紫花苜蓿与3种多年生禾本科牧草轮作的土壤养分生长季动态比较

为研究紫花苜蓿与多年生禾本科牧草轮作对土壤养分的影响,以5龄紫花苜蓿(A)为前茬,设紫花苜蓿-草地早熟禾(AK)、紫花苜蓿-无芒雀麦(AS)、紫花苜蓿-苇状羊茅(AT)3种轮作模式,以连作紫花苜蓿(AA)为对照,研究了不同处理在生长季土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷含量的动态变化.结果 表明:0～20 cm土层,...     

紫花苜蓿与3种多年生禾草混播草地的土壤养分特征

为了探究紫花苜蓿(Medicago sativa)与不同禾草混播草地的土壤养分分布与积累规律,将紫花苜蓿与无芒雀麦(Bromus inermis)、草地早熟禾(Poa pratensis)、苇状羊茅(Festuca arundinacea)均分别按1∶2、1∶1和2∶1比例进行同行混播,研究混播组合和混播比例对0–20 cm和20–40 cm土层土壤养分特征的影响。结果表明,1)较苜蓿单播,紫花苜蓿与3种多年生禾草混播对浅层(0–20 cm)土壤有机质、速效钾、碱解氮、速效磷、全磷的积累有显著的促进作用(P 0.05)。2) 3种混播组合中,紫花苜蓿+无芒雀麦改善土壤肥力的效果优于其他两种混播组合。0–40 cm土层紫花苜蓿+无芒雀麦更有利于土壤有机质、氮素、磷素养分的积累,而紫花苜蓿+草地早熟禾混播对于钾素的积累效果更明显。3)混播比例的变化对浅层的速效磷、全磷,深层土壤有机质、碱解氮影响显著(P 0.05),增加苜蓿的比例,土壤养分含量增加。3种混播比例中,0–20 cm土层紫花苜蓿+无芒雀麦配比处理1∶1和20–40 cm土层紫花苜蓿+无芒雀麦配比处理2∶1较其他两个比例混播更有利于速效养分的积累;0–20 cm和20–40 cm土层紫花苜蓿+草地早熟禾配比处理1∶2土壤速效钾、全钾含量最高,2∶1土壤碱解氮、全氮、全磷含量最高,而紫花苜蓿+苇状羊茅配比处理2∶1土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效养分含量均高于其他两个比例混播。4)空间分布上,随着土层加深,除草地早熟禾单播和紫花苜蓿+苇状羊茅配比处理土壤全钾出现深层高于浅层现象外,其余所有混播处理土壤养分含量均为浅层高于深层,呈现养分表聚性现象。     

紫花苜蓿与草地早熟禾轮作牧草的养分变化特征

以甘农9号紫花苜蓿(Medicago sativa cv.Gannong No.9)和海波草地早熟禾(Poa pratensis cv.Haibo)为材料,设置草地早熟禾-紫花苜蓿(PA)、紫花苜蓿-草地早熟禾(AP)轮作处理,以草地早熟禾-草地早熟禾(PP)、紫花苜蓿-紫花苜蓿(AA)为对照,进行了建植第2年的观察试验,测定粗蛋白含量(CP)、中性洗涤纤维含量(NDF)和酸性洗涤纤维含量(ADF),计算相对饲喂价值(RFV),研究紫花苜蓿与草地早熟禾轮作的养分变化特征。结果表明:在PA模式下1～4茬紫花苜蓿的CP含量平均值和RFV平均值分别较AA模式高12.80%、21.59%,而NDF含量平均值和ADF含量平均值分别较AA模式低9.05%、17.33%;在AP模式下1～3茬草地早熟禾的CP含量平均值和RFV平均值分别较PP模式高25.36%、15.73%,而NDF含量平均值和ADF含量平均值分别较PP模式低11.22%、7.49%。不同处理下第2茬和第3茬的紫花苜蓿CP含量和RFV值均高于第1茬和第4茬,而第3茬高于第2茬,NDF含量和ADF含量均表现为与其相反;在不同处理下草地早熟禾的CP含量和RFV排序由高到低均为,第1茬第2茬第3茬,而NDF含量和ADF含量均表现为与其相反。因此,在牧草生产实践中应该广泛的实施轮作方式,抓好第1茬和第4茬紫花苜蓿以及第3茬草地早熟禾的田间管理,是获得最优质牧草的关键。     

贺兰山西坡不同海拔梯度草地土壤氮特征

以阿拉善左旗境内贺兰山中段(西坡)及山前地带不同海拔下的草地为研究对象,分析不同海拔梯度下草地土壤全氮的分布特征及其与气候因子、植被特征和土壤特性的关系.结果表明,土壤全氮含量随海拔的降低而逐渐降低,在典型草原中沿土壤垂直剖面依次降低,在高寒草甸、荒漠化草原和草原化荒漠0～20与20～40 cm土层中差异不显著,但高于40～60 cm土层.在海拔1 360～1 380 m草原化荒漠的5个样地上,由于放牧利用程度和植被类型的不同,0～20 cm土层土壤氮的含量变幅在0.022 8%～0.034 7%.0～20,20～40和40～60 cm土层土壤全氮含量与年降水量、植被盖度、草地生产力、土壤含水量、有机碳含量和<0.05 mm颗粒含量呈极显著正相关,与年均温、土壤pH值呈极显著负相关(P<0.001).偏相关分析显示,影响0～20 cm土层全氮(TN)含量最主要的因素是植被盖度(C)和年降水量(AP),相关方程是TN%=0.002 040 C 0.000 585 AP-0.076 800;而影响20～40 cm土层全氮含量的最主要因素是草地生产力(B),与土壤全氮回归方程为TN%=0.001 6 B 0.024 7.而各环境因素中影响土壤全氮含量最主要的因素,0～20 cm土层为土壤有机碳和年降水量,20～40 cm土层主要受土壤有机碳的影响.     

黄土高原云雾山草地土壤有机碳、全氮分布特征

2007年11月28日-12月1日对云雾山4类天然草地,以及不同生长年限的人工紫花苜蓿(Medicago stativa L.)草地、沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)灌木、农田进行土壤有机碳、全氮分布分析,以期为该地区的草地生态系统的合理利用和减排温室气体提供科学依据。结果表明:土壤有机碳、全氮含量的排序为:天然草地(人工草地(灌木(农田。对0~40 cm土壤每10 cm土层土壤有机碳、全氮含量测定发现:除9年生人工苜蓿草地在20~30 cm土层的有机碳含量相对10~20 cm无降低外,其他均表现为随土层深度的增加而依次降低。有机碳、全氮含量天然草地10~20,20~30,30~40 cm,以及5年、7年、9年人工草地土层之间差异水平基本达到显著水平。天然草地和人工草地土壤有机质含量与其全氮含量呈极显著线性相关(P<0.01)。人工草地土壤有机碳,全氮含量随种植年限增长而增加,全氮含量增加程度大于有机碳。因此,云雾山天然草地有机碳、全氮含量最高,人工草地随着生长年限的延长也是碳氮积累的过程,农田含量最低,天然草地在碳氮储存方面发挥着更积极的作用。土壤有机碳、全氮在土壤表层(0~10 cm)含量最高,在云雾山地区通过退耕还草,加强植被恢复管理,有利草地生态系统的健康发展。     

开垦种草对高寒草甸土壤理化性质的影响

对玛曲高寒草甸天然草地及开垦种草8年和20年草地土壤理化性质进行了比较研究。结果表明,土壤含水量天然草地显著高于开垦种草8年草地;土壤容重0～10 cm土层天然草地显著高于开垦种草20年草地;0～60 cm土层土壤有机碳含量天然草地显著高于开垦种草草地,比开垦种草草地高38.66%。土壤全氮、速效氮、全磷和速效磷含量天然草地显著高于开垦种草草地。土壤全氮、速效氮和全磷含量随开垦种草年限增加逐渐下降。各样地土壤全氮、速效氮与土壤有机碳呈显著正相关关系。     

紫花苜蓿与多年生黑麦草不同种植模式下沙化土壤碳、氮含量和酶活性研究

通过豫北地区连续6年定位试验,以沙化裸地为对照,研究了紫花苜蓿单播、多年生黑麦草单播、紫花苜蓿与多年生黑麦草混播3种种植模式下土壤碳、氮含量和相关土壤酶活性,并分析了其间的相互关系。结果表明:与沙化裸地相比,0~40cm土层3种种植模式下土壤碳、氮含量均不同程度地增加。其中,土壤有机碳含量表现为紫花苜蓿与多年生黑麦草混播模式下最高,为9.17g/kg;土壤全氮和碱解氮含量表现为紫花苜蓿/多年生黑麦草混播和紫花苜蓿单播模式下最高,且二者之间无显著性差异(P>0.05);紫花苜蓿/多年生黑麦草混播模式下土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、淀粉酶和纤维素酶活性最高,分别比沙化裸地增加266.80%、87.79%、49.96%、433.26%和232.38%;相关性分析表明,土壤有机碳分别与蔗糖酶和淀粉酶呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)正相关,土壤碱解氮与脲酶呈显著正相关(P<0.05)。因此,试验中蔗糖酶、淀粉酶和脲酶可表征土壤碳、氮特征。由此认为,相对于沙化裸地,豫北地区经6年人工草地建植,土壤碳、氮含量以及相关土壤酶活性有效提高,以紫花苜蓿/多年生黑麦草混播为最佳的种植模式。     

不同草地利用方式对土壤有机碳、全氮和全磷的影响

以青海省共和县塔拉滩封育芨芨草(Achnatherum splendens)草原、过牧芨芨草草原、取土坑、人工草地和农田为研究对象,对不同利用方式及不同深度下土壤有机碳、全氮、全磷含量进行了分析研究。结果表明:0～10cm和10～20cm土层土壤有机碳含量顺序均为封育芨芨草草原>退化过牧芨芨草草原>取土坑>农田>人工草地,说明退化和开垦均导致表层土壤有机碳含量的下降。在同一土层内,农田和人工草地(退耕地)的有机碳含量差异不显著(P>0.05)。在0～10,10～20和20～40cm的3个土层,农田的全氮含量最高,人工草地次之,主要是由于人为施加氮肥和翻压枯草等因素造成,取土坑的全氮含量最低;同时,0～40cm的土层,封育芨芨草草原的土壤全氮含量高于退化过牧芨芨草草原,40～80cm的土层,封育芨芨草草原的土壤全氮含量低于退化过牧芨芨草草原,说明封育使土壤上层的全氮含量增加,而草原退化导致氮向下层转移。全磷含量的变化规律与全氮相似。各草地的有机碳、全氮和全磷含量随土壤深度增加而下降。     

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。     

沙地苜蓿种植年限对土壤速效钾与碱解氮含量的影响

通过测定不同种植年限紫花苜蓿地土壤中速效钾和碱解氮的含量,分析了速效钾和碱解氮在原生质土壤与人工种植地土壤在耕层的垂直分布以及根际土与非根际土中含量的变化状况。结果表明:种植紫花苜蓿时间越长,对土壤速效钾和碱解氮含量影响越大,紫花苜蓿地土壤速效钾和碱解氮含量在耕层呈垂直下降趋势,相同种植年限根际土与非根际土速效钾和碱解氮含量差异明显,原生质土与人工种植紫花苜蓿地土壤速效钾和碱解氮含量差异明显。随着种植年限的增加速效钾和碱解氮含量均呈现升-降-升趋势。速效钾含量整体表现为:2年生5年生4年生3年生1年生原生质土,碱解氮含量整体表现2年生5年生3年生1年生4年生原生质土。不同生长年限土壤中速效钾和碱解氮的变化幅度较大,垂直方向上随着土层深度的增加,各生长年限土壤养分均呈降低趋势,表现出明显的"表聚性",并且各生长年限土壤养分以0~20cm土层含量最多。     

尕海湿地退化演替过程中土壤氮组分的变化特征

为了研究尕海沼泽化草甸湿地随退化程度的加剧氮素的分布特征,对该区域4个退化演替阶段,即未退化(UD)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)和重度退化(HD)的4个土层深度(0～10 cm、10～20 cm、20～30cm和30～40 cm)土壤的全氮、速效氮、微生物量氮及亚硝态氮含量进行了测定.结果表明:不同阶段0～40 cm土层全氮、亚硝态氮、微生物量氮和速效氮含量均值均按照UD、LD、MD、HD的顺序降低.0～10 cm和30～40 cm土层HD的全氮、速效氮含量分别显著低于UD 15.28％ 和2.33％、12.13％ 和8.41％;UD的微生物量氮和亚硝态氮含量分别显著高出HD 13.94％ 和10.58％、22.69％ 和51.70％(P<0.05).回归分析土壤氮素含量与土层深度之间呈线性负相关关系,除全氮外,其他氮组分含量与土层深度的R2均大于0.88.由此说明湿地退化显著降低了0～10 cm土层湿地土壤的氮素含量,但这种降低趋势随着土层加深逐渐趋于稳定.     

土地利用方式对陇中黄土高原土壤理化性状的影响

对陇中黄土高原至少50年传统耕作历史的农耕地和退耕20年的草地土壤理化性状进行了比较研究。结果表明,1)不同土地利用方式对土壤有机碳、全氮、速效磷、pH值和容重有显著影响。0~10 cm土层土壤有机碳含量草地显著高于农田,全氮含量差异不显著,20~100 cm土层有机碳和全氮农田高于草地(P<0.05);土壤全磷含量农田虽高于草地但无显著差异。土壤C/N除0~10 cm土层外,农田高于草地。在整个土壤剖面上,草地土壤pH值显著高于农田(P<0.05);除10~20 cm和底层土壤外,草地土壤容重也高于农田。2)草地土壤有机碳和全氮随土壤深度增加而降低,而农田土壤在0~30 cm土层随土壤深度的增加而增加,在30 cm土层以下与草地有相同趋势。草地土壤全磷含量各土层间没有显著差异,农田土壤全磷含量与土壤有机碳和全氮含量变化趋势一致;草地和农田土壤速效磷含量都呈减少趋势。土壤pH值随土壤深度的增加而增加。3)各样地土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷与土壤容重和土壤pH值之间呈极显著负相关,土壤容重与土壤pH值呈极显著正相关,土壤有机碳、全氮、全磷和速效磷之间也呈极显著正相关关系。     

不同恢复措施对宁夏荒漠草原土壤碳氮储量的影响

以放牧(CK)、深翻耕(S)、浅翻耕(Q)、免耕(M)和封育(F)5种不同生态恢复措施处理的荒漠草原为对象,研究不同恢复措施条件下0~40 cm土层土壤有机碳,全氮储量的变化特征。结果表明,0~10 cm和10~20 cm土层,有机碳含量均以浅翻耕处理草地最高,分别为14.90和14.50 g·kg^-1,显著高于深翻耕处理草地、封育草地和放牧草地(P<0.05);20~30 cm土层,不同处理草地有机碳含量变化范围为5.03~9.93 g·kg^-1,以浅翻耕处理草地最高,封育草地最低(P<0.05)。土壤全氮含量,0~10 cm和10~20 cm土层均以浅翻耕处理草地最高,分别为0.17和0.22 g·kg^-1,显著高于封育和放牧草地(P<0.05);20~30 cm和30~40 cm土层均以深翻耕处理草地最高,分别为0.14和0.13 g·kg^-1,显著高于封育草地(P<0.05)。不同处理草地各土层土壤有机碳和全氮密度的分布范围为0.49~1.58 kg·m^-2和0.013~0.039 kg·m^-2,其中,0~40 cm各土层有机碳密度及0~10 cm和10~20 cm土层全氮密度均以浅翻耕处理草地较高,封育草地较低,20~40 cm土层全氮密度以深翻耕处理草地最高,封育草地较低。0~40 cm各土层土壤有机碳和全氮储量均以浅翻耕处理草地最高,分别为47.72和1.09 t·hm^-2,显著高于封育草地(P<0.05)。浅翻耕处理草地更有利于该区荒漠草原土壤有机碳和全氮储量的积累。     

甘肃马鹿春秋季放牧对高寒草原土壤理化性质的影响

为了探究甘肃马鹿(Cervus elaphus kansuensis)春秋季放牧对土壤理化性质的影响,本研究设置了6个放牧强度的样地,分析了0–40 cm土层的理化性质。结果表明,1)0–40 cm土层土壤容重随放牧强度的增强而逐渐上升,对表层土壤影响尤为显著(P 0.01);2)0–40 cm各土层土壤水分、土壤有机碳密度、土壤全氮密度和总量、土壤速效磷密度和总盐含量总体上随放牧增强呈下降趋势,其中土壤水分、全氮、速效磷密度和总盐含量与放牧强度呈极显著负相关(P 0.01),土壤有机碳密度与放牧强度呈显著负相关(P 0.05),0–40 cm土层植物根碳占土壤总有机碳比例随放牧率增加而逐渐升高,与放牧率呈显著正相关(P 0.05);10–20 cm土层全氮密度最大,土壤速效氮占全氮的比例随放牧增强呈上升趋势;0–40 cm各土层和土壤总C/N值均随放牧率增加呈下降趋势。研究结果可为揭示祁连山草原土草畜互作机制和可持续管理提供科学依据。     

短期封育对伊犁绢蒿荒漠草地土壤氮及其粒径组成的影响

为探讨短期封育对荒漠草地土壤特征的影响,以天山北坡玛纳斯县、呼图壁县、奇台县伊犁绢蒿(Seriphidi-um transiliense)荒漠为对象,采用常规方法,测定了封育内外草地土壤全氮、碱解氮及其粒径组成,结果表明:封育后伊犁绢蒿荒漠草地0～50 cm土层全氮含量范围为1.16～1.82 g·kg-1,差异不显著...     

青海湖北岸土地利用方式对土壤碳氮含量的影响

以位于青海湖北岸的围栏封育草地、围栏放牧草地、多年生人工草地和农田4种土地利用方式为研究对象,对0～10,10～20和20～30 cm三个土层的地下生物量、土壤颗粒组分、土壤有机碳和全氮含量分别进行了比较研究。结果表明,不同土地利用方式样地间土壤有机碳、全氮储量产生了较明显的差异。0～30 cm深度土体单位面积有机碳储量由高到低依次为:多年生人工草地＞围栏封育草地＞围栏放牧草地＞农田,多年生人工草地显著高于农田(P＜0.05),而另外2个样地间差异不显著(P＞0.05);0～30 cm深度全氮储量与有机碳储量变化趋势相似。4种土地利用方式相比较,0～30 cm土体内地下生物量由高到低依次为围栏封育＞围栏放牧＞多年生人工草地＞农田,分别为2 416.67,1 688.25,1 224.50和1 290.75 g/m²。0～10 cm土层土壤粘粒含量以多年生人工草地最高,并显著高于其他3种土地利用方式(P＜0.05);10～20 cm土层土壤粘粒含量由大到小依次为:多年生人工草地＞农田＞围栏封育草地＞围栏放牧草地;20～30 cm土层的土壤粘粒含量无显著差异。同一土层各土地利用方式间粉粒含量均差异不显著(P＞0.05)。     

放牧对武功山草甸土壤微生物生物量及酶活性的影响

以武功山山地草甸为研究对象,通过分析不同放牧强度对土壤微生物生物量碳氮以及酶活性的影响,旨在为退化草甸修复提供理论依据。结果表明:1)不同土壤微生物生物量碳氮含量表现为0-20cm土层20-40cm土层,除20-40cm土层轻牧和中牧的土壤微生物生物量氮无显著差异外(P0.05),随放牧强度增加,土壤微生物生物量碳氮含量均显著降低(P0.05);2)可溶性碳氮含量在0-20和20-40cm土层间无显著差异(P0.05),均表现为在0-20cm土层轻牧显著大于中牧和重牧(P0.05);3)碱解氮和易氧化碳含量表现为在不同土层,轻牧和中牧含量均显著高于重牧(P0.05);4)土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性表现为在不同土层下,轻度和中牧均显著高于重牧(P0.05);5)相关性分析表明,不同放牧强度土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性与微生物生物量碳氮均呈显著性正相关(P0.05)或极显著正相关(P0.01)。     

三种草坪草的根系分布特征及其对土壤养分的影响

对高羊茅、多年生黑麦草和草地早熟禾的成熟草坪进行了根系和土壤取样测定。结果表明,高羊茅根系分布最深,达1.8m,其根系生物量分别是多年生黑麦草和草地早熟禾的3.1和3.0倍。草坪草根系分布特征对土壤剖面养分含量有显著影响。草种间土壤硝态氮含量在0~40cm差异不显著,而在40~100cm差异显著,草地早熟禾>多年生黑麦草>高羊茅。土壤有效磷含量随深度增加而骤减,0~60cm草种间差异显著,草地早熟禾>多年生黑麦草>高羊茅。土壤速效钾含量在0~20cm最高,20~100cm随土壤深度增加变化不明显。     

播种方式对紫花苜蓿+无芒雀麦人工草地浅剖面土壤C、N分布及储量的影响

采用分层取样法研究了两年生单播紫花苜蓿、单播无芒雀麦、隔行混播和同行混播人工栽培草地土壤碳、氮含量及分布状况。结果表明,在牧草生长时期,单播紫花苜蓿草地土壤容重最大,单播无芒雀麦草地容重最小;0～40cm土层土壤有机碳含量以单播紫花苜蓿草地最大,其次为隔行混播草地,二者与单播无芒雀麦草地、同行混播草地间差异达极显著水平(P＜0.01);土壤全氮含量为单播无芒雀麦草地最低,其他处理间无显著差异(P＞0.05);在0～40cm全剖面,单播紫花苜蓿草地有机碳储量最大,为46.98t/hm²,隔行混播草地次之,为44.77t/hm²,二者显著高于同行混播草地(38.75t/hm²)及单播无芒雀麦草地(36.37t/hm²)(P＜0.05)。     

垄覆膜集雨种植对二年龄苜蓿草地土壤养分的影响

旱作条件下,垄覆膜集雨措施应用于紫花苜蓿种植,垄为集雨区,沟为种植区,研究不同沟垄宽比和覆膜方式对2年龄苜蓿草地土壤养分影响。结果表明,垄覆膜种植苜蓿第2年返青前、第2茬刈割后,各处理0～20,20～40 cm土壤全磷(TP)含量均无显著差异,膜垄、土垄处理0～20,20～40 cm土壤有机质(SOM)、全氮(TN)含量均随着垄宽度的增大而增加,且膜垄处理0～40 cm土层SOM、TN、速效氮(AN)、速效磷(AP)、缓效钾(SAK)、速效钾(AK)含量均显著高于土垄处理及CK(平作),所有处理中MR60、MR75土壤养分含量最高。刈割后和返青前相比,膜垄处理0～40 cm土层SOM的减少量显著低于土垄处理,膜垄处理0～40 cm土层TN的增加量及AN、AP、SAK、AK的减少量均显著大于土垄处理;相关性分析表明,各处理0～40 cm土层SOM的减少量与苜蓿的经济产量呈显著的负相关,0～40 cm土层TN的增加量、AP的减少量、AK的减少量均与苜蓿的经济产量呈显著的正相关。说明垄覆膜集雨种植紫花苜蓿能够有效的抑制SOM含量的降低,且膜垄的抑制作用大于土垄,同时促进TN含量的增加,有效地提高0～40 cm土壤养分,有利于土壤的可持续利用。