反映土壤机械组成的综合变化。第1、第2排序轴解释74.5%的植被变化和83.2%的植被—土壤因子关系,并表明退化草地植被与土壤因子间极显著相关;莎草科、禾本科植物与土壤有机碳、全氮、土壤含水量等极显著正相关,与容质量、土壤温度极显著负相关;杂类草及豆科植物与土壤有机碳、全氮、土壤含水量等极显著负相关,而与容质量、土壤温度极显著正相关;13个土壤因子边际作用检验表明,土壤温度、容质量、有效氮、全氮等与退化草地植被的关系更密切。利用退化草地植被—土壤因子数据进行冗余分析反映出退化草地植被与土壤因子间关系密切,不同土壤因子对草地植被分布的影响不同。     

不同状态高寒草甸土壤微生物分布及其变化

【目的】了解藏北高寒草甸不同退化阶段土壤微生物的变化特征。【方法】采用涂抹平板法对藏北南部不同状态高寒草甸(包括正常草地、轻度和严重退化草地)土壤微生物及其变化进行了研究。【结果】(1)不同退化程度高寒草甸中3种土壤微生物数量均表现出放线菌细菌真菌的特征,放线菌在3种微生物中占绝对优势;放线菌与细菌随着草地退化程度的加剧表现出先下降再上升的趋势,而真菌则随着草地的退化表现出先急剧上升又显著下降的趋势。(2)不同退化程度高寒草甸表层(0~10 cm)和亚表层(10~20 cm)土壤中微生物的分布各不相同,真菌在正常草甸和重度退化草甸中表现为表层小于亚表层,而在轻度退化草甸中却表现为表层大于亚表层的趋势;放线菌在正常草甸和轻度退化草甸中表现为表层大于亚表层,而在重度退化草甸中却表现为表层小于亚表层的趋势;细菌则均表现出表层大于亚表层的趋势。(3)不同退化程度高寒草甸表层和亚表层土壤中微生物的变化趋势亦不尽相同,土壤细菌在表层和亚表层均表现出随着土壤退化程度的逐步加深呈先减少再增加的变化趋势;真菌在表层表现出随着土壤退化程度的逐步加深呈先增加再减少的变化趋势,而在亚表层土壤中却表现为先下降再轻微上升的趋势;放线菌数量则表现为表层土壤中随草地退化程度的加剧逐步下降的趋势,亚表层土壤中却呈现先轻微下降又显著上升的变化趋势。【结论】放线菌为藏北高寒草甸土壤中的优势微生物种类,随着草地退化程度的加剧,藏北高寒草甸不同退化阶段土壤微生物的变化规律各不相同,不同微生物种类在表层和亚表层土壤中的分布规律亦不尽相同。     

云南喀斯特断陷盆地植物-土壤-微生物生态化学计量特征

以不同海拔高度喀斯特断陷盆地的植物、土壤和微生物作为研究对象,运用单因素方差分析和典型相关分析法,对土壤理化因子、植物养分含量、微生物类群丰度以及微生物量进行了相关性分析。结果表明:1)土壤全氮、全磷和全钾在不同海拔高度下变化差异显著,变异系数均不超过10%,为弱变异性;土壤速效钾的变化是一个随海拔高度的增加逐渐变化的过程,只有当海拔达到一定高度时,差异才显著;土壤速效氮、速效磷、容重、pH值以及含水量在不同海拔高度下变化差异不显著。2)不同土壤层次下,土壤微生物类群数量与土壤理化因子之间的相关程度不同。在10—20 cm土层中,真菌、细菌、放线菌数量均与土壤速效氮呈显著或极显著正相关关系,且相关系数最大;在不同土层中的细菌数量与土壤全氮也有不同程度的正相关关系;但在不同土层中微生物三大类群丰度与土壤pH值没有显著相关性。3)微生物量碳、氮、磷与土壤磷钾比有不同程度的负相关关系,并且微生物量磷与微生物量氮、碳之间的正相关关系达到了极显著水平;植物全碳与微生物碳氮比有极显著正相关关系,而与微生物氮磷比以及土壤磷钾比呈显著负相关。可见,土壤营养状况、植物生长发育所需养分以及微生物群落结构与功能之间有直接联系。     

三江源区高寒草甸退化对土壤水源涵养功能的影响

三江源区是我国重要的水源涵养区,研究草地退化对土壤水源涵养功能的影响,可为三江源区水源涵养功能的科学评估与合理监测提供科学依据.以实地采样与室内测试分析相结合的方法研究了三江源区内不同土壤类型高寒草甸生物量特征、土壤水文物理性质及土壤水源涵养量.结果表明:高寒草甸在重度退化阶段地上生物量、地下生物量、毛管孔隙度、总孔隙度、自然含水量、最大持水量、土壤水源涵养量显著低于未退化和中度退化阶段(P＜0.05).随着高寒草甸退化程度加剧,土壤容重逐渐增大,且非毛管孔隙度规律不显著.未退化、中度退化、重度退化草甸的土壤水源涵养量范围分别为1884.32-1897.44t/hm2、1360.04-1707.79t/hm2、1082.38-1550.10t/hm2.中度退化草甸土壤水源涵养量比未退化草甸低9.37％-10.35％,重度退化草甸低18.31％-27.82％.草甸退化进程中土壤总孔隙度与毛管孔隙度的降低是影响土壤水源涵养量下降的直接原因,而草甸退化进程中地上生物量与地下生物量的减少则是间接原因.度量三江源区高寒草甸土壤水源涵养功能时应着重考虑毛管孔隙度的蓄水作用.研究表明高寒草甸地上生物量与土壤水源涵养量之间存在显著的正相关关系(P＜0.05),该结果能够推动水源涵养功能评估向空间化、精细化发展,为探索利用遥感技术监测三江源区水源涵养功能提供参考依据.     

青海玉树高寒草甸典型植被类型土壤养分与生物量的变化

以高寒草甸藏嵩草沼泽草甸、小嵩草草甸和黑土滩裸地为研究对象,测定土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、全钾及速效钾质量分数,分析不同植被类型的土壤养分变化规律,并与生物量进行相关性比较。结果表明,藏嵩草草甸土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾值最大,黑土滩值最小;不同植被类型土壤全磷相对稳定;地上、地下生物量与土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾呈极显著正相关（P≤0.01）。说明,土壤速效养分直接决定生物量的高低。     

高寒草甸“黑土滩”对土壤养分的影响

对玛多县花石峡镇原生植被土壤和"黑土滩"土壤养分的研究结果表明:玛多县花石峡镇高寒草甸"黑土滩"土壤与原生植被土壤相比,总的养分含量均下降了,并且随着土层的加深,所有供试土壤的有机碳、全氮和全磷含量都呈下降趋势;土壤的有机碳和全氮在各土层间都表现出显著的差异(P<0.05);并且土壤的有机碳密度随退化程度的加剧和土层的加深而显著下降;原生植被(未退化地)土壤的pH均小于 "黑土滩"土壤,并随着土壤深度的加深而升高;总的来看,8月土壤养分含量总体上均高于6月的土壤,并且都主要集中在表层土壤中.     

巴音布鲁克高寒湿地土壤真菌群落对不同程度退化的响应

为了解巴音布鲁克高寒湿地土壤真菌群落对退化的响应,探索湿地退化机制,本研究以巴音布鲁克高寒湿地未退化（ND）、轻度退化（SD）及重度退化（HD）区域的土壤为研究对象,采用高通量测序技术分析不同程度退化高寒湿地土壤真菌群落的多样性及结构差异,并结合理化指标进一步分析影响真菌群落的环境因子。结果表明：真菌群落Simpson和Shannon多样性指数在ND和HD区土壤中无显著差异（P>0.05）;SD区土壤中的真菌群落Simpson指数显著高于ND和HD区,而Shannon指数显著低于ND和HD区（P<0.05）。在不同程度退化区土壤中,真菌群落ACE和Chao1丰富度指数均随退化的加剧呈降低趋势。在3个区域土壤中,门水平上,子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度最高;纲水平上,粪壳菌纲（Sordariomycetes）为主导类群;肉座菌目（Hypocreales）、Pleosporales菌目、被孢霉目（Mortierellales）的相对丰度均随退化程度的增加而增加;属水平上,珊瑚菌属（Clavaria）、稻瘟病菌属（Magnaporthe）为优势菌属。LEfSe分析发现了11种可作为判断退化的潜在生物标志物。RDA分析及蒙特卡罗检验结果显示,在门水平上真菌群落结构变化不受环境因子的显著影响;在属水平上,真菌群落结构变化仅与土壤总有机碳存在显著相关性（P<0.05）。研究表明,高寒湿地退化显著改变了土壤pH、土壤含水量、总有机碳、容重等理化指标,进而影响真菌群落多样性和结构。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化程度土壤化学计量比特征

【目的】研究退化草地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的变化规律,为退化草地的恢复治理及草地资源的科学管理提供理论依据。【方法】以巴音布鲁克不同退化阶段(未退化,ND;轻度退化,LD;中度退化,MD;重度退化,HD)高寒草原为对象,采用野外调查和室内分析相结合方法,测定退化草地土壤有机碳、全氮、全磷等养分。【结果】4个不同退化程度草地的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而减少,其中碳含量在0~10、10~20和20~30 cm土层4个退化程度依次下降了53.0%、54.0%和52.0%,氮、磷含量也依次下降了42.0%~95.0%、29.0%~43.0%(P＜0.05)。0~10、10~20和20~30 cm土层土壤碳氮比在重度退化后达到最低,较未退化分别降低71.0%、75.0%和77.0%(P＜0.05);在20~30 cm土层未退化与轻度退化间差异不显著(P＞0.05);与未退化草地比,重度退化以后0~10、20~30 cm土层氮磷比显著降低了64.0%、59.0%,在轻度退化过程中10~20 cm土层土壤氮磷比要高于未退化(P＜0.05);土壤表层碳氮比、碳磷比和氮磷比与地上生物量呈显著正相关关系(P＜0.05)。土壤C、N、P化学计量比值与地上生物量表现出良好的相关性(P＜0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤化学计量比明显下降。     

生物质磺酸钙对荒漠土壤的改良效果

在实验室条件下,研究了生物质磺酸钙对荒漠沙土的改良作用。结果表明,沙土中添加2%生物质磺酸钙,土壤中有机质、全氮、速效钾、速效磷含量和土壤持水量均显著增加（P<0.05）,土壤pH值由8.4下降至7.6;添加生物质磺酸钙室温放置30 d后,土壤有机质含量略有下降,速效磷、速效钾含量和电导率则显著增加（P<0.05）,全氮、持水量和pH变化不显著。生物质磺酸钙可促进土壤微生物生长,添加生物质磺酸钙室温放置30 d后土壤细菌数量增加了320%,未添加生物质磺酸钙的土样中细菌数量仅增加60%;添加生物质磺酸钙室温放置30 d的处理土样在门、纲分类水平上物种数与对照相同,但物种组成比例发生了改变。在目、科、属和种4个分类水平上处理土样物种数目多于对照,表明添加生物质磺酸钙促进了原土样中丰度极低的微生物的生长,使土壤微生物的多样性水平得到提高。