围封、浅耕翻处理对退化天然羊草草甸草地土壤物理性状的影响

在河北沽源张家口农牧交错带研究了围封、浅耕翻改良措施对退化天然羊草草甸草地土壤物理性状的影响。结果表明,与自由放牧相比,围封、浅耕翻处理均可以明显改善草地土壤物理性状,提高了土壤含水量、土壤总空隙度、>0.25 mm粒径的水稳性团聚体的含量及团聚体结构稳定系数,显著降低了土壤容重;与浅耕翻处理相比,围封处理对退化羊草草甸草地土壤物理性状的改善最为有利。     

不同补播模式对荒漠草原土壤团聚体稳定性的影响

针对宁夏荒漠草原退化生态系统,采用地表深翻处理后补播蒙古冰草+沙生冰草+牛枝子、沙生冰草+牛枝子、蒙古冰草+牛枝子3种模式进行改良,以未补播草地为对照,通过团聚体粒径组成、平均重量直径、几何平均直径、破坏率等指标,研究不同补播模式对宁夏荒漠草原土壤团聚体稳定性的影响。结果表明,0~40cm土层,各补播草地机械稳定性及水稳性团聚体均以<0.25mm微团聚体为主,且随土层加深<0.25mm微团聚体含量逐渐减少,土壤结构趋于稳定;0~20cm浅层土壤,蒙古冰草+沙生冰草+牛枝子补播草地的>0.25mm机械稳定性团聚体含量显著高于未补播草地(P<0.05),不同处理草地之间>0.25mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径及破坏率差异不显著。综上,深翻后补播蒙古冰草+沙生冰草+牛枝子可改善荒漠草原0~20cm浅层土壤机械团聚体稳定性。     

放牧对新疆天山山地草甸土壤团聚体和土壤呼吸潜力的影响

放牧是新疆山地草甸重要的利用方式,探明放牧对草地土壤呼吸的影响机制,可为深入了解草地碳汇功能,合理的利用草地提供参考依据。本研究在天山北坡中段山地草甸开展,以长期放牧和围封草地(CK)的土壤为研究对象,采用干筛法将土壤筛分为＜0.25 mm,0.25~1 mm,1~2 mm,2~4 mm粒径的土壤团聚体,并测定了各粒径团聚体的比例、土壤β-葡萄糖苷酶、土壤β-木糖苷酶、土壤N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶活性及其21天的CO₂释放量。研究结果表明：放牧显著增加了＜0.25 mm粒径的团聚体比例,降低了＜0.25 mm,1~2 mm土壤团聚体的CO₂释放量;＜0.25 mm粒径土壤团聚体CO₂释放量均显著高于其他粒径;三种土壤酶活性在＜0.25 mm,1~2 mm粒径的土壤团聚体中与土壤呼吸表现出显著的正相关。综合分析表明,在天山北坡中段山地草甸,放牧会抑制＜0.25 mm,1~2 mm团聚体酶活性,降低土壤呼吸,使得草地整体代谢速率降低。     

围封、浅耕翻处理对退化天然羊草草甸草地土壤物理性状的影响

在河北沽源张家口农牧交错带研究了围封、浅耕翻改良措施对退化天然羊草草句草地土壤物理性状的影响.结果表明,与自由放牧相比,围封、浅耕翻处理均可以明显改善草地土壤物理性状,提高了土壤含水量、土壤总空隙度、>0.25 mm粒径的水稳性团聚体的含量及团聚体结构稳定系数,显著降低了土壤容重;与浅耕翻处理相比,围封处理对退化羊草草甸草地土壤物理性状的改善最为有利.     

石灰岩山地植被恢复对土壤水稳性团聚体的影响

为了阐明皖北石灰岩山地不同植被恢复模式对土壤物理特性以及土壤团聚体稳定性的影响,本研究采用高真空慢速湿润法测定了不同植被恢复模式下土壤水稳性团聚体的含量,分析了植被类型对土壤团聚体水稳性的影响。结果表明,金色狗尾草(Setariag lauca)+牡荆(Vitex negundo var.cannabifolia)草灌丛0.5~0.25mm粒径土壤的水稳性团聚体含量最高,且具有较小的土壤容重和较高的孔隙度。说明石灰岩山地草灌丛植被的恢复有利于促进中小粒径(1mm)土壤团聚体形成,土壤结构得到明显改善。土壤团聚体平均重量直径(mean weight diameter,MWD)和几何平均直径(geometrical mean weight,GMD)的最高值分别出现在金色狗尾草+牡荆草灌丛和酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)+牡荆灌丛,分别为0.47和0.61mm。说明不同植被恢复对土壤水稳性团聚体的影响不同,不同植被类型对土壤表层土壤团聚体状况的改善程度有所差异。本研究结果为石灰岩山地生态恢复功效及土壤质量的科学评价提供参考依据。     

多元胡麻轮作模式对土壤团聚体特征及氮素含量的影响

为探索西北旱区利于维护农田土壤良好的理化性质的种植制度,采用大田试验,以休闲处理为对照,研究了100% Flax、50% Flax（Ⅰ）、50% Flax（Ⅱ）和25% Flax 4个胡麻种植频率,100% Flax（Cont F）,50% Flax（Ⅰ）：WFPF、FPFW、PFWF、FWFP,50% Flax（Ⅱ）：FWPF、WPFF、PFFW、FFWP,25% Flax：WPWF、PWFW、WFWP、FWPW,其中F为胡麻,P为马铃薯,W为小麦,共13个种植模式下农田土壤团聚体稳定性及其氮素含量的分布状况。结果表明：土壤团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）与分形维数（D）、团聚体破坏率（PAD）之间呈极显著负相关关系,与0.5~1.0 mm粒径中NH₄⁺-N含量和>2 mm粒径中NO₃^--N含量呈显著正相关关系,团聚体稳定性的增大显著提高了土壤中硝铵态氮含量。50% Flax（Ⅰ）胡麻种植频率以及马铃薯茬口显著增加了>0.25 mm粒径大团聚体含量、MWD和GMD,显著降低了土壤的D、PAD和土壤可蚀性（K）;不同轮作模式下FWFP处理显著提高0.25~2.00 mm粒径水稳性大团聚体含量,显著增加土壤团聚体MWD和GMD和抗侵蚀能力,降低分形维数和团聚体破坏率,使其土壤团聚体结构越稳定。由此表明,FWFP轮作模式可显著提高土壤水稳性大团聚体含量,促进土壤大团聚体的形成,增加土壤团聚体稳定性,对我国北方胡麻轮作可持续发展具有重要指导意义。     

青藏高原东部高寒草甸草地土壤物理性状对氮元素添加的响应

依托设置于青藏高原东部夏河县桑科草原的天然草地刈割型草场培育定位试验,探讨不同氮元素添加量对高寒草甸草地土壤物理性状的影响。本试验共设4个处理,分别为对照（CK,0 kg N／hm2）、低氮（LN,50 kg N／hm2）、中氮（MN,100 kg N／hm2）、高氮（HN,150 kg N／hm2）。通过对高寒草甸草地土壤容重、孔隙度、紧实度、土壤团聚体等物理性状进行测定与分析,结果表明,MN 与 HN 处理可显著降低0～10 cm 土壤容重与土壤紧实度、增加土壤总孔隙度、非毛管孔隙度与最大持水量。20～30 cm 土层中 LN、MN、HN 处理均可显著增加土壤容重、土壤紧实度,降低土壤总孔隙度、最大持水量。对土壤团聚体的影响,与 CK 处理相比 MN、HN 处理可显著提高各土层≥0．25 mm 机械稳定性土壤团聚体含量、提升土壤团聚体平均重量直径（MWD）;较之 CK 处理,LN、MN处理可显著提升各土层≥0．25 mm 水稳性团聚体含量,同时不同氮元素添加处理均可显著提升水稳性团聚体和MWD,表明氮元素添加对该区土壤侵蚀性有较好的抑制作用,进而减少水土和养分的流失。对地上和地下生物量的影响,MN、HN 处理能显著提升草地地上生物量;MN 处理显著增加了地下生物量、HN 处理显著降低了地下生物量;LN 处理对地上与地下生物量的影响不显著。通过试验得出结论 MN 处理对土壤物理性状的改善效果较好,该处理改善了土壤容重、孔隙度及土壤紧实度,提高了土壤干筛≥0．25 mm 机械稳定性团聚体与湿筛≥0．25 mm水稳性团聚体含量及其稳定性（MWD）,增加了草地地上生物量和地下生物量。     

不同土地利用方式下表层土壤大团聚体特征

土壤大团聚体含量能表征土壤结构稳定性,反映土壤结构变化趋势。本研究在辽河干流中下游流域主要沙化区分析湿地、林地、农田和草地4种土地利用方式对0-20cm土层土壤大团聚体(0.25 mm)含量和稳定性的影响,及各粒径大团聚体的空间异质性,并进行空间插值模拟其分布。结果显示,农田土壤团聚体破坏率最大,达到46.98%,林地最小,为26.36%;依据土壤水稳性大团聚体含量、团聚体颗粒平均重量直径和几何平均直径,评价土壤结构稳定性强弱为湿地林地农田草地;4种土地利用导致土壤大团聚体稳定性差异显著(P0.05),湿地和草地之间的差异性最显著;湿地土壤结构相对最好,其次是林地和农田,草地相对最差。本研究结果可为辽河干流流域土地沙化程度评价及分区治理提供参考依据。     

长江源区草地覆盖变化对土壤团聚体分布及稳定性的影响

为了明确长江源区草地覆盖变化对土壤结构的影响,本研究以高寒草甸和沼泽草甸2种草地为研究对象,分析了不同植被覆盖度下土壤团聚体分布和稳定性特征。结果显示：高寒草甸土壤团聚体主要分布在2~0.25 mm和0.25~0.053 mm粒径范围内,沼泽草甸土壤团聚体在不同粒径范围内分布相对均匀;高寒草甸土壤大于0.25 mm团聚体含量（WR_0.25）表现为高覆盖度草地高于中覆盖度草地,随土层加深,低覆盖度草地WR_0.25显著高于高覆盖度草地和中覆盖度草地,除表层0~10 cm土壤外,高覆盖度沼泽草甸土壤WR_0.25显著高于中覆盖度和低覆盖度土壤;不同植被覆盖度下高寒草甸表层0~10 cm土壤团聚体平均重量直径（Mean weight diameter,MWD）和几何平均直径（Geometric mean diameter,GMD）无显著差异,在10~20 cm和20~40 cm土层差异显著,表现为低覆盖度 > 高覆盖度 > 中覆盖度,沼泽草甸土壤团聚体MWD和GMD则随草地植被覆盖度降低和土层加深而逐渐减小;中覆盖度草地土壤团聚体破坏率（Aggregate destruction rate,PAD）最大,其稳定性最差;高覆盖度草地土壤团聚体稳定性最好;在不同土层深度上,高寒草甸土壤团聚体稳定性无显著差异,沼泽草甸土壤随土层加深团聚体稳定性变差。本研究结果表明WR_0.25和PAD能够更好地评价土壤团聚体稳定性,而沼泽草甸土壤团聚体对植被覆盖变化的响应更为敏感。本研究结果有利于加强植被覆盖变化背景下对长江源区土壤保护机制的认识。     

高寒草地灌丛化对土壤团聚体生态化学计量学及酶活性的影响

草地灌丛化是影响土壤有机碳库储量的驱动因子之一。本研究以川西高寒灌丛化和未灌丛化草地为对象,分析团聚体内有机碳、全氮、全磷、全钾含量、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶和β-D葡萄糖苷酶活性及生态化学计量比特征。结果表明：1）有机碳、全氮和全磷主要富集在0.053~0.25 mm团聚体内,灌丛化降低了团聚体内生源物质含量。2）灌丛化后团聚体内C/N、C/P和N/P均呈增加趋势,且C/N最大值出现在>2 mm团聚体中,而C/P和N/P的最大值均出现在0.053~0.25 mm团聚体中,最小值分别出现在<0.002 mm和0.002~0.053 mm团聚体中（P>0.05）。3）灌丛化草地和未灌丛化草地土壤酶活性呈>0.25 mm团聚体内富集,灌丛化后土壤各粒径团聚体中蔗糖酶活性增加、而蛋白酶和磷酸酶活性降低。4）脲酶和β-D葡萄糖苷酶在灌丛化草地和未灌丛化草地中均与土壤有机碳和全氮含量呈正相关关系,蔗糖酶和过氧化氢酶与全钾含量呈正相关关系,蛋白酶和磷酸酶与全磷含量呈正相关关系。该区域土壤生源物质主要固存于大团聚体内,而大团聚体易被外界干扰破碎,可见灌丛化现象不利于该研究区有机碳的长期固存。     

有机肥施用量对黄河源不同坡向退化高寒草甸土壤团聚体及有机碳的影响

为研究短期内有机肥不同施用量对退化高寒草甸土壤团聚体的影响,以黄河源区退化高寒草甸为研究对象,研究不同有机肥施用量0 kg·m^-2(CK),0.15 kg·m^-2(M1),0.45 kg·m^-2(M2),0.75 kg·m^-2(M3),1.05 kg·m^-2(M4),1.35 kg·m^-2(M5)下土壤团聚体稳定性及有机碳含量的变化规律,为探讨青藏高原退化高寒草甸恢复过程中有机肥的最适施肥量提供理论依据。结果表明：土壤团聚体的几何平均直径(Geometric mean diameter, GMD)、平均重量直径(Mean weight diameter, MWD)呈现减少-增加-减少的趋势,在有机肥施用量为0.75 kg·m^-2(M3)时达到最大值。阴坡样地MWD和GMD高于相同处理的阳坡样地。土壤团聚体有机碳含量随着有机肥的施加呈现增长趋势,适量施用有机肥能够增加土壤大团聚体有机碳的含量。阴坡和阳坡不同施肥处理下>0.25 m...     

祁连山东段金强河河谷高寒草地土壤的水文特征

祁连山东段高寒草地土壤水文效应对该区域陆面水文过程、水文循环、石羊河水资源和生态环境维持等作用巨大。因此,深入开展高寒草地土壤水文效应研究对深入了解和认识高寒地区土壤水文过程和陆面水文过程有重要意义。为此,本研究以祁连山东段金强河河谷高寒草地为对象,分析了土壤含水量、持水特征、入渗速率和草地蒸散等土壤水文特征和变化规律。结果表明:河谷山地阳坡和河谷山地阴坡下部高寒草地田间持水量、毛管持水量和饱和持水量随土层加深先增大后减小,河谷水平阶地和山地阴坡上部高寒草地土壤持水量随土层加深逐渐增大;河谷0–30 cm土层高寒草地田间持水量和毛管持水量均为阴坡上部>阳坡下部>阴坡下部>阳坡上部>水平阶地,饱和持水量表现为阴坡上部>阳坡下部>阳坡上部>阴坡下部>水平阶地。高寒草地土壤初渗透率最小,渗透性随着渗透时间的增加土壤渗透速率不断增大,当渗透达到稳定状时土壤渗透速率最大。河谷高寒草地0–30 cm土层土壤含水量为阴坡下部>阴坡上部>阳坡下部>水平阶地>阳坡上部。河谷高寒草地在6月–9月的日均蒸散量为2.429 mm·d–1,...     

坡向对青藏高原东北缘高寒草甸植被构成和养分特征的影响

坡向是重要地形因子之一,通过影响光照、温度及土壤养分等进而影响群落植物种的组成和分布。本研究通过对青藏高原东北缘不同坡向高寒草甸草地的植被构成和养分特征进行了分析,揭示坡向对植物群落组成和空间分布形成的影响。结果表明,1) 草地群落优势种和亚优势种构成,阳坡以禾本科的赖草、西北针茅和洽草等为主,阴坡以莎草科的矮嵩草和线叶嵩草及豆科的阴山扁宿豆等为主;2)草层高度、植物物种数和α多样性指数为阴坡>阳坡,β多样性指数在坡向之间无显著差异;3) 阳坡和阴坡草地植物生活型以地面芽和地下芽为主,分别占草地群落总物种数的71.0%和89.0%,1/2年生及地上芽植物为阳坡>阴坡,地面芽植物为阴坡>阳坡,地下芽植物在坡向之间无显著差异;4) 草地群落生物量构成,阳坡为禾本科(78.3%)>莎草科(8.3%)>菊科(6.4%)>其他科(7%),阴坡为莎草科(54.3%)>豆科(16.4%)和禾本科(14.8%)>蓼科(5.3%)和菊科(4.6%)>其他科(4.0%);除菊科外,所有各科植物生物量在坡向之间均差异显著,地上总生物量在坡向之间无显著差异;5) 0~20 cm土壤N含量为阴坡>阳坡,10~20 cm土壤P、K、Cu、Zn含量为阳坡>阴坡;6) 0~30 cm土温为阳坡>阴坡,0~40 cm土壤含水量阴坡>阳坡。总之,坡向对高寒草甸草地群落植物种构成和土壤理化特性的变化起着重要作用。     

黄土丘陵区微地形条件下草本群落特征与土壤水分及养分关系分析

以黄土丘陵区纸坊沟流域为研究区,通过对典型断面固定样地草本群落特征、土壤水分和养分的调查和测定,研究了微地形尺度典型断面草本群落特征与土壤水分、养分的关系。结果表明：群落地上生物量及物种多样性等生物学特征指标在不同坡向的大小顺序基本为：阴坡>阳坡和半阴半阳坡,在不同坡位的大小顺序基本为：坡下部>坡中、上部,这与土壤养分和土壤水分在阴坡含量较高并且在坡底富集的现象相关。相关分析表明：土壤各养分指标与群落生物学特征之间有关系,相比较而言土壤含水量与群落各生物学特征指标相关性更好,说明土壤水分是限制植物生长的关键限制性因子。     

坡向和海拔对高寒山地草甸植被分布格局特征的影响

为探讨坡向和海拔对小尺度山体植被分布格局特征的影响,本研究以青藏高原东端日月山支脉为研究对象,利用冗余分析及方差分解等方法,对同一山体不同坡向及海拔的39个样方内土壤水分状况、植被分布格局特征进行分析及定量分解.研究结果表明:阴坡物种丰富度最高,阳坡次之,山脊最低;物种丰富度在3类样地中均为中等海拔时最高;阴坡土壤含水...     

黄河源区高寒草地植物组合对根-土复合体抗剪强度的影响

以位于黄河源区的青海河南县境内高寒草地作为研究区,通过野外现场勘察与取样及室内试验,探讨了区内6种不同植物组合类型草地的植物根-土复合体抗剪强度特征,旨在为防治草地退化引起的水土流失、浅层滑坡等灾害现象发生提供理论依据。结果表明：6种组合类型的根-土复合体抗剪强度随海拔高度降低而呈逐渐增大的变化趋势,即阳坡坡顶位置处紫花针茅（Stipa purpurea Griseb.）+高山嵩草（Kobresia pygmaea C.B.Clarke）组合的根-土复合体抗剪强度为27.76 kPa,至阳坡坡底位置处的垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）其根-土复合体抗剪强度为37.53 kPa;从坡顶至坡底6种植物根-土复合体抗剪强度由小至大变化规律,与根-土复合体试样密度、含水率、根系干重等因素有关,即阳坡坡顶、坡中和坡底处根系平均含量分别为6.2%,5.5%和16.2%;阴坡坡顶、坡中、坡底处根系平均含量分别为8.0%,11.4%和31.6%。     

Research on the Effect of Plant Combination Types on the Shear Strength of the Root-soil Composite System of Alpine Grassland in the Source Region of the Yellow River北大核心CSCD

In this study,an alpine grassland in Henan County,Qinghai Province,in the source region of the Yellow River,was selected as the study area. The shear strength of root-soil composite system characteristics of 6 different plant combination types of grassland were explored by field investigation and sampling and indoor tests,which aimed to provide a theoretical basis for preventing and controlling soil erosion and shallow landslide caused by grassland degradation. The test results showed that the shear strength of root-soil composite system of 6 different combinations was a increasing trend with the decrease of altitude. Namely,the shear strength of the root-soil composite system of Stipa purpurea Griseb. + Kobresia pygmaea C. B. Clarke at the top of the sunny slope was 27.76 kPa and the value of Elymus nutans Griseb. at the bottom of the sunny slope was 37.53 kPa. The reasons why the shear strength of 6 kinds of combinations varied from large to small with the decrease of altitude were related to their density,moisture content,root content and dry weight of roots in the root-soil composite system samples. That is,the root content of composite system at the top,middle and bottom of the sunny slope were 6.2%,5.5% and 16.2%,respectively. The values at the top,middle and bottom of the shady slope were 8.0%,11.4% and 31.6%,respectively. © 2019 China Agricultural University. All rights reserved.     

黄土丘陵区不同植被恢复模式对沟谷地土壤碳氮磷元素的影响

选取黄土丘陵区3种代表性植被恢复模式的沟谷地样地:人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林沟谷地(G-Rp),人工柠条(Caragana korshinskii)灌丛沟谷地(G-Ck)和天然草地沟谷地(G-Ng).通过分析沟谷地5个坡位样带的土壤样品,评价了不同植被恢复模式对沟谷地土壤碳氮磷元素的影响.结果表明:3种植被恢复模式对沟谷地土壤有机碳和全氮的含量及储量具有显著的改善作用,对土壤全磷含量及储量略有减少的影响,其中柠条灌丛沟谷地土壤磷相对于对照(坡耕地)减少达显著差异(P<0.05);土壤碳氮磷的含量及储量在沟谷地的空间分布存在显著差异(P<0.05),总体呈由上到下递增趋势(除G-Rp沟底);沟谷地土壤碳氮元素间呈正向和极显著的线性相关关系(P<0.0001).在黄土丘陵区沟谷地地貌单元实施植被恢复,可显著地提高沟谷地土壤的碳汇和氮素储量.     

天山北坡醉马草群落种间关联分析

运用方差比率法、基于2×2列联表的χ²检验以及Spearman秩相关系数对天山北坡不同坡位和坡向的醉马草(Achnatherum inebrians)群落进行总体联结性和种对间的联结性分析,同时利用Ochiai指数测定各种对间的关联程度.结果表明:坡位及坡向对醉马草群落总体关联性无影响,各样地上群落主要植物种间总体表现为显著负相关,群落处在不稳定发展阶段;坡位及坡向对群落成对物种间的关联性影响较小,除了阳坡下段极显著、显著相关的种对数较多外,其他样地上极显著、显著相关的种对数都较少,所占比例很低.成对物种关联程度受坡向而不受坡位的影响,OI值显示沟底、阳坡主要物种间负联结关系松散,物种比较独立,阴坡负联结关系较强;所有样地上醉马草与大多数物种表现为负关联且具有较高的关联度.     

坡向对青藏高原高寒草地植被分布格局和牧草品质特征的影响

为探究不同坡向草地植被构成和牧草品质特征,本研究对青藏高原东北缘不同坡向高寒草甸植被构成和牧草营养特征进行分析。结果表明：阴坡（Shady aspect,SHA）植物物种数和盖度显著高于阳坡（Sunny aspect,SUA）和山脊（Ridge,RI）;SHA草地植物群落物种丰富度指数和多样性指数显著高于SUA和RI;禾本科、莎草科和可食杂类草地上生物量在SHA显著高于SUA和RI,不可食牧草地上生物量在RI显著高于SHA和SUA;植物中粗灰分（Crude ash,ASH）、粗脂肪（Ether extract,EE）、粗蛋白（Crude protein,CP）、钙含量（Calcium,Ca）、干物质消化率（Dry matter digestibility,DMD）、代谢能（Metabolic energy,ME）和可食牧草营养品质指数（Nutritional quality index,NQI）在SHA显著高于SUA,粗纤维（Crude fiber,CF）、中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber,NDF）和酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber,ADF）含量在SUA显著高于RI和SHA。建议在高寒草地的利用中,采用NQI评价草地营养价值,并考虑植物分布和营养品质在不同坡向的变化,实现精细化管理。