高寒草甸土壤有机碳和全氮变化对牧压梯度的响应

针对高寒草甸土壤碳氮变化对牧压梯度的响应,以青海海北高寒草甸为研究对象,监测分析了禁牧(对照,CK)、轻牧、中牧、重牧试验地土壤有机碳密度、土壤全氮密度的变化特征。结果表明:SOCD和STND均与牧压梯度呈"V"形二次曲线关系(P0.05),说明禁牧可增加SOCD和STND,但放牧强度约高于7.5只羊·hm-2时存在由低向高的一个阈值转折点。同一放牧梯度上0~40cm的SOCD均表现出5月最低,升至7月后,CK、LG到9月持续升高,而MG、HG有所下降,而STND自5月到9月表现为"И"型波动变化规律。随着土层深度加深SOCD和STND下降明显。不论是季节变化还是垂直变化,SOCD和STND相互间均呈显著的正相关关系(P0.05)。C/N随生长季延长逐渐增加,随土层深度的加深而降低,放牧梯度并未改变土壤C/N的变化趋势。     

放牧对蒿类荒漠草地植物群落和土壤理化性质的影响

通过对不同放牧梯度下蒿类荒漠草地地上植物的高度、盖度、密度和生物量及地下土壤容重、全氮、全磷、全钾和有机质等指标的测定和分析,旨在为此类草地恢复和合理放牧制度的确立提供科学依据。结果表明:(1)不同放牧梯度下放牧后的草地植物的地上生物量下降十分为明显,放牧前、适度放牧后及重度放牧后分别为:161.98,105.11和73.17g/m~2,草地植物生物量在不同牧压间的变化差异极显著(P0.01);(2)适度放牧下,0~10、10~20及20~30cm的土壤容重在放牧前后均差异不显著(P0.05)。重度放牧下,10~20cm土壤容重放牧后比放牧前增加,差异显著(P0.05);(3)10~20和20~30cm土层,全钾在适度放牧后和重度放牧后均表现为增加、有机质均有所减少,其放牧前后均差异显著(P0.05)。     

黄河源高寒草甸封育条件下的土壤持水能力

以青海省玛沁县不同封育年限与自然放牧的高寒草甸为研究对象,通过对土壤容重、土壤饱和持水量、田间持水量及毛管持水量等指标监测,分析不同封育年限下高寒草甸的土壤持水能力及与环境因素的关系。结果表明:随着封育年限延长,封育样地0~40cm土层土壤持水量增加,其中0~10cm土层的土壤持水量高于10~20cm和20~40cm;封育12a后土壤饱和持水量、田间持水量、毛管持水量分别增加11.34mm、15.14mm、15.05mm,分别按0.95mm/a、1.26mm/a、1.25mm/a的速率增加;土壤饱和持水量、田间持水量和毛管持水量与容重呈极显著负相关(P0.01),与有机质及地下生物量呈极显著或显著性正相关(P0.05或P0.01);土壤持水能力在垂直方向表现为表层高于深层,在封育禁牧梯度上表现为封育高于未封育。研究表明,封育能提高土壤持水能力。     

短花针茅草原土壤理化性质对放牧强度季节调控的响应

以短花针茅草原为研究对象,设置5个放牧强度季节调控试验处理和1个对照处理,对不同放牧处理土壤的理化性质进行研究。结果表明,放牧对土壤的物理性质影响较为明显,土壤容重随着放牧强度的增加而显著升高(P0.05),全年重牧土壤容重上升较明显;土壤含水量随放牧强度的增加而降低,其中,全年重牧土壤的0~20 cm土层下降显著(P0.05)。各放牧处理对0~20 cm以及30~40 cm土层土壤有机质含量影响不显著(P0.05),对10~40 cm土层土壤全氮和速效氮含量影响不显著(P0.05),春季零放牧+夏季重牧+秋季适牧处理土壤的0~10 cm土层速效氮含量显著提高(P0.05);春季零放牧+夏季重牧+秋季适牧处理土壤的10~20 cm土层全磷含量显著升高(P0.05),其他土层在不同放牧处理下变化不显著(P0.05);各放牧处理对土壤速效磷和全钾含量的影响不显著(P0.05),对0~20 cm土壤速效钾含量的影响不显著(P0.05)。综合各项理化性质指标,春季零放牧+夏季重牧+秋季适牧是最佳的草地利用方式。     

放牧对典型草原区土壤水分及其对降雨响应规律的影响

为研究放牧对典型草原区土壤水分及其对降雨响应规律的影响,通过在内蒙古西乌珠穆沁旗设置试验,对禁牧区和放牧区5cm、10cm、15cm、30cm层土壤体积含水率和降雨量进行监测和分析。分析表明:放牧会导致草原地上生物量减少,植被抑制土壤蒸发的作用减弱,降雨转化率降低;放牧会破坏0~15cm层植被根系,根系吸水能力减弱,上层土壤水分向下运移,从而放牧区0~15cm层含水量小于禁牧区,30cm层却大于禁牧区;禁牧区与放牧区5cm、10cm和15cm层土壤水分对降雨的响应相似,单次或累积降雨量大于10mm时,土壤含水量即有显著增加,但会因干旱间隔(两次降雨事件之间无降雨日数)时间的不同而变化,禁牧区含水量更加敏感,增加幅度较大;禁牧区30cm层土壤水分对降雨的响应有滞后现象,单次降雨量大于30mm或累积降雨量大于20mm且干旱间隔时间≤3d时,才有显著增加,放牧区30cm层只在干旱间隔较短(≤2d)的连续大降雨后有明显波动;禁牧区0~30cm层土壤水分的增加都与降雨量、降雨强度极显著相关,放牧区0~15cm层与降雨量极显著相关,0~10cm层与降雨强度极显著相关。     

不同放牧强度下祁连山东段草地生态系统氮磷计量特征

通过研究青藏高原祁连山东段高寒草甸牧区土草畜氮磷特征,以及高寒草甸放牧区家畜氮磷平衡现状,以期为高寒草地健康评价及家畜管理提供理论及技术支持。依饮水点为中心,由近及远设置3个相对放牧强度,研究地上植物群落特征、牧草及土壤营养成分及家畜氮磷平衡。结果表明:物种多样性和草地生物量轻牧和中牧强度均显著高于重牧强度(P0.05);土壤全磷含量在0~10cm和10~20cm土层中重牧强度显著高于轻牧强度和中牧强度(P0.05),而在20~30cm土层中中牧强度下显著高于轻牧强度和重牧强度(P0.01);土壤全氮含量0~10cm土层中重牧强度显著高于轻牧强度和中牧强度(P0.01),10~20cm土层中中牧强度显著高于轻牧强度(P=0.016),20~30cm土层中不同放牧强度下氮含量无显著性差异(P0.05);随着放牧强度的增加,牧草全磷含量线性下降(P0.001),N/P线性增加(P0.001),而全氮含量对放牧强度的响应不显著(P0.05);此外,高寒草甸泌乳牦牛体内氮沉积量为27.95g/d,呈正平衡,磷沉积量为-1.95g/d,呈负平衡。综上,合理放牧,维持高寒草甸土草畜氮磷流的平衡,对于家畜的健康生长以及草地的可持续利用具有重要作用。     

喀纳斯草地群落和土壤理化特征对放牧干扰的响应

对不同放牧干扰强度下喀纳斯草地植物群落数量特征、土壤理化特征的变化及土壤养分分布与植物群落间的关系进行了研究,结果表明:随放牧强度的增加,植物群落高度下降,生物量减少,盖度降低,密度则在一定放牧强度内呈增加趋势;土壤容重在0～10 cm土层随放牧强度的增加而显著增加(P<0.05),土壤含水量在0～10 cm土层随放牧强度的增加而显著下降(P<0.05),两者在重牧与极牧阶段均无差异(P>0.05);从轻牧到重牧,土壤有机质、碱解氮和有效磷在土壤表层(0～10 cm)均呈下降趋势,到极牧阶段又上升,而土壤速效钾随放牧强度的增加而增加;土壤有机质和碱解氮的分布与植物群落高度和生物量呈正相关,且土壤有机质与植物群落高度和生物量相关性显著(P<0.05),土壤有效磷、速效钾与植物群落特征均表现为负相关关系.     

不同放牧强度下荒漠草原土壤养分和植被特征变化研究

以短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,设置3个放牧梯度,对不同放牧处理土壤理化性质进行了研究。结果表明:土壤容重随着放牧强度增加而显著升高(P0.05),全年重牧土壤容重上升最明显;土壤含水量随放牧强度的增加而降低,其中全年重牧下0~20cm土层下降显著(P0.05)。各放牧处理土壤有机质含量随土层深度的增加呈先下降后上升的趋势,放牧对土壤速效磷和全钾的影响不显著,全年适度放牧土壤速效钾含量最高。放牧降低了植物地上生物量,减少了凋落物的生成,地上生物量与凋落物生物量呈线性正相关关系。     

土壤有机碳氮和生物量对高寒草甸放牧压力的响应

采用野外采样与室内分析测定相结合的方法,选取了果洛大武地区四种放牧梯度样地为研究对象,设置了0～10cm、10～20cm、20～30cm三个土层,对土壤有机碳、全氮、速效氮、生物量进行比较研究。研究表明:同一放牧压力,土壤有机碳、全氮、速效氮含量和地下生物量随着土层的加深而减少,地上生物量由高到低依次为放牧梯度2放牧梯度3放牧梯度4放牧梯度1,且土壤有机碳呈现规律性变化,其顺序为放牧梯度1 放牧梯度4 放牧梯度2 放牧梯度3;在20～30cm土层中,放牧梯度3的全氮含量显著高于其他三个放牧梯度(P 0. 05),而其他三个放牧梯度的含量差异不显著(P 0. 05);另外两个土层的全氮含量变化不明显(P 0. 05)。0～10cm土层中,放牧梯度1和放牧梯度3的速效氮含量差异显著(P 0. 05);10～20cm、20～30cm土层中,放牧梯度1速效氮含量显著低于其他三个放牧梯度(P 0. 05),而其他三个放牧梯度的含量差异不显著(P 0. 05)。0～10cm土层中,放牧梯度4的地下生物量与其他三个放牧梯度差异显著(P 0. 05),而另外三个放牧梯度之间没有显著差异(P 0. 05);10～20cm、20～30cm土层的地下生物量差异不显著(P 0. 05)。     

放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响

以内蒙古荒漠草原为研究对象,分析一个生长季内不同放牧强度下荒漠草原植被和土壤养分变化状况。试验设置禁牧CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4个放牧梯度。结果表明,随着放牧强度的增加,草地植被地上生物量减少,且生长旺季(8月),轻度放牧、中度放牧和重度放牧比禁牧分别降低了7.47%、41.96%和51.75%;草地植被群落生物多样性变化不显著(P0.05);植被物种丰富度随着放牧强度增加而下降;放牧强度对土壤有机质和土壤全氮无显著影响;植被群落生物多样性与表层土壤有机质呈负相关关系。     

青藏高原东缘高寒草甸土壤氮矿化初探

通过对甘南州境内高寒草甸在4个放牧强度(禁牧、轻牧、中牧和重牧)和5个海拔梯度(3050,3180,3570,3600,3910 m)下的土壤氮矿化速率分析测定,并对室内和原位培养所得净氮矿化率进行比较,以期为确定该区合理的草地放牧管理措施,以及深入研究和系统评价高寒草甸生态系统碳、氮循环提供基础依据。结果表明:原位培养下,放牧强度的增强促进了土壤氮的矿化;室内培养所得土壤净氮矿化率大于原位培养净氮矿化速率,说明在适宜温度和湿度(22℃和40%~60%的田间持水量)条件下,氮矿化速率较高;作为土壤质量的一种度量,土壤氮矿化潜力在禁牧处理下较高(0.53 mg·kg^-1·d^-1),而在重牧处理下较低(0.36 mg·kg^-1·d^-1);随着海拔升高,氮矿化潜力呈"V"字型变化,而原位培养下的氮矿化率与海拔梯度呈显著负相关关系(R=-0.672,P<0.01)。处于强度放牧下的草地土壤氮素周转加快,造成土壤氮素水平下降;现阶段高海拔区土壤可看作养分的储存库,如果气候变化加剧,该养分库可能变成温室气体的源。     

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。     

放牧对武功山草甸土壤微生物生物量及酶活性的影响

以武功山山地草甸为研究对象,通过分析不同放牧强度对土壤微生物生物量碳氮以及酶活性的影响,旨在为退化草甸修复提供理论依据。结果表明:1)不同土壤微生物生物量碳氮含量表现为0-20cm土层20-40cm土层,除20-40cm土层轻牧和中牧的土壤微生物生物量氮无显著差异外(P0.05),随放牧强度增加,土壤微生物生物量碳氮含量均显著降低(P0.05);2)可溶性碳氮含量在0-20和20-40cm土层间无显著差异(P0.05),均表现为在0-20cm土层轻牧显著大于中牧和重牧(P0.05);3)碱解氮和易氧化碳含量表现为在不同土层,轻牧和中牧含量均显著高于重牧(P0.05);4)土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性表现为在不同土层下,轻度和中牧均显著高于重牧(P0.05);5)相关性分析表明,不同放牧强度土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性与微生物生物量碳氮均呈显著性正相关(P0.05)或极显著正相关(P0.01)。     

放牧管理模式对高寒草甸草原土壤养分特征的影响

为探讨不同放牧管理模式下高寒草甸草原土壤养分特征的变化,对青藏高原东缘禁牧(NG)、全生长季休牧(RG)、传统夏季休牧(TG)和连续放牧(CG)4种放牧管理模式下高寒草甸草原土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量进行测定和分析。结果表明:(1)NG显著增加了0~30cm土层有机质含量,RG和TG显著增加了0~20cm土层有机质含量;(2)NG,RG和TG显著提高了高寒草甸草原0~30cm土层全氮含量和20~30cm土层速效氮含量,而降低了0~10cm土层的速效氮含量;(3)NG,RG和TG显著提高了高寒草甸草原0~30cm土层全磷和速效磷含量;(4)不同模式放牧对高寒草甸草原土壤全钾含量无显著影响,但总体上,NG,RG和TG高于CG;NG,RG和TG降低了0~10cm土层速效钾含量,而显著增加了10~30cm土层速效钾含量。连续放牧使土壤养分流失严重,从而导致土壤肥力降低,而禁牧和季节性休牧能有效增加青藏高原东缘高寒草甸草原土壤的养分含量,是该区和类似区域草地放牧管理的理想选择。     

青藏高原高寒湿地不同季节土壤理化性质对放牧模式的响应

本文分析了青藏高原东缘高寒湿地在全年放牧、冬季放牧和全年禁牧3种放牧模式下土壤理化性质的变化,探讨其在不同土层深度的变化及季节性动态。结果如下:1)沿着全年禁牧—冬季放牧—全年放牧3种放牧模式,土壤表层(0~15 cm)及下层(15~30 cm)的土壤含水量和有机碳含量显著减小。2)土壤含水量、有机碳、全氮、全磷和速效氮含量均随土层深度的增加而降低,而速效磷表现为无规律。3)3种放牧模式下表层土壤有机碳含量均为:9月>5月>7月;全氮和全磷含量一般都在9月份较高,而速效氮和速效磷含量9月份最低,每种放牧模式下它们之间的具体差异也不完全相同。4)除5月份,两个土层土壤全氮含量均与有机碳含量呈极显著正相关。综上,全年放牧模式加快了土壤中C、N、P的周转,使土壤养分输出量增加,进而导致土壤肥力下降,草地退化。     

放牧强度对高寒人工草地土壤有机质和有机碳的影响

高寒人工草地牦牛放牧试验结果表明:①放牧强度对土壤有机制和有机碳含量有极显著的影响(P<0.01),对土壤有机质的C/N比值有显著的影响(P<0.05);②0~30cm土壤有机制和有机碳平均含量与放牧强度分别呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)的线性回归关系。     

不同放牧制度对高原鼢鼠扰动区草地土壤特性的影响

本研究以青海省黄南州河南县高原鼢鼠扰动区的高寒草甸为研究对象,通过设置不同放牧制度的试验样区,分析比较了不同放牧区内高原鼢鼠种群密度变化以及土壤紧实度、容重、土壤含水量以及土壤养分变化情况,深入探讨了不同放牧制度对高原鼢鼠和土壤特性的影响。研究结果表明:季节放牧区和自由放牧区的鼢鼠相对种群密度显著高于禁牧区(P0.05);随着土层深度增加,土壤紧实度逐渐增加,土壤紧实度大小依次为自由放牧区禁牧区季节性放牧区;土壤容重大小在0~10cm表层依次为自由放牧区季节性放牧区禁牧区,自由放牧区的土壤容重显著高于禁牧区和季节性放牧区(P0.05);经过禁牧后土壤含水量显著增加;禁牧区的土壤全N、有机质以及速效P的含量均显著高于季节性放牧区和自由放牧区(P0.05)。综上所述,合理的放牧制度是保持生态稳定,维持土壤养分平衡的有效途径,也为保护草地资源和高原鼢鼠的生态防控提供理论依据和参考借鉴。     

禁牧和放牧对祁连山高寒草原秋季大型和中型土壤节肢动物多样性的影响

过度放牧及气候变化引起祁连山高寒草原退化,而禁牧可以恢复退化高寒草原生态系统,但长期禁牧会影响高寒草原地上和地下生态系统结构及其功能。本研究以祁连山西段葫芦沟流域典型高寒草原为研究对象,2021年秋季利用陷阱法和干漏斗法收集了长期围封禁牧和自由放牧区大型和中型土壤节肢动物样品,确定禁牧对高寒草原大型和中型土壤节肢动物多样性的影响。结果表明,禁牧与放牧高寒草原秋季大型和中型土壤节肢动物群落组成明显不同。禁牧与放牧高寒草原相比提高了大型土壤节肢动物的密度、类群丰富度和多样性指数,其中大型土壤动物活动密度在禁牧高寒草原显著高于放牧高寒草原生境;禁牧与放牧高寒草原相比显著降低了高寒草原中型土壤节肢动物的密度、类群丰富度、多样性指数以及螨类和跳虫密度比值（A/C）。不同土壤节肢动物类群对禁牧和放牧的响应模式不同,禁牧与放牧高寒草原相比显著提高了高寒草原蜈蚣、蜘蛛和甲虫的活动密度,降低了蚂蚁的活动密度和跳虫的密度。总之,高寒草原土壤节肢动物群落及主要类群对禁牧和放牧管理的响应十分敏感,其数量及多样性变化可以用于指示高寒草原的放牧管理。     

季节性放牧对典型草原土壤微生物碳氮周转的影响

在锡林郭勒典型草原区,以留茬6cm作为终止放牧依据,探究植物不同生长时期适度放牧对草地土壤微生物碳、氮周转的影响。结果表明:(1)6、8月放牧处理比围封和5~9月放牧提高0~10cm土壤微生物量碳周转率,缩短0~30cm土层的土壤微生物量碳周转时间。(2)6、8月放牧和7、9月放牧处理的0~30cm土壤微生物量碳存在差异,并均相对围封禁牧提高了土壤微生物量碳流通速率。说明在植物生长中后期适度放牧比植物全生长季节放牧,能增加土壤微生物量;放牧对10~20cm土壤微生物量氮流通量表现出积极的增加作用。(3)三种放牧处理提高了10~20cm土层的土壤微生物量氮流通速率。     

放牧干扰对贝加尔针茅草原土壤微生物与土壤酶活性的影响

以贝加尔针茅草原为目标,研究不同程度的放牧干扰对草地土壤微生物数量、土壤酶活性、土壤养分和土壤呼吸的影响及其相互关系,旨在为贝加尔针茅草原生态系统的保护、恢复及重建提供科学依据。结果表明:随着放牧强度的增加,土壤微生物总数量显著降低(P<0.05);各放牧区土壤微生物数量均表现为:细菌>固氮菌>放线菌>真菌;垂直分布为0~10 cm>10~20 cm;随着放牧强度的增加,土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶均显著降低(P<0.05);0~10 cm土层的土壤酶活性均高于10~20 cm;土壤养分含量、土壤含水量随着放牧强度的增加亦显著降低(P<0.05);土壤pH、土壤容重则逐渐增加,在不同放牧压力处理条件下差异显著(P<0.05)。相关分析表明,土壤酶活性与土壤微生物数量、土壤养分含量密切相关,放牧干扰条件下土壤中真菌数量与脲酶活性呈显著正相关(P<0.05),固氮菌数量与脲酶活性达到极显著正相关(P<0.01),转化酶和磷酸酶与土壤全磷含量呈显著正相关(P<0.05)。