三江源区高寒草甸草场植被和土壤对外源氮素输入的响应

为了探究不同形态氮素在高寒草甸中的分配及利用情况,本研究以玉树州称多县的高寒草甸为研究对象,利用15 N标记技术,设置对照(N0)、铵态氮(N1,(15 N H4)2 SO4)、硝态氮(N2,Ca(15 NO3)2)、酰胺态氮(N3,CO(15 N H2)2)四种处理,测定不同形态氮素添加下植物和土壤中的全氮及氮素回收...     

退化高寒草甸植被与土壤特征

对甘肃省天祝县4个退化梯度高寒草甸的植被特征和土壤养分特征进行了研究。结果表明,随着退化程度的加剧,草地地上生物量、植被高度、盖度、土壤有机碳、全氮、全磷和土壤含水量都显著降低(P0.05),重度退化草地土壤容重显著升高(P0.05)。草地植物群落发生明显退化演替,矮生嵩草(Kobresia humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)和垂穗披碱草(Elymus nutans)的优势种地位被珠芽蓼(Polygonum viviparum)所替代,物种数由未退化样地的19种减少到重度退化样地的7种,退化指示类毒杂草生物量比例逐渐增加,由9.77%上升到62.93%。草地的退化程度会影响草地的植被特征和土壤养分特征,应根据不同退化阶段采取不同的恢复治理策略。     

不同氮肥及施氮水平对称多县高寒草甸生物量和养分的影响

为提高称多县高寒草甸草场牧草产量、完善牧草营养施肥技术,采用随机区组试验,以硫酸铵、硝酸钙和尿素为试验材料,探讨不同形态氮肥及施肥水平对称多县高寒草甸地上植物量、植物养分及土壤养分的影响。结果表明:硫酸铵处理的高寒草甸地上植物量、植物全氮、土壤全氮、土壤铵态氮均显著高于尿素处理和对照(P<0.05);当硫酸铵施用量为200 kg·hm^-2时,地上植物量、植物全氮、土壤全氮均为最大值。相关性研究表明硫酸铵与植物全氮、土壤铵态氮和地上植物量成显著正相关。主成分分析表明,硫酸铵和土壤铵态氮为第一主成分。因此确定施用硫酸铵后称多县高寒草甸增产效果最明显,尿素增产效果次之,硝酸钙效果非佳。施肥量以200 kg·hm^-2为最适施肥量。     

三江源区高寒草甸退化对土壤养分和土壤酶活性影响的研究

研究了三江源区高寒草甸退化对土壤养分和土壤酶活性造成的影响,结果表明:在极端环境下高寒草甸退化对土壤有机质和全氮含量的影响一致,随着退化程度的加重出现先升高而后降低的现象,重度退化阶段土壤表层含量降低,中下层土壤含量升高;全磷的含量先随着退化加剧降低,在重度退化阶段升高;退化导致土壤全钾含量降低.速效养分含量的变化也不相同:速效氮的含量在轻度和中度退化阶段降低,在重度退化阶段升高;速效磷的含量呈升高趋势;速效钾的含量先升高后降低.草甸退化使土壤脲酶和蔗糖酶活性出现了显著变化(P<0.05),脲酶活性在不同土层间差异显著(P<0.05),蔗糖酶没有表现出土体层次性差异;相关分析表明,高寒草甸的土壤酶活性与营养成分含量之间相关不显著.     

外源氮素添加对长江源区高寒沼泽草甸土壤养分及植物群落生物量的影响

为探讨氮沉降对高寒沼泽草甸土壤养分及其群落生物量的影响,本研究对风火山地区3种氮添加处理下（0,5和10 g N·m^-2·a^-1）土壤养分及植物群落生物量展开研究。结果显示：外源氮素添加使得沼泽草甸土壤趋向酸化、土壤有机碳及全氮含量发生改变,显著影响了植物对土壤养分的吸收利用,除繁殖期土壤有效氮显著增加外,其他时期显著降低;外源氮素添加使得群落地上生物量增加,总生物量与地下生物量除返青期显著增加外,其他时期明显减少;整个生长季地下生物量的分配比例随施氮的增加而下降;土壤有效氮含量与植物群落生物量及其分配均显著相关（P<0.01）。综上所述,长江源区高寒沼泽草甸土壤有效氮和植物群落生物量对土壤氮素状况的变化反应敏感,在有效养分匮乏的高寒沼泽草甸添加氮素能够促进植物地上部分的增长,从而改变其自身光合产物的分配模式。     

氮素添加下短期内高寒草甸生物量与养分间的关系

以玉树藏族自治州称多县高寒草甸为研究对象,采用随机区组试验设计,设置4个氮素添加水平,分别为不添加(N0)、15 g N/m²(N1)、30 g N/m²(N2)、45 g N/m²(N3)。通过测定植物生物量、植物及土壤养分等指标,探究生物量和化学计量特征对氮素添加的响应。结果表明：氮素添加后生物量与养分化学计量间存在显著相关性,其中氮素添加后植物地上部生物量与植物地上部氮含量呈极显著正相关(P<0.01),与植物地上部氮磷比呈显著正相关(P<0.05),与植物地上部碳氮比呈极显著负相关(P<0.01);植物总生物量与植物地上部碳氮比呈极显著正相关(P<0.01),与植物地上部氮含量呈极显著负相关(P<0.01),与植物地上部氮磷比呈显著负相关(P<0.05);而根系生物量与植物养分及土壤养分间无显著相关性。在氮素添加下植物生物量主要受植物地上部氮含量、氮磷比和碳氮比等影响。综上所述,施氮能通过改变土壤和植物养分含量以及化学计量特征进而影响植物生物量。     

不同形态及配比的氮素对高寒草甸植物生长高度和生物量的影响

为探索提高青藏高原高寒草甸草地生产力的科学施肥途径,通过小区施肥试验,研究添加不同形态及配比的氮素对称多县高寒草甸植物生长高度和生物量的影响。在2013年添加氮素的当年,选用的9个物种的生长高度对添加不同形态氮素及配比处理的响应表现出多元特征;除有机态氮外,铵态氮、硝态氮、酰胺态氮3种形态的氮素对禾本科、莎草科、杂类草的平均草丛高度有显著影响（P<0.05）,不同形态氮素添加对禾本科、莎草科、杂类草功能群以及群落总生物量影响显著（P<0.05）,但铵态氮和硝态氮的不同配比间差异不显著。     

高寒草甸白蘑菇圈与圈外植物及土壤的比较

１９９４年测定了高寒草甸白蘑菇圈与蘑菇圈外植物的地上生物量、营养成分和土壤养分。结果表明：蘑菇圈带上的植物地上唾笺量比蘑菇圈外高２１５％；植物粗蛋白含量高５６％；土壤速效氮和速效磷含量分别高２１％和５８％。     

黄河源区高寒草甸不同植被生物量及土壤养分状况研究

为了给黄河源区原生草地植被的科学管理及退化草地的治理提供理论依据,对青海省玛沁县藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸,山生柳(Salix oritrepha)灌丛草甸及小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸物种多样性、生物量及土壤养分状况进行比较研究。结果表明:不同植被类型植物群落多样性指数、物种丰富度指数、均匀度指数、生态优势度指数均为山生柳灌丛草甸>小嵩草草甸>藏嵩草沼泽化草甸。各群落生物量差异明显,地上、地下总生物量均为藏嵩草沼泽化草甸>山生柳灌丛草甸>小嵩草草甸(P<0.05)。藏嵩草沼泽化草甸土壤养分含量最高。小嵩草草甸和山生柳灌丛草甸各土壤层养分含量随土壤深度的增加呈下降趋势,pH值呈上升趋势,而藏嵩草沼泽化草甸却表现出相反的趋势,即随土壤深度的增加各层养分含量呈上升趋势,pH值呈下降趋势。     

短期增水对高寒草甸补播草地植被群落和土壤养分的影响

为探究全球气候变化导致的青藏高原降雨增加对退化补播草地植被群落和土壤养分变化产生的影响,本试验依据当地植被生长季（5-9月）多年平均降水量对人工草地设置了5种增水处理,即增水6.25%（W1）,12.5%（W2）,25%（W3）,50%（W4）以及不增水（CK）来研究不同增水对植被和土壤的影响。结果表明：短期增水可以有效增加高寒草甸生长季植被地上生物量和盖度,增水50%处理下生物量增产最高,可达200%;增水显著提高生长季初期（6月）植被物种丰富度指数,但对Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数的影响较小;不同增水处理下土壤微生物碳、土壤有效磷、土壤铵态氮、硝态氮等速效养分差异显著,增水量较多（W3,W4）处理下微生物碳含量较高。增水对土壤有机质、全氮、全磷含量有一定影响,但与对照处理差异不显著。可见,在高寒草甸进行短期增水处理可以显著提高植被生物量和盖度,在50%的增水处理下影响最为明显,各梯度增水处理对不同土壤养分类型的影响不一,但总体上促进了土壤养分的累积。     

枯落物添加对三江源区退化高寒草甸土壤碳矿化的影响

为明确高寒草甸退化后植被群落结构改变对土壤碳矿化特征的影响,以不同退化梯度高寒草甸表层土壤为研究对象,通过室内恒温培养203 d研究了不同功能群枯落物添加对土壤有机碳矿化的影响。结果表明：随退化程度加剧,土壤有机碳累积矿化量呈先增加后降低的非线性响应趋势;枯落物添加分别显著增加了未退化、轻度退化、中度退化以及重度退化草甸土壤有机碳的累积矿化量约102.04%,58.71%,70.68%和181.32%,但同一退化梯度不同枯落物添加对土壤有机碳累积矿化量的影响不存在显著差异。进一步分析发现,随着培养前土壤有机碳、总氮含量以及pH值的增加,土壤有机碳矿化累积量呈先增加后降低的趋势,而枯落物添加可以改变土壤有机碳矿化累积量对土壤本底碳氮含量以及pH值的响应程度。总之,三江源区退化高寒草甸植被群落结构的改变显著影响了土壤有机碳矿化特征。     

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。     

不同调控措施对中度退化高寒草甸植被及土壤理化性质的影响

为探究退化草地植被和土壤理化性质对不同调控措施的响应,本研究以中度退化高寒草甸为研究对象,采取春季休牧(T1),春季休牧-划破草皮(T2),春季休牧-划破草皮-施肥(T3),春季休牧-划破草皮-播种(T4),春季休牧-划破草皮-施肥-播种(T5)措施,以中度退化高寒草甸为对照(CK),探讨各调控措施下植被与土壤理化性质...     

青海高寒天然草地施氮肥试验

采用氮肥单因子试验研究了施用氮肥对高寒草甸的增产效应.结果表明：就两年累积增产效应而言,施肥量为37.5kg/hm^2时,单位尿素可获得地上总生物量的最大增产量为27.84 kg,而当施肥量为225kg/hm^2时,禾本科牧草可以获得单位尿素的最大增产量为17.48kg.综合考虑两年草地总生物量、优良牧草生物量的变化,认为天然高寒草甸草地施氮量为225 kg/hm^2时可以获得最大禾草产量及单位尿素最大增产量,有利于退化天然草地向良性方向发展.     

青海高寒天然草地施氮肥试验

采用氮肥单因子试验研究了施用氮肥对高寒草甸的增产效应。结果表明:就两年累积增产效应而言,施肥量为37.5kg/hm2时,单位尿素可获得地上总生物量的最大增产量为27.84 kg,而当施肥量为225kg/hm2时,禾本科牧草可以获得单位尿素的最大增产量为17.48kg。综合考虑两年草地总生物量、优良牧草生物量的变化,认为天然高寒草甸草地施氮量为225 kg/hm2时可以获得最大禾草产量及单位尿素最大增产量,有利于退化天然草地向良性方向发展。     

季节性放牧对甘南高寒草地植被和土壤理化性质的影响

为研究季节性放牧对高寒草地植被及土壤理化性质的影响,本研究在甘南玛曲县选取典型的季节性放牧和围封样地,从植被的群落组成、物种多样性及土壤理化性质等角度来评估季节性放牧对草地健康状况的影响。结果表明：与围封样地相比,季节性放牧样地植被盖度由90.5%降至79.1%,植被高度显著降低了44.1%,密度显著降低了49.5%（P<0.05）。季节性放牧减少了优质牧草的数量,增加了毒草的数量;同样减少了一年生、两年生草本的数量,增加了半灌木的分布。季节性放牧提高了高寒草地植被的Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与均匀度指数。与围封相比,季节性放牧使得土壤中的有机碳含量显著降低了28.3%,而全氮含量显著升高了27.5%（P<0.05）。本研究将有助于准确认识季节性放牧对高寒草地的影响,为甘南地区草地生态修复提供科学依据。     

不同程度退化草地生物量的分布模式

以高寒矮嵩草草甸为研究对象,分析了不同程度退化草地地下和地上生物量的变化。结果表明:地下和地上生物量随着草地退化程度的加剧而下降;地下生物量主要分布在0~10cm的范围内,随着草地退化程度的加剧,植物根系有向表层聚集的趋势;植物群落组成中,莎草和禾草地上和地下生物量均呈现下降的趋势,而杂类草则表现出逐渐增加的趋向;轻度和中度退化草地总地上生物量远低于地下生物量,重度和极度退化草地则相差较小,特别是在极度退化草地,地上生物量与地下生物量十分接近。     

多梯度氮磷添加对高寒草甸植物群落生物量与氮磷含量的影响

为研究不同梯度氮、磷单独及混合添加对高寒草甸植物群落生物量、植物养分含量及化学计量比的影响,本实验分析了青海省门源县典型高寒草甸植物群落地上总生物量,功能群水平地上生物量,植物全氮、全磷含量及氮磷比对多梯度氮、磷添加的响应情况。结果表明：氮、磷添加均对群落地上生物量影响极显著(P<0.001);氮添加对禾草类和豆科生物量影响极显著(P<0.001);磷添加对禾草类和莎草类生物量影响极显著(P<0.001);氮磷交互作用对豆科和莎草类生物量影响显著(P<0.05)。群落水平上,氮添加显著提高了植物全氮含量,对植物氮磷比(N∶P)有正效应,磷添加显著提高了植物全磷含量,对植物N∶P有负效应,植物全磷对N∶P的负效应大于全氮对N∶P的正效应。本研究表明氮、磷添加可能会使高寒草甸植物群落组成和植物养分含量发生改变,植物群落逐渐向禾草类发展;此外,高寒草甸植物生长趋向于受氮磷共同限制。