高寒矿区人工种草对露天排土场渣山表层基质的影响

露天煤矿开采引起了祁连山区高寒湿地生态环境的部分破坏,本文通过调查7个矿区植被恢复状况,研究了青海木里煤田矿区人工种草对排土场渣山表层基质理化性质的影响,为高寒矿区植被复绿提供参考。结果表明：人工种草可以有效改善排土场渣山表层基质含水量,增加土壤微生物的数量,影响排土场渣山表层基质有机质含量。种草区域细菌、真菌、放线菌平均数量分别是不种草区域的4.20,4.05和2.29倍。7个矿区排土场渣山表层基质速效氮分布极不均衡,差异显著（P<0.05）,种草区域明显高于非种草区域。人工种草后绝大多数矿区全氮、速效磷和速效钾含量明显增加,全钾含量降低。除汞元素外,种草对其它7种重金属（砷、铬、镉、铜、铅、镍、锌）含量产生不同程度的影响,7个矿区砷含量平均值从4.61 mg·kg^-1增加到6.06 mg·kg^-1。     

不同施肥处理对高寒矿区渣山改良土酶活性和理化性质的影响

本试验以青海木里江仓矿区渣山表层基质作为研究对象，采用有机肥、硫酸亚铁配施的双因素试验设计方法，探讨了渣土中碱性磷酸酶、脱氢酶、蛋白酶、脲酶、纤维素酶、过氧化氢酶活性的变化特征，旨在为高寒矿区渣山土壤和植被恢复提供理论参考。结果表明：施用有机肥2 kg·m^-2能显著提高土壤酶活性，尤其是蛋白酶、脲酶、纤维素酶活性；施用有机肥3 kg·m^-2和硫酸亚铁100 g·m^-2能显著增加改良土中的碱解氮、速效磷、有机质含量（P<0.05）；由RDA分析结果可知，渣山改良土壤中全氮、有机质含量、pH、容重是影响渣山表层土壤酶活性的环境因子，有机质含量和土壤容重呈正相关关系，pH和土壤含水量呈正相关关系。以上结果表明，在高寒矿区渣山土壤改良中，施用2 kg·m^-2左右的有机肥即可使煤矿区渣山改良土养分含量和酶活性增加。     

四种覆土处理对高寒煤矿区排土场渣山植被恢复的影响

通过覆土措施对高寒煤矿区排土场渣山表层进行土壤重构,加速植被生长是高寒矿区植被恢复的关键技术问题。本研究通过在青海木里煤田圣雄煤矿建立试验小区,比较覆土0 (对照)、覆土5 (FT-5)、覆土10 (FT-10)和覆土15 cm(FT-15)4种不同覆土处理对高寒矿区排土场渣山植被恢复的影响,研究高寒矿区排土场渣山表层土壤重构技术,为高寒矿区植被恢复提供科学依据。采用由垂穗披碱草、中华羊茅、青海冷地早熟禾、青海草地早熟禾、星星草5种牧草混播种植方案开展研究。结果表明,垂穗披碱草盖度在所有播种牧草中最大,是混播优势牧草,覆土处理小区垂穗披碱草高度逐年增加。4种覆土处理植被3年平均总盖度排序结果为覆土15 cm(74.6%)>覆土10 cm(70.8%)>覆土5 cm(64.3%)>对照(59.8%)。随处理时间延长,各处理间牧草植株密度差异显著性越来越大。经过3年试验,对照小区牧草产量同覆土小区存在极显著差异(P<0.01)。产量最高的是覆土10 cm小区,达到每小区(453.6±38.4) g·m^-2,是对照区域的1.94倍。通过相关性分析发现,牧草高度、密度分别与速效氮含量呈显著正相关关系(r=0.578和r=0.619,P<0.05),产量也呈极显著正相关(r=0.839,P<0.01),有机质含量同小区产量显著相关(r=0.592,P<0.05)。经推算,覆土5、10、15 cm成本分别为20000、40000 和60000元·hm^-2。覆土可以有效促进植物生长,提高植被的高度、盖度和密度,覆土10 cm是高寒煤矿区相对比较理想的覆土重构措施。     

青藏高原高寒草原生态系统植被磷含量分布特征及其影响因素

采用野外调查与室内分析相结合的研究方法,对高寒草原生态系统植被磷含量的分布特征及其影响因素进行研究。结果表明：青藏高原高寒草原19个草地型植物叶片磷含量的平均值为1.8489±0.6411 g·kg^-1,变异系数为34.67%,植物根系磷含量的平均值为1.4130±0.3524 g·kg^-1,变异系数为24.94%,植被磷含量总体呈现出东西部高而中间低的态势和斑块状交错分布格局;影响植物叶片磷含量的关键环境因子为：土壤有机质含量> 土壤总有机碳含量> 全氮> 年均气温> 最冷月均气温> 10~20 cm土壤容重> 20~30 cm土壤容重> 土壤水溶性碳含量> 土壤全磷含量> 土壤pH值> 植被高度> 土壤HCO₃^-含量> 6—9月降水率> 土壤速效钾含量> 土壤速效氮含量;影响植物根系磷含量的关键环境因子则为：年均相对湿度> 年均降水量> 10~20 cm土壤容重> 0~10 cm土壤容重> 10~20 cm土壤含水量> 最冷月均气温> 最暖月均气温> 20~30 cm地下生物量> 土壤pH值。     

四种覆土处理对高寒煤矿区排土场渣山植被恢复的影响

通过覆土措施对高寒煤矿区排土场渣山表层进行土壤重构,加速植被生长是高寒矿区植被恢复的关键技术问题。本研究通过在青海木里煤田圣雄煤矿建立试验小区,比较覆土0 (对照)、覆土5 (FT-5)、覆土10 (FT-10)和覆土15 cm(FT-15)4种不同覆土处理对高寒矿区排土场渣山植被恢复的影响,研究高寒矿区排土场渣山表层土壤重构技术,为高寒矿区植被恢复提供科学依据。采用由垂穗披碱草、中华羊茅、青海冷地早熟禾、青海草地早熟禾、星星草5种牧草混播种植方案开展研究。结果表明,垂穗披碱草盖度在所有播种牧草中最大,是混播优势牧草,覆土处理小区垂穗披碱草高度逐年增加。4种覆土处理植被3年平均总盖度排序结果为覆土15 cm(74.6%)覆土10 cm(70.8%)覆土5 cm(64.3%)对照(59.8%)。随处理时间延长,各处理间牧草植株密度差异显著性越来越大。经过3年试验,对照小区牧草产量同覆土小区存在极显著差异(P0.01)。产量最高的是覆土10 cm小区,达到每小区(453.6±38.4) g·m~(-2),是对照区域的1.94倍。通过相关性分析发现,牧草高度、密度分别与速效氮含量呈显著正相关关系(r=0.578和r=0.619,P0.05),产量也呈极显著正相关(r=0.839,P0.01),有机质含量同小区产量显著相关(r=0.592,P0.05)。经推算,覆土5、10、15 cm成本分别为20000、40000和60000元·hm~(-2)。覆土可以有效促进植物生长,提高植被的高度、盖度和密度,覆土10 cm是高寒煤矿区相对比较理想的覆土重构措施。     

微生物菌肥对退化高寒草甸地上生物量和土壤理化性质的影响

本研究以青海省贵南县退化高寒草甸为对象,评估了富含乳酸菌和醋酸杆菌的微生物菌肥在不同的添加梯度（150 mL·m^-2,200 mL·m^-2和250 mL·m^-2）下对高寒退化草甸地上植被生物量和土壤理化性质的影响。研究发现：地上植被的生物量随着微生物菌肥施用量和施用时间的增加整体上呈增加趋势,最大值均出现在施用量为200 mL·m^-2的处理,分别为192.32 g·m^-2（2017年）,191.76 g·m^-2（2018年）和202.68 g·m^-2（2019年）,菌肥施用处理第三年的地上植被生物量比对照高184.24%;土壤有机碳（Total organic carbon,TOC）和全氮（Total nitrogen,TN）含量在0~10 cm土壤表层中均在施用量为200 mL·m^-2处理达到最大,在10~20 cm土层中,TOC和TN在菌肥施用量为250 mL·m^-2时增加至37.49 g·kg^-1和3.32 g·kg^-1;土壤铵态氮含量在微生物菌肥施用前两年显著增加而后下降,而硝态氮含量在施用第三年显著增加。土壤有效磷含量随施用量和施用时间的增加整体上呈增加趋势。结果表明富含乳酸菌和醋酸杆菌的微生物菌肥在退化高寒草地修复中具有改善土壤理化性质的潜力。     

绵羊宿营法清除天然植被对土壤和植物的影响

研究绵羊宿营法通过践踏和粪尿对土壤和对天然植被和人工草地的影响。结果表明,绵羊啃食和践踏对植被地上部分损坏严重,8羊夜后草本植物被全部清除,但对土壤容重、紧实度和通气性无显著影响。新鲜粪尿入土后,氨态氮和亚硝态氮浓度迅速上升(最高值分别达377mg·kg^-1和56.1mg·kg^-1),对植物产生毒害作用。单纯尿处理土壤氨态氮和亚硝态氮浓度分别达139mg·kg^-1和28.1mg·kg^-1,显著高于单一粪处理和对照。无毛丑柳叶片粗蛋白质含量显著高于对照(P<0.01)。调查结果表明,羊奶果和黄花香发芽枝条数在试验前后变化不大,但宿营后的无毛丑柳枝条数显著少于处理前。宿营处理的产草量明显高于践踏处理。     

三江源区不同海拔高寒草原土壤养分及化学计量特征

为探究海拔变化对高寒草原土壤养分及化学计量特征的影响,本试验在青海省南部三江源区选取了5个海拔梯度（2 512,3 005,3 490,3 977和4 493 m）的高寒草原样地,对各样地地上生物量、植物群落特征及不同土层土壤理化性质进行分析。结果表明：在该研究区随着海拔的升高,植物Shannon指数增加,土壤容重先上升后下降;土壤中碳、氮、磷含量变化范围分别是：11.33~71.66 g·kg^-1,0.71~4.47 g·kg^-1,0.30~1.05 g·kg^-1;土壤的碳、氮含量先增后降,磷呈上升趋势;土壤中C/N,C/P,N/P范围分别为13.65~21.35,39.37~90.58,2.88~4.24,均随海拔的增加先升后降,在海拔3 490 m处达到最高。相关性和主成分分析表明,海拔与土壤中氮和磷含量呈现极显著正相关（P<0.01）,和N/P呈现极显著负相关（P<0.01）。研究区高寒草原植物生产力主要受氮素的影响。     

外源氮素添加对高寒草甸植物-土壤养分月际变化的影响

为了探究氮素添加下植物及土壤养分随月际变化的关系。本研究以玉树州称多县高寒草甸为研究对象,设置0(N0),15 g·Nm^-2(N1),30 g·Nm^-2(N2),45 g·N m^-2(N3),60 g·Nm^-2(N4)5个氮素添加水平,测定土壤及植物中铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全氮、全钾、全磷等指标。结果表明：在氮素添加下随月际变化植物地上部分全钾含量、根系全磷、土壤有机碳含量呈增加的趋势;根系硝态氮、速效氮含量,土壤速效氮含量呈先增加后降低的趋势;根系全氮含量,土壤铵态氮、全氮含量呈先降低后增加的趋势;植物地上部分速效氮和全氮含量、根系铵态氮和有机碳含量呈降低的趋势。植物与土壤养分间存在显著正相关及负相关性(P<0.05),但随月际变化规律并不一致。以上结果说明氮素添加下植物养分利用策略及土壤养分供给能力会受到月际变化的影响,且在不同月份变化下植物及土壤养分间的关联性是不同的。     

绿洲灌溉区与旱作区连作苜蓿土壤理化性质的研究

为研究连作模式下不同气候区苜蓿（Medicago sativa L.）土壤理化指标地域分布的差异性,对甘肃省灌区和旱作区连作苜蓿土壤的全氮（TSN）、有机碳（SOC）及土壤团粒结构等指标进行研究。结果表明：灌区SOC含量均高于旱作区,90～100 cm土层差值最大,达3.41 g·kg^-1;0～100 cm土层灌区SOC含量为6.81~12.49 g·kg^-1,均值为9.25 g·kg^-1,比旱作区高22%。旱作区TSN含量随土壤深度增加而减小,含量为（1.03±0.01）~（0.44±0.04） g·kg^-1;0～30 cm土层灌区TSN含量相对较稳定,30～60 cm土层则急剧下降,70～100 cm内又较为稳定,TSN含量维持在（0.66±0.01） g·kg^-1。灌区苜蓿土壤的分形维数均低于旱作的,0～40 cm土层内随土壤深度增加而增大（P<0.05）,随着土壤深度的增加>0.25 mm土壤团粒质量在干筛和湿筛处理下均呈现降低趋势;0～20 cm土层的土壤分形维数小于20～40 cm的,在干筛条件下,>5 mm的土壤团聚体含量最高,5～2 mm的次之,0.5～0.25 mm的最少。因此,苜蓿土壤SOC和TSN含量随着灌溉水平的差异表现出显著变化,且灌区苜蓿土壤团粒结构优于旱作区更适合苜蓿耕作,但旱区苜蓿土壤0～30 cm土层保水性等同于灌区的,说明连作苜蓿具有较强的抗旱性。     

菌剂对高寒地区土壤微生物群落结构及固氮菌群的影响

为了探究微生物菌剂替代无机化肥对土壤微生物群落结构与固氮菌群的影响。本试验以甘南高寒地区青稞(Hordeum vulgare var.celeste Linnaeus)种植地土壤为研究对象。试验设置不同施肥处理,即不施肥(CK)、单施化肥(T1)、菌剂+75%化肥(T2)、菌剂+50%化肥(T3)、菌剂+25%化肥(T4)和全施菌剂(T5)。通过测定土壤微生物磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid, PLFA)、自生固氮菌数量等指标。结果表明：随菌剂替代化肥的比例增加,土壤中微生物总PLFA增加,土壤微生物压力指数逐渐减小。土壤脲酶、微生物量氮、硝态氮和铵态氮呈先增加后减少的趋势,在T4处理下达到最大值,分别为0.42 mg·(g·d)^-1,9.32 mg·kg^-1,9.66 mg·kg^-1和6.84 mg·kg^-1。本研究说明菌剂可以部分替代无机化肥,当替代量为75%时,不但不会造成土壤中氮素含量下降,还能改变土壤微生物群落结构。这一发现为青藏高原耕作区无机化肥的减施提供了科学...     

施氮对贫瘠红壤定植芒草根际土有机碳矿化过程的影响

为了探究不同施氮量对长期定植芒属植物后酸性红壤中固定的土壤有机碳矿化过程的影响,本研究以长期定植芒草的根际红壤为试验材料,采用控制变量法开展土壤有机碳矿化培养试验。结果表明：施氮极显著降低了土壤有机碳矿化量,随着施氮量的升高而降低,呈现极显著的负激发效应(P<0.001)。与不施氮相比,低氮与高氮处理下土壤有机碳矿化速率在培养后第60天分别降低了35.47%和45.43%,土壤有机碳累积矿化量分别降低了19.04%和27.85%。随着施氮量的增加,土壤pH值、可溶性有机碳、微生物代谢熵呈现下降趋势,减幅分别达10.46%～14.07%,63.00%～68.36%,38.21%～46.44%;土壤微生物生物量、微生物生物量氮和铵态氮在低氮处理下最高,分别为272.62 mg·kg^-1,42.59 mg·kg^-1和33.14 mg·kg^-1。本研究发现,高水平施氮会降低土壤pH值、可溶性有机碳,从而抑制红壤有机碳矿化过程,进一步稳定芒属植物种植对酸性红壤有机碳的积累效应。     

黄土丘陵区草地土壤脲酶活性特征及其与土壤性质的关系

不同演替阶段植物群落土壤剖面中脲酶的变化趋势是上层明显高于下层,土壤脲酶活性下降较为缓慢均匀,层次之间差别明显。表层脲酶含量最高的186.4mg·kg^-1h^-1,最低的72.1mg·kg^-1h^-1。随着植被的演替发展,酶活性逐步提高,表层所占比例逐步降低。土壤脲酶活性与有机质、全氮、全磷、速效氮呈极显著正相关,与速效钾呈显著正相关,与碳酸钙呈显著负相关。通径分析结果表明:土壤理化因子对脲酶活性直接作用系数的序次为全氮>碳酸钙>有机质>土壤pH>全磷;土壤全氮对脲酶活性的直接通径系数最大,而且它通过有机质和全磷对脲酶的间接效应也很明显,说明它对脲酶活性具有强烈的直接效应和间接效应。有机质对脲酶活性的直接通径系数较小,但有机质通过全氮、全磷对脲酶活性的间接系数却很大,对脲酶活性的影响主要是间接作用;全磷、速效氮和CEC等对脲酶活性直接通径系数都较小,而且通过其它因素对脲酶活性的间接通径系数之和也较小,不是影响土壤脲酶活性的主要因素。     

三江源区不同高寒草地植物矿物元素含量特征及分析

本试验对三江源区不同高寒草地植物中6种矿物元素（钾K,钙Ca,钠Na,镁Mg,锌Zn,铁Fe）的含量进行了测定和分析,结果表明：植物中K元素含量为7.314～12.803 g·kg^-1之间,Ca元素含量为2.851～6.823 g·kg^-1之间,Na元素含量为64.404～185.553 mg·kg^-1之间,Mg元素含量为1.272～2.655 g·kg^-1之间,Zn元素含量为14.718～51.387 mg·kg^-1之间,Fe元素含量为161.056～531.677 mg·kg^-1之间;豆科（Leguminosae）植物和杂类草（Forbs）矿物元素含量显著高于禾本科（Gramineae）和莎草科（Cyperaceae）植物;植物中K元素与Mg元素、Ca元素与Na元素、Ca元素与Zn元素、Na元素与Zn元素含量之间呈极显著正相关关系（P<0.01）,Ca元素与Fe元素、Mg元素与Fe元素之间呈显著正相关关系（P<0.05）;根据美国国家研究理事会（National research council,NRC）绵羊日粮矿物元素需求标准,三江源区各草地植物中Na,Zn元素相对缺乏,其它4种元素均能满足放牧藏羊的矿物营养需求。     

链脲佐菌素和四氧嘧啶联合注射建立犬I型糖尿病模型

旨在探索链脲佐菌素和四氧嘧啶联合注射建立犬I型糖尿病模型的最佳剂量。本试验选取18只9~12月龄、平均体重为（5.09±0.30）kg的健康中华田园犬，随机分为6组（每组3个重复，每个重复1只）。按链脲佐菌素和四氧嘧啶不同剂量混合分组，其中Ⅰ组（20 mg·kg^-1/40 mg·kg^-1）、Ⅱ组（30 mg·kg^-1/50 mg· kg^-1）和Ⅲ组（40 mg·kg^-1/60 mg·kg^-1）进行单次静脉注射；Ⅳ组（10 mg·kg^-1/20 mg·kg^-1）、Ⅴ组（15 mg·kg^-1/25 mg·kg^-1）和Ⅵ组（20 mg·kg^-1/30 mg·kg^-1）进行两次静脉注射，两次注射间隔为24 h。通过注射后血糖、葡萄糖耐量、血液生理生化和胰腺组织形态学变化来评价各组建模效果。结果显示：1）Ⅰ组和Ⅳ组的空腹血糖始终处于正常水平，Ⅱ组和Ⅲ组连续7 d超过15 mmol·L^-1，Ⅴ组和Ⅵ组虽有上升，但试验期间均未超过10 mmol·L^-1；2）葡萄糖耐量试验显示，各组血糖均在15 min升高至峰值，之后Ⅰ组和Ⅳ组逐渐下降到注射前水平，Ⅴ组血糖虽下降但未达到注射前水平，Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅵ组持续保持高血糖水平；3）各组血常规指标均在正常生理范围内，Ⅲ组的丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）、尿素（UREA）和肌酐（CREA）均超过正常生理范围；4）胰腺组织形态学显示，Ⅱ组和Ⅲ组的胰岛结构被明显破坏。综上所述，对犬使用30 mg·kg^-1+50 mg·kg^-1的链脲佐菌素和四氧嘧啶联合单次静脉注射，血糖值连续7 d大于15 mmol·L^-1且未造成严重的肝肾毒性，可有效建立I型糖尿病模型。