放牧对草地生态系统CO2净气体交换影响研究概述

陆地生态系统与大气之间的CO2净气体交换(net ecosystem exchange of carbon dioxide,NEE)被称为生物圈的呼吸,它是陆地生态系统碳循环的重要组分,是全球气候变化研究的重点.草地生态系统是陆地生态系统的主体,约占陆地表面的40％,是气候变化的敏感区域.放牧是草地生态系统的主要利用方式,伴随着气候变化,放牧利用强度不同,对草地生态系统NEE的影响也不同.本文以放牧草地生态系统NEE组成为基础,从放牧干扰途径出发,综述了放牧对草地生态系统CO2净气体交换特征的影响.放牧主要干扰草地土壤-植被界面,通过影响植物群落组成、地上净初级生产力、地下净初级生产力来影响植被群落的光合作用和呼吸作用,使草地生态系统的NEE发生变化;放牧也可通过影响土壤包括土壤呼吸、土壤养分以及土壤温度和水分来影响NEE.放牧干扰途径的研究亦可应用于草地开垦和刈割等利用方式中,这对了解和研究草地不同利用方式下生态系统的CO2交换特征、草地碳源或碳汇的转换状态,以及草地碳贮存功能的强弱具有重要意义.     

北京西北浅山区退化草地植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响

为了揭示退化草地生态系统恢复过程中土壤微生物群落对植被恢复的响应变化,本研究以补播建植6年的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)草地(AF)和无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)草地(SB)为研究对象,采用高通量测序的方法分析土壤微生物细菌和真菌(群落多样性)在不同草地群落中的特征,结合地上植物多样性和土壤理化性质的变化,研究植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响。结果表明：无芒雀麦和紫花苜蓿草地的土壤微生物量碳含量和微生物量氮含量要显著高于自然演替地(P<0.01);2种人工草地(AF,SB)中土壤真菌和细菌的OTU数量显著地高于自然演替地(CK)(P<0.01);不同植被恢复群落间的土壤细菌和真菌群落的β多样性差异显著。本研究结果表明利用紫花苜蓿和无芒雀麦进行植被恢复均对土壤微生物群落产生了显著的影响,且不同植被类型对土壤细菌和真菌的群落结构影响不同。     

不同利用方式对东北羊草草地土壤微生物数量的影响

不同利用方式下(刈割和放牧),比较了羊草(Leymus chinensis)草地土壤微生物多样性(真菌、细菌和放线菌)及群落结构的数量变化。结果表明:土壤微生物的数量在不同利用方式下表现为:刈割草地>放牧草地,在不同植物群落中表现为:羊草群落>杂类草群落>碱茅(Puccinellia distans)群落。无论在刈割还是放牧区,真菌的分布为:羊草群落>杂类草群落>碱茅群落;细菌的分布为:杂类草群落>羊草群落>碱茅群落;放线菌为:羊草群落>杂类草群落>碱茅群落。土壤微生物随土层垂直递减分布,在土层0~15 cm土壤微生物分布最多。3类微生物中,细菌数量最大, 放线菌次之, 真菌最小。相关性分析表明,只在刈割方式下羊草群落(sp1)和碱茅群落(sp2)土壤的微生物数量与地上生物量显著相关(P<0.05),其余相关性均不显著。     

玛曲高寒草地土壤养分对不同利用方式的响应

选取玛曲高寒围封草地(封育草地、修复草地)、开垦地(燕麦地)以及不同退化程度草地(中度退化草地、黑土滩草地、沙化草地),对土壤养分进行分析研究.结果表明:草地的开垦与退化,使土壤有机碳(SOC)、全N、有效N、全P、有效P含量显著下降,而pH值却显著升高.随着草地的开垦与退化,全K、有效K变化不明显,沙化草地土壤中全Ca含量显著增高,约是其它利用方式的3倍以上.中度退化草地的全Mg含量最高,燕麦地、封育草地也出现了较高的Mg含量,但无显著差异.各项养分指标之间存在一定相关性, 尤其是SOC与全N、有效N呈极显著正相关,与全P、有效P、全K、有效K、全Mg含量呈显著正相关,与全Ca含量呈显著负相关关系.土壤pH值与土壤全Ca含量呈显著正相关关系,而与土壤其他养分呈显著负相关关系.土壤全Ca与全Mg之间呈显著正相关.     

放牧对草地土壤微生物的影响

土壤质量是草地生态系统生产力可持续发展的关键所在。健康的土壤必定拥有丰富的物种多样性、活跃的生命体、高效的内部养分循环及较好的抗干扰能力。土壤微生物作为土壤系统中各种生物进程的主要推动者,其作用不可小觑。因此,我们可以利用土壤微生物的数量、群落结构和多样性等特征监测土壤质量。本文综述了放牧对草地土壤微生物数量、生物量、群落结构和多样性的影响。指出通过了解土壤微生物与放牧行为间的关系,如何评估土壤质量,选取适宜的放牧梯度,完善草地管理模式,并介绍了土壤微生物群落结构和多样性研究方法的利弊。解决两个关键问题：1）土壤微生物的各种特征是如何响应放牧行为的。2）如何通过这些指标评价土壤质量,然后提出合理的放牧模式,改善和维护草地的生产力。     

青海省海北州不同草地利用方式土壤基本理化性状研究

为探索土地利用方式变化对土壤理化性状的影响,以青藏高原青海省海北州原生矮嵩草(Kobresia humil)草甸、原生灌丛草甸、退化矮嵩草草甸、退化灌丛草草甸、人工草地、农田地为研究对象,对各利用方式下土壤的基本理化性状进行研究。结果表明:退化导致0~10 cm土层土壤容重增大,而对下层土壤容重没有明显影响,2种退化草地0~10 cm土层的土壤容重均大于10~20 cm土层,其中退化灌丛草甸与原生灌丛草甸之间差异显著(P<0.05),人工种植也导致表层土壤容重有升高的趋势,人工种草和开垦均导致0~20 cm土层土壤容重的变异消失。草地退化和开垦均导致土壤有机碳和全氮含量降低,草地退化还导致土壤全磷含量降低,但开垦为农田后对土壤全磷的影响不大;草地退化和开垦也导致土壤有机碳、全氮、全磷含量沿土壤深度的变异消失。草地退化后表层土壤的有机碳、全氮和全磷含量明显降低,而退化对10~20 cm土层的有机碳含量影响不大。草地退化、开垦和农用均导致土壤表层速效氮的损失,草地开垦和农用的损失尤为剧烈;不同利用方式对土壤速效磷的影响较为复杂,未表现出一致的规律性。     

2010−2020年草地土壤氮循环研究现状与发展趋势

氮素是蛋白质、核酸、叶绿素等物质的主要组成成分,是限制生态系统功能的主要因子;氮循环作为土壤生态系统元素循环的核心之一,将草地生态系统与社会、环境联系起来,尤其是氮的投入对于草地生产力的高低至关重要.但是,土壤氮素的损失会降低环境质量、影响人类生活.因此,研究草地土壤氮循环对维持草地生态系统的结构和功能、促进人与自然和谐共生具有重要意义.本文基于Citespace软件,对Web of Science核心合集数据库2010?2020年草地土壤氮循环方面文献进行计量分析.结果表明,国内外在氮循环方面的研究呈不断上升趋势,国内外研究需进一步加强合作以提高文章质量.此外,本文系统综述了生物因子(植物、微生物)、人类活动(放牧、火烧、开垦、刈割等)和非生物因子(大气氮沉降、增温与CO2浓度升高、降水)对草地土壤氮循环过程的影响.基于上述背景,对未来亟待研究的问题进行探讨和展望,提出要注重全球变化因子耦合作用下,对草地土壤氮循环区域尺度上的长期研究,完善氮循环模型,实现草地的可持续发展.     

江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被及土壤环境的关系

对青藏高原江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被、土壤环境的相关性进行分析。结果表明,退化高寒草地植物多样性、物种组成、地上植被盖度、草地生产力的变化引起土壤微生物数量发生变化,土壤微生物特别是细菌生理类群受土壤环境因子影响较大。江河源区退化高寒草地土壤中非有益性微生物功能群处于增加趋势,限制了土壤养分供给和转化能力,不利于草地土壤肥力维持和提高,给受损高寒草地,特别是“黑土滩”退化草地的生态恢复带来困难。因此,在修复受损高寒草地生态系统时,不仅要恢复地上部分的植被,而且要恢复地下部分的土壤微生物群落,重建土壤微生物生态系统。     

日本草地试验场研究课题、项目一览表

<正> 一草地生态系统的研究和控制方法的开发(一)草地生态系统动态的研究1.草地植物群落分布动态的研究(1)西南诸岛环境对放牧草地群落组成的影响(80—83)2 (2)芒型草地植物群落演替的结构分析(78—91)3 (3)苦竹型草地植物群落演替的动态(82—86)4 (4)结缕草草地的动态(72—91)5 (5)群落构造与地上部分产量(72—91)6 (6)牧草放牧地植物群落的动态(72—91)7 (7)草地地上部分小动物的动态(72—83)2.放牧家畜的生态、习性的研究8 (1)畜群结构与机能(72—85)9 (2)放牧条件与家畜的摄食行为(83—86)3.土壤微生物动态的研究10 (1)微生物区系的变化和微生物间的相互作用     

不同土地利用方式对藏东南典型草原土壤真菌群落的影响

探究不同土地利用方式对土壤真菌群落的影响可为藏东南典型草原合理利用提供理论依据。本试验选取青稞农田(HC)、垂穗披碱草人工草地(EAG)和围封草地(EG)为研究对象,以未开垦天然草地(NG)为对照,采用高通量测序技术分析真菌群落特征变化。结果表明：与对照相比,HC、EAG和EG样地土壤有机质、全氮、硝态氮和速效磷含量显著升高;HC和EAG样地真菌群落香农指数显著降低。各样地差异标志物种数量变化排序为HC(9个)>EAG(6个)=EG(6个)>NG(4个)。土壤容重、pH值、有机质和全氮含量与真菌群落多样性变化密切相关。有机质、全氮、铵态氮、速效钾和pH值是真菌门水平组成的主要影响因子;属水平为土壤pH值、铵态氮、容重、有机质和全氮含量。因此,草原开垦为农田和人工草地后长期利用有利于土壤养分含量提升,围封技术适合高寒草地生态保护与利用。     

塔拉滩草地荒漠化成因分析及防治措施探讨

塔拉滩地处共和盆地,20世纪80年代以来,该地区草地退化、沙漠化加剧。通过研究1987和1996年TM卫星遥感影像解译以及1994和1999年沙漠化普查与监测结果,分析了塔拉滩草地荒漠化的原因主要有气候变化、生物因素、人为因素3个方面,针对这些原因提出了相应的防治措施：（1）封育禁牧;（2）人工促进退化草地恢复;（3）铺设沙障,沙障内种草植苗;（4）实施生态移民;（5）开发空中水资源;（6）以生态建设工程带动草地治沙事业。     

草业琐谈开场白

笔者从事草业科学半个多世纪 ,于今已进入耄耋之年。回顾以往 ,细细算来 ,毕生时光用于专业者不过十之一二 ,而这十之一二中用之得当 ,略见成效者 ,又只十之一二。现在回顾既往 ,深感空疏惶恐 ,愧对大好时代 ,也愧对我业内同仁。先贤华罗庚先生曾经有一句名言 ,使我震撼 ,多年萦绕心中 ,不能平静。他说作为一个科学家“树老忌空 ,人老忌松”。检查自己 ,既“空”又“松” ,走上了学术的死胡同。我在此长久地、难以自制的震撼之中度过了我的从业 50周年 ,1 998年。当时写了一首七律 ,以自责、自勉。从业五十周年感怀蹀躞颠踬五十年 ,恨将十九…     

中国古代主要草原保护法规及其思想对现代草原保护工作的启示

中国是一个草原大国,具有悠久的草原管理历史。约1万年前,中华大地在渔猎生存方式中逐渐出现了原始畜牧业的萌芽,距今4 000年,出现了游牧部落,但有文字记载的天然草原管理思想出现得比较晚,蒙古族在元朝前后制定的法令起到了管理国家和保护生态的双重作用;藏族从宗教思想、法令及民风民俗方面内容丰富,有效地保护了青藏高原生态和人...     

开展参与式草地管理提高牧民保护草地生态环境的意识

介绍了开展参与式草地管理的目的、方法、方案,以期制定草原管理计划,提出日常草地管理决定,提高环保意识,改变习惯行为;恢复草地生产力,减轻草地退化的威胁,从而改善牧民的生活条件.通过牧民参与使草地管理的工作更现实、更方便.     

甘肃省草地退化概况分析——基于甘肃省第一、二次草原普查数据

利用20世纪80年代甘肃省第一次草原普查的历史资料和2014?2017年甘肃省第二次草原普查的外业调查数据,选取产草量、可食草产量、植被覆盖度作为草地退化评价指标,采用专家打分法确定指标权重,参照草地退化国家标准,通过反距离插值法分析当前甘肃省草地退化现状.结果表明:甘肃省退化草原面积1.79?×?107?hm2,占全...     

农田刈割草地——农区草业的重要发展方向

1农田刈割草地是农区草业的重要发展方向 目前我国90%的畜牧业产品来自农区,例如以畜牧业著称的内蒙古自治区,畜牧业总产值中农区畜牧业占70%,纯牧区的畜牧业仅占30%,1986年作为畜牧业生产基地内蒙古自治区产肉只有35万t,而纯农区江苏省却达到120万t,四川省为240万t,在今后相当时期内,农区仍然是我国畜牧产业的重点.据统计我国每年需牧草1000万t,生产能力只有200万t,并且供需之间的缺口还将随着我国畜禽业年平均增长10%以上的发展速度继续拉大.     

恢复阶段退化草地资源与营养评价

摘要：选取内蒙古自治区克什克腾旗达来诺日镇典型草原区封育7年恢复中天然放牧草地,于2008年6-10月对草地进行野外实地考察和调查,分析草地生产力、草地资源以及草地营养物质动态变化并对草地牧草饲用价值进行评价,进而探讨草地理论载畜能力,为建立科学合理的围封恢复草地（原）放牧管理体系以及促进草地畜牧业的可持续发展提供理论指导。结果表明,经过7年的围封恢复,退化至冷蒿（Artemisia frigida）+小禾草阶段的草原生态系统基本恢复到以羊草（Leymus chinensis）和克氏针茅（Stipa krylovii）为主的草原群落,整个生长期群落平均盖度37.5%,密度184.6株/m2,平均自然高度18.3 cm,平均鲜草生物量154.3 g/m2,最高产量达到358.6 g/m2;在整个牧草生长期,草群保持着较高的粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、可消化总养分（TDN）和代谢能（ME）含量,平均分别为12.06%、1.87%、57.4%和8.31 MJ/kg,体现出封育后草地牧草较高的饲用价值;根据草地牧草产量估算得出的暖季产量载畜量为0.656 hm2/羊单位,根据牧草与绵羊营养指标（CP、ME、TDN）供需关系估算出草地营养载畜量分别为0.513、0.802和0.774 hm2/羊单位。试验区草地经过7年围封,生态恢复效果明显,草地承载力提高,优等饲用牧草种类增多,营养价值高,家畜亦喜食,适于牛羊适度放牧利用。     

退牧对安西荒漠化草原植被的生态效应

通过对安西温性荒漠化草原退牧还草围栏建设工程区生态环境监测点放牧与退牧管理后草地生物量的跟踪调查和牧草光合生理生态特征的监测,分析显示:与放牧区相比较,围栏退牧草场内的植株生长高度比围栏外放牧区高4.3～4.8 cm,植被覆盖度高16.6%～17.4%,草场平均产草量高235.2～300.5 kg/hm2,植被生长状况良好,同时草原环境中气温较低,湿度较高,且光合速率较高,有利于牧草的生长,表明退牧措施效果显著.高光谱遥感进一步监测结果显示退牧区牧草光谱反射率高,植被盖度大.草原围栏退牧封育,极大地改善了安西县草原生态环境,草原植被得到有效恢复,提高了草原防风固沙、净化空气、保护生物多样性等生态功能.