荒漠草原主要植物蒸散对土壤含水量的响应

对荒漠草原不同放牧强度下主要植物的日蒸散量及其根部土壤含水量进行了研究。结果表明,短花针茅根部的土壤含水量随着放牧强度的增加呈增加趋势;冷蒿、无芒隐子草表层根部的土壤含水量随放牧强度的增加变化不大。相同放牧条件下,短花针茅个体日蒸散量相对较大,冷蒿个体日蒸散量相对较小。土壤含水量同植被日蒸散量具有高度的正相关关系。     

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。     

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。     

放牧强度对荒漠草原土壤物理性质及其侵蚀产沙的影响

针对荒漠草原退化已经由植被退化演变到土壤退化的特征,采用野外调查取样和人工模拟降雨相结合的研究方法,探讨不同放牧强度下荒漠草原的土壤紧实度、容重、总孔隙度、水分及其侵蚀量的变化情况,研究结果表明:(1)不同放牧强度下0~10cm土层土壤紧实度受放牧的影响差异显著,且随放牧强度加重而呈明显的增加趋势,对深层土壤的影响有限;(2)0~10cm土层土壤容重差异性显著,且随放牧强度的增加而不断增大,与对照未放牧草地相比,不同放牧强度草地土壤容重增加幅度为5.1%~11.7%;(3)放牧强度对0~20cm深度的土壤含水量影响显著,放牧强度越大,土壤含水量越小,与对照未放牧草地相比,不同放牧强度草地土壤含水量降低12.5%~35.4%;(4)雨强一定时,坡度与放牧强度越大,其土壤侵蚀量明显增加,雨强、坡度条件相同情况下,重度放牧的土壤侵蚀量可达到对照样地4.9~13.6倍;(5)土壤容重与土壤紧实度、土壤总孔隙度之间存在显著正相关,土壤紧实度与不同坡度、降雨、放牧强度的土壤侵蚀量均存在显著正相关,且均为幂函数关系。     

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．     

不同放牧强度和围封对高寒灌丛草地土壤微生物量的影响

以祁连山高寒灌丛草地为对象,研究了不同放牧强度和围封对土壤理化性质、土壤微生物特征的影响。结果表明:随着放牧强度的增大,同一土层微生物量碳、微生物量氮含量、有机碳、全氮含量降低,而pH值升高,土壤含水量在中度放牧区最高,且差异显著(P0.05)。各个放牧强度灌丛草地围封后不同土层微生物量碳、微生物量氮含量、有机碳、全氮含量、含水量均高于放牧处理,pH显著低于放牧处理;同一放牧强度和围封处理,土壤含水量、有机碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮含量均随土壤深度的增加而减少,而pH值随土壤深度的增加而增加。相关性分析表明,土壤微生物量碳与有机碳、含水量呈显著正相关,与pH呈显著负相关。土壤微生物氮与微生物量碳,有机碳、全氮、含水量呈显著正相关,与pH呈显著负相关。过度放牧降低了高寒灌丛草地土壤养分和微生物生物量,围封有利于过度放牧草地土壤养分库及土壤微生物系统的功能恢复。     

放牧强度对浑善达克沙地土壤物理性质的影响

研究了3种放牧强度对沙丘和低地利用单元土壤性质的影响。结果表明：随着放牧强度的增强,低地和沙丘利用单元,粘粒含量下降,砂粒含量增加,土壤颗粒变粗,容重变大,总孔隙度下降;低地利用单元土壤变紧,0～5cm及5～10cm土层含水量下降;阳坡和阴坡紧实度下降,0～5cm土层含水量下降,5～10cm含水量增加。     

青藏高原高山嵩草草甸植物多样性和土壤养分对放牧的响应机制

以青藏高原高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸为对象,研究不同放牧强度对草甸群落植物多样性、土壤化学性状及土壤有效态微量元素的影响,旨在为高山嵩草草甸生态系统保护和恢复提供科学依据。结果表明:随着放牧牦牛强度的增加,高山嵩草草甸群落的盖度、群落物种数、物种多样性、地上生物量均显著降低,重度放牧与对照间差异显著(P<0.05),而适度放牧与对照间差异不显著;放牧对土壤化学性状的影响主要表现为,随着放牧强度增加,0~30 cm土层中有机质、速效氮、全磷和速效磷含量减少,而适度放牧全氮含量与对照间差异不显著。适度放牧下10~20 cm土层中全磷和速效磷含量显著增加,与对照和重度放牧相比差异显著(P<0.05)。不同放牧强度下土壤有效态微量元素Fe,Mn,Cu和Zn的含量差异显著(P<0.05)。不同放牧强度对高山嵩草草甸的土壤有效态微量元素含量影响不同,从高到低依次为Fe>Mn>Zn>Cu。因此,适度放牧是保护高山嵩草草甸植物多样性、维护土壤养分以及提高草地生产力的有效途径。     

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。     

放牧干扰对荒漠草原土壤性状的影响

在宁夏荒漠草原选取围封禁牧(NG)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4个放牧强度,研究不同放牧强度对土壤物理和化学性状的影响。结果表明,放牧干扰对荒漠草原土壤物理和化学性状影响显著。土壤含水量和孔隙度随着放牧强度的增加呈显著降低趋势,而土壤容重和pH值呈线性增加趋势。重度、中度、轻度放牧0～30 cm土壤含水量和孔隙度比围封禁牧分别降低了21.1%,12.0%,4.7% 和 3.2%,2.5%,2.1%。不同放牧强度土壤含水量随着土壤深度的增加均呈显著增加趋势。随着放牧强度的增加,土壤有机碳和C/N降低。重度放牧0～10和10～20 cm土壤有机碳比围封禁牧分别降低了20.6%和14.1%,土壤C/N分别降低了43.4% 和34.1%。土壤全磷、速效磷和全钾含量随着放牧强度增加呈增加趋势,而土壤电导率和全氮含量呈先增加后降低趋势。合理放牧可以改善荒漠草原土壤结构和养分性状,有利于遏制荒漠草原土壤的退化。     

在放牧干扰下冷蒿种群脯氨酸含量的变化

对放牧干扰下土壤含水量、冷蒿体内含水量、脯氨酸含量变化进行的研究结果表明随着放牧强度的增加土壤含水量降低,冷蒿叶片、根中含水量呈下降趋势。在生长初期,随着放牧强度的增加冷蒿叶片内脯氨酸含量迅速积累;生长盛期脯氨酸含量虽随牧压有所增加,但增加的幅度较小;生长末期脯氨酸含量较高,而且随着牧压的增加略有下降。地下部分,脯氨酸含量在牧压梯度间变化较小。相关分析表明,在生长初期和盛期,冷蒿叶片、根的含水量与土壤含水量呈正相关,生长末期不相关。冷蒿脯氨酸含量与植物的含水量呈负相关,在生长初期和末期呈显著负相关,而生长盛期相关不显著;与此不同,在生长初期冷蒿体内脯氨酸含量与土壤含水量呈负相关,在生长末期二者负相关性不显著,这说明随着放牧干扰强度的增加土壤含水量降低,导致冷蒿体内水分胁迫增加,致使脯氨酸开始逐渐积累。而生长末期的降温和群落中植物种间竞争减少,使脯氨酸的积累速度也相应放慢。在放牧干扰下,脯氨酸大量积累,对冷蒿的生存和生长起到了重要的作用,是冷蒿种群耐啃食、耐践踏、逐渐取代禾本科植物而成为退化草原的优势植物的生理基础之一。     

基于主成分分析法的高原鼢鼠栖息地要素选择研究

以祁连山东段高寒草甸栖息的高原鼢鼠为研究对象,在5个不同放牧强度区,连续3年监测高原鼢鼠种群相对密度变化,并调查反映其栖息地特征的主要指标(植被盖度、高度、频度、生物量,地下根系生物量、根系碳水化合物,土壤紧实度、土壤容重、土壤水分)。通过主成分分析法(PCA)分析影响高原鼢鼠栖息地选择的因素,结果得出:土壤水分、土壤紧实度、植被均匀度、地上生物量、放牧强度、土壤容重、地下生物量、根系碳水化合物为影响栖息地特征的主要指标。土壤环境因素(土壤水分、土壤紧实度)对高原鼢鼠栖息地选择的影响比食物资源(地下生物量、根系碳水化合物)的影响重要。     

放牧对荒漠草原土壤和优势植物生态化学计量特征的影响

以宁夏荒漠草原土壤和优势植物为研究对象,分析放牧对荒漠草原生态系统土壤和植物C、N、P化学计量学特征的影响机制。结果表明,土壤C、C∶N、C∶P随着放牧强度的增加呈下降趋势,P呈增加趋势,而N及N∶P呈先增加后下降趋势。不同优势植物N含量对放牧强度的响应存在一定的差异,中度和重度放牧区甘草、砂珍棘豆、山苦荬、牛心朴子N含量明显低于轻度和围封禁牧N含量,牛枝子、短花针茅、中亚白草、刺叶柄棘豆、虫实、猪毛菜、乳浆大戟、骆驼蓬N含量明显高于轻度和围封禁牧N含量,表明适度放牧会显著增加某些物种的N含量;13种优势植物C∶N和C∶P在不同放牧强度下均表现为与N、P的规律相反,且不同优势植物N∶P对放牧强度的响应也存在一定的分异性。优势植物P、C∶P与土壤P、C∶P呈显著正相关,而C、N、C∶N和N∶P与土壤C、N、C∶N和N∶P无显著相关性,说明植物叶片的化学计量特征并非是由土壤养分含量特征直接决定的,而更多是受植物自身遗传特性的影响,体现了荒漠草原优势植物对极端环境具有相对稳定的适应能力。     

放牧强度对草甸植物小叶章及土壤化学计量比的影响

本试验在不同放牧强度下,通过分析东北三江平原小叶章草甸的优势植物和土壤的碳氮磷养分及化学计量比,探讨放牧对生态系统化学计量学特征和养分循环速率的影响机制。试验结果表明,1)随着放牧强度的增加,小叶章活体与立枯物的全氮、全磷含量也随之增加,放牧使小叶章叶的全氮含量明显增加,而茎的变化不显著;0～10 cm土层根系的全碳、全氮、全磷变化比10～20 cm的更敏感;放牧降低了土壤全碳的含量,土壤表层的全氮含量随放牧强度的增加呈先增加后降低的趋势,且以重牧区为最小。2)在6-8月份小叶章全株及叶的C/N值随着放牧强度的增加先降低后升高,且在中牧区降为最小值,茎的C/N值受放牧的影响变化规律不明显,只有在8月份中牧区表现为最小值;3)放牧主要影响土壤表层的理化性状以及所含根系的元素含量,7-9月份随着放牧强度的增加,0～10 cm土壤的C/N值降低;7,8月份0～10 cm土层根系的的C/N值随着放牧强度的增加先降低后升高,且在中牧区为最小值,而N/P值却在中牧区为最大值。     

高寒草甸表层土壤物理性状对短期放牧的响应

为探讨不同放牧强度对高寒草甸土壤物理性状的影响,设重度放牧(HG)、中度放牧(MG)和轻度放牧(LG)3个放牧强度样地,调查放牧样地表层土壤(0~10cm)的土壤容重、孔隙度、土壤饱和含水量、田间持水量、有效含水量并土壤持水和入渗性能。结果表明,LG和MG的初始含水量、毛管持水量与非毛管持水量均显著高于HG,LG的土壤饱和含水量和田间持水量均显著高于HG,但3个放牧强度间土壤容重、孔隙性状、土壤有效含水量和非毛管持水量均无显著变化;入渗曲线高低为LGMGHG,用模型模拟曲线,拟合精度为Horton模型通用经验模型Philip模型Kastiakov模型;初始入渗率、平均入渗率、稳定入渗率和90min入渗总量均表现为LG显著高于HG;土壤入渗性能均与土壤初始含水量、总孔隙度、非毛孔隙度、通气孔隙度、饱和含水量、田间持水量、有效含水量、非毛管持水量、毛管持水量、最大持水量显著正相关,与土壤容重显著负相关,与毛管孔隙度相关性不显著,但初始入渗率与初始含水量、田间持水量、有效含水量及毛管持水量无显著相关性。回归分析表明,土壤通气孔隙度和有效含水量是影响入渗率的限制因子。短期轻度放牧有利于土壤持水和导水,降低土壤物理结构退化风险;Horton模型适用于该区放牧草地入渗过程的模拟。     

青藏高原高山嵩草草甸优势植物营养成分对放牧的响应

以青藏高原高山嵩草草甸优势植物高山嵩草（Kobresia pygmaea）和紫花针茅（Stipa purpurea）为对象,研究不同放牧强度对其营养成分变化的影响。结果表明,不同优势种对放牧响应不同,放牧有利于高山嵩草草甸优势植物钙和磷的吸收,高山嵩草重度放牧下钙与磷含量显著高于适度放牧与对照(零放牧)（P＜0.05）,且适度放牧与对照差异不显著（P＞0.05）。紫花针茅钙含量依次为重度放牧＞适度放牧＞对照,磷含量随着放牧强度的增加,出现先升高后下降的变化趋势;放牧家畜的啃食促进了植物的补偿性生长,放牧粗纤维含量显著低于对照（P＜0.05）;同时放牧增加了高山嵩草草甸优势植物粗脂肪和粗蛋白含量。放牧家畜对草地的影响,加速了牧草-土壤氮循环,促进了牧草对土壤氮的吸收,进而增加了牧草的粗蛋白含量,改善了牧草品质。     

克氏针茅(Stipa krylovii)草原土壤与优势植物碳氮含量对放牧强度的响应

为探究不同放牧强度对土壤和植物的影响,本文以内蒙古阿巴嘎旗克氏针茅（Stipa krylovii）草原为研究区,通过野外采样和室内试验分析了禁牧（UG）、轻牧（LG）、中牧（MG）、重牧（HG）下土壤及优势植物克氏针茅、羊草（Leymus chinensis）和糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）中有机碳、全氮含量和碳氮比及其相关性。结果表明：轻牧草场土壤有机碳和全氮含量显著高于其他放牧草场（P<0.05）,而各放牧强度对土壤碳氮比均无显著影响;与禁牧相比,放牧降低了克氏针茅和羊草有机碳含量,却增加了它们的全氮含量;糙隐子草的有机碳和全氮含量均显著增加（P<0.05）;土壤与植物的碳氮含量均无显著相关性。因此,从提高土壤与植物碳氮含量方面考虑,轻度放牧是克氏针茅草原适宜的放牧强度,禁牧并非合理的利用方式,但应避免重度放牧。