放牧制度对短花针茅群落植物生长的影响研究

试验研究结果证实放牧制度对短花针茅荒漠草原群落植物生长存在影响 ,放牧制度对植物生长速度的影响较大 ,且轮牧和禁牧区植物生长速度大于自由放牧区 ;而对株丛枝条数无显著影响 ,种群密度相对稳定 ;植物贮藏性碳水化合物含量轮牧区高于自由放牧区和禁牧区 ,且长势最佳     

不同放牧制度下短花针茅荒漠草原碳平衡研究

采用围栏封育、划区轮牧、禁牧休牧等措施进行退化草原修复和保护,是关系能否有效合理保护和利用草原、应对气候变化的一个重要命题.本研究以内蒙古短花针茅荒漠草原为对象,测定连续10年(1999～2009年)进行围栏禁牧、划区轮牧和自由放牧等不同放牧作用下的长久样区的草原碳输入、输出及平衡特征,旨在从碳平衡的角度为确定荒漠草原合理的放牧管理方式提供依据.采用野外调查法测定生物量季节动态,密闭气室法测定土壤呼吸动态.结果表明:(1)相较于自由放牧,划区轮牧能保持较高的凋落物量、家畜采食量以及地下生物量,在恢复地上植被方面无明显差别,禁牧保持较高的地上生物量、凋落物量及地下生物量;(2)土壤呼吸随着放牧的进行和季节水热条件的变化,呈现不同的变化趋势,自由放牧在干旱季节产生较小的土壤呼吸;(3)生长季内划区轮牧、自由放牧和围栏禁牧下的荒漠草原净生态系统生产力分别为413.78、401.45、416.80 g/(m2·a)C.短花针茅荒漠草原生态系统碳收支表现为碳汇,不同放牧制度对碳收支影响较小,相对而言,划区轮牧较自由放牧有微弱的碳积累优势.     

短花针茅荒漠草原不同载畜率对土壤的影响

以内蒙古自治区乌兰察布短花针茅荒漠草原为研究对象,通过9 a的定位试验,研究放牧对土壤理化性状的影响,旨在揭示不同载畜率条件下草原土壤退化的过程和机制,以便采取合理的放牧管理措施,遏制草原退化,促进草地畜牧业可持续发展。试验在短花针茅荒漠草原设定4个载畜率水平,重复3次,以成年蒙古羯羊为供试绵羊,从2004年开始小区放牧试验,每年放牧期为6月初到11月底,每天放牧时间为早6:00至晚18:00,放牧试验2012年结束后,通过对草原土壤理化性质的分析,得出主要结果如下:持续放牧9 a,土壤表层含水量随着载畜率的增加显著降低(P0.05),载畜率对土壤机械组成、p H及速效磷和速效钾含量的影响未达显著水平(P0.05);0~10 cm土层土壤有机质含量在重度放牧处理下显著低于(P0.05)其他处理;土壤容重随着放牧时间的延长下降17.25%;随着放牧强度的增加,土壤砂粒含量呈增加趋势,黏粒含量有所降低;土壤速效磷、速效钾含量随载畜率升高而降低;2012年重度放牧降低了土壤呼吸速率(P0.05)。结合载畜率与年度互作分析,经过9 a的持续放牧,短花针茅荒漠草原放牧还没有从本质上引起草地土壤理化性状的严重退化,但从土壤有机质含量来看,土壤出现了一定程度的退化现象。     

短花针茅荒漠草原土壤呼吸及其对施肥的响应

2011～2014年,在内蒙古短花针茅荒漠草原设置了氮、磷和氮磷配施等3种施肥处理以及单施氮肥的3个不同添加梯度处理,并以未施肥为对照,采用LI-8100土壤碳通量测量系统测定了各处理样地土壤呼吸速率季节变化,结合土壤养分、地下生物量和环境因子,分析了不同施肥处理下土壤呼吸的变化规律及其与各影响因子之间的关系。结果表明:1)土壤呼吸季节变化规律不受施肥的影响,呈单峰型,最高值出现在每年8月。2)土壤呼吸与气温和降雨量呈指数相关关系,其年际变化受降雨量的影响较大。3)单施N肥、单施P肥和NP配施均促进生长季土壤呼吸,但其作用程度受降雨量多少而不同,降雨量越高对土壤呼吸的影响越明显。4)随着N肥添加量的增加,土壤呼吸速率呈增强趋势,但土壤呼吸与环境因子间的相关性减弱;单施P处理生长季平均土壤呼吸速率最高,NP配施处理稍低,二者随气温和降雨量的变化幅度大于单施N肥处理。     

放牧干扰对人工林土壤物理性状的影响

为揭示人工林群落在人为干扰下的退化状况,应用空间对比法研究了放牧干扰对黄土高原人工油松林下土壤物理性状的影响。结果表明,随放牧干扰强度的增加,土壤中砂粒含量增加,黏粒含量下降,土壤出现砂化趋势。放牧干扰下土壤容重增加了0．09～0．39g／cm^3。随放牧干扰强度的增加,土壤总孔隙、毛管孔隙和非毛管孔隙呈大幅下降的趋势,土壤持水量、含水量、入渗速率和导水率降低。重度干扰和中度干扰下土壤持水量、含水量与无放牧干扰时相比显著降低。随放牧干扰强度的增加,初渗率和稳渗速率下降,饱和导水率也随之下降。     

美国有关放牧对土壤性质影响的研究

在连续放牧 10a的两种土壤上测定了放牧率对土壤有机碳和氮含量的影响。试验分 4种轮牧处理方式 :处理Ⅰ为轻度放牧 ,处理Ⅱ为中度放牧 ,处理Ⅲ为过度放牧 ,处理Ⅳ为不放牧。研究区土壤类型分别为Durant壤土和Teller粉沙壤土。在所有处理中 ,Durant土 0～ 6 0cm土层中有机碳含量平均为 95 7t hm2 ,Teller土平均为 5 6 7t hm2 。Durant土在放牧处理情况下 ,土壤有机碳含量随放牧率的增加而降低 ,不放牧处理土壤有机碳含量最高。在Teller土上 ,在所有放牧处理中土壤有机碳含量没有大的变化 ,不放牧处理相对较小。土壤全氮含量与有机碳的变化趋势相同。从土壤的特性可以确定放牧地的固碳潜力。     

放牧对森林采伐迹地土壤性质的影响

林地用于放牧的现象十分普遍,牲畜践踏压实土壤、啃吃树苗,减少树木的实生苗数量,将对林木生产产生不利的影响。同时在林地放牧可改善土壤N的循环,降低牧草与树苗间的养分竞争,有利于树木的生长。林地放牧利弊并存。为评价林地放牧利弊,哥伦比亚学者M.Krzic通过放牧林地与未放牧林地土壤指示物的比较,研究评估林地上放牧对土壤理化性质的影响效果。结果表明:采伐树木及在采伐迹地进行放牧,增加了土壤紧实度,但没有达到限制树木生长的程度,土壤的化学性质也没有明显的退化现象,而且可使土壤的化学特性得以改善,增加根区土壤的CEC、Ca和N的量。为此可以得出伐树后进行放牧是可行的结论。     

植被恢复对侵蚀坡地表层土壤性质的影响

为了评价表层土壤有机碳和养分对放牧和不同植被类型互作的反应,选择四川省西昌市西溪乡牛郎村马家松坡放牧丘陵坡地,分别在坡顶、上、中、下部各层采集有乔木(桉树)、灌木(米油枝)、草本3种类型植被覆盖以及无植被覆盖的0—5 cm表层土壤,测定分析了土壤容重、土壤有机碳、速效氮含量。结果表明,植被对改善表层土壤有机碳和速效氮含量的作用大小顺序为:米油枝>草本植物>桉树。米油枝、草本植物能显著提高土壤有机碳和速效氮含量,桉树改善表层土壤有机碳和速效氮含量的作用则比较小。不同坡位对土壤有机碳、速效氮含量无显著影响。不同植被类型下表层土壤容重变化为:米油枝下土壤<桉树下土壤<草地<裸地。米油枝能显著降低表层土壤容重,而在不同坡位间无显著差异。不同植被类型下表层土壤对放牧的反应不同。放牧显著降低了桉树林下表层土壤有机碳和速效氮的含量,对米油枝和草本植物覆被下表层土壤性质的影响不显著。     

土壤性质对砂土亚表层磷迁移的影响

The soil factors influencing the potential migration of dissolved and particulate phosphorus （P） from structurallyweak sandy subsoils were evaluated by means of soil column leaching experiments. Soil colloids were extracted from two types of soils to make the colloid-bound forms of P solution. Eight sandy soils with diverse properties were collected for packing soil columns. The effects of influent solutions varying in concentrations of colloids, P, and electrolyte, on the transport of P and quality of leachates were characterized. P migration in the soils was soil property-dependent. High soil electrical conductivity values retarded the mobility of colloids and transportability of colloid-associated P （particulate P）. Soil electrical conductivity was negatively correlated with colloids and reactive particulate P （RPP） concentrations in the leachates, whereas, the total reactive P （TRP） and dissolved reactive P （DRP） concentrations in the leachates were mainly controlled by the P adsorption capacity and the P levels in the subsoil. The reactive particulate P in the leachates was positively correlated with the colloidal concentration. Increased colloidal concentration in the influent could significantly increase the colloidal concentration in the leachates. Elevated P concentration in the influent had little effect on P recovery in the leachates, but it resulted in significant increases in the absolute P concentration in the leachates.     

旅游干扰对祁连山风景区土壤性质的影响

本研究以祁连山大野口风景区为研究对象,初步探讨了旅游干扰对该区域土壤性质的影响。研究结果表明:祁连山风景区游客主要集中在5—8月,游客大多选择自驾游方式,以野炊、烧烤式旅游为主。旅游活动对核心区表层土壤的pH、体积质量、含水量及有机质影响较大。随着旅游活动干扰程度的降低,0~10 cm土层土壤pH逐渐上升,10~20 cm土层pH变化不大。土壤体积质量表现出:核心区缓冲区背景区,而土壤含水量则为:背景区缓冲区核心区。核心区和缓冲区土壤表层有机质含量受游客活动影响较大,显著低于背景区,分别占背景区的63.6%和60.1%。表层土壤全氮、全磷、全钾含量均表现出:背景区缓冲区核心区,而10~20 cm土层全量含量差异不大。不同区域土壤速效养分0~10 cm土层含量高于10~20 cm土层含量。核心区表层土壤水解氮、速效磷含量偏高,而深层土壤速效磷含量较高。各个有效微量元素在0~10 cm土层含量普遍高于10~20 cm土层,且在核心区含量均较高。     

美国北部大草原上放牧活动对土壤性质的影响

为了研究家畜的放牧活动对土壤性质的影响 ,在美国北达科他州Mandan附近取 4个区域 ;1)有护栏的天然植被牧场。 2 )中度放牧的天然植被牧场。其载畜量是 0 38头牛 hm2 。 3)强度放牧的天然植被牧场 ,其载畜量是1 11头牛 hm2 。 4 )施肥的扁穗麦草 (AgropyroncristatumL .Gaertn)牧场 ,其载畜量是 1 11头牛 hm2 。对这 4个区域土壤的物理、化学、生物学性质进行了相互比较。前 3个天然植被牧场建立于 1916年 ,扁穗麦草牧场建立于 1932年。由于不同的放牧活动 ,使 4个区域土壤性质发生了明显的改变。对植被和动物产量与土壤性质进行综合评价表明 ,中度放牧和施肥的扁穗麦草牧场管理措施是可行的 ,因为它们提供的畜产品满足了社会的需求。牧场大小和管理方式的评价应包括土壤的评价 ,只有如此才能更准确地确定影响田园生态系统的管理方式     

短期放牧对高寒草甸表层土壤入渗和水分保持能力的影响

为深入揭示短期放牧对高寒草甸生态系统地表水文过程的影响机理,基于5个放牧强度(A:2.75只羊/hm~2;B:3.64只羊/hm~2;C:4.35只羊/hm~2;D:4.76只羊/hm~2;E:5.20只羊/hm~2)的3a控制放牧试验,对比研究了表层土壤(0—10cm)物理性状、入渗过程、土壤水分特征曲线及持水和供水能力对放牧强度的响应。结果表明:C处理的土壤初始含水量显著高于D、E处理,但各放牧强度的土壤容重和4个孔隙指标无显著变化;放牧改变了土壤入渗过程,随放牧强度增加,B与C处理入渗较好,D与E处理入渗较差;Gardner模型适用于放牧强度的土壤水分特征曲线拟合,相关系数均达极显著水平,且表征土壤持水性能的a值与低中吸力段含水量表明B与C处理的持水能力高于其它处理;100kPa吸力下比水容量显示,A、B和C处理较D与E处理提高了土壤供水能力。总之,合理放牧强度短期内有利于保存高寒草甸土壤含水量,增强土壤导水性和持水能力,保证土壤有效供水,降低高寒草甸生态系统的退化风险。     

黔中地区不同干扰对马尾松林土壤性质的影响

森林土壤是森林植被生存和恢复的基础,干扰不仅影响森林土壤生物与非生物的动态变化,进而对森林生态系统的结构与功能产生重要影响。研究选取黔中地区3种干扰类型（清除凋落物、割脂和火灾）马尾松林为研究对象,并分别在每种干扰样地周边设置未干扰马尾松林样地作为对照,揭示不同干扰类型对马尾松林土壤性质的影响特征。结果表明：不同土层间马尾松林土壤性质存在显著性差异（P<0.05）,主要体现在表层土壤（0—20 cm）养分含量显著高于下层土壤（20—40,40—60 cm）,这表明马尾松林土壤养分具有表聚效应。不同干扰类型对马尾松林土壤性质存在一定显著性影响（P<0.05）,割脂干扰下,马尾松林土壤的养分含量和脲酶活性升高,全磷和有效磷含量无显著性差异;清除凋落物干扰下,马尾松林土壤pH、有机碳、全氮含量和脲酶活性降低,容重、全磷、有效氮和有效磷含量无显著差异,有效钾含量和过氧化氢酶活性增加;火灾干扰下,马尾松林土壤的容重、有效钾含量和过氧化氢酶活性增加,有机碳、全氮、全磷、有效氮含量和脲酶活性则表现为下降趋势,有机碳和有效磷含量变化不显著。不同干扰类型下,土壤酶活性与化学性质存在显著相关性,表层土壤的显著相关性大于深层,脲酶活性主要与全氮和有效氮含量存在显著相关关系,过氧化氢酶活性与机碳含量存在显著相关关系。不同干扰类型下,土壤养分变异存在一定差异,pH为弱变异性,其余大部分土壤养分为中等变异性。综上,不同干扰类型对马尾松林土壤性质有较大影响,应对该地区马尾松林的利用与保护给与足够的重视,对其合理管理和利用。     

放牧干扰对荒漠草原土壤和植被的影响

放牧是草原生态系统最主要的干扰因子之一,影响着草地生态系统植被和土壤的生态进程。以宁夏盐池县荒漠草原区为研究对象,根据地表植被以及地表羊粪的积累量设置6个放牧干扰梯度,分别为CK、T1、T2、T3、T4、T5,运用方差分析、回归分析研究了植被和土壤对不同放牧干扰的响应。结果表明：地上生物量、枯落物、植被覆盖度随着放牧干扰强度的加大呈现先增加后减小的趋势,支持了＂中度干扰理论＂;随着放牧干扰强度的增大,土壤水分随之增加,土壤容重则无显著变化;土壤有机碳与全氮随放牧干扰的变化趋势大致相同,二者有很强的曲线线性关系,C/N的变化趋势与有机碳的变化规律稍有不同,C/N和地上生物量都与地表羊粪量有显著的曲线线性关系,表明地表羊粪量对土壤碳氮分布及草地生产力有着很强的影响,体现了有机碳与全氮含量变化的复杂性及各因子之间的互作效应。     

不同植物篱对紫色土区坡耕地表层土壤理化性质的影响

为探究植物篱措施对坡耕地表层土壤理化性质的作用,基于遂宁水土保持试验站长期定位观测数据,结合野外采样和室内分析,对比分析了香根草和新银合欢植物篱定植3a后径流小区表层土壤理化性质的变化。结果表明:植物篱小区表层土壤砂粒含量是对照组的49%~92%,0.25mm水稳性团聚体含量是对照组的110%~119%,表明植物篱能够改善土壤表层的颗粒组成和团聚体含量,且10°小区较15°小区变化更为显著。植物篱小区表层土壤总孔隙度为50.2%~53.2%,空白对照组总孔隙度为45.5%~48.5%;非毛管孔隙度要显著高于对照组,而毛管孔隙度低于对照组;和对照组相比,植物篱小区表层土壤SOC及TN含量显著增加,土壤TP及TK含量显著减少,15°坡耕地及植物篱上侧较显著。植物篱措施能够显著增加土壤表层的SOC和TN含量,土壤TP和TK含量略有减少,故植物篱小区应适当增加磷钾养分的补充。总体来看,植物篱对坡耕地表层土壤颗粒组成和团聚体的作用大于养分,能显著改善土壤物理结构,其中香根草植物篱对土壤物理结构的改善作用强于新银合欢植物篱。在今后对植物篱措施的应用过程中,应采取相应措施保持土壤结构的稳定性和养分平衡。     

水稻秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响

采用模拟培养的方法,研究水稻秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响。试验根据秸秆还田量设0g·盆-1、100g·盆-1、200g·盆-1和300g·盆-14个处理,每盆装土15kg,施尿素2.8g以调节系统碳氮比,分别测定培养液的电导率、pH、全氮、全磷、全钾等指标。研究结果表明,各处理表层溶液电导率在培养初期呈上升趋势,第36d达到最大值,分别为960μs·cm-1、1150μs·cm-1、1467μs·cm-1和1620μs·cm-1,随后略有降低,到培养结束时分别为683μs·cm-1、910μs·cm-1、1083μs·cm-1和1277μs·cm-1。pH值在培养的前3d呈缓慢下降趋势,与秸秆用量呈负相关;从第4d开始pH迅速升高,16d后达到相对稳定状态,到培养结束时变化不大。施加的尿素导致各处理培养液中全氮在20d内保持较高浓度,随后全氮浓度迅速下降,到第76d,下降趋势减缓;施加秸秆对全氮浓度影响较小,施加秸秆能够提高全磷含量。秸秆中钾释放迅速,培养1d后,溶液全钾含量达到较高浓度,分别为6.87mg·L-1、36.10mg·L-1、60.27mg·L-1、114.23mg·L-1,在整个培养期全钾浓度变化不大。淹水培养条件下施加秸秆能够增加培养液中电导率、全磷及全钾浓度,与秸秆用量呈正比,但对pH、全氮影响较小。从养分流失角度考虑,控制田面养分流失主要时期为水稻秸秆还田后30d内。     

油菜秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响

采用模拟培养的方法,通过测定土壤表层培养液的电导率、pH、不同形态氮、全磷、全钾等指标,研究了油菜秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响。结果表明,各处理土壤表层溶液电导率在培养初期呈上升趋势,第8d达到最大,随后呈下降的趋势。pH值在培养的前3d呈缓慢下降的趋势;从第4d开始迅速升高;16d后达到相对稳定的状态,随后变化不大。在培养初期全氮浓度迅速增加,第8d达到最大,随后迅速下降;到第44d,下降趋势开始减缓,不同处理之间相差不大。铵态氮的变化趋势与全氮的变化趋势一致。各处理间硝态氮含量较低,差别不显著。施加秸秆能够增加水溶液中有机氮浓度。全磷在培养初期变化较小,第12d开始迅速升高,第20d达到最高,随后呈下降趋势。施加秸秆后对田面水溶液全钾浓度的影响主要发生在培养后第1d,整个培养期内变幅不大。施加秸秆能够增加培养液中养分含量,与秸秆用量成正比。从养分流失角度考虑,控制氮素、磷素和钾素田面流失主要时期为秸秆还田后30d内。     

不同放牧干扰对滇西北高原泥炭沼泽土壤生态化学计量特征的影响

为了阐明放牧过程对泥炭沼泽土壤化学计量特征的影响及机制,为放牧对湿地生态系统干扰及泥炭沼泽养分循环研究提供理论基础。以滇西北高原泥炭沼泽为研究对象,分析了土壤含水率、pH值、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、铵态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)及土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征,从而研究了放牧过程中藏猪翻拱(ZG)和牦牛践踏(JT)对泥炭沼泽土壤化学计量特征的影响。结果表明:放牧降低了土壤含水率、pH值、TN、TOC含量,增加了TP含量;ZG显著增加了NO~-_3-N含量。放牧降低了土壤养分化学计量,其中ZG和JT的C/P存在显著差异(p0.05);放牧降低了微生物生物量碳氮比(MBC/MBN)及微生物生物量碳磷比(MBC/MBP),却提高了微生物生物量氮磷比(MBN/MBP),其中ZG对微生物生态化学计量的影响显著高于JT;放牧增加了生态酶化学计量。冗余分析显示TP、含水率、容重、NO~-_3-N、TOC是主要影响化学计量的环境因子。MBC/MBN,MBN/MBP均与对应的生态酶化学计量呈正相关,然而MBC/MBP呈相反趋势。C/N,C/P均与对应的生态酶化学计量呈正相关,然而N/P与对应的生态酶活性呈负相关。土壤养分化学计量变化影响了微生物生态化学计量以及生态酶化学计量。     

不同火干扰强度对枫香次生林土壤理化性质的影响

火干扰是影响森林土壤生态系统结构与功能的重要因素之一。探讨火干扰后森林土壤理化性质的动态特征,为火后植被恢复以及森林可持续经营提供重要的理论指导。2014—2016年在湖南省株洲市枫香次生林内设置16块20 m×20 m样地进行试验,研究4种火干扰强度(对照、低强度、中强度、高强度火烧)后不同时间节点(火烧后3,30,180,360,720天)的枫香次生林的土壤容重(BD)、土壤斥水性(SWR)、有机质(SOM)、pH、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)等指标。通过描述性统计、单因素方差分析和Fisher LSD检验研究了土壤性质在同一时间节点不同火干扰强度之间以及同一火干扰强度下不同时间节点间的显著性差异(p0.05)。结果表明:火干扰后各时间节点下,BD、SWR、pH、TK均随火强度增大而增加,而SOM和TP随火强度增大而降低,不同火干扰间TN均不存在显著性差异。同一时间节点内火干扰土壤与对照相比,低强度火干扰对BD、SWR、pH和SOM的影响不显著,中强度火对部分时间节点下的土壤理化性质有影响,而高强度火对其影响均比较显著。同一强度火干扰后,BD、SWR、pH在不同时间节点间存在显著性差异,BD、SWR、pH在火烧后3天显著增大,然后逐渐减少;BD在火后360天恢复到火烧前状态,而SWR、pH则需720天。SOM仅在高强度火烧后360,720天与其他时间节点间存在显著性差异;火干扰后,SOM与火烧前相比先减少,后逐渐上升,火后360天逐渐恢复到火烧前的水平并维持稳定。中、高强度火干扰后,时间节点跨度越大,TK的差异越显著,而TN和TP仅在高强度火烧后差异显著。研究发现火干扰强度和时间节点对7种土壤性质均有一定影响,其中高强度火干扰对土壤理化性质影响最大。火干扰后短期内引起地力衰退,影响林地土壤养分状况,对土壤生态系统产生重要影响,但随着时间推移,2年后土壤理化性质基本恢复到火烧前的水平。     

放牧对草地土壤微生物多样性影响研究进展

土壤微生物是草地生态系统重要组成部分,在草原生态系统中物质与能量循环中起着重要作用。土壤微生物多样性对环境变化很敏感,能较早指示生态系统功能变化。本文就放牧对草地植被、土壤理化性质和微生物多样性的影响及土壤微生物研究方法现状进行了总结,最后就对草地土壤微生物多样性研究进行了展望。