玛曲高寒草地不同利用方式下土壤氮素含量特征

在玛曲高寒草地,选取不同利用方式下的围封5年的草地、轻度退化与人工修复草地、中度退化草地、重度退化黑土滩型草地、沙化草地以及栽培的燕麦草地为研究对象,分析其土壤氮素含量特征。结果表明,草地的开垦与退化使得可供植物利用的有机碳(SOC)、全氮、无机氮(NH₄⁺-N+NO₃^--N)与铵态氮含量明显降低,轻度退化与人工修复草地的SOC、无机氮及铵态氮含量均最高,分别为8.78g/kg,49.44mg/kg,42.71mg/kg;重度退化黑土滩型草地中硝态氮含量最高,达13.21mg/kg。土壤全氮及无机氮与有机碳之间呈显著正相关(P<0.01),土壤硝态氮及铵态氮与土壤全氮之间也均呈显著正相关(P<0.01),且均表现为线性关系;SOC是影响玛曲不同利用方式下草地土壤氮素含量的重要因素。     

三江源区不同利用方式草地生物量及土壤养分特征

以三江源区玛多县高寒草原、退化高寒草原和垂穗披碱草人工草地为研究对象,研究了不同土地利用方式对地上、地下生物量以及土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮、有效磷含量的影响。结果表明:总生物量的高低排序为高寒草原人工草地退化高寒草原,人工草地和退化高寒草原的总生物量分别仅为高寒草原的32.9%和22.8%,人工草地对地上植被的恢复效果较好,地上部生物量最高,为高寒草原地上生物量的359.2%,但对地下生物量的恢复并不理想,0~10cm地下生物量仅为高寒草原的11.5%。3种利用方式草地土壤碳氮磷养分含量均处于较低水平;退化和人工种植草地0~10cm土层的有机碳、全氮、全磷、有效氮、有效磷含量明显较高,而10cm以下土层的各样分含量明显下降;退化对下层土壤的全磷和有效磷含量没有明显的影响,不同利用方式草地的全磷和有效磷含量在不同土层的变异也不明显。     

高寒草地不同利用方式对植被生物量和土壤氮矿化的影响

研究了天然草地、恢复草地和人工燕麦3种不同草地利用方式植被生物量与土壤氮矿化的变化。结果表明：3种土地利用方式,地上生物量大小依次为恢复草地〉燕麦〉天然草地,分别为424.02,381.72和307.26g/m^2,地下生物量主要集中在0-10cm土层,为天然草地〉恢复草地〉燕麦,总生物量地下地上比的大小也是天然草地〉恢复草地〉燕麦;植物种类及扰动大小是3种草地利用方式生物量差异的主要原因。随草地利用方式变化,植被构成、生物量发生变化,土壤氮素矿化作用也随之改变。3种草地利用方式,土壤净氮矿化速率大小为恢复草地〉天然草地〉燕麦。土壤氮矿化以硝化作用为主,硝态氮是形成生物量的有效氮素。天然草地的地下生物量最大,与其土壤净硝化速率最高有关,燕麦的土壤净氮矿化速率为负值,为植物生长提供的氮素较少,使其生物量最小。     

草地利用方式对藏嵩草沼泽化高寒草甸植被和土壤特征的影响

探讨草地不同利用方式下西藏藏嵩草沼泽化高寒草甸植被特征和土壤养分特征,为其合理利用提供数据支撑。以当雄县羊八井镇藏嵩草沼泽化高寒草甸为研究对象,选定放牧+刈割处理（M+G）、生长季休牧处理（WG）和全年放牧（FG）3种传统的草地利用方式,进行植物多样性分析和土壤碳、氮、磷养分的测定。结果表明：全年放牧处理藏北嵩草（Kobresia littledalei）呈斑块化退化趋势,高山嵩草（K. pygmaea）、藏豆（Stracheya tibeticum）、高山紫菀（Aster alpinus）、蒲公英（Taraxacum mongolicum）、鹅绒委陵菜（Potentilla anserina）、二裂委陵菜（P. bifurca）、独一味（Lamiophlomis rotata）等低矮化指示植物的重要值均增加。放牧+刈割利用方式在获得较高草地生物量的同时,显著降低了群落的丰富度和Shannon-Wiener多样性;土壤有机碳、全氮含量均随土层深度增加明显下降,放牧+刈割处理土壤有机碳和全氮含量显著低于生长季休牧和全年放牧处理;而全年放牧样地的土壤全磷含量高于其他两类利用样地。放牧+刈割...     

藏北高原高寒草地土壤有效养分含量研究

选择藏北高原高寒草地不同海拔的12个样地对土壤有效养分进行研究,结果表明:在海拔4 480m优势植物为嵩草(Kobresiaspp)、苔草(Carex tristachya)的高山草原土速效氮含量较高;人工种植的在海拔4 530m的紫花苜蓿(Medicago sativa)和海拔4 300m燕麦草(Arrhenatherum elatius)有效磷含量较高;高山草原土壤速效钾含量较高;在海拔4 466m优势植物为早熟禾(Poasp.)的高山草原土有效铜和有效铁含量较高;在海拔4 481m高山草甸土的裸地有效锰含量较高;在海拔3 473m原生植被覆盖的亚高山草原土有效锌含量较高。有效氮、磷、铜、锌和锰在高山草原土中分布异质性较亚高山草原土、高山草甸土和高山荒漠土差;速效钾在各种类型土壤中分布异质性较均匀;有效铜在亚高山草原土中分布异质性较差。总体而言,藏北高原高寒草地中土壤有效养分含量高低和分布异质性,受到海拔高度、土壤质地、地上植被、人为开发利用及气候变化等多种因素影响。     

玛曲高寒沙化草地3种灌木根际土壤磷素含量特征

研究了玛曲高寒沙化草地3种灌木山生柳（Salixoritrepha）、紫穗槐（Amorpha fruticosa）和沙棘（Hippophae rhamnoides）根际与非根际土壤各种磷组分。结果表明,除沙棘外,其余2种灌木根际OlsenP（有效磷包括H2O-P和NaHCO3-Pi）含量高于非根际土壤;3种灌木的根际全...     

不同管理措施对青海湖流域高寒草地土壤养分的影响

本文通过野外采样及室内分析比较了围栏封育(FE)、传统放牧(TG)和草灌结合(CGB)3种管理措施对青海湖流域高寒草地不同土层深度土壤养分的影响。结果表明：土壤有机质、速效氮磷和硝态氮含量在不同管理措施下均随土层深度的增加而降低(P<0.05);FE有机质含量均显著高于CGB和TG (P<0.05);不同管理措施对土壤全量养分含量影响较小,主要对0~10 cm土层全氮含量产生影响,该层中FE全氮含量显著高于CGB和TG;不同管理措施对土壤速效养分含量的影响较大,主要体现在0~10 cm和10~20 cm土层,均表现为FE土壤速效养分含量最高(P < 0.05)。综上,围栏封育更有利于青海湖流域土壤养分的固持和青海湖流域退化高寒草地的恢复。     

高寒地区不同程度沙化草地土壤种子库特征

为了探明高寒草甸土壤种子库对其沙化过程的响应,调查并分析了高寒区玛曲未沙化高寒草甸、沙化草地和流动沙丘土壤种子库特征与动态变化。结果表明:1)高寒草甸沙化过程中土壤种子库共出现物种13科32种,返青期和枯黄期均为11科24种,但物种组成有一定差异;2) 3种不同程度沙化草地0-15 cm土层种子库密度在返青期分别为3 096.0、679.4和56.6粒·m^-2,集中分布在0-5 cm土层,且种子库密度均随沙化程度增加而显著降低(P <0.05),在枯黄期低于返青期,但差异不显著(P> 0.05);3)无论是返青期还是枯黄期,高寒草甸土壤种子库物种的优势度、多样性、均匀度和丰富度指数均随沙化程度的增加而降低,典型高寒草甸一旦沙化,种子库物种多样性就会锐减;4) 3种不同程度沙化草地土壤种子库与地上植被的相似性均较低,在0～0.5,但枯黄期高于返青期。研究结果表明,土地沙化使得高寒区土壤种子库受损较大,高寒草甸一旦沙化其土壤种子库的数量和多样性就会锐减,地带性种群不宜生存而退出,自然恢复较为困难。因此,在高寒区沙化土地治理中,人工建立适宜的土壤种子库是有效...     

高寒草甸不同利用方式对土壤理化性质的影响

为了深入了解高寒草甸土壤理化性质对利用方式的响应,以放牧地、退耕还林地、次生沙棘林地和耕地等4种利用方式的土壤为对象,研究其0～10、10～20 cm土层土壤颗粒组成、pH值、有机碳、全氮、全磷和全钾等理化性质特征。结果表明:放牧地土壤含有的粉粒、粘粒多,粗砂粒少,耕地土壤含有的粗砂粒多,粉粒和粘粒少。土壤pH值由高到低的顺序为:耕地>次生沙棘林地>退耕还林地>放牧地。土壤有机质、全氮含量遵循放牧地>退耕还林地>次生沙棘林地>耕地的变化趋势。有机质和全氮含量之间以及与粘粒比例之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关关系,和pH值之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关关系。利用方式对有机质、全氮、粗砂粒和全钾含量的影响较大。     

青海省不同高寒草地土壤主要养分及可溶性有机碳特性研究

为探索不同高寒草地类型中土壤有机碳、养分和可溶性有机碳的含量差异以及可溶性有机碳分布特征,以青海省4个高寒草地类型土壤0~10 cm和10~20 cm土层为研究对象,分析了土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、可溶性有机碳含量,以及可溶性有机碳芳香性指数和腐殖化指数,并进一步探讨了可溶性有机碳含量与土壤有机碳、各养分含量之间的相关性。结果表明,不同高寒草地类型各土层土壤中全氮、有机碳、可溶性有机碳含量由高到低的顺序依次为:高寒草甸类>高寒草甸草原类>高寒草原类>高寒荒漠类,且不同类型之间差异显著(P<0.05)。随着土层的加深,土壤全氮、有机碳含量有降低趋势。不同类型高寒草地各土层土壤中可溶性有机碳的芳香性指数和腐殖化指数表现出与此相同的变化趋势。不同高寒草地各土层中可溶性有机碳与土壤全氮、有机碳含量之间均呈现出显著正相关关系(P<0.05)。综上所述,高寒草甸和高寒草甸草原土壤有机碳、全氮、可溶性有机碳含量较高,结构复杂。可溶性有机碳的芳香性指数和腐殖化指数在一定程度上能够反映土壤养分状况。     

青藏高原高寒草甸不同围栏年限土壤酶化学计量特征

为探究土壤酶活性和酶计量比的变化特征及影响机制,本试验以青藏高原若尔盖高寒草甸为对象,研究了围栏2,4,6,8和10年自然恢复条件下土壤理化性质和酶活性差异性规律。结果表明：随着恢复年限的增加,与碳（carbon,C）循环密切相关的β-葡萄糖苷酶、与氮（nitrogen,N）循环密切相关的N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶以及与磷（phosphorus,P）循环密切相关的碱性磷酸酶活性均呈现增加趋势;围栏8年时,土壤C：N酶活性比特征值下降,C：P酶活性比特征值上升,前者与土壤含水量和pH值呈显著负、正相关关系（P<0.05）,后者与土壤有机碳显著负相关（P<0.05）。整体而言,严重沙化的高寒草甸,在围栏封育过程中受N养分限制,在围栏6~8年时,与养分循环相关的酶活性对植被特征和土壤属性的响应敏感。     

不同施肥时间及施氮水平对高寒草甸生物量和土壤养分的影响

采用随机区组设计,探讨了不同施肥时期及氮肥用量对三江源区高寒草甸初级生产力、植物养分及土壤养分的影响。结果表明:在施肥时间为7月10日,施肥量为150 kg·hm^-2时,地上生物量为最大值,较对照增加了2.06倍(P <0.05)。而植物氮素含量在施肥时间为7月10日,尿素用量为300 kg·hm^-2时达到最大值,较对照增加了31.18%(P <0.05)。相关性分析表明,地上生物量与植物全氮成显著正相关,施氮量与植物全氮成线性相关。施肥时间为7月10日左右时,尿素施用水平为150~300 kg·hm^-2,该类型高寒草甸初级生产力和土壤全氮都达到最大值,可作为优先氮素添加量来推荐。     

不同氮肥及施氮水平对称多县高寒草甸生物量和养分的影响

为提高称多县高寒草甸草场牧草产量、完善牧草营养施肥技术,采用随机区组试验,以硫酸铵、硝酸钙和尿素为试验材料,探讨不同形态氮肥及施肥水平对称多县高寒草甸地上植物量、植物养分及土壤养分的影响。结果表明:硫酸铵处理的高寒草甸地上植物量、植物全氮、土壤全氮、土壤铵态氮均显著高于尿素处理和对照(P<0.05);当硫酸铵施用量为200 kg·hm^-2时,地上植物量、植物全氮、土壤全氮均为最大值。相关性研究表明硫酸铵与植物全氮、土壤铵态氮和地上植物量成显著正相关。主成分分析表明,硫酸铵和土壤铵态氮为第一主成分。因此确定施用硫酸铵后称多县高寒草甸增产效果最明显,尿素增产效果次之,硝酸钙效果非佳。施肥量以200 kg·hm^-2为最适施肥量。     

土壤微生物群落多样性对高寒草甸退化程度的响应

本研究以祁连山东缘天祝藏族自治县4种不同退化程度的高寒草甸为研究对象,采用Biolog技术探讨土壤微生物群落多样性在不同退化程度高寒草甸下变化特征。结果表明：随土层加深土壤微生物利用碳源能力呈递减趋势;在高寒草甸退化过程中植物覆盖度、地上植物总生物量、土壤pH值、土壤含水量、土壤有机碳含量、土壤全氮含量、土壤全磷含量随退化程度加深呈下降趋势;高寒草甸退化显著影响土壤微生物对31种碳源的利用程度。在环境因子中对碳源代谢多样性影响最大的是碳氮比、全磷含量、全氮含量,在不同退化程度高寒草甸中土壤有机质含量、电导率、pH是土壤微生物利用碳源能力的限制因子,土壤环境因子是影响土壤微生物的重要因素。     

玛曲高寒沙化草地植物生态位特征研究

研究高寒沙化草地植物群落特征和演替状况,对恢复生态环境、提高草地生产力具有重要意义。本文采用样方法对玛曲高寒沙化草地20个样地的植物种群进行系统调查,并计算其主要植物的重要值、生态位宽度和生态位重叠值。结果表明:该草地当前的优势种为异针茅(Stipa aliena);生态位宽度最大的是亚优势种高山唐松草(Thalictrum alpinum)和乳浆大戟(Euphorbia esula),为0.974,而优势种异针茅仅0.941,说明优势种并不具有最强适应能力和竞争力,在群落中的地位也不稳定;生态位宽度大的物种之间具有大的生态位重叠值,其中高山唐松草和乳浆大戟生态位重叠值最大,达0.987,与其他种群之间的竞争也较强,表明高寒沙化草地的演替方向将是杂类草取代禾草的优势地位,如不及时治理,草地将进一步退化。     

高寒草甸不同斑块草地土壤微生物多样性特征研究

本文以矮嵩草(Kobresia humilis)高寒草甸及退化后形成的不同退化斑块群落类型草地土壤为研究对象,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了不同斑块草地土壤中微生物群落结构组成和多样性变化特点,并分析了土壤微生物与土壤养分之间的相关性.结果表明:以矮嵩草为优势植物的高寒草甸群落变为以细叶亚菊(A ...     

短期增水对高寒草甸补播草地植被群落和土壤养分的影响

为探究全球气候变化导致的青藏高原降雨增加对退化补播草地植被群落和土壤养分变化产生的影响,本试验依据当地植被生长季（5-9月）多年平均降水量对人工草地设置了5种增水处理,即增水6.25%（W1）,12.5%（W2）,25%（W3）,50%（W4）以及不增水（CK）来研究不同增水对植被和土壤的影响。结果表明：短期增水可以有效增加高寒草甸生长季植被地上生物量和盖度,增水50%处理下生物量增产最高,可达200%;增水显著提高生长季初期（6月）植被物种丰富度指数,但对Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数的影响较小;不同增水处理下土壤微生物碳、土壤有效磷、土壤铵态氮、硝态氮等速效养分差异显著,增水量较多（W3,W4）处理下微生物碳含量较高。增水对土壤有机质、全氮、全磷含量有一定影响,但与对照处理差异不显著。可见,在高寒草甸进行短期增水处理可以显著提高植被生物量和盖度,在50%的增水处理下影响最为明显,各梯度增水处理对不同土壤养分类型的影响不一,但总体上促进了土壤养分的累积。     

补播禾草对玛曲高寒沙化草地各经济类群地上生物量的影响

为研究补播禾草对玛曲高寒沙化草地各经济类群地上生物量的影响,于2006年和2007年在甘肃玛曲高寒沙化草地进行了禾草补播试验。结果表明:补播禾草可增加高寒沙化草地草群高度和植被盖度。补播当年,莎草类地上生物量降低,禾草类地上生物量增加。补播第二年,各经济类群地上生物量都增加,禾草类的地上生物量增加最多,占到总生物量的50%左右。其中,中华羊茅(Festuca sinensis)、草地早熟禾(Poa pratensis)和垂穗披碱草(Elymus natans)混播的处理,禾草类和豆科类比对照分别高出34.56%和96.37%,是玛曲高寒沙化草地较好补播处理。补播作为改良天然草场的有效措施,对增加草群高度、覆盖度和提高草地地上生物量具有积极作用。     

高寒草甸土壤物理特性和微生物数量对模拟践踏的响应

为探明高寒草甸土壤对家畜践踏的响应机制,于甘肃天祝进行了牦牛和藏羊的模拟践踏试验,研究了不同强度模拟践踏对土壤物理特性及微生物数量的影响。结果表明,0～10 cm土层的土壤紧实度和容重,随着践踏强度的增加均呈递增趋势;而呼吸速率和饱和导水率呈递减趋势。0～10 cm土层的3大微生物数量随践踏强度的增大而减小。同一践踏强度下,牦牛践踏后0~10 cm土层的土壤紧实度和容重均大于藏羊践踏处理;而饱和导水率、呼吸速率和微生物数量均小于藏羊践踏处理。综合分析认为,家畜的践踏强度越大,土壤的压实效应越显著;一个生长季的模拟践踏主要影响0～10 cm土层土壤的物理性质;且牦牛对土壤的压实效应和对微生物分布的抑制作用均大于藏羊。     

不同放牧强度下高寒草甸植被特征和土壤养分变化研究

放牧作为最主要的生物干扰因子之一,影响着草地生态系统植被和土壤的生态进程。在自然放牧条件下,通过不同放牧强度的比较试验,对高寒草甸土壤营养成分及地上群落特征进行分析,为制定合理的放牧强度提供理论依据。结果表明:随着放牧强度加大,地上总生物量、物种丰富度在封育样地最高,在重牧样地最低,而封育、轻牧、中牧样地香浓-威纳多样性指数并没有显著的差异;禾草和莎草的地上生物量和总盖度在中牧条件下最高。与轻牧、中牧和封育样地相比,重牧样地的杂草有较高的地上生物量和总盖度;5月份土壤含水量随放牧强度增加而减少,7月份、9月份则相反;封育、轻牧、重牧样地的土壤容重显著低于中牧样地(P<0.05);在整个生长季节,重牧样地的pH值明显高于其他3个处理,而封育?轻牧?中牧3个样地pH值没有显著差异;在整个生长季节,封育、轻牧、中牧、重牧4个样地土壤有机碳含量随着放牧强度的增加而趋于下降,其中封育、轻牧、中牧3样地土壤有机碳含量都显著高于重牧样地(P<0.05);土壤的全氮含量在各放牧样地里并没有显著变化,而土壤氨态氮、硝态氮则在植物整个生长季节随着放牧强度的加大而增加;在整个生长季节里全磷含量最大值都出现在中牧样地里,速效磷含量表现出了和全磷一致的结果。因此,适度放牧是保护生物多样性,维持土壤养分以及提高草地生产力的有效途径;当高寒草甸由于退化导致生物量锐减,生物多样性丧失等严重后果时,围栏可以作为有效的恢复手段。