刈割对草甸草原土壤微生物化学计量特征的影响

以内蒙古呼伦贝尔草甸草原作为研究对象,探讨土壤微生物化学计量特征在不同刈割频次处理下的变化规律,以期为草原资源的可持续利用提供理论依据。试验设有6个处理,对照区(CK)、1年1割(M1)、2年1割(M2)、3年1割(M3)、6年1割(M6)和12年1割(M12),每个刈割处理设置3个重复。2018年8月中旬在样地内随机设置3个样方,在样方内随机设置3个取样点,分别按0～10、10～20、20～30 cm土层进行均一采样,将土样按层次充分混合并带回实验室,采用氯仿熏蒸法对样品进行处理后,进行土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)含量的测定。研究结果表明:刈割没有显著影响MBC、MBN、MBP含量及其化学计量比,表明刈割处理下微生物系统具有相对的稳定性。从6个处理的平均值整体来看,MBC、MBN、MBP含量以及微生物生物量C∶N、C∶P(MBC∶N、MBC∶P)随刈割间隔延长呈现先升高后下降的趋势,并在M2和M3处最高;本研究区各处理梯度MBC∶P平均值大于30,比值较高,微生物生物量N∶P(MBN∶P)低于全球平均水平(6.9或5.6)。由于刈割一般在生长季后期进行,对草原生态系的影响比传统刈割要小得多,因此对MBC、MBN、MBP含量及其化学计量比的影响不明显,但适当的刈割不仅利于微生物的繁殖和根系的生长,而且对草原生态系统生产力以及植被群落产生积极影响,进而影响草地生态系统的结构和功能,因此应进行适宜的刈割。     

祁连山北坡草甸草原地上生物量与土壤理化性质的关系

为了揭示祁连山北坡草甸草原的地上生物量与土壤理化性质的关系,在祁连山北坡东、中、西部选择了三个典型样地,连续收集了两个生长季的野外采样数据,开展植物地上生物量与土壤理化性质的关系研究。结果表明:（1）2014年生长季每个样地的地上总生物量均大于2013年生长季的,且两个生长季的地上总生物量从东到西均依次增加;（2）土壤含水量、土壤温度、土壤有机质、有效钾、pH值在不同样地、不同生长季、不同土层差异性明显,而土壤碱解氮、有效磷相对稳定,差异性不明显;（3）地上生物量与土壤温度呈显著正相关,与土壤水分相关性不明显,与有效磷呈极显著正相关,与pH值呈显著正相关,对地上生物量影响较大的因子是地温、有效磷以及pH值。土壤养分主要通过影响土壤的理化性质来决定植被的生长,进而影响植物的生物量。     

放牧和刈割对草甸草原中小型土壤动物群落的影响

为了解放牧和刈割对草甸草原中小型土壤动物群落结构的影响,于2019~2020年在内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗贝加尔针茅草甸草原采用自由放牧、刈割和围封3种不同草地利用方式下,研究了内蒙古草甸草原中小型土壤动物群落结构特征。调查研究在草地返青期、生长期和枯黄期3个时期进行,共捕获中小型土壤动物284只,隶属于12目34个类群。结果表明:放牧导致中小型土壤动物数量、类群数和多样性指数降低,而刈割影响相对较轻;返青期、生长期、枯黄期对应的春、夏、秋三季中小型土壤动物群落结构存在明显差异,土壤动物个体数、类群数和多样性指数均在草地枯黄期最多。放牧和刈割利用方式下改变了草甸草原中小型土壤动物在草地生长期Shannon-Weiner指数、Margalef指数、Pielou指数的变化趋势。中小型土壤动物群落表聚性在刈割利用方式中表现最为典型,放牧利用方式下0~10 cm土层中小型土壤动物有向10~20 cm 土层移动趋势;土壤pH和速效钾含量与中小型土壤动物类群有密切关系。     

气候变化对内蒙古草甸草原植物群落特征的影响

利用内蒙古鄂温克旗草甸草原地区1981-1990年的气象资料和植被调查资料,分析了气候变化对草甸草原植物群落特征和主要优势植物的影响.结果表明,研究区域内近10 a的气候具有逐渐变暖的趋势,降水增多有利于提高植物多样性,同时,主要优势植物对降水的敏感性要强于气候温度的变化.本研究将为探讨草甸草原生物多样性和生态系统功能对气候变暖的响应与适应,以及为预测草甸草原在全球气候变化下的发展趋势提供借鉴和依据.     

封育刈割放牧对草地植被的影响

通过年定位试验研究,比较全面地总结了在封育,刈割,放牧等不同条件的影响下,草地植牟群落结构和生物量的一系列变化,以及草地植被动态变化过程。     

草地雀麦刈割对坡地水土流失的影响

在自然降雨条件下,选择25°坡地种植草地雀麦,建立径流试验小区,并在抽穗期进行刈割处理,研究刈割后草地雀麦生物学特性变化及其对坡地水土流失的影响。结果表明:坡地种植草地雀麦,水土流失防治效果显著,可使25°坡地地表年径流量与土壤侵蚀模数达到6 781.7 m3/km2和36.4 t/km2.a,保水、固土能力为93.0%和99.9%。草地雀麦抽穗期刈割,对其固土能力影响不大,仍可保持93.8%,但对其保水能力影响显著,一定程度上可以增加坡面径流流失,使保水能力降低到53.9%。草地雀麦覆盖对坡地土壤侵蚀影响显著,抽穗期刈割草地雀麦,短期内可使坡面覆盖度下降,土壤侵蚀增加,但随着草地雀麦不断再生,覆盖度快速增加,达到76.7%以后,刈割与无刈割坡地的土壤侵蚀量差异不显著。草地雀麦覆盖度与土壤入渗率对坡地地表径流流失均有一定影响,抽穗期刈割,可使草地雀麦覆盖度减小,0~30 cm土层地下生物量与无刈割坡地相比,减少33.4%,土壤入渗率相应降低,地表径流有所增加。     

盐碱草甸植被退化对土壤硝化作用强度的影响

为了解不同退化阶段盐碱草甸草原土壤硝化作用强度特征及其影响因素,采用空间代替时间的方法,以松嫩平原盐碱草甸草原植被退化过程中4种典型植物群落为对象,以未做处理为参照,设置刈割、施氮和刈割同时施氮3种处理,测定了土壤的硝化作用强度(NI)、pH值、电导率(EC)、含水量(SMC)和有效磷(OP)、硝态氮(NO^-₃-N)、铵态氮(NH+4-N)及全氮(TN)的含量。结果显示:(1)土壤NI与pH值、电导率、含水量、OP和NO^-₃-N呈极显著正相关关系(p<0.01);通过逐步回归分析的方法得出土壤NI的重要影响因子,重要影响因子对土壤NI影响强弱表现为:pH值>有效磷含量>含水量>硝态氮含量,并推断土壤硝态氮含量可作为土壤NI的一个重要表征参数。(2)未作处理时,星星草群落与碱蓬群落土壤硝化作用强度分别为13.4,13.5 mg/(kg·h),显著高于羊草群落和退化羊草群落的5.0,2.5 mg/(kg·h),刈割和施氮处理分别使星星草群落土壤NI提高96.88%,253.77%,混合处理使其提高413.70%,显著高于其他3种植物群落,由此可见,在人为刈割和施氮肥的干预下,星星草群落土壤铵态氮可能更易转变为硝态氮,氮素流失的风险也更大,因此可认为星星草群落处于盐碱草甸退化过程中的关键阶段。     

刈割对NaCl胁迫下枸杞幼苗生物量、总黄酮及K~+、Na~+含量的影响

以不施用NaCl处理为对照,研究了盆栽试验条件下刈割1次、刈割2次处理及0,0.3,0.6,0.9g/kg4个NaCl胁迫水平(分别以S0、S1、S2和S3表示)对中华枸杞和黑枸杞幼苗生物量、总黄酮及K+和Na+含量的影响。结果表明:不同浓度NaCl胁迫下,刈割2次处理中华枸杞与黑枸杞幼苗总生物量显著增加,分别比刈割1次处理增加0.50~2.33g/盆和0.96~5.20g/盆,且NaCl水平越高,差异越明显;不同刈割措施下,中华枸杞均以S2处理总黄酮含量最高,为9.56~12.8mg/g,黑枸杞在刈割2次和刈割1次时,总黄酮含量分别以S1和S3处理最大,为8.52mg/g,15.8mg/g和9.18mg/g,且刈割2次处理总体有利于中华枸杞和黑枸杞总黄酮的累积;不同刈割措施下,中华枸杞与黑枸杞幼苗K+、Na+含量均以幼叶高于嫩茎,中华枸杞叶、茎中Na+含量以S2处理最高,黑枸杞则以S3处理最高;高浓度NaCl胁迫下(S2与S3处理),枸杞叶中的K+/Na+比值均以中华枸杞小于黑枸杞。     

不同资源条件下刈割对植物再生能力的影响

以甘南地区高寒草甸中10种常见植物为对象,通过田间模拟试验,对不同生长期内的植物个体进行不同程度的刈割、施肥处理,以探讨不同资源条件下刈割对植物再生能力的影响.结果表明:多数情况下,适口性较好的植物的补偿能力较高,适口性较差的补偿能力较低.垂穗披碱草、燕麦、多枝黄芪、矮嵩草在高资源条件下的生物量补偿程度低于低资源条件,金花苜蓿、珠芽蓼、中华羊茅、獐牙菜、细叶亚菊及藏蒲公英则相反;中华羊茅、细叶亚菊、珠芽蓼在高资源条件下繁殖部分的补偿程度较高,其余7种则相反.不同资源条件下10种植物在总生物量、现存生物量方面的补偿能力排序一致,说明综合补偿指数能较好地反映刈割后植物在总生物量、现存量方面补偿能力的种间差异.本研究结果说明不同资源条件下,生存对策是影响植物再生能力的主要因素,且综合补偿指数可以更客观地反映植物的再生特点.     

植被刈割对红壤酸度及有机无机复合状况的影响

在红壤地区自然植被（白茅）条件下,不同的刈割周期对土壤交换性盐基离子组成、土壤有机质、有机无机复合体、腐鱼质组成及铁、铝氧化物含量等均具有较大的影响。从１年刈割一次至６刈割一次处理,虽然土壤酸度的变化无明显规律,但土壤交换性钾、无定形铁、无定形铝、络合态铁的含量及铁活化度值均呈增加趋势,且土壤有机质和复合体的含量相应增高,松结态腐残质／紧结态腐殖质的比值亦增大,即腐残质的活性较强、质量较高,土壤肥     

天山北坡玛纳斯河流域草地长势遥感监测

[目的]进行国产高分1号遥感数据在草地长势监测方面的应用研究,为维持草地畜牧业可持续发展、维护草原生态平衡提供科学依据。[方法]以新疆典型草原区—玛纳斯河流域为研究靶区,在"3S"技术支持下,利用高分一号卫星数据的优越性及野外调查数据,进行国产高分一号遥感数据在草地长势监测方面的应用研究。[结果]研究区2014年草地长势比2013年差一些,2014年长势比2013年差的草地面积为209 074.7hm2,占研究区草地总面积的13.21%。研究区2013—2014年各类草地类型长势情况的结果显示,比2013年长势差的面积最大的草地类型是温性荒漠草原,面积为109 224.6hm2,占温性荒漠草原面积的36.8%,研究区草地总面积的6.9%。[结论]研究区草地长势监测精度比较高,即,88.6%以上,高分1号卫星数据是一个草地长势监测的有效数据。     

旅游踩踏对五台山东台山地草甸土壤酶活性的影响

[目的]研究旅游踩踏对五台山东台山地草甸土壤酶活性的影响,旨在为五台山旅游资源的开发、保护和管理提供科学依据。[方法]采用野外采样调查与室内研究分析相结合的方法。[结果](1)在不同海拔高度处,踩踏对土壤脲酶和蔗糖酶活性有显著的抑制作用,表现为:无踩踏区酶活性踩踏轻微区酶活性踩踏严重区酶活性;表层(0—20cm)土层酶活性下表层(20—40cm)土层酶活性;(2)在不同海拔高度处,两个土壤层的踩踏严重区脲酶、蔗糖酶活性与无踩踏区的脲酶、蔗糖酶活性差异显著,但轻微区蔗糖酶活性与无踩踏区无显著差异;(3)在不同的海拔处,表层和下表层的踩踏严重区土壤过氧化氢酶活性、磷酸酶活性显著低于无踩踏区土壤过氧化氢酶活性、磷酸酶活性(p0.05);表层轻微区的过氧化氢酶活性、磷酸酶活性与无踩踏区的过氧化氢酶活性、磷酸酶活性均无显著差异。[结论]五台山东台山地草甸土壤酶活性已受到人为踩踏的破坏,应采取相应措施保护景区健康发展。     

青藏高原高寒草原与草甸土壤可蚀性的关键因子

[目的]探讨青藏高原高寒草原与草甸土壤可蚀性特征差异,为高寒草原草甸土壤可蚀性研究提供重要参考.[方法]选取18个变化因子作为草原与草甸土壤可蚀性评价的影响因子,运用主成分分析、逐步回归分析以及通径分析法,确定高寒草原与草甸土壤可蚀性的主要影响因素,筛选青藏高原高寒草原与草甸土壤可蚀性的关键因子.[结果]高寒草原土壤可...     

北方农牧交错带不同管理类型下草场治理效果研究

采用样方法选取6块草场:老封育草场(E)、中封育草场(E1)、新封育草场(E2)、天然草场(TR)、退耕还草(TG)和撂荒地(LH)对宁夏盐池不同管理类型下的的草场治理效果进行了研究.以重要值为基础,通过α多样性指数、β多样性指数以及生物量的比较,对不同管理类型下的草场治理效果进行综合评价.结果表明:(1) 不同草场类型中,天然草场由于人为干扰较小,SW多样性指数、SP优势度指数均为最好,均匀度指数以退耕还草为最大;(2) 退耕还草的群落组成最接近于天然草场;(3) 不同草场的地上生物量中,最大的为退耕还草,其次为天然草场,在围栏封育草场中,老封育区的地上生物量是最小的.围栏封育和退耕还草在当地草场恢复中都是行之有效的方式.随着围栏封育年限的延长,草场出现退化现象,其各多样性指标都比早期封育时低.相比较于围栏封育,退耕还草在当地的优越性更加明显.     

聚丙烯酰胺促进沙化退化草场植被恢复效果研究

东北黑土区农牧交错带严重的水土流失破坏了草场资源,降低了土地承载能力,导致草场沙化退化严重。为了以最快的速度最大程度地实现沙化退化草场的植被恢复与重建,通过野外小区对比试验和室内分析,采用二因素完全随机设计,研究了在不同植被条件下施用不同剂量聚丙烯酰胺后草场植被的生物学性状及物种组成的变化,分析探讨了聚丙烯酰胺促进沙化退化草场植被恢复的效果。结果表明:聚丙烯酰胺对植被盖度、株高、生物量和植物多样性的提高均具有明显的促进作用,特别是剂量在120 kg/hm2时,聚丙烯酰胺促进草场植被恢复的效果最为突出。     

青藏高原高寒草原草甸土壤团聚体及养分因子变化特征

为探讨青藏高原高寒草原草甸的土壤团聚体稳定性及有机碳等养分因子的变化分布,在青海省三江源区高寒地带选取样点分层采集土壤样品,进行室内测定并分析2种植被下土壤团聚体和养分因子的变化特征。结果表明：研究区土壤>0.25 mm水稳性团聚体含量（WSA）、平均质量直径（MWD）与几何平均直径（GMD）均为草甸>草原,而分形维数（D）与结构体破坏率（PAD）为草原>草甸,即青藏高原高寒草甸土壤团聚体稳定性大于高寒草原。高寒草甸土壤稳定性及养分含量随土层深度增加显著降低（P<0.05）,草原土壤稳定性和养分含量随土层深度无显著变化趋势。高寒草原土壤稳定性与各养分含量随海拔升高而降低,高寒草甸土壤团聚体稳定性与养分随海拔升高先降低后增加。高寒草甸土壤团聚度与养分含量呈极显著相关（P<0.01）,高寒草原土壤团聚度与养分无显著相关;>4,4~2,2~1 mm粒级团聚体是影响研究区土壤养分含量的主导粒径,其稳定性程度主要受大团聚体作用。研究结果对于青藏高原土壤质量评价、生态环境保护具有重要科学意义。     

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（26 a）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。     

植被恢复模式对川西北沙化草地土壤微生物量及酶活性研究

为研究不同植被恢复模式对高寒沙化草地治理过程中土壤微生物量及酶活性的影响,以川西北高寒沙化草地为研究区,以未恢复沙化草地为对照(CK),通过野外试验与室内分析相结合的方法对围栏禁牧布设沙障恢复模式(WLCD)、围栏禁牧布设沙障撒播草种(RGCD)和围栏禁牧布设沙障混播燕麦草种(YMCD)3种植被恢复模式下沙化草地的土壤微生物量以及土壤酶活性的变化规律和相互关系的研究。结果表明:(1)3种植被恢复模式下土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均显著高于CK(P0.05),其中YMCD变化最显著。与CK相比,YMCD土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均增加了217.52%,725.26%,130.88%,387.78%,300.33%,192.32%;(2)随着土层的加深,微生物量碳氮、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶与硝酸还原酶活性显著减小(P0.05),尤其是0—20cm土层;(3)微生物量碳氮与多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶间呈极显著正相关(P0.01);(4)多酚氧化酶与蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),蔗糖酶与脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),脲酶与硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01);(5)研究表明土壤多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶可敏感地反映植被过程中土壤质量的变化,植被恢复措施可改善表层与深层土壤的生物学性质。     

天山林区不同地段6种灌木生物量组成

分布于天山云杉林下线的山地灌丛是天山重要的植被类型之一,也是天山相对稳定的生态系统类型,在天山水土保持中发挥着重要的作用。以天山6种常见的灌木为研究对象,在天山西部、中部、东部设置调查样地,并用平均标准木收获法获得6种常见灌木各营养器官的生物量。从而探讨了6种灌木在天山三段的分布特征以及各营养器官的分配差异。结果表明:（1）同种灌木在天山西部、中部、东部单株生物量存在着差异,其中天山西部6种灌木生物量明显大于天山中部和东部。主要是由于天山西部水热条件优于天山中部和东部;（2）在天山6种常见灌木类型中,单株生物量从大到小排序为:刚毛忍冬（8 549 g/株） > 黑果栒子（7 943 g/株） > 黑果小檗（7 880 g/株） > 新疆方枝柏（3 014 g/株） > 天山绣线菊（2 837 g/株） > 密刺蔷薇（2 615 g/株）;（3）天山6种常见灌木在天山三段各器官生物量分配比例不同,天山西部主要表现为枝生物量（53.30%）大于根生物量（27.32%）,而天山中部和东部则为根生物量（75.90%）大于枝生物量（19.06%）,这种分配比例的差异体现了物种对其生境选择的适应性。本研究结果可为对于天山灌丛植被的保护及其退化生态系统的恢复重建提供科学依据。