高寒草甸群落地表植被特征与土壤理化性状、土壤微生物之间的相关性研究

以青藏高原高寒草甸4种主要草地类型为研究对象,分析了不同植被类型土壤的理化性质、土壤微生物数量、土壤酶活性与生态系统功能间的相互关系。结果表明,不同植被类型群落的土壤特性存在明显差异。藏嵩草沼泽化草甸0～40cm土层土壤容重、土壤含水量、土壤有机质、土壤全氮和土壤速效氮含量明显不同于矮嵩草草甸、小嵩草草甸和金露梅灌丛草甸,土壤物理特性的改变(土壤养分、土壤容重、土壤湿度等)会引起植被组成、物种多样性变化;细菌数量和真菌数量与植物群落地上生物量之间存在显著正相关关系(P＜0.05)、放线菌数量与生物量之间的相关性不显著,不同植被类型的群落生物量影响着土壤微生物数量和组成;不同草地类型植物群落地上生物量与土壤酶活性(磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶等)之间存在显著的正相关关系(P＜0.05),土壤酶活性对土壤有机质、腐殖质等的合成起到了积极作用。土壤酶活性的高低不仅影响了群落生物量,同时也影响群落物种多样性(物种丰富度),土壤酶活性的高低通过影响土壤微生物种类和数量、土壤养分含量,从而间接影响群落物种多样性。     

土壤因子对黄土丘陵区不同利用方式土地丛植菌根真菌多样性的影响

丛枝菌根多样性是土壤生态系统生物多样性的重要组分之一。本研究对豫西黄土丘陵区柠条（Caragana korshinskii）林、刺槐（Robinia pseudoacacia）林、苹果（Malus pumila Mill）园和撂荒地的地表植被、土壤养分及AM真菌多样性进行了测定分析,结果表明,该区共鉴出AM真菌6属31种,球囊霉属（Glomus）为各样地的优势属,地球囊霉（G.geosporum）和摩西球囊霉（G.mosseae）为各样地的优势种。与苹果园地相比,柠条林地、刺槐林地和撂荒地土壤AM真菌的孢子密度分别提高49.49%,39.62%和91.42%（P<0.05）;种丰度分别提高54.10%,68.85%和90.98%（P<0.05）;多样性指数分别提高36.54%,30.77%和53.85%（P<0.05）。AM真菌物种多样性指数与pH和速效磷含量显著负相关（P<0.05）,与有机碳和速效氮含量显著正相关（P<0.05）。土壤养分因子对AM真菌多样性的影响顺序为：速效磷 > pH > 速效氮 > 有机碳 > 全氮 > 全钾 > 全磷。土壤AM真菌多样性受宿主植物多样性和土壤养分因子综合影响。     

黄土丘陵区铁杆蒿群落植被特性及土壤养分特征研究

对黄土丘陵区森林草原带铁杆蒿种群演替变化中不同恢复年限的群落植被特征和土壤养分进行分析,结果表明,随着植被恢复年限增加,群落物种组成不断变化,群落总盖度、地上与地下生物量逐渐增加,群落多样性指数先增加后减小再趋于稳定,丰富度指数缓慢升高但变幅不大,而均匀度指数与多样性、丰富度指数变化趋势相反;土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效钾增加且上层土壤养分恢复较下层块。群落植被因子与表层土壤养分相关分析表明,植物群落总盖度、铁杆蒿盖度、群落物种多样性指数、群落地上与地下生物量与表层土壤(0~20 cm)养分间均呈现正相关关系,铁杆蒿盖度与群落总盖度、表层土壤有机碳、碱解氮间呈显著正相关,与群落地下生物量和丰富度指数(Ma)间的相关性达到极显著水平。群落地上与地下生物量、有机碳和碱解氮间存在显著正相关。群落地下生物量与Ma间存在显著正相关,与土壤有机质、碱解氮达到极显著水平。这说明群落生物量可以在土壤养分因素的作用下得以显著恢复,土地生产力的提高又促进演替的进行。     

围封对晋北赖草草地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响及其与植被多样性的关系

为了明确围封对晋北赖草（Leymus secalinus）草地植物群落及土壤因子的影响,本试验对围封5年的赖草草地植物群落生长季地上生物量和植物群落特征进行连续观测,以及对不同土层土壤理化性质进行分析,结果表明：围封后,草地地上生物量、群落盖度和群落高度显著增加（P<0.05）,Shannon-Wiener指数和Margalef物种多样性指数均高于放牧地;围封草地0~5 cm的土壤容重显著降低（P<0.05）,各土层的土壤pH均显著降低（P<0.05）,10~20 cm,20~30 cm的土层中土壤碳氮比显著高于放牧地,20~30 cm的土层中土壤氮磷比显著低于放牧地（P<0.05）。土壤碳氮比驱动围封样地植物群落的变化,土壤全氮、pH、氮磷比驱动放牧样地植物群落的变化。     

封育对荒漠草原两种植物群落土壤种子库的影响

土壤种子库作为植被的潜在种源,对荒漠草原植被恢复、群落演替具有重要的指示意义。以宁夏盐池县荒漠草原苦豆子群落和芨芨草群落为研究对象,在2种群落封育和未封育的草地上,选取地势相对平坦、环境条件较为一致的25 m×30 m 的4个大的样方进行群落调查;并在4个大的样方内取0~2 cm、2~5 cm和5~10 cm土层的土样,采取种子过筛直接辨认和种子萌发试验来进行土壤种子库的鉴定。分析了两种植物群落封育前后土壤种子库物种组成、种子密度、多样性及相似性等特征。结果表明:封育可提高两种植物群落土壤种子库中物种数目;而对两种植物群落土壤种子库种子密度的影响不同,苦豆子群落种子密度封育内外差异较小,芨芨草群落封育内种子密度显著提高。随着土层的加深,两种植物群落封育内外土壤种子库物种数和种子密度均呈递减趋势,封育后两种植物群落不同土层物种数均有增加,但封育对两种植物群落土壤种子库中种子密度的垂直分布影响不同。封育可提高两种植物群落土壤种子库的多样性、均匀度和丰富度,但两种植物群落土壤种子库的多样性特征对封育的响应不同,芨芨草群落在荒漠草原的稳定性更高。两种植物群落封育内外土壤种子库相似性相对较高,苦豆子群落封育后有向芨芨草群落演替的趋势。     

黄土高原弃耕地植被演替及其对土壤养分动态的影响

弃耕地演替过程中植被和土壤的互动效应对于植被恢复与重建具有重要意义。本研究选择黄土高原不同演替阶段的弃耕地(弃耕时间分别为1、6、12、22年),连续2年调查各弃耕地的物种丰富度、群落地上生物量,测定0~60 cm土层的土壤容重、pH值、土壤有机质和全氮含量,分析弃耕地演替过程中群落地上生物量、土壤理化性质的变化过程和趋势以及植被土壤之间的互动效应。结果表明:1)弃耕地演替过程中,弃耕早期(1~6年)为茵陈蒿+白莲蒿的杂草群落,演替中期(6~12年)为赖草群落,演替中后期(12~22年)为无芒隐子草+短花针茅群落。随着弃耕时间的增加,物种丰富度呈先减少后增加的变化趋势,地上生物量持续增加。2)土壤有机质和土壤全氮在0~10 cm土层中最高,表现出明显的表聚效应;弃耕时间和土层深度对土壤有机质和土壤全氮产生极显著的影响,弃耕时间与土壤有机质和土壤全氮之间均表现为负相关关系,土壤有机质和土壤全氮具有较为明显的时间效应。3)群落地上生物量与弃耕时间呈显著正相关关系,与土壤有机质和土壤全氮二者之间呈负相关关系,弃耕时间对群落生物量产生正效应,土壤有机质和全氮对群落生物量产生负效应。     

三江源地区不同退化程度高寒草原植被与土壤特征分析

【目的】探究三江源不同退化程度高寒草原土壤理化性质与植被之间的关系。【方法】以青海省玛多县不同退化程度高寒草原为研究对象,测定不同退化程度植被群落特征及各土层(0~10、10~ 20、20~30 cm 土层)土壤理化性质(土壤全氮、速效氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、有机质含量、pH 值以及容重),分析影响高寒草地植被群落退化的关键土壤环境因素。【结果】1)随着高寒草原退化的加剧,土壤有机质、全氮、全钾、速效氮、速效磷、速效钾含量均显著降低,土壤容重显著增大;2)草地多样性指数、丰富度、地上生物量逐渐降低;3)草地多样性指数、丰富度、地上生物量与土壤全氮、全钾、速效氮、速效磷、有机质含量呈正相关;4)土壤速效氮与速效磷是影响退化高寒草原植被特征变化的主要因素。【结论】不同退化程度土壤中的速效养分含量较低,成为阻碍牧草生长的限制因子,其中主要受到磷的限制,氮次之。     

黄河三角洲不同植被类型下土壤氮的差异研究

依据柽柳、碱蓬、芦苇、棉田4种植物群落下的土壤样品资料,分析了滨海湿地不同植物群落下土壤全氮、有效氮含量的变化差异,结果表明:(1)蒸腾作用及植物对氮素的需求,导致氮素在根际发生积累,从而柽柳、碱蓬、芦苇、棉田4种植物群落的土壤全氮含量的随着土层深度增加而呈波动降低变化,土壤速效氮的垂直变化与全氮相似,其中,芦苇的波动性最大反映出该群落的土壤养分较丰富,尤其是表层。(2)不同植被覆盖下,表土的全氮、有效氮大小顺序为芦苇>柽柳>棉田>碱蓬,反应了不同植物群落固氮能力的差异;就每个群落0-5cm表土而言,芦苇群落的土壤全氮、有效氮变异性都较大,说明在养分含量较高的群落,更易造成局部土壤理化性质的差异。(3)土壤表层与深层全氮的差比大小顺序为柽柳>芦苇>棉田>碱蓬;而速效氮的相差率为芦苇>柽柳>棉田>碱蓬,反映出高腐殖质层的芦苇群落,0-5cm表层是可供植物利用的无机氮的重要储备库。     

山西关帝山撂荒地植物群落物种多样性研究(简报)

以52个样方调查数据为基础,采用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对山西关帝山撂荒地(撂荒5年)植物群落的物种多样性进行研究,并用方差分析和多重比较的方法研究各群丛之间多样性指数的差异程度。结果表明,1)该撂荒地撂荒5年,属于植被演替初期,多是草本群落,各植被类型的物种多样性指数依次为:黄花苜蓿群丛>芦苇 老鹳草 黄花苜蓿群丛>老鹳草 鹅观草 苦荬菜群丛>紫菀 猪毛蒿群丛>画眉草 芦苇 老鹳草群丛>苦荬菜 猪毛蒿 芦苇群丛>峨参 芦苇群丛>赖草 猪毛蒿 芦苇群丛>水杨梅群丛>直立黄芪 芦苇 猪毛蒿群丛。2)由于群落结构差异大,各群落建群种及伴生种多有不同,对5个物种综合多样性指数进行比较后发现λ、H′优于其他指数。     

不同坡向高山嵩草草甸地上生物量多样性及土壤因子变化

以高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸为研究对象,通过样方法分析了不同坡向上植物群落多样性、地上生物量及土壤养分变化。结果表明:阳坡草地的地上生物量、物种丰富度指数均显著低于阴坡(P≤0.05),土壤有机质、全氮、全磷、全钾、土壤速效氮、速效磷和速效钾均是阴坡>偏阴坡>阳坡>偏阳坡。群落多样性指数(H)与地上生物量呈极显著负相关(P≤0.01),与土壤全氮、土壤速效氮、土壤有机质、土壤速效钾呈显著正相关(P≤0.05)。     

4种豆科植物根际土壤真菌群落特征与土壤理化因子间相关性分析

为探究4种豆科牧草根际土壤真菌群落特征与土壤理化因子间相互关系。利用Illumina HiSeq PE250高通量测序技术分析4种豆科植物扁蓿豆Medicago ruthenicu、紫花苜蓿Medicago sativa、红豆草Onobrychis viciifolia、蚕豆Vicia fabaL.根际土壤真菌多样性，并分析土壤理化性质和土壤真菌优势类群的相关性。结果表明，4种豆科植物根际土壤理化性质差异显著。高通量测序共得到267 532条有效序列和966个OTUs （Operational taxonomic units）。4种植物根际土壤真菌群落Chao1指数为蚕豆>紫花苜蓿>红豆草>扁蓿豆；Shannon指数为蚕豆>扁蓿豆>红豆草>紫花苜蓿。在门分类水平上，子囊菌门（Ascomycota）、球囊菌门（Mortierellomycota）、担子菌门（Basidiomycota）为优势类群。相关性分析表明，土壤真菌多样性与土壤理化因子存在一定的相关性。4种豆科植物根际土壤真菌群落差异显著，土壤全氮、全磷、全钾、速效磷和有机质是影响土壤真菌群落分布的主要环境因素。     

若尔盖高原典型草地灌丛化对植被特征和土壤养分的影响

本文以若尔盖高原高山绣线菊(Spiraea alpina)、管花忍冬(Lonicera tubuliflora)、高山柳(Salix cupularis)三类典型灌丛为研究对象,分析其林下灌丛斑块与邻近草地斑块植被特征和土壤养分差异。结果显示：相较于各自草地斑块,高山柳灌丛斑块内植被总盖度、生物量、丰富度指数、多样性指数、优势度指数均显著下降(P<0.05),土壤全量养分与速效养分含量上升;高山绣线菊灌丛斑块除丰富度指数外各项指数均上升,其中总盖度显著上升(P<0.05),土壤全量养分与速效钾含量均上升,而有效磷含量显著下降(P<0.05);管花忍冬灌丛斑块除丰富度指数外,其余植被特征指标均上升,且土壤全钾、全磷、碱解氮、有效磷、有机质含量同样上升,而土壤全氮与速效钾含量下降。本研究可为不同优势灌木的高寒草地灌丛化控制与利用提供参考。     

黄土丘陵区草灌植被的减沙效益及其特征

利用人工模拟降雨,对白羊草和铁杆蒿草地,柠条和沙棘灌木林地以及对照区(油松林地、裸地和农地)的产沙及其特征进行试验研究。结果表明,影响侵蚀产沙的主要因子有下垫面、坡度、雨强和植被盖度等。草灌植被具有良好的保持土壤功能。不同地类产沙量大小依次为乔木林地<灌木林地<草地<裸地<农地,其宏观产沙比为1:2:3:5 0:150,其产沙比视雨强和坡度而有变化。陡坡农地是侵蚀产沙的主要来源,退耕还林还草是保持水土和减少泥沙的有效措施。坡度和雨强对产沙有显著的影响,其中尤以雨强效应为甚。为有效保持水土,草地植被盖度通常应不低于50%-60%。对草地产沙过程的研究表明,通常降雨初期产沙量较大,以后随着时间的延长而递减,其累积产沙量(R)随着时间(t)的变化符合幂函数方程:R=a+bt^c。     

阅海城市湿地典型植被群落土壤活性有机碳组分分布特征

明确湿地土壤活性有机碳组分分布特征对评价旱区生态效益、实现“双碳”目标等有重要作用。本研究以银川市阅海城市湿地为研究对象,分析城市湿地典型植被群落不同土层土壤有机碳、全氮及活性有机碳的分布特征。结果表明：0～60 cm土层芦苇(Phragmites australis)、茭白(Zizania latifolia)、香蒲(Typha orientalis)、菖蒲(Acorus tatarinowii)及碱蓬(Suaeda salsa)生长区土壤有机碳平均含量分别为2.13,2.99,2.77,3.35和3.15 g·kg^-1。各植被类型下活性有机碳组分中可溶性有机碳变化规律与总有机碳一致。易氧化碳与微生物量碳含量均表现为碱蓬高于其他植被类型。湿地土壤有机碳含量与黏粒呈显著负相关,与全氮呈显著正相关。冗余分析发现植被类型和土层深度差异是影响土壤有机碳及其组分分布的主要因子。该研究表明植被类型会影响湿地的固碳能力,香蒲较其他植被固碳能力更强,而碱蓬生长区碳库稳定性及固碳能力均较弱。     

荒漠草原小叶锦鸡儿灌丛土壤线虫群落研究

本研究比较了小叶锦鸡儿灌丛内外部及不同土层土壤线虫群落特征。结果表明：灌丛内土壤线虫数量和多样性高于灌丛外,且随土壤深度增加均呈下降趋势,土壤线虫群落垂直分布具有明显表聚性。灌丛内表层土自由生线虫成熟度指数最低,这说明灌丛内表层土具有相对稳定的土壤环境;随土壤深度的增加,灌丛内外植物寄生线虫成熟度指数均呈下降趋势。表层土自由生活线虫丰富度最大,富集指数相对较高,结构指数最大,说明灌丛内表层土环境稳定,受干扰程度较低;灌丛内表层土土壤线虫通道指数小于50,其余处理通道指数均大于50,说明灌丛内表层土土壤线虫分解有机物以细菌通道为主。灌丛内食微线虫丰富度明显大于灌丛外,捕食杂食类线虫比例没有显著变化,说明灌丛并未影响土壤食物网的复杂性。小叶锦鸡儿灌丛通过影响灌丛土壤资源影响土壤线虫的群落组成、多样性和功能性。     

川西北沙地植被恢复对土壤碳氮磷及生态化学计量特征的影响

本文以川西北退化草地植被恢复区自然放牧草地(NGG)、围栏封育沙化草地(FEDG)、自然灌丛草地(NS)和人工种植高山柳沙化草地(SCDG)为研究对象,通过植物群落调查与土壤理化性质的测定,探讨川西北自然与人工恢复沙化草地土壤碳氮磷及生态化学计量特征。结果表明,除土壤全磷储量外,所选草地植被类型在0~60cm土层土壤碳、氮、磷的含量、储量和比值都存在显著差异(P<0.05),土壤全磷含量高低顺序为NS>FEDG>NGG>SCDG,除氮磷比(N∶P)外,其余土壤指标高低顺序为NS>NGG>FEDG>SCDG,土壤全磷储量在NS显著高于其它类型(P<0.05)。4类植被类型的土壤全氮和全磷含量及NS和NGG的有机碳含量随土层深度增加而显著降低(P<0.05)。除N∶P外,NGG和NS的土壤碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)都随土壤土层深度的加深而显著降低(P<0.05)。自然灌丛草地比自然草地和人工植被恢复沙地具有更高的土壤养分含量,可作为沙地生态恢复模式进一步优化的参考。     

4种豆科栽培牧草根际土壤细菌群落分布特征研究

为探究高寒地区不同豆科栽培牧草的根际土壤细菌群落分布特征,本试验选取4种豆科栽培牧草扁蓿豆(Melissilus ruthenicus(L.)Peschkova(TrigonellaruthenicaL.))、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、红豆草(Onobry-chis viciifolia)、蚕豆...     

高寒煤矿渣山植被建植年限对土壤细菌多样性的影响

针对高寒煤矿渣山生态恢复问题,选取江仓矿区渣山不同建植年限(1,3,5年)草地土壤为研究对象,测定土壤化学性质、土壤酶活性,利用高通量测序技术分析土壤细菌多样性。结果表明：与建植1年相比,建植5年的土壤养分含量除速效钾以外均显著增加(P<0.05);随建植年限的延长,土壤酶活性均显著增加(P<0.05);建植3年的细菌丰富度与多样性均显著高于建植1年和5年(P<0.05);样地优势细菌门为放线菌门(Actinobacteria)与变形菌门(Proteobacteria),优势菌属为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas);随建植年限的增长,土壤有机质、全氮含量和土壤酶活性等能够显著影响变形菌门、酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度。因此,对江仓矿区进行植被建植能有效提高和改善土壤养分含量、酶活性以及细菌群落丰富度与多样性。     

黄土丘陵区草地土壤脲酶活性特征及其与土壤性质的关系

不同演替阶段植物群落土壤剖面中脲酶的变化趋势是上层明显高于下层,土壤脲酶活性下降较为缓慢均匀,层次之间差别明显。表层脲酶含量最高的186.4mg·kg^-1h^-1,最低的72.1mg·kg^-1h^-1。随着植被的演替发展,酶活性逐步提高,表层所占比例逐步降低。土壤脲酶活性与有机质、全氮、全磷、速效氮呈极显著正相关,与速效钾呈显著正相关,与碳酸钙呈显著负相关。通径分析结果表明:土壤理化因子对脲酶活性直接作用系数的序次为全氮>碳酸钙>有机质>土壤pH>全磷;土壤全氮对脲酶活性的直接通径系数最大,而且它通过有机质和全磷对脲酶的间接效应也很明显,说明它对脲酶活性具有强烈的直接效应和间接效应。有机质对脲酶活性的直接通径系数较小,但有机质通过全氮、全磷对脲酶活性的间接系数却很大,对脲酶活性的影响主要是间接作用;全磷、速效氮和CEC等对脲酶活性直接通径系数都较小,而且通过其它因素对脲酶活性的间接通径系数之和也较小,不是影响土壤脲酶活性的主要因素。