高寒嵩草草甸植物群落生态化学计量特征研究

N、P是组成有机体的重要元素,以青藏高原玛沁县典型嵩草草甸为研究对象,测定了植物全氮、全磷和土壤有机质、全氮、全磷和全钾,分析了植物N/P、土壤C/N、N/P、C/P等化学计量特征.结果表明:玛沁嵩草草甸植物全氮质量分数范围为17.23g/kg～32.83g/kg,平均值为20.94g/kg;植物全磷质量分数在4.11g/kg～10.32g/kg,平均值为6.09g/kg;N/P在2.18～5.62,平均值为3.56.土壤有机质质量分数为102.60g/kg,全氮为5.68 g/kg,全磷为2.26g/kg,C/N为18.69,C/P为48.03,N/P为2.7.以上结果表明,玛沁嵩草草甸植物主要受N的限制,土壤养分较全国平均水平高.     

添加氮肥对高寒嵩草(Kobresia)草甸群落植物N、P生态化学计量特征的影响

为了探讨尿素对高寒嵩草(Kobresia)草甸植物和土壤N、P养分生态化学计量特征及生物量的影响,试验测定了高寒草甸生物量和植物全氮、全磷、全钾及土壤全氮、全磷、全钾、硝态氮含量。结果表明:在施肥量为450 kg/hm2时,牧草鲜重和干重分别为877.87,341.07 g/m2,显著高于其他处理(P0.05);在施肥量为400 kg/hm2时植物全氮含量最高,为56.53 g/kg,与施肥量为450 kg/hm2时相比差异不显著(P0.05),显著高于其他处理(P0.05);对照处理的植物全磷含量最高;在施肥量为400 kg/hm2时土壤硝态氮含量最高,与施肥量为450,350 kg/hm2相比差异不显著(P0.05),显著高于其他处理(P0.05),对照处理的土壤硝态氮含量最低(0.036 g/kg);与对照相比,各施肥处理下植物氮磷比呈不同程度增加的趋势。说明高寒嵩草草甸植被主要受氮限制,施氮肥能促进植被对氮的吸收,抑制对磷的吸收,提高植物氮磷比。     

添加氮肥对高寒草甸群落生物量的影响

以高寒嵩草(Kobresia)草甸为研究对象,分析了施用硝酸铵对高寒草甸群落生物量、植物养分及土壤养分的影响。结果表明,在施肥量为300 kg/hm~2时,群落植被鲜重和干重为710.40 g/m~2和329.07 g/m~2,均显著高于其他处理。在施肥量为150 kg/hm~2时,高寒草甸植物全氮达到最大值,为0.068 g/kg,此时土壤全氮、土壤全磷和土壤全钾都为最大值。     

长江源区高寒草地土壤有机质和氮磷含量的分布特征

土壤养分是高寒草地生态系统维系健康的基础。本研究分析了长江源区沼泽化草甸、典型草甸、草原化草甸和沙生草地的土壤养分特征,以期为高寒草地合理管理提供理论依据。研究表明,不同类型高寒草地的土壤有机质和全氮含量存在明显的差异,表现为沼泽化草甸典型草甸草原化草甸沙生草地,土壤有机质和全氮含量在各个草地类型内均随着土层深度增加而显著降低(P0.05);土壤速效氮含量为草原化草甸典型草甸沼泽化草甸沙生草地,草原化草甸含量高达65.5 mg·kg-1,而沙生草地含量仅为11.5 mg·kg-1,除沙生草地外,其他草地类型土壤速效氮含量最大值出现在10-20 cm土层;土壤全磷和速效磷含量在高寒草甸不同退化演替阶段及其各土层中差异不显著(P0.05);高寒草甸退化演替过程中,土壤养分各因素间相互影响,其中,土壤全氮、全磷、速效氮和速效磷与土壤有机质之间呈显著正相关关系,土壤速效氮与全氮和土壤速效磷与全磷之间亦呈显著正相关关系,而土壤p H值与土壤各养分之间的相关性均不显著。     

外源氮素添加对高寒草甸植物-土壤养分月际变化的影响

为了探究氮素添加下植物及土壤养分随月际变化的关系。本研究以玉树州称多县高寒草甸为研究对象,设置0(N0),15 g·Nm^-2(N1),30 g·Nm^-2(N2),45 g·N m^-2(N3),60 g·Nm^-2(N4)5个氮素添加水平,测定土壤及植物中铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全氮、全钾、全磷等指标。结果表明：在氮素添加下随月际变化植物地上部分全钾含量、根系全磷、土壤有机碳含量呈增加的趋势;根系硝态氮、速效氮含量,土壤速效氮含量呈先增加后降低的趋势;根系全氮含量,土壤铵态氮、全氮含量呈先降低后增加的趋势;植物地上部分速效氮和全氮含量、根系铵态氮和有机碳含量呈降低的趋势。植物与土壤养分间存在显著正相关及负相关性(P<0.05),但随月际变化规律并不一致。以上结果说明氮素添加下植物养分利用策略及土壤养分供给能力会受到月际变化的影响,且在不同月份变化下植物及土壤养分间的关联性是不同的。     

不同海拔下高寒草甸土壤养分分异趋势及其与地上植物量间的相关性研究

以青海省称多地区高寒草甸6个海拔梯度(4056,4221,4263,4293,4332,4427 m)样地为对象,通过测定土壤养分质量分数,研究了土壤养分随海拔梯度的变化规律及其与地上植物量的相关关系.结果表明:土壤有机质、全氮(N)、速效N、速效磷(P)、速效钾(K)的质量分数随海拔均呈“U”型分异趋势;土壤全P质量分数随海拔梯度的变化相对稳定;土壤全K、全N、速效N、速效K、速效P、土壤有机质的质量分数与地上植物量呈相似的变化趋势,其中,土壤全N、速效K与地上植物量成显著正相关(P＜0.05).土壤全N、土壤有机质、速效N、速效P和速效K是影响地上植物量的第1主成分,土壤全P和全K是第2主成分,累计贡献率为78.77％.     

不同放牧强度下西藏高山嵩草草甸土壤养分的变化

以西藏高山嵩草(Kobuesia tygmaea)草甸土壤为研究对象,分析不同放牧强度下土壤中全氮、全磷、全钾,速效氮、速效磷、速效钾,有机质及p H值的变化。结果表明,随着放牧强度的增加,在不同土层中,全氮、速效氮和速效钾含量减少;而全钾含量随着放牧强度的增加呈现先增加后减小的趋势;重度放牧显著降低了土壤中全氮、速效氮和速效钾的含量(P0.05);随着放牧强度的增加,土壤有机质含量逐渐减少;放牧强度对土壤p H值影响没有显著影响(P0.05)。因此,延迟+适度放牧和适度放牧可以有效地保护草地,防止高山嵩草草甸进一步退化。     

不同形态氮素配比对高寒草甸生物量及养分的影响

为了探讨不同形态氮素配比对高寒草甸生物量及养分的影响,试验采用随机区组设计在高寒草甸上开展铵态氮肥、硝态氮肥不同配比比较试验,测定了植物生物量及土壤养分等指标。结果表明:当只施用铵态氮时,高寒草甸地上生物量、植物全氮含量均为最大值;在铵态氮、硝态氮之比为30∶70(4组)时,植物全磷为最大值;在只施用硝态氮时,土壤铵态氮为最大值;当铵态氮、硝态氮之比为50∶50(3组)时,土壤硝态氮为最大值,且显著高于1组和对照组(P0.05)。同时,高寒草甸施铵态氮与植物全氮、地上生物量呈极显著正相关(P0.01),硝态氮肥则与植物全钾、土壤全磷和土壤铵态氮呈显著相关(P0.05)。     

氮沉降对西藏高山灌丛草甸土壤理化性质的短期影响

氮沉降已经成为全球性的环境问题,为了更好地了解氮沉降对高山灌丛草甸土壤理化学性质的影响,2014年7月,在西藏林芝县布久乡朱曲登村开展人工模拟氮沉降试验,设置4种氮沉降量:对照(CK),0 kg·hm~2·a~(-1);低氮(LN),25 kg·hm~2·a~(-1);中氮(MN),50 kg·hm~2·a~(-1);高氮(HN),150 kg·hm~2·a~(-1)。以NH4NO3作为氮源,每月以溶液方式对草地进行喷施,在模拟氮沉降1年后,采集0~20 cm和20~40 cm土层的土壤,探讨了氮沉降对土壤理化性质的影响。结果表明:不同程度模拟氮沉降对草地有机质、全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K、交换性Ca2+、交换性Mg2+的含量以及可溶性有机碳的含量都有显著影响(P0.05)。在相同处理下,有机质、全N、速效N、速效P、速效K、交换性Ca2+和可溶性有机碳含量均随土层的加深而减少,全P和全K含量随土层的加深而增加。总体上,氮处理显著增加了20~40 cm土壤的有机质、N、P、K、交换性Ca2+和可溶性有机碳的含量,对0~20cm土壤的影响较小。     

高寒草甸地上净初级生产力、物种多样性及土壤因子的关系

为揭示高寒草甸地上净初级生产力与物种多样性指数及土壤因子的关系,通过样方法分析了高寒嵩草草甸物种多样性、地上植物量及土壤养分。结果表明,群落多样性指数(H)与地上植物量呈极显著负相关(P≤0.01),土壤速效氮、速效钾与地上植物量呈显著负相关(P≤0.05),土壤全氮、土壤速效氮、土壤有机质、土壤速效钾与H呈显著正相关(P≤0.05)。主成分分析表明,不同样地差异来源主要是土壤全氮、土壤全钾、土壤有机质、土壤速效氮、土壤速效磷及土壤速效钾,贡献度为49.76%,高于多样性指数的贡献度。这些结果表明,物种多样性指数和土壤养分相互作用,共同影响高寒草甸群落的变化。     

施肥对不同生育期甜高粱土壤养分含量的影响

为了比较不同施肥方式对甜高粱（Sorghum bicolor（L.）Moench）不同生育阶段土壤养分含量及动态变化,本研究以8种不同施肥处理下的农田土壤为研究对象,测定了土壤养分含量,并进行相关性分析。结果表明,不同施肥处理土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全磷、全钾含量从苗期到成熟期的变化趋势基本一致,其中有机质、速效氮含量在成熟期达到最高值。与CK（对照）相比,不同施肥处理下土壤速效钾、全钾、速效氮、速效磷、全磷,有机质含量均有不同程度的提高。氮磷钾配施有机肥（NPKM）处理有机质含量成熟期达到28.58 g·kg^-1,比苗期增幅度为44.61%。氮磷钾配施有机肥（NPK+1.5M）处理全钾、速效氮含量比CK分别提高为49.31%,67.65%。成熟期有机肥（M）处理全磷、速效磷、全氮含量比CK分别提高为271.20%,40.65%,17.39%。NPKM或者M处理不仅可以改善土壤的理化性质,还可以提高土壤养分含量,有机肥料具有叠加效应。     

阳坡——阴坡高寒嵩草草甸地上生物量、多样性及土壤因子变化

以高寒嵩草草甸为研究对象,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:阳坡样地的地上生物量、物种丰富度指数均显著低于阴坡(P0.05),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(P0.01),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(P0.05)。     

祁连山高寒地区不同栽培年限麦宾草对黑土滩土壤特性的影响研究

为研究麦宾草种植后对黑土滩土壤的修复作用,采用空间代替时间的方法,通过测定不同种植年限的麦宾草土壤含水量、容重、pH值、有机碳、全氮、全磷、全钾、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾等土壤理化指标,并计算土壤碳氮磷生态化学计量学特征,分析土壤团聚体结构,探讨麦宾草的种植对黑土滩土壤特性的影响。结果表明:土壤pH值在7.14～7.99间,随着种植年限增加呈先降低后升高的趋势;土壤容重(BD)在0.98～1.44 g·cm~(-3)间,呈降低趋势;土壤碳(SOC)、土壤全氮(TN)和土壤含水量(SM)在不同种植年限间差异不显著;土壤全磷(TP)在种植麦宾草后降低,黑土滩样地最高,为1.07g·kg~(-1);全钾(TK)随着种植年限先增加后降低,种植第二、三年分别为23.61 mg·kg~(-1)和22.25 mg·kg~(-1);速效氮(NH_4~+-N、NO_3~--N)显著增加,速效磷(AP)和速效钾(AK)无显著差异;土壤团粒指数(E_(LT))有减小趋势;土壤碳氮磷化学计量学特征在不同种植年限间无显著差异。麦宾草栽培的2～4年间对黑土滩土壤容重、团聚体稳定性、速效养分有一定的改善作用,但要全面深入的讨论麦宾草对黑土滩土壤的影响,在今后的研究需要从更长的时间尺度评估。     

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)。     

施氮对武功山山地草甸土壤氮素含量、根系生长及氮素吸收的影响

本研究以武功山草甸为研究对象,采用随机区组试验设计,研究不同施氮水平(N0:不施氮;N_1:施氮量75kg·hm-2;N_2:施氮量150kg·hm-2;N_3:施氮量300kg·hm-2)下草甸土壤氮素时空变化规律和草甸植被根系形态特征及其对氮素吸收利用的影响。结果表明:土壤碱解氮含量随着施氮量的增加而增加(P0.05),各施氮处理土壤碱解氮含量随时间推移呈先升高后降低的趋势,并在7-9月间平均值降到最低(N0:111.7 mg·kg~(-1);N_1:140.6mg·kg~(-1);N_2:162.7mg·kg~(-1);N_3:1 169.0mg·kg~(-1));各处理0-20cm土层根系生物量密度由高到低依次为N_3(10.27mg·cm~(-3))N_2(10.02mg·cm~(-3))N_1(8.0mg·cm~(-3))N0(6.28mg·cm~(-3)),根长密度由高到低依次为N_3(20.1cm·cm~(-3))N_2(20.09cm·cm~(-3))N_1(17.2cm·cm~(-3))N0(14.3cm·cm~(-3)),其中N0、N_1和N_2这3个处理差异显著(P0.05);在0-150kg·hm-2的施氮范围内,根系对氮素的积累(N0:13.7kg·hm-2;N_1:23.3kg·hm-2;N_2:31.2kg·hm-2)随着施氮量的增加而显著增加(P0.05)。因此,在武功山草甸施用氮肥时应注意其氮肥施用量(推荐施氮范围为0-150kg·hm-2),避免氮素流失引起环境污染及资源浪费。     

封育和添加牛粪对退化亚高山草甸土壤恢复的影响

为了解封育和添加牛粪措施对退化草地土壤恢复的影响,本研究以滇西北部亚高山草甸为研究对象,进行了延续4年的试验。结果表明,封育、添加牛粪均显著提高了退化亚高山草甸土壤有机质含量(P0.05),且封育下有机质含量高于添加牛粪处理;二者对土壤容重、含水量均无显著影响(P0.05)。封育、添加牛粪对土壤氮磷钾含量的作用有所不同,封育显著提高了0-10cm土层中全氮、全磷、速效钾的含量(P0.05),降低了全钾的含量(P0.05);牛粪处理则显著降低了0-10cm土壤全氮和速效磷的含量(P0.05),对全磷、速效钾的含量没有明显影响(P0.05)。封育和添加牛粪措施之间存在互作效应,共同作用时对0-10cm的全氮、全磷、速效磷的影响最大,对0-30cm土壤的有机质含量则存在累积效应。另外,全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾在土壤中的分布以0-10cm为主,在0-30cm土层中从上往下呈递减趋势。可见,封育和添加牛粪均改善了土壤的养分状况,有利于退化亚高山草甸土壤的恢复。     

施肥与切根对退化羊草草原土壤理化性质和酶活性的影响

从培肥草地土壤肥力的角度,研究了施肥(低氮、高氮、磷、低氮磷、高氮磷)和切根对退化羊草草原土壤理化性质、酶活性的影响,为评价监测研究区农业措施提供科学依据。结果表明:1)施肥和切根对草地土壤有机碳、全磷、C/N、电导率和pH无显著影响,切根处理使土壤全氮含量减少了14.5%。2)切根处理草地的土壤酶活性均高于施肥处理,且脲酶对农业措施的响应更敏感,变化范围为0.82～2.26mg NH_4~+·g~(-1)·3h~(-1)。3)土壤有机碳与全氮、C/N、铵态氮、硝态氮、速效氮之间存在正相关关系,与全磷、电导率、pH、土壤酶活性之间存在负相关关系。因此,施肥和切根可在短期内提高退化羊草草原土壤中的有效养分含量,切根有利于土壤酶活性的提高,从而对草地养分的转化产生潜在的促进作用。     

封育对伊犁绢蒿荒漠草地土壤养分的影响

以新疆伊犁绢蒿属荒漠草地为对象,研究了不同封育年限对草地土壤有机质、土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾的影响。结果表明:随封育时间的延续,土壤有机质、全氮及碱解氮在表层基本呈先降后升趋势,且在封育9年均达到最高值;速效钾与速效磷均呈先降后升再降趋势,且在封育6年达到最大值;全钾与全磷无明显变化趋势。土壤有机质、全氮及速效养分呈现表聚现象,且土壤有机质与全量及速效养分相关性显著。     

呼伦贝尔草甸草原主要功能群植物碳、氮、磷化学计量特征对氮磷添加的响应

刈割是呼伦贝尔草甸草原的主要利用方式,连年打草导致草地养分不断输出,植物生长受到氮磷养分的共同限制。碳、氮、磷是生态化学计量学关注的重点,然而,草甸草原不同功能群植物C∶N∶P化学计量特征对氮磷养分输入的响应规律尚不明确。本研究于2018～2020年在呼伦贝尔草甸草原打草场采用裂区试验设计研究了氮磷添加对土壤和植物碳氮磷含量的影响。结果表明,氮添加显著增加了禾本科植物C含量,对豆科和菊科植物C含量影响较小。氮添加显著增加了各功能群植物N含量并降低了其C∶N,磷添加显著增加各功能群植物P含量并降低其C∶P。氮添加降低了菊科植物P含量,禾本科和豆科植物P含量不受氮添加的调控。氮添加显著提高了各功能群植物N∶P,禾本科植物的响应更敏感,在低氮(N1)处理下即可表现出磷限制。豆科植物在对照处理下的N∶P大于16,生长受到磷限制。磷添加显著降低了各功能群植物N∶P,使得禾本科植物生长氮限制加剧,而豆科植物生长由磷限制转为氮限制。各功能群植物的C∶P和N∶P均与土壤全磷含量显著负相关,与土壤全碳和全氮含量无显著相关性。综上,呼伦贝尔草甸草原植物生长受到氮磷养分的共同限制,建议在打草场养分管理中,氮...     

三峡库区不同土地利用方式下土壤养分含量特征研究

为了研究三峡库区不同土地利用方式下土壤有机质、pH值及土壤养分特征的变化,以重庆市开县竹溪镇选取4种不同的土地利用方式作为研究对象,依次为坡耕地(PG)、人工林(RG)、荒草地(HC)和经果林(JG),在每种土地利用方式上选取3块10 m×10 m样地,每块样地内采用“S”形布设采样,取0~20 cm土样,运用土壤化学分析方法测定土壤pH值、有机质以及氮磷钾等含量。研究结果表明,1)在4种不同土地利用方式下,有机质含量和土壤pH值显著差异,有机质含量情况:人工林(24.99±2.34 g/kg)>经果林(19.71±1.89 g/kg)>荒草地(13.72±1.79 g/kg)>坡耕地(10.20±0.69 g/kg),坡耕地土壤pH值最高达到7.19,人工林最低达到5.67。2)全氮含量范围为0.55~1.38 g/kg之间,人工林与其他3种土地利用方式的碱解氮含量差异显著,土壤全氮含量和有机碳的变化有极显著的正相关关系,4种土地利用方式下C/N没有显著的差异。3)全磷和全钾含量的变化趋势相同,全磷含量范围为0.41~0.59 g/kg之间,经果林全磷含量和人工林有显著差异,两种林地利用方式有效磷和速效钾含量差异不显著,但全钾含量差异显著,含量范围为3.73~21.43 g/kg之间。4)pH值与有机质含量、全氮含量、碱解氮含量极显著负相关,与速效钾显著负相关,与全磷、全钾显著正相关,有机质与全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量极显著正相关性。本研究结果对于在三峡库区采取合理的土地利用方式、施肥方式、土地利用结构调整以及保持和提高土壤肥力、土地生产力有极其重要的意义。