长期氮添加对贝加尔针茅草原土壤微生物群落多样性的影响

以贝加尔针茅草原不同土层土壤为研究对象,开展了连续6年的氮添加野外控制试验,8个氮素添加处理分别为N0(0 kg N·hm~(-2))、N15(15 kg N·hm~(-2))、N30(30 kg N·hm~(-2))、N50(50 kg N·hm~(-2))、N100(100 kg N·hm~(-2))、N150(150 kg N·hm~(-2))、N_200(200 kg N·hm~(-2))、N300(300 kg N·hm~(-2)),采用氯仿熏蒸提取法和Biolog生态板法,分析了不同氮添加量下草原土壤微生物生物量碳、氮及微生物群落功能多样性的变化规律。结果表明,长期添加无机氮素,土壤微生物生物量碳降低;高氮添加(N100、N150、N_200、N300)提高了微生物生物量氮,显著降低了微生物熵。培养96 h时,生态板的平均颜色变化率(AWCD)在0~10 cm土层大小顺序依次为N50N30N100N15N0N_200N150N300。相同氮添加量下,不同深度土层土壤微生物生物量碳、氮和AWCD值总体表现为0~10 cm土层高于10~20 cm土层。0~10 cm土层,高氮添加(N100、N150、N_200、N300)下,土壤微生物群落功能多样性指数H低于或显著低于对照(N0),均匀度指数E高于或显著高于对照,各处理间优势度指数D差异不明显。主成分分析结果表明,高氮处理、低氮处理及无氮添加下土壤微生物对碳源利用能力存在较大差异。土壤pH、有机碳、全氮、全磷、微生物生物量氮、微生物熵、微生物量碳氮比、硝态氮与土壤微生物群落功能多样性密切相关,100 kg N·hm~(-2)氮添加量是土壤微生物活性从促进到抑制的一个阈值。     

2种放牧制度大针茅草原群落特征及营养物质动态

为提供家庭牧场合理经营的依据,在锡林浩特市大针茅草原进行两种放牧制度的比较试验.试验第二年的结果表明:划区轮牧提高了大针茅、羊草和糙隐子草的高度、盖度和密度.轮牧区优势种群的高度、盖度、密度均有高于自由放牧区的趋势.大针茅、羊草和糙隐子草重要值、地上现存量及总地上生物量轮牧区高于自由放牧区.轮牧区粗灰分含量总体上低于自由放牧区.试验中期轮牧区粗脂肪含量和粗纤维含量高于自由放牧区,粗蛋白含量自由放牧区高于轮牧区.     

小针茅草原地下生物量的垂直分布规律

【目的】研究小针茅(Stipa klemenzii)群落地下生物量的垂直分布规律,为荒漠草原碳储量研究提供基础数据与理论依据。【方法】通过典型样地调查,测定内蒙古苏尼特右旗小针茅荒漠草原2种草地类型(小针茅+无芒隐子草和狭叶锦鸡儿-小针茅+无芒隐子草)生长季(2011年5-9月)各月的地下生物量,分析了小针茅草原2种主要草地类型0～60cm土层地下生物量5-9月各月的垂直分布规律。【结果】小针茅草原2种主要草地类型总地下生物量及各层地下生物量的季节变化均表现为"N"型,地下生物量峰值出现在7月;小针茅草原地下生物量呈明显的垂直空间分布格局,之后随土层深度的增加递减趋势明显,呈"T"型分布;0～10cm土层的地下生物量最高,所占比例最大;在30cm以下土层根系分布较少,地下生物量明显减少;0～30cm土层的地下生物量占总地下生物量的80%以上,且二者呈极显著的线性相关。【结论】在0～60cm土层,随着土层深度增加,小针茅草原地下生物量呈递减趋势,且主要集中在0～30cm土层,可以用0～30cm土层地下生物量模拟总地下生物量。     

贝加尔针茅草原土壤微生物功能多样性对养分添加的响应

为揭示养分添加对草原土壤微生物群落功能多样性的影响,采用Biolog-Eco技术,研究了在无养分添加对照(CK)和7种不同氮磷钾养分添加方式(单养分添加:N、P、K,不同组合添加:PK、NK、NP、NPK)下贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性变化。结果表明:(1)不同养分添加条件下土壤微生物群落单孔平均颜色变化率(Average Well Color Development)AWCD值从高到低依次为NPPNPKNKNCKKPK。(2)含磷添加处理(PK除外,NP、P、NPK)和含氮添加处理(N、NK)的丰富度指数H均显著高于CK、K、PK,而均匀度指数E和优势度指数D在各处理间差异不显著。(3)主成分分析结果表明,CK、K、PK、NK处理土壤微生物群落碳源利用方式相似,而NP、P和N、NPK分别具有不同的碳源利用方式。据此可知,NP、P、NPK、N养分添加方式可以提高土壤微生物代谢活性、物种丰富度指数和微生物群落碳源利用能力,有利于土壤微生物群落功能多样性的提高。     

不同放牧梯度大针茅草原植物群落变化

采用对比分析的方法调查了内蒙古锡林郭勒盟中国科学院草原生态系统定位站大针茅草原植物群落在不同放牧梯度下的群落变化，结果表明：随着放牧梯度的增加，群落中的优势种大针茅和羊草等优良牧草的营养枝高度、株丛密度及生物量均明显降低并逐渐被猪毛菜、糙隐子草和冷蒿等耐牧植物所取代，生产力及利用价值下降。从无放牧的对照样地到重度退化样地植物群落类型依次转变为：羊草 大针茅 丛生禾草、大针茅 羊草 糙隐子草 丛生禾草、糙隐子草 大针茅 羊草 丛生禾草、猪毛菜 糙隐子草 小丛生禾草。     

放牧与围栏内蒙古针茅草原土壤微生物生物量碳、氮变化及微生物群落结构PLFA分析

以内蒙古贝加尔针茅草原、大针茅草原和克氏针茅草原为研究对象,采用氯仿熏蒸法和磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法研究了放牧与围栏条件下内蒙古针茅草原土壤微生物生物量和群落结构特征的变化情况.研究表明放牧与围栏草地土壤微生物生物量和群落结构差异显著.氯仿熏蒸法分析结果表明内蒙古针茅草原土壤微生物生物量碳的含量介于166.6～703.5 mg·kg-1之间,微生物生物量氮含量介于30.34～92.15 mg·kg-1之间,其中贝加尔针茅草原土壤微生物生物量碳、氮最高,大针茅草原次之,克氏针茅草原则最低.放牧条件下,贝加尔针茅草原、大针茅草原土壤微生物生物量碳、氮显著低于围栏草地,克氏针茅草原则无显著变化.PLFA分析结果显示,内蒙古针茅草原土壤微生物群落PLFAs种类、含量丰富,共检测出28种PLFA生物标记磷脂脂肪酸,并且以直链饱和脂肪酸和支链饱和脂肪酸为主,相对含量占总量的2/3左右,其中贝加尔针茅草原土壤微生物含量最丰富,其围栏样地土壤的PLFA含量达到27.3 nmol·g-1,大针茅草原和克氏针茅草原依次降低.围栏条件下,各类型草原土壤细菌脂肪酸与总PLFA含量均显著高于放牧草地,真菌脂肪酸含量则因草原类型不同各有差异;放牧导致各类型草原革兰氏阳性细菌PLFAs/革兰氏阴性细菌PLFAs(GPPLFAs/GNPLFAs)比值显著降低,而除了克氏针茅草原,细菌PLFAs/真菌PLFAs比值则显著升高.PLFAs主成分分析表明,放牧和围栏处理对内蒙古针茅草原土壤微生物群落结构产生影响,且围栏处理的影响程度大于放牧处理.经相关分析表明,氯仿熏蒸法和PLFA分析方法之间有很好的一致性,且土壤微生物PLFAs与土壤有机质、全磷、硝态氮显著相关.     

基于BP神经网络的土壤贮水量预报模型研究

[目的]为实现作物的实时灌溉提供科学依据。[方法]利用实测气象资料、桓台县节水灌溉试验站2008～2009冬小麦试验资料等建立BP神经网络预报模型,应用Matlab神经网络工具箱,采用Trainlm算法进行模型训练,对试验田的土壤贮水量进行预测。[结果]基于BP神经网络的土壤贮水量预报模型的泛化能力较强;在冬小麦日耗水量较大的拔节、扬花、灌浆3个时期,该模型的预报精度较高,稳定性较好。[结论]基于BP神经网络的土壤贮水量预报模型在冬小麦耗水较大时期的模拟值具有较高的精度。     

放牧与围栏内蒙古针茅草原土壤微生物量碳、氮变化及微生物群落结构ＰＬＦＡ分析

以内蒙古贝加尔针茅草原、大针茅草原和克氏针茅草原为研究对象,采用磷脂脂肪酸（PLFA）分析方法研究了放牧与围栏条件下内蒙古针茅草原土壤微生物生物量和群落结构特征的变化情况。研究表明放牧与围栏草地土壤微生物量和群落结构差异显著。氯仿熏蒸法分析结果表明内蒙古针茅草原土壤微生物生物量碳的含量介于166.6~703.5 mg·kg-1之间,微生物生物量氮含量介于30.34~92.15 mg·kg-1之间,其中贝加尔针茅草原土壤微生物量碳、氮最高,大针茅草原次之,克氏针茅草原则最低。放牧条件下,贝加尔针茅草原、大针茅草原土壤微生物量碳、氮显著低于围栏草地,克氏针茅草原则无显著变化。PLFA分析结果显示,内蒙古针茅草原土壤微生物群落PLFAs种类、含量丰富,共检测出28种PLFA生物标记磷脂脂肪酸,并且以直链饱和脂肪酸和支链饱和脂肪酸为主,相对含量占总量的2/3左右,其中贝加尔针茅草原土壤微生物含量最丰富,其围栏样地土壤的PLFA含量达到27.3 nmol·g-1,大针茅草原和克氏针茅草原依次降低。围栏条件下,各类型草原土壤细菌脂肪酸与总PLFA含量均显著高于放牧草地,真菌脂肪酸含量则因草原类型不同各有差异;放牧导致各类型草原革兰氏阳性细菌PLFAs/革兰氏     

红松落针病与红松生物量关系的研究

由Lophodermium maximum B.Z.He.et Yang引起的红松(Pinus koraensis sieb.et zudd.)落针病,在我省的发生面积逐年扩大,较为严重地威胁了红松人工林的生产。本文通过主要林分因子大致相同的三块典型样地51株调查生物量的样木、11株解析木样木、39株标准木样木,研究由红松落针病的为害而造成的不同患病级间的生物量损失与材积损失。得出,林木因落针病所引起的损失是一整体的动态损失,是一个以时闭(年)为系数的累积变量。同时拟合出各患病级林木的器官生物量方程,对防治森林病害具有一定参考价值。     

混播草地地上生物量与土壤主要养分变化的关系研究

试验研究结果表明:有机质与地上生物量呈极显著正相关,地上生物量越高,形成的有机质越多.在单播的紫花苜蓿中,紫花苜蓿的地上生物量与速效K呈负相关,说明生成的地上生物量越多,消耗的速效K越多.单播无芒雀麦的地上生物量与碱解N、速效P和速效K都呈负相关.在紫花苜蓿和无芒雀麦混播草地中,速效P和速效K肥的消耗最大.     

不同放牧制度对大针茅草原营养成分及其消化率的影响

天然草地牧草营养成分含量受生育期影响,随生长季节变化呈逐渐下降趋势.不同放牧制度一定程度上改变了草群营养成分含量及其消化率.研究表明:放牧利用草群的营养成分含量高于无牧对照,其中轮牧区又高于连牧区;放牧绵羊日粮营养成分含量高于天然草地草群营养成分含量,其中轮牧区日粮营养成分含量又高于连牧区.不同放牧制度大针茅草原混合草群及日粮消化率与牧草粗蛋白含量呈正相关,二者均随生长季节变化而降低,但不同放牧制度之间差异不明显.7月以前连牧区放牧绵羊日粮消化率高于轮牧区,7月以后轮牧区日粮消化率高于连牧区.     

草原退化过程中土壤碳氮分布与群落生物量的关系

为了有效开发利用草原、维护草原生态系统良性循环,以内蒙古呼伦贝尔克鲁伦流域的克氏针茅(Stipa krylovii)典型草原为研究对象,通过设置不同放牧强度的天然草原试验样地,采用野外实地调查与室内分析法,研究不同放牧强度下土壤碳-氮空间分布格局以及其对植被生产力的影响。结果表明:不同放牧梯度上植物地上生物量变化趋势为:轻牧中牧重牧;不同放牧梯度上的土壤有机质碳含量有显著差异性,变化表现为:轻牧重牧中牧;不同放牧梯度上的土壤氮含量有显著差异性,且轻牧重牧、轻牧中牧,中牧、重牧变化关系不显著;不同放牧梯度上,土壤C/N值与植物生物量均保持一种相对稳定的关系。     

围栏封育对退化草场栗钙土中硫形态及微生物量的影响

研究了退化草场围栏封育7～10年对栗钙土中硫形态及对微生物量碳、氮、磷、硫的影响。结果表明,围栏封育使土壤中有机碳、全氮、全磷和各形态硫含量均显著提高。但有机硫和无机硫占全硫的比例变化不大。栗钙土中,有机硫占全硫的93.5%,C-S 是最大的有机硫库,约为有机硫的77.3%。硫含量的增加以有机态为主,有机硫的增加占全硫增加的96.7%,其中 C-S 的增加占全硫增加的56.7%。围栏使微生物量碳、氮、磷、硫均显著增加,加速了营养元素的转化,提高了土壤供应养分的能力。围栏内外有机硫与有机碳、全氮之间的关系是不一致的。     

不同放牧强度对针茅草地春季群落的影响

通过在昭苏马场设置的轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)和极度放牧(EG)四个水平模拟放牧的测定,对针茅草地春季群落的盖度、优势度、产量和土壤含水量的变化进行了研究.结果表明:随着放牧强度的增大,针茅草地春季群落的盖度逐渐降低 ;极度放牧的主要优势种是草原糙苏,重度放牧、中度放牧、轻度放牧和对照主要优势种为针茅;不同放牧强度对植物类群生物量的影响达到极显著水平(P＜0.01 );5月30日土壤表层含水量随放牧强度的增加含水量降低,6月15日放牧强度对表层0～10 cm的含水量的影响差异达到极显著水平(P＜0.01),6月30日放牧强度对土壤含水量的影响差异在此时段不显著(P＞0.05).     

羊草草地4种群落活根生物量与土壤理化性质的关系

以吉林省西部天然羊草草地作为研究样地,选择放牧恢复演替过程中常见的4种植物群落为研究对象,对其地下生物量、土壤理化性质及其二者间相互关系进行研究,结果表明：4个群落地下活根生物量均有随着土层加深而逐渐减少的趋势,且总活根生物量为羊草群落〉羊草-旋复花群落〉羊草-星星草群落〉过度放牧退化群落;土壤的碱化度、pH、可溶盐、电导率和含水量在4个群落中基本都表现出随着土层深度的增加而增加的趋势,与活根生物量多呈负相关;而土壤有机质、水解氮、速效钾及速效磷含量多表现出随着土层加深而下降的趋势,与地下生物量的变化趋势相一致,与活根生物量多呈正相关。 更多还原     

施氮肥对荒漠草原土壤微生物种群及微生物量的影响

[目的]通过分析施氮肥对土壤微生物种群及微生物量,认识荒漠草原土壤微生物种群及微生物量对氮肥的响应,明确微生物对环境质量变化的指示作用.[方法]应用稀释平板计数法和氯仿熏蒸-K2SO4提取法分别研究施氮肥对三种不同环境的荒漠草原土壤微生物种群及微生物量碳、微生物量氮(Bc,BN)之间的影响.[结果]在土壤中细菌为土壤微生物的主要种群,其次是放线菌,真菌数量最少;施氮肥可以显著提高土壤中三种微生物种群数量,提高比例分别为13.5;-427.6;,7.8;-88.2;和16.7;-180.6;;施氮肥可以显著提高微生物量碳、氮,提高比例为29.8;-110.8;和51.2;-161.7;,施氮肥对土壤中微生物种群数量和微生物量的影响程度与施肥环境的降水量有关,降水量越大,影响程度就越明显,并且随着土壤深度的加深,施肥效果越不明显.[结论]施氮肥改变土壤中微生物种群数量和SMBc,SMBN,不同施肥环境也可导致土壤中微生物种群数量和SMBC,SMBN的显著差异.     

灌溉产种苜蓿地土壤水分动态特征的研究

通过测定不同灌水处理下产种苜蓿地土壤含水量变化状况,结果表明,在现蕾至初花期土壤水分消耗最大,灌溉主要影响0～50cm土层的土壤含水量,对深层土壤含水量的影响较小.进行苜蓿种子生产时,应确保现蕾至初花期0～50cm土层的土壤水分.     

甘肃祁连山西水林区草地土壤水势变化特征研究

以祁连山西水林区草地为研究对象,利用土壤水势测定仪对其不同土层土壤水势进行了野外定位监测,并统计分析了草地在4—10月份土壤水势的时空变化规律和对大气降水的响应。结果表明：因降水量的增加和季节冻土的消融,草地不同土层土壤水势在4—7月份波动增加;由于降水量的减少,加上土壤蒸发和植物蒸腾作用的加强,8—9月份,10 cm土层的在8月份达到了最低值,其他土层在9月份达到了最低值;随气温下降,蒸发量减少,植被生长结束,10月份不同土层土壤水势又上升。草地土壤剖面水势拐点出现在30 cm处,在0～30 cm深度表现为增加,水势值增加了53.43 kPa,在30～60 cm深度表现为减小,水势值减小了32.73 kPa,草地土壤水蒸散发消耗发生在30 cm以下土层。大气降水明显影响草地土壤水势值,当降水量事件为小雨时,其土壤水势在0 kPa附近波动,其后随降水量的增加,土壤水势亦呈不断增加的变化趋势。研究结果可为准确认识祁连山草地土壤水势变化特征和合理保护草地植被生态环境提供参考。     

林地地上部分的持水性能及其对林地水文学性质的影响

通过对新安江水库库岸区不同林地乔木叶、灌木叶、草本和地被物生物量和持水率的测定,计算出林地地上部各层次的持水量和总持水量,并根据研究区的降水和迳流小区水土流失的测定结果,评价了不同林地的水文学特性。结果表明,影响林地持水量的主要因素是叶、地被物生物量,持水率的影响较小。生物量大,持水量则大。林木,特别是阔叶林,由于地上部分的持水作用大,显著地减小了地表适流量和土壤流失量,并能改善林区小气候。无林地的持水量很小,水土流失严重。