灌水量对科尔沁沙地苜蓿草产量、土壤含水量及二者相关性的影响

通过对科尔沁沙地不同灌水条件下苜蓿人工草地产草量和土壤含水量的测定,探讨灌水量对沙地苜蓿人工草地草产量和土壤含水量的影响及草产量和不同土层土壤含水量之间的相关性。结果表明:随灌水量的提高沙地苜蓿人工草地总产量呈现逐渐增加趋势,增幅随灌水量增加逐渐减少;相同灌水量条件下,表层(0~5cm)土壤含水量均低于下层,0~20cm各层土壤含水量随着土层的下移呈现逐渐增加趋势,20cm以下各层土壤含水量因灌水量不同而表现出不同的变化规律,同时相同土层土壤含水量随灌水量增加均呈现增加的趋势;总产量、第一茬草产量和第三茬草产量与各层土壤含水量的相关关系相似,均与10~50cm土层含水量极显著相关(P0.01),与50~70cm土层含水量显著相关(P0.05),第二茬草产量与各层土壤含水量之间相关性均不显著;第一茬草和第三茬草产量与总产量之间呈现极显著相关(P0.01)。     

苜蓿地撂荒过程中土壤-微生物-胞外酶及化学计量的变化

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作为优良修复草种在黄土高原广泛种植,然而随着农村人口迁移及土地利用变化,苜蓿人工草地大量弃置的问题已引起广泛关注。为研究苜蓿弃置草地土壤质量变化规律,本研究分析了不同弃置年限(0年、5年和10年)苜蓿草地土壤养分、微生物量、参与土壤碳氮磷(C,N,P)循环的胞外酶活性及其化学计量变化。结果表明：总体上,土壤和微生物C,N含量随弃置年限呈增加趋势,而C,N相关胞外酶活性和化学计量变化幅度较小;土壤和微生物P含量随弃置年限增加而显著降低,但P相关胞外酶活性及化学计量均有不同程度的增加。进一步分析发现：相较于其他土层,表层(0～20 cm)土壤C,N,P含量及其酶活性较高,其变化趋势与总体结果相似;亚表层土壤(20～40 cm)和(80～100 cm)深层土壤C,N,P含量及其酶活性呈先增后减趋势,且各指标较于表层土壤均降低40%～80%。相关分析表明弃置草地土壤由于P匮乏而逐步退化,可通过补施磷肥改善。     

黄土区煤矿排土场重建草地土壤剖面有机碳变化特征

以黄土区露天煤矿排土场的4种人工草地和自然恢复的撂荒草地为主要研究对象,研究了草地重建对排土场重构土壤有机碳含量和分布的影响。结果表明:人工草地显著提高了表层土壤有机碳含量,0~10 cm土层有机碳含量达到了4.95 g·kg^-1,撂荒草地对各土层有机碳含量都没有显著提高;4种人工草地土壤有机碳含量剖面分布为:在0~10 cm土层为苜蓿(Medicago sativa) >沙打旺(Astragalus adsurgens) >甘草(Glycyrrhiza uralensis) >冰草(Agropyron cristatum),在10~100 cm各土层为甘草 >冰草 >苜蓿 >沙打旺;排土场人工草地土壤有机碳含量随土层深度的增加而降低,0~10 cm到10~20 cm降低幅度最大,20~100 cm土层之间降低幅度较小无显著差异;排土场人工草地0~100 cm土层SOCD平均值为3.02 kg·m^-2,是撂荒草地的1.72倍,新建排土场的1.99倍,达到了小流域退耕草地的79%,原地貌草地的62%。草地重建影响排土场土壤有机碳剖面分布,显著提高了表层土壤有机碳储量所占比例,苜蓿和沙打旺较大程度的提高了表层土壤有机碳含量,冰草和甘草对0~100 cm各土层有机碳含量均有一定的提高。     

地表覆盖对黄土高原水蚀风蚀交错区人工草地水分利用的影响

以陕西省神木县六道沟小流域为研究区域,对不同覆盖处理下的紫花苜蓿人工草地土壤温度和土壤水分以及苜蓿的水分利用效率进行研究,探讨了黄土高原北部紫花苜蓿人工草地的水分消耗过程。结果表明,地表覆盖可以显著降低土壤0-6cm表层温度;同时覆盖可以增加浅层土壤水分含量,不同覆盖方式下土壤深层水分含量没有明显差异;覆盖处理下的苜蓿产量及水分利用效率均高于对照处理,说明苜蓿株间覆盖可以提高苜蓿产量以及苜蓿的水分利用效率,覆盖可以作为该区牧草地提高生产力的有效方法。     

短期放牧对青藏高原东北边缘高寒草甸土壤及微生物碳氮含量的影响

年际内短期放牧是青藏高原东北边缘地区草地利用的主要方式,而土壤有机碳和全氮含量是草地生产力维持的基石。以青藏高原东北边缘天祝县高寒草甸土壤为对象,研究了不放牧(对照)、轻度放牧(0.8头牦牛/hm2)、中度放牧(1.0头牦牛/hm2)和重度放牧(1.2头牦牛/hm2)条件下土壤有机碳和全氮以及土壤微生物量碳氮含量的变化特征。结果表明:重度放牧使土壤表层0～10cm和10～20cm全氮含量降低了12.5%和10.7%,中度放牧使10～20cm土层土壤有机碳含量增加了11.21%,其他各层全氮和有机碳含量并未随放牧强度变化发生显著变化;微生物量氮在0～10cm土层随放牧处理变化十分明显,轻度放牧、中度放牧和重度放牧下比对照分别增加了65.35%、25.23%、46.91%(P<0.05),而0～10cm土层微生物量碳在中度放牧处理下含量比对照显著增加(P<0.05),说明在表层相对于土壤碳氮,微生物量碳氮对短期放牧的反应更为灵敏。     

紫花苜蓿对建筑复垦土壤的改良效果

在建筑复垦地上种植紫花苜蓿,连续5年进行土壤分层(0~10cm、10~20cm、20~30cm)取样,通过土壤理化性质的测定与分析,研究种植紫花苜蓿对建筑复垦土壤生物改土效果和土壤碳固存效应。结果表明:土壤全量养分在种植苜蓿后出现不同程度的增加,种植第二年表层土壤全氮含量达0.73g/kg,高于种植前43.1%,且表层0~10cm全氮含量最高,全磷含量0~10cm层在种植第三年显著增加(P0.05),全钾在种植苜蓿期间差异不显著。速效养分中碱解氮含量随苜蓿种植年限的增加而增加,而速效钾和磷含量呈先增加后降低的趋势,且二者分别在第三年和第二年达到高峰期;土壤有机碳含量和碳密度均在种植苜蓿第四年显著增加(P0.05),其中表层增幅最大,分别增加68.0%(有机碳)和59.3%(有机碳密度);表层土壤大颗粒趋于细化,小于0.01mm的土壤颗粒没有明显变化,种植紫花苜蓿四到五年可以显著改善复垦地的土壤理化性质以及提高土壤碳库储量。     

综合修复措施对高寒退化草地土壤特性的影响

为了评价补播、灭鼠、施用微生物菌肥等草地修复措施综合应用对高寒退化草地的影响,试验对不同修复年限的高寒草地土壤特性进行了研究。结果表明：0～10 cm、10～20 cm土层草地土壤有机质含量随着草地修复年限的增加而显著增加;修复当年的速效钾含量显著高于修复4年、5年处理;退化对照草地的土壤全氮含量显著高于其他处理;草地修复4～5年后0～10 cm土层的全钾含量显著增加;退化草地经过修复改良后的土壤容重都显著低于未修复,表层土壤含水量显著降低。因此,草地综合修复措施减缓了表层土壤的风蚀和流失,土壤养分得以提升,土壤疏松的情况得以缓解,退化草地趋于良性演替。     

添加剂对紫花苜蓿营养成分与发酵品质的影响

为研究不同添加剂对紫花苜蓿营养品质与发酵品质的影响,选择比较常用的三个添加剂:纤维素酶(发酵促进剂)、蔗糖(发酵促进剂)、乙酸(发酵抑制剂)添加到紫花苜蓿中,制作袋装青贮饲料,贮藏30 d后测定其发酵品质和营养成分。与对照组相比,添加蔗糖可显著提高苜蓿青贮料中的粗蛋白含量(P0. 05),显著降低中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的含量(P0. 05),添加乙酸或纤维素酶可显著提高苜蓿青贮料中粗脂肪和干物质的含量(P0. 05);添加乙酸、纤维素酶或蔗糖都可显著降低苜蓿青贮料中的p H值和乙酸含量(P0. 05),显著提高苜蓿青贮饲料乳酸含量(P0. 05),添加蔗糖显著降低苜蓿青贮料中丁酸的含量(P0. 05)。因此,添加蔗糖有利于苜蓿青贮饲料营养物质的保存,添加乙酸改变了苜蓿青贮饲料的发酵品质。     

沟播对苜蓿出苗和表层土壤水分、温度的影响

2016～2018年在位于海河平原区的河北省深州市河北省农林科学院旱作农业节水试验站,采用机械播种和人工播种两种方式,探讨了沟播对紫花苜蓿出苗、表层土壤墒情和土壤温度的影响。结果表明,与苜蓿平播技术相比,苜蓿沟播可以显著提高表层土壤含水量和出苗率,对表层土壤温度影响不明显。机械沟播较平播0～10cm表层土壤含水量提高了11.5%,人工沟播较平播0～10cm表层土壤含水量提高了6.9%;沟播与平播相比,0～20cm表层土壤含水量增幅低于0～10cm。机械沟播较平播出苗率提高了16.3%,人工沟播较平播出苗率提高了8.8%。因此,苜蓿种植区域建议采用机械沟播,有助于提高苜蓿出苗率和成活率。     

放牧对天山北坡山地草原生态系统土壤δ15N的影响

测定了天山北坡山地草原优势植物种针茅(Stipa capillata)、羊茅(Festuca ovina)、短柱苔草(Carex turkestanica)、博乐绢蒿(Seriphidium borotalense)根际0-10 cm土壤和非根际10-20、20-30 cm土层土壤稳定性N同位素和全氮含量,通过对比放牧和围封草地优势植物根际土壤δ~(15)N的变化,分析不同利用方式对不同植物根际土壤和不同土层深度土壤δ~(15)N的影响。结果表明,天山北坡山地草原生态系统土壤δ~(15)N值在2.25‰~16.03‰变化,放牧显著降低了表层0-10 cm土壤δ~(15)N值;放牧草地0-30 cm土壤δ~(15)N值(7.14‰±0.67‰)整体上比围封(6.95‰±0.34‰)增加了2.8%,但差异不显著(P0.05)。放牧和围封条件下天山北坡山地草原土壤δ~(15)N值均随着土层深度的加深而显著增加(P0.05),且土壤δ~(15)N值与土壤全氮含量呈显著的负相关(P0.05)。放牧对天山北坡山地草原不同植物种根际土壤δ~(15)N的影响程度不同,放牧草地的针茅和羊茅0-30 cm土壤δ~(15)N分别比围封草地的高17%和53%,但放牧降低了短柱苔草和博乐绢蒿0-30 cm土壤δ~(15)N,且对短柱苔草的降低作用显著。     

贵州喀斯特山区草地生态系统类型转变对土壤有机碳的影响

为探明喀斯特生态脆弱区土地利用方式转变对土壤有机碳的影响,以贵州省不同海拔梯度下的草地及其相应开垦的农田为研究对象,采用成对设计的方法研究了不同海拔梯度下草地、农田的有机碳特征及草地生态系统类型转变对土壤有机碳的影响。结果表明:研究区草地、农田土壤体积质量随土层深度增加显著升高(P <0.05),增幅为17.85%～45.74%,草地转变为农田后土壤体积质量均显著增加,增幅为5.09%～10.88%。研究区草地、农田土壤有机碳含量随土层深度的增加而显著降低,表层(0～10 cm)土壤有机碳含量占整个研究区(0～50 cm)的54.93%,呈表层富集现象。草地生态系统类型转变导致整个研究区土壤有机碳含量显著下降,降幅为19.64%～57.12%,且降幅随着海拔高度的增加而增大;草地转变为农田使土壤有机碳密度下降,降幅12.22%～50.73%。     

陇中黄土高原不同草田轮作模式土壤碳组分的差异研究

通过田间定位试验,研究黄土高原西部旱农区多年生苜蓿草地(L-L)及苜蓿耕翻轮作处理苜蓿-休闲(L-F)、苜蓿-小麦(L-W)、苜蓿-玉米(L-C)、苜蓿-马铃薯(L-P)、苜蓿-谷子(L-M)对土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、轻组有机碳(LFOC)及重组有机碳(HFOC)的影响。结果表明,在0200 cm土层,不同轮作模式下土壤总有机碳含量及土壤各有机碳组分均表现为随土层加深呈波动下降趋势,其中TOC、ROC、HFOC含量最高值和最低值分别出现在苜蓿连作表层(05 cm) 和苜蓿轮作(小麦)中层(3050 cm) ,LFOC最高值和最低值分别出现在苜蓿轮作(马铃薯)表层(05 cm)和苜蓿轮作(玉米)底层(170200 cm)。与苜蓿连作模式相比,苜蓿轮作(小麦、玉米、马铃薯、谷子)会降低TOC、ROC、HFOC含量,增加LFOC含量,其中TOC含量分别降低17.44%,9.25%,18.40%和9.34%;ROC含量分别降低28.10%,8.52%,29.75%和23.17%;HFOC含量分别降低18.80%,10.06%,20.53%和12.50%;LFOC分别增加7.41%,5.56%,22.22%和57.41%。可见,苜蓿种植多年耕翻轮作粮食作物后降低了土壤总有机碳水平,且对有机碳各组分的影响存在显著差异。     

川西北沙化草地植被恢复后土壤理化性质的变化

以植被恢复不同年限的川西北沙化草地土壤为对象,分析不同土层(0～20 cm、20～40 cm)中土壤理化性质的变化情况.结果表明:植被恢复对沙化草地土壤理化性质的改善有明显的促进作用;随植被恢复时间的延长,土壤容重逐渐减小,含水量显著提高;与参照样地相比,除土壤全K含量无明显变化外,土壤有机质、全N、全P以及速效养分含量在各层均呈不同程度的提高,表现最明显的是在土壤表层(0～20cm);相关分析说明,有机质含量和土壤容重表现出显著负相关(r=-0.533,p＜0.05),而与土壤含水量呈极显著正相关(r=0.836,p＜0.01),土壤有机质含量表现出和土壤全N、全P含量不同程度的正相关关系.     

生物措施对柴达木盆地弃耕盐碱地效应分析

利用生物技术改良柴达木盆地弃耕盐碱地,3年结果表明,全盐量随着苜蓿种植年限的增加而降低.0～30cm耕作层全盐量由试验前的1.518%下降到0.12%,脱盐率达91.7%,盐分表聚现象已不明显.土壤盐分季节变化呈U型曲线,建植人工草地后,初级生产力明显提高.试验区植物群落的物种数、多样性指数、均匀度均高于对照区.     

河西走廊盐渍区草地建植与改良综合技术及其效果

在甘肃河西走廊临泽盐渍草地试验区实施草地建植和综合技术后第2年,苏丹草、牛尾草、碱茅+牛尾草+草木樨人工草地产量分别达10 005.7、4 168.4和8 760.8(DM)kg/hm2.排阴沟显著降低0～60 cm土壤可溶性全盐含量.草地建植2年后,土壤0～60 cm有机质含量平均增加0.6 g/kg,速效氮、全氮、磷、钾分别增加24.56%、25.21%、35.07%、4.39%.施氮显著增加芦苇+赖草草地地上生物量(P＜0.01),并有调节群落各种群密度和生物量的功能.     

黄河源人工草地土壤微生物多样性对建植年限的响应

本研究选择青海省玛沁县不同建植年限高寒人工草地(18,14,11,4和1年),通过调查人工草地表层(0～5cm)土壤微生物分布特征,旨在探讨高寒地区人工草地不同建植年限对表层土壤微生物变化特征以及植被的影响。主要结果表明,随着人工草地建植年限的增长,表层(0～5 cm)土壤微生物OTUs数量逐渐增加,但原核微生物多样性指数(除Simpson指数外)均显著大于真核微生物(P0.05)。各年限人工草地原核优势微生物种类相同,分别为变形菌门(Proteobacteria)和芽单胞菌属(Gemmatimonas);真核优势微生物种类也相同,分别为子囊菌门(Ascomycota)和Knufia属,且各建植年限间优势微生物丰度有较大差异。分析人工草地植被特征与微生物关系发现:原核微生物OTUs数量与植被多样性关系密切(P0.01),真核微生物OTUs数量与植被总盖度、生物土壤结皮(BSCs)盖度极显著相关(P0.01);真核优势微生物丰度与部分植被特征如植被多样性指数等有较好的相关性(P0.05)。因此,人工草地的恢复演替有利于促进微生物多样性的恢复,但人工草地土壤微生物多样性的恢复需要的时间会更长。     

硒以及硒钴配合施用对紫花苜蓿生长的调控效应

通过叶面喷洒硒肥以及硒钴配合肥研究其对不同生育期内紫花苜蓿生长的调控作用.结果表明:(1)2种微肥在苜蓿分枝期到开花期期间施用均能显著提高其茎叶比,降低鲜干比;(2)硒肥仅增加苜蓿营养生长期间的地上生物量,硒钴配合肥则显著增加苜蓿整个生长期间的地上生物量;(3)2种微肥均能够显著增加紫花苜蓿10～20cm土层中的地下生物量,有利于苜蓿对耕作层内土壤营养和水分的吸收和利用,其中叶面喷洒硒钴配合肥使10～20cm和0～50cm土层中的地下生物量比对照分别提高了18.9%和7.5%,比单施硒肥效果好;(4)硒肥以及硒钴配合肥对30～50cm土层地下生物量的生长有明显的抑制作用,影响到紫花苜蓿的抗旱能力且硒钴配合肥比硒肥的影响更大.     

荒漠草原区不同植被恢复模式下土壤可溶性氮组分特征

以未平茬人工中间锦鸡儿林地、平茬人工中间锦鸡儿林地、天然草地和天然中间锦鸡儿林地为对象,分别测定各类样地0～5cm、5～10cm、10～20cm及20～40cm土层可溶性氮组分含量并分析其含量特征、垂直分布规律及与土壤有机质、全氮、微生物量碳氮含量之间的关系。结果表明:不同植被恢复样地0～40cm土层土壤氮素含量差异显著(P0.05),其中20～40cm土层差异显著(P0.05),土壤氮素的矿化效果为人工中间锦鸡儿林地天然中间锦鸡儿林地天然草地平茬人工中间锦鸡儿林地;不同植被恢复模式下0～40cm土层氮素的有效性无显著差异,但在5～10cm、10～20cm、20～40cm土层有极显著差异(P0.01),土壤氮素的有效性表现为:人工中间锦鸡儿林地天然中间锦鸡儿林地平茬人工中间锦鸡儿林地天然草地;表明人工栽植中间锦鸡儿可以有效提升土壤氮素的转化和利用效率。     

乡土物种对退化荒漠草原的改良效果研究

为了解补播乡土物种对退化荒漠草原的改良效果,以盐池县荒漠草原为研究对象,经隔带深翻耕(25cm)处理后,分别补播蒙古冰草(Agropyron mongolicum)+牛枝子(Lespedeza potaninii)(MN)和蒙古冰草+草木樨状黄芪(Astragalus melilotoides)(MC),并以未补播草地为对照(CK),研究不同处理措施下荒漠草原植物群落结构及土壤理化性状的变化。结果表明：(1)补播乡土物种显著提高了退化荒漠草原的植被盖度、草群密度、高度和地上生物量,但物种多样性有所下降。(2)补播显著降低了荒漠草原0～10cm和10～20cm土层的土壤容重(P<0.05),其中MC处理较对照分别降低了11.70%和9.70%;土壤总孔隙度和田间持水量较对照均有所增加。(3)补播草地土壤有机碳含量较对照显著提高,0～10cm和10～20cm土层以MN处理最高,分别为15.25g/kg和12.43g/kg; 0～10cm土层全氮和全磷含量较对照均显著增加(P<0.05),但10～30cm土层上述指标较对照差异不显著。(4)不同处理荒漠草原土壤有机碳和全氮储量均以...     

三种人工草地小型土壤节肢动物群落多样性动态及其差异

小型土壤节肢动物是草地生态系统的重要组成部分,不仅对物质循环具有重要的作用,还对草地土壤质量或健康状况起指示作用。为了查明青藏高原地区建植不同单播人工草地对小型土壤节肢动物群落多样性的影响,在川西北红原县境内选取建植期为3和5年的老芒麦、垂穗披碱草和苜蓿3种多年生单播人工草地作为研究样地,并以天然草地为对照样地。2018年7和10月,采集各样地0～15 cm的土样并利用Tullgren法分离小型土壤节肢动物。结果表明:1)小型土壤节肢动物群落结构在不同牧草样地间存在差异,影响群落结构的主要是盖头甲螨属、板蒲螨属和长角毛蚊科等;在建植期为3年时,各样地间的小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数无显著差异(P0.05);建植期为5年时,小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数在天然草地和苜蓿样地中无显著差异(P0.05),但两者显著高于老芒麦和垂穗披碱草样地(P0.05);此外,小型土壤节肢动物群落的季节动态在不同样地间也存在差异;2)随着建植年限的增加,小型土壤节肢动物群落的密度、类群数和Shannon多样性指数在老芒麦和垂穗披碱草样地显著降低(P0.05),在苜蓿样地呈缓慢增加趋势(P0.05),但均低于天然草地;3)影响小型土壤节肢动物群落组成结构的主要环境因子是土壤速效磷含量以及C/N和N/P;此外,小型土壤节肢动物群落密度与土壤速效钾含量呈显著正相关(P0.05),类群数及Shannon多样性指数与植物群落盖度呈显著正相关(P0.05)。研究结果表明,在青藏高原上建植单播人工草地对小型土壤节肢动物群落的影响因牧草种类而异并随建植年限变化。建议对高寒地区建植期达到4年的垂穗披碱草、老芒麦和苜蓿单播人工草地进行改造,以提高小型土壤节肢动物多样性,促进草地生态功能正常发挥。