放牧强度对土壤水分影响的对应分析

为了解不同放牧利用强度对荒漠草原土壤水分含量的影响,采用随机区组设计,研究轻度（LG）、中度（MG）、重度（HG）放牧对短花针茅荒漠草原土壤水分含量的影响。不同放牧强度的载畜率分别为O．93（LG）、1．82（MG）、2．71（HG）sheep／（hm^2half year）,放牧羊只数分别为4、8、12只,放牧期为6个月／年。采用对应分析法比较不同放牧强度下近地表层0～10cm、10～20cm、20～30cm土壤的水分含量。结果表明,不同放牧梯度条件下,土壤含水量总体变化规律为LG〉CK〉MG〉HG．不同土层土壤含水量总体变化规律为0~10cm〉20-30cm〉10-20cm。各放牧强度对总特征值贡献率大小趋势为CK〉MG〉HG〉LG。随着放牧强度的增加,土壤含水量差异明显且呈梯度下降趋势。0-10cm土层土壤含水量受放牧强度的影响最大,其次为10～20cm和20～30cm土层．     

放牧强度对土壤物理性状和速效养分的影响

在东北三江平原放牧季6月中旬～9月中旬,设置3个放牧强度即轻度(0.87头牛/hm2),中度(1.42头牛/hm2)和重度(1.94头牛/hm2),以不放牧作为对照,观测不同放牧强度对小叶章草地土壤物理性状和速效养分变化的影响。2010年放牧结果表明:放牧对土壤浅层物理性状产生影响,对土壤深层性状影响微弱。重度放牧强度下土壤含水量0～10cm最低,为42.84%,并与其他放牧处理产生差异(P<0.05);放牧对土壤容重的影响主要体现在0～5cm的土层,与对照相比放牧处理对土壤容重略有增加趋势,放牧对土壤深层容重不能产生显著影响(P>0.05);家畜对土壤有夯实作用,土壤孔隙度随放牧强度增加而降低,重度放牧土壤孔隙度最低,与对照相比降10.8%并与其产生显著差异(P<0.05)。放牧对土壤速效养分的影响表现在,重度放牧降低0～10cm的土层速效氮含量,其他放牧强度对小叶章草地土壤速效氮的影响微弱,各放牧处理间差异不显著(P>0.05);不同放牧强度与对照相比对速效磷含量影响微弱;土壤速效钾含量随放牧强度增加而降低,轻度、中度、重度分别较对照下降1.72%,3.8%和8.2%,但差异不显著(P>0.05),表明放牧对小叶章草地土壤速效养分含量影响微弱。     

短花针茅草原建群植物根部土壤含水量对放牧强度的响应

在短花针茅草原上研究建群植物根部土壤含水量对放牧强度的响应。结果表明:放牧强度的不同导致主要建群植物根部土壤含水量存在一定差异。短花针茅根部土壤含水量在轻度放牧区0～10cm土层较高,围封区10～20cm土层较高,中度和重度放牧区20～30cm土层较高;无芒隐子草根部土壤含水量在围封、轻度放牧区10～30cm土层较高,中度和重度放牧区0～10cm土层较高;冷蒿根部土壤含水量在围封区、轻度放牧区20～30cm土层较高,中度、重度放牧区0～20cm土壤水分较高。     

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。     

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.     

放牧强度对昭苏草甸草原土壤有机质及速效养分的影响

采用小区控制放牧试验,在伊犁昭苏草甸草原上研究了短期放牧条件下轻度、中度和重度放牧对草地土壤有机质、土壤碱解氮、土壤速效磷及土壤速效钾的影响。结果表明,随放牧强度的增加,草地地上生物量呈降低趋势,但各放牧强度间差异不显著(P0.05);同一年度放牧强度间0～10、10～20和20～30cm土层土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾含量差异不显著,但与放牧前比,放牧后0～30cm土层养分含量增减趋势并不一致,体现出年度间的差异性;相关分析表明,0～30cm土层土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾与放牧强度间均无显著相关性,且随着放牧强度的增加,其响应规律存在一定差异性;无论放牧与否,土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾含量均随土层深度的增加呈降低趋势。     

不同季节休牧对三江平原小叶章草甸土壤性状的影响

为了研究不同季节休牧对草地土壤的影响,试验在3个放牧强度下,分别采用春季、夏季和秋季休牧的方法,对三江平原小叶章草甸土壤理化性状进行了分析。结果表明:与放牧相比,不同季节休牧可以降低0～≤5 cm土层的土壤容重(P>0.05),增加>5～≤10 cm土层的土壤容重;春季、夏季和秋季休牧均能显著增加>10～≤20 cm土层土壤中的全氮含量(P<0.05);春季、夏季、秋季休牧均可以显著增加土壤中的铵态氮含量(P<0.05),秋季休牧还能增加土壤中的硝态氮含量;中度放牧强度下,夏季、秋季休牧可以显著增加土壤的速效磷含量(P<0.05);不同季节土壤速效钾含量变化较大,规律不明显。     

锡林郭勒典型草原不同放牧强度下土壤微生物数量的分布特征

比较研究了锡林郭勒典型草原不同放牧强度下土壤微生物数量的分布特征.平板计数的结果表明:在0～10cm和10～20cm土层中,土壤好气性细菌(Aerophilebacteria)和放线菌(Actinomycetes)数量均表现为放牧3d(G3)＞不放牧(G5)＞放牧12d(G1)样地的趋势;好气性细菌数量在0～10cm土层中,放牧3d与放牧12d和不放牧样地之间有显著性差异;在10～20cm土层,放牧3d和不放牧与放牧12d之间有显著性差异.放线菌数量在0～10cm和10～20cm土层中均为放牧3d与放牧12d之间有显著性差异.土壤真菌数量在0～10cm土层中,放牧12d＞放牧3d＞不放牧,其中放牧3d比不放牧增加5.88%.可见,适当放牧有助于土壤微生物数量的增加,而过度放牧会导致土壤微生物数量明显减少.     

温性荒漠草原土壤酶与肥力的关系

为揭示放牧扰动下土壤养分供给水平的变化,对温性荒漠草原冬春季牧场不同放牧强度下土壤酶活性与肥力因子的关系进行了研究.结果表明:放牧区土壤呈弱碱性;随放牧强度的增加,土壤容重增大;除对照区外,各层土壤含水量、全氮、速效氮、有机质和速效磷均随放牧强度的增加而下降,且随土层深度的加深含量有递减趋势;除重牧区20～30cm土层外,各放牧区各土层土壤脲酶含量差异不显著;土壤碱性磷酸酶各放牧区极显著高于对照区(P＜0.01);过氧化氢酶除0～10cm土层随放牧强度的增加有增加趋势外,其他各层均表现LG＞ MG＞CK＞ HG的变化.相关分析表明,3种酶与土壤主要肥力因子间相关显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01),说明土壤酶可以用来表征土壤肥力状况;主成分分析同样得出土壤脲酶和过氧化氢酶活性与土壤肥力之间具有良好的相关性,可以用来指示草原退化与恢复状况.     

黄土高原不同土地利用方式下土壤干层差异

为研究黄土高原不同土地利用方式下土壤干层差异特征,本研究以放牧草地、封育15年草地、15年柠条地和封育30年草地为研究对象,定量分析不同土地利用方式下深层土壤水分特征。结果表明:放牧草地、封育15年草地、15年柠条地、封育30年草地0-500cm土层土壤含水量平均变异系数分别为0.142、0.107、0.067、0.078;土壤干层起始深度分别为80、100、120、360cm;干层厚度分别为380、180、120、100cm;干层内土壤平均含水量分别为9%、8.9%、8.1%、9.7%。4种土地利用类型的土壤剖面均出现了不同程度的干燥化现象,放牧草地和15年柠条地土壤干燥化尤为严重,封育15年草地0-500cm土层土壤含水量显著高于放牧草地(P0.05),封育30年草地0-500cm土层土壤含水量则极显著高于放牧草地(P0.01)。随着封育年限的增加,天然草地土壤含水量显著增加,土壤干层逐渐减轻变薄,向下深移,干层强度下降。     

荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆土壤水分空间分布及入渗特征

本研究选取民勤荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆3个演化阶段:雏形阶段(流动白刺沙堆)、沙堆形成阶段(发育20年,半固定白刺沙堆)和结皮与土壤形成阶段(发育40年,固定白刺沙堆)为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究不同类型沙堆土壤物理属性对水分空间分布及入渗的影响,探索白刺灌丛沙堆土壤水分运行规律,为绿洲荒漠过渡带防护林体系优化配置、绿洲生态安全管理奠定理论基础。结果表明,1)土壤紧实度和结皮厚度:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆。2)表层土壤密度流动、半固定、固定白刺沙堆分别为2.32,2.30,1.95 g/cm³;最大持水量、毛管持水量、田间持水量和总孔隙度大小为:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆,而深层土壤各因子变化不稳定。3)在干旱季节,固定、半固定和流动白刺沙堆分别以0,70,150 cm土层含水量最小,50,130,110 cm土层含水量最大;在多雨季节,表层土壤含水量波动幅度较大,深层土壤含水量基本保持不变。4)不同演化阶段沙堆降雨量与累计入渗量之间存在显著的正相关性(P<0.01)。其中固定、半固定白刺沙堆随降雨事件的发生立即开始入渗,流动白刺沙堆当降雨量达到临界降雨量后才开始入渗。在降雨量相同情况下,当降雨量大于0.12 mm时,累积入渗量依次为:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆。     

放牧、水分和氮素对内蒙古草原土壤团聚体的影响

本研究以内蒙古草原为期十年的长期定位试验地为平台，分别在中度和过度放牧样地添加水分和氮素，研究放牧强度、水分和氮素三因子及其交互作用对土壤团聚体构成比例及稳定性的影响。结果表明：随放牧强度增加，土壤大团聚体含量减少，微团聚体含量增加，团聚体平均重量直径和几何平均直径显著减小，土壤有机碳和全氮含量显著下降；长期水分添加显著增加了过度放牧样地大团聚体含量和土壤有机碳含量，对中度放牧样地无显著影响；长期少量氮素添加显著降低过度放牧样地微团聚体含量，增加大团聚体比重，对中度放牧样地无显著影响。综上，过度放牧会降低土壤团聚体的稳定性；过度放牧样地土壤团聚体的组成对水分和氮素投入的响应比中度放牧样地更为明显。     

不同利用方式对新源县春秋草地土壤理化性质的影响

通过调查确定了新源县则克台镇春秋草地的4种利用方式：打草、自由放牧、分段放牧、划区轮牧,对比分析了不同利用方式下的土壤理化性质。结果表明,自由放牧方式土壤砂粒含量最高,平均达到21.23%,粉粒含量最低,且在10～20 cm土层显著高于划区轮牧方式（P<0.05）。4种利用方式下,土壤容重为1.08～1.26 g·cm-3,土壤没有表现出压实效应。放牧利用方式下土壤有机质、碱解氮、有效磷含量高于打草地,其中,划区轮牧和自由放牧草地土壤有机质含量高于分段放牧方式,自由放牧方式仅使土壤表层碱解氮显著升高,其土壤速效钾和有效磷的含量均低于分段放牧和划区轮牧。因此,划区轮牧和分段放牧是研究区较为合理的利用方式,可防止土壤养分降低。但是,与划区轮牧相比,分段放牧使土壤表层砂粒含量增高,容重增大,有机质含量降低,所以,采用分段放牧时,应适当降低利用强度。     

不同类型白刺沙丘土壤理化性状与微生物相关性研究

利用民勤荒漠绿洲过渡带不同类型白刺沙丘的土壤微生物、土壤理化性状及二者之间的相关性进行研究,旨在探讨白刺沙丘的成土过程,为绿洲生态建设提供基础数据,结果表明,1)固定、半固定和流动沙丘粘粒、粉粒、细砂粒、粗砂粒含量差异较大;土壤养分含量与土壤粘粒、粉粒、细砂粒等细沙物质含量呈正相关性,与粗砂粒含量呈负相关性,表现为土壤养分含量随土壤颗粒的增大,相关性减弱。2)土壤微生物类群数量在半固定沙丘明显高于固定沙丘和流动沙丘。3)过渡带土壤均处于偏碱性状态,有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮、速效钾、速效磷和CaCO₃含量随沙丘发育年代的增加逐渐增加。4)不同年代沙丘中土壤微生物和土壤理化因子均具较好的相关性,尤其是细菌和放线菌与pH值呈显著的负相关关系,土壤有机质含量与三大菌群数量都表现出显著的正相关关系。     

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。     

放牧对草甸草原植被和土壤的影响

应用典型样地法研究了放牧对草甸草原的影响,结果表明:长期重度放牧会导致草地现存量和枯枝凋落物减少,土壤有机质、全氮含量显著降低(P<0.05),土壤容重增大、土壤砂粒增加、土壤呼吸降低。草地植被、土壤各指标间存在显著的相关性,因子分析能够很好地将这些指标缩减为4个主因子,并能够将不同放牧梯度划分开,这对于草地合理利用及保护具有重要的应用价值。     

放牧强度季节调控对荒漠草原土壤风蚀的影响

由超载过牧导致的草地退化是土壤沙化的重要来源,放牧导致的草地风蚀加剧和草地沙化现象已经引起人们的普遍关注。以短花针茅荒漠草原为研究对象,采用完全随机区组设计设置6个放牧处理,对不同放牧处理下草地枯落物生物量、冬春季集沙量及土壤表层粒径等进行研究。结果表明:1)冬春季草地保存枯落物生物量越多,草地的固沙能力越强,适度放牧草地流沙量比重度放牧降低了45.16%;2)随着放牧强度的增大,草地不同粒径流沙量绝对值明显增加,>0.25 mm和<0.05 mm粒径沙粒的比例在重度放牧下较不放牧和轻度放牧高,0.25~0.10 mm粒径沙粒在重度放牧下最低;3)秋季重度放牧能增加草地流沙量,因此荒漠草原放牧利用在秋季应降低载畜率。所以,草地不合理的放牧利用降低了草地防风固沙能力,导致地表粗粒化,荒漠草原冬春季保持不少于32.93 g·m^-2的枯落物,能显著降低草地风蚀,起到很好的固沙作用。     

Grazing Impacts in Vegetated Dune Fields: Predictions From Spatial Pattern Analysis

This study deals with the changes induced by grazing on soil erosion processes in vegetated dune fields of Península Valdés, in the Patagonia region of Argentina. We performed a spatial analysis to assess erosion features’ patterns. Blowouts, used as main indicators of aeolian erosion processes, as well as dune crests, which are susceptible to erosion, were mapped on aerial photographs and images from Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus, in eight paddocks under two grazing conditions: lightly (0.4 sheep · ha⁻¹) and heavily grazed (0.8 sheep · ha⁻¹). From the mapped locations of water points, crests, and blowouts we calculated a spatial statistic (O-ring statistic), which gives the expected intensity of blowouts within the area covered by crests as function of distance away from water points. Additionally, to explore if the density of crests around water points influences the density of blowouts, we estimated the intensity of dune crests in the neighborhood of water points and compared the densities of blowouts among water points with low, medium, and high densities of crests. For the heavy grazing treatment we found highly significant (P < 0.05) aggregation of blowouts around water points with peak densities threefold higher than expected at random occurring between 90 and 210 m. However, the aggregation was only weakly significant for the light grazing treatment and occurred only at distances of about 30 m away from the water point. We found that the impact of grazing on soil stability contrasted among sites with different sensitivity to accelerated erosion. In sites with a high density of dune crests close to water points, wind erosion becomes more intense and the density of blowouts increases. A more sustainable management of these rangelands depends primarily on the conservation of the soils. Therefore, the location of water points in sites not susceptible to accelerated soil erosion would represent a better management strategy of the dune fields of Península Valdés.     

库布齐沙地土壤呼吸及其影响因素分析

土壤呼吸是陆地生态系统物质循环和能量流动的一个最主要环节,也是评价大气中CO2浓度增减和土壤生物活性的重要指标,对半干旱区自然状况下的库布齐沙地土壤呼吸进行测定与分析,结果表明：1）半干旱地区沙地的土壤呼吸速率值与土壤含水量具有相关性,但在小时间尺度上与土壤温度没有相关性;2）半干旱地区沙地的土壤呼吸速率值与土壤细菌数量、土壤固氮菌数量具有相关性,但与土壤真菌数量、土壤放线菌数量没有相关性;3）干旱地区沙地的土壤呼吸速率值与植被地上、地下生物量具有相关性。这些结论将增进人们对半干旱区沙地土壤呼吸及其影响因素的了解,最终更准确地认识陆地生态系统的物质循环和能量流动。     

Grazing Management in Tropical Savannas: Utilization and Rest Strategies to Manipulate Rangeland Condition

Grazing management is important for sustaining the productivity and health of rangelands. However, the effects of grazing management on herbage growth and species composition in the tropical savannas of northern Australia are not well known. In this eight-year study the influences of utilization rate and resting pastures from grazing on vegetation dynamics were measured at three sites in northeast Queensland, Australia. The sites had high, medium, and low soil fertility, and there were two land condition classes (States I and II) at each site. Severe drought occurred during the first four years, but above-average rainfall was received in the second half of the study. High utilization rates reduced biomass, perennial grass basal area, and ground cover. The reduction in biomass was due to both higher consumption and decreased primary production. State I condition plots at the high and medium soil fertility sites were initially dominated by decreaser perennial grasses, but these declined at all utilization levels, particularly the high rate. They were largely replaced by exotic perennial grasses. At the low fertility site there were no exotic grasses, and the decreaser grasses increased in all treatments, with the increases greatest in plots with low utilization or medium utilization plus resting. In the State II condition plots at the high and medium fertility sites, low or moderate utilization, led to an increase in both decreaser and exotic perennial grasses; with high utilization the decreaser perennial grasses declined and were replaced largely by exotic perennial grasses. This study clearly demonstrated that either conservative stocking with year-round grazing or a grazing system that includes some wet-season resting will help maintain land in a desirable state or help facilitate the transition from a less desirable ecological state to one more desirable for pastoral production and rangeland condition.