石羊河中下游不同退耕年限次生草地土壤理化及生物学特性研究

测定并分析了石羊河中下游不同退耕年限次生草地土壤理化(含水量、有机碳、硝态氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、缓效钾)及生物学(微生物量碳、氮、磷及真菌、细菌、放线菌数量)特性。结果表明,随退耕年限的延长,各土层(0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm)土壤铵态氮及全磷呈下降趋势;土壤含水量、有机碳、硝态氮、有效磷、有效钾及缓效钾呈上升趋势;全钾与速效钾随退耕年限的变化不显著;除30~40 cm土层外,各土层土壤微生物量碳在退耕较短年限内(从1 a到5 a)呈下降的趋势,在退耕较长年限内(从8 a到31 a)呈上升趋势;土壤微生物量氮呈先上升(从1 a到4 a)再下降(从4 a到8 a)最后趋于稳定(从8 a到31 a)的趋势;除0~10 cm土层外,各土层土壤微生物量磷呈先下降(从1 a到2 a)再上升(从2 a到8 a)最后下降(从8 a到31 a)的趋势;不同年限退耕地土壤三大类微生物数量均表现为细菌>放线菌>真菌。     

石羊河下游退耕区次生草地自然恢复过程及土壤酶活性的变化

采用时空替代法,对石羊河下游不同年限(1,2,3,4,5,8,15,24和31 a)退耕区次生草地自然恢复过程中群落特征和土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性及分布进行了调查与分析。结果表明,在退耕31 a的次生草地植被自然演替过程中,9个样地的所有样方中出现34种植物,植被群落由一年生草本植物为建群种,多年生草本与个别灌木植物为伴生种,逐渐演替为单一的灌木群落,并表现出较强的连续性与递进性。此外,不同年限退耕区次生草地0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm及30~40 cm土层中土壤酶活性均存在较大差异;土壤酶活性随土层深度的增加呈现减小趋势, 并且表层土壤酶活性在4个层次的总酶活性中占有较大比例。随着退耕区次生草地演替时间的增加,土壤酶活性总的趋势与物种丰富度和多样性指数一样,随着退耕区次生草地植被的恢复呈波动式下降,土壤酶活性与植被的恢复是一个互动过程,它们之间存在着互相回馈的响应。另外,土壤酶活性的变化是极其缓慢的过程,并且与退耕最后一年种植的农作物存在相关性。     

呼伦贝尔不同草地类型土壤微生物量及土壤酶活性研究

以呼伦贝尔5种不同草地类型(线叶菊草原、贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原、克氏针茅草原)为研究对象,分析了不同草地类型土壤理化性状、土壤微生物数量、土壤微生物量、土壤酶活性的变化特征及其相互关系。研究表明,各类菌群数量分布在5种草地中均为细菌>放线菌>真菌,但不同菌群数量及区系组成在各草地类型间均存在显著差异(P<0.05)。细菌数量在5种草地中依次为:羊草>贝加尔针茅>克氏针茅>线叶菊>大针茅,真菌数量依次为:线叶菊>克氏针茅>羊草>贝加尔针茅>大针茅,放线菌数量依次为:克氏针茅>羊草>线叶菊>贝加尔针茅>大针茅。土壤微生物量碳、氮(SMBC、SMBN)在不同草地类型间差异显著(P<0.05),线叶菊草原土壤微生物量碳、氮均显著高于其他草地类型(P<0.05),其中大针茅草原、羊草草原土壤微生物量碳、氮均较低。研究还表明,各草地类型土壤酶活性的垂直分布均表现为表层土壤(0~10cm)酶活性大于下层土壤(10~20cm)酶活性,不同草地类型间土壤酶活性亦存在显著差异(P<0.05),线叶菊草原土壤过氧化氢酶和转化酶活性均显著高于贝加尔针茅草原和大针茅草原;土壤脲酶活性以克氏针茅草原最高,且与线叶菊草原、贝加尔针茅草原和大针茅草原差异显著;而土壤磷酸酶活性则为羊草草原显著高于其他样地。相关分析结果表明,不同草地类型土壤微生物数量、土壤微生物量、土壤酶活性、土壤理化性状之间均存在相关性,从回归分析得出的2个方程可知,土壤微生物量碳随着土壤含水量、细菌数量的增加而增加,随着土壤磷酸酶活性的增加而降低;土壤微生物量氮则随着土壤过氧化氢酶活性的增加而增加,而随着土壤磷酸酶活性与土壤容重的增加而降低。     

石羊河下游绿洲边缘次生草地自然恢复过程及微生物特性的研究

采用时空替代法,对石羊河流域下游绿洲边缘1~31年退耕区次生草地自然恢复过程中的群落类型及土壤微生物特性(土壤细菌、真菌、放线菌数量及土壤微生物量碳、氮、磷)进行调查、测定及分析。结果表明:石羊河下游绿洲边缘次生草地31年的植被恢复过程中,9个样地的所有样方框共出现植物34种,且随着恢复年限的延长,植物种类逐渐减少,土壤微生物量碳与微生物量磷呈波动下降的趋势,土壤微生物量氮呈先波动式下降后波动式上升最后趋于稳定的趋势;不同年限退耕区次生草地土壤3大类微生物数量均为细菌最高,放线菌次之,真菌最低;植被演替速度比较缓慢;随着恢复年限的延长,物种丰富度指数与多样性指数逐渐减小,均匀度指数逐渐增大,并最终趋于稳定状态;土壤微生物特性总的变化规律与物种丰富度和多样性指数变化规律相一致;土壤微生物量与3大类微生物数量之间存在不同程度的相关性。     

人工草地土壤质量及土壤酶活性对利用年限的响应

土壤质量能够敏感而准确地反映自然及人类活动导致的土壤环境动态变化。本研究以利用5、13、24 a的人工草地为对象,通过对土壤理化指标、土壤酶活性进行分析,探究人工草地土壤理化性质及土壤酶活性对利用年限的响应特征,以期为人工草地治理和可持续利用提供理论依据。结果表明：随着人工草地利用年限增加土壤有效磷、速效钾含量显著下降;随着人工草地利用年限增加土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均显著下降（P<0.05）;土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性与土壤质量有显著的相关性。得出土壤酶活性与土壤质量显著相关,人工草地在利用的第5～13年土壤酶活性升高,说明人工草地在利用初期土壤质量状况较好,但是当草地利用年限超过13年时土壤出现酸化,土壤酶活性降低,土壤中物质循环速率降低。     

民勤退耕区次生草地土壤微生物及土壤酶活性变化特征

采用时空互代法对民勤不同年限退耕区次生草地土壤微生物(细菌、放线菌和真菌)数量、微生物生物量(碳、氮、磷)和土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶)活性变化进行测定,并分析其相关性.结果表明,不同年限退耕区次生草地土壤微生物数量及占比均以细菌最高,放线菌次之,真菌最低;土壤中三种类型微生物数量均在退耕4～8年阶段最高...     

不同年限草原撂荒地土壤理化特性研究

对内蒙古锡林郭勒盟典型草原不同撂荒年限草原撂荒地土壤理化特性进行了研究。结果表明,随撂荒年限的增加,土壤有机质、全氮、碱解氮等主要养分均表现出先降低后增加的趋势,撂荒地有机碳的损失平均达到59.4%;在撂荒地表面0～20cm土层范围内,0.25～0.05mm粒径的砂粒含量逐渐增加,各撂荒地砂粒平均含量达76.84%,粉粒和粘粒含量逐渐降低,土壤机械组成出现粗化现象,保水能力降低,表层土壤容重增加而含水量低于天然草地。     

民勤退耕区次生草地土壤特性研究

为探讨不同年限对退耕区次生草地土壤理化及土壤微生物特性的影响,以民勤绿洲退耕区不同退耕年限次生草地(1、2、8、13、20年)为研究对象,并将耕地作为对照,采用时空互代法测定和分析土壤理化性质(pH、含水率、砂粒含量、全氮、速效钾、速效磷)、土壤三大类微生物(细菌、放线菌、真菌)数量、土壤微生物生物量(碳、氮、磷)变化...     

利用年限对农牧交错带退耕还草地土壤化学性质的影响

在农牧交错带以小麦Triticum aestivum为对照,比较不同利用年限对退耕还草种植的老芒麦Elymus sibiricus草地的土壤化学性质的影响.结果表明,利用年限对老芒麦草地0～20 cm土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量影响较大.利用第2年和第3年的老芒麦草地的土壤有机质、全氮含量和速效磷、速效钾含量最高.一个生长季中,利用第3年的老芒麦草地土壤速效钾含量增加最多.     

青藏高原东缘不同草地类型土壤酶活性研究

以青藏高原东缘4种不同类型草地(高寒草甸、高寒灌丛、沼泽化草甸、山地草原)为研究对象,分析了不同类型草地土壤理化性质、土壤酶活性的变化特征及其相互关系。结果表明,4种类型草地土壤表层(0～15 cm)的酶活性均高于其下层土壤(15～30 cm),而且随草地类型变化的趋势基本一致;土壤β-葡萄糖苷酶活性在4种类型草地中的变化趋势为沼泽化草甸＞高寒灌丛＞高寒草甸＞山地草原,酸性磷酸酶活性为沼泽化草甸＞高寒草甸＞高寒灌丛＞山地草原,脲酶活性在表层为沼泽化草甸＞高寒灌丛＞山地草原＞高寒草甸,下层为山地草原＞沼泽化草甸＞高寒灌丛＞高寒草甸。相关性分析结果表明,土壤β-葡萄糖苷酶活性、酸性磷酸酶活性与土壤有机碳、全氮含量呈极显著正相关,可作为衡量土壤肥力的指标。     

黄河源区不同黑土滩人工草地土壤水分动态研究

对青海草地早熟禾人工草地、垂穗披碱草人工草地、中度退化草地及黑土滩退化草地土壤水分动态进行了研究,结果表明:各样地0~20cm土层土壤含水量变化趋势均为先增高,后降低,各个时期各层及平均含水量总体上为中度退化草地﹥青海草地早熟禾人工草地﹥黑土滩退化草地﹥垂穗披碱草人工草地;各时期0~20cm土壤水分垂直变化,总体上人工草地和中度退化草地随土层深度的增加而减小,黑土滩退化草地随土层深度的增加而增大。     

不同土壤水分对青藏高原高寒草甸土壤酶活性的影响

为探究全球气候变化导致的青藏高原降水增加对高寒草甸土壤酶活性的影响,本试验根据研究区域近21年植被生长季的年均降水量(W)设置3种增水处理,即增水50％W( +50％W),25％W( +25％)和不增水处理(CK),来研究不同水分添加对青藏高原高寒草甸土壤理化性质和酶活性的影响.结果表明:随着水分添加量的增加,高寒草甸...     

贝加尔针茅草原土壤酶活性及微生物量碳氮对养分添加的响应

通过草地养分添加控制试验,研究了贝加尔针茅(Stipa Baicalensis)草原在CK,K,P,N,PK,NK,NP,NPK不同养分添加方式下土壤酶活性、土壤微生物量碳氮的变化以及他们与土壤养分间的相互关系。结果表明:土壤蔗糖酶在含磷养分添加条件(NP,NPK,P,PK)下活性显著高于CK,脲酶活性在氮磷组合添加条件下(NP,NPK)下有显著提高,碱性磷酸酶活性在NP,NPK和NK处理下有显著的提高,过氧化氢酶在不同养分添加条件下活性与CK无显著差异;NP,NPK,N和PK处理下微生物量碳显著高于其他处理,NP处理下微生物量氮显著高于CK;过氧化氢酶、蔗糖酶活性与速效磷含量呈显著正相关,微生物量碳与脲酶和碱性磷酸酶活性呈显著正相关,与蔗糖酶活性呈极显著正相关,微生物量氮与速效磷、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性呈显著正相关。综合分析表明,氮磷养分组合添加可以提高贝加尔针茅草原土壤酶活性和微生物量碳氮含量,有利于土壤肥力状况改良。     

渭北旱塬区不同年限苜蓿对土壤主要养分及微生物量的影响

以渭北旱塬区生长年限为6年、11年、16年和21年的紫花苜蓿(Medicago sativa)人工草地为研究对象,天然草地为对照,通过研究土壤主要养分及微生物生物量的变化特征来揭示紫花苜蓿人工草地生长年限对渭北旱塬区土壤质量的影响。结果表明,种植紫花苜蓿能够显著改善土壤有机质、全氮、全磷及土壤微生物量C和N(P<0.05),且随种植年限的延长均呈先升后降的趋势,最高点出现在第11年。相关性分析表明,土壤养分与微生物生物量存在一定的相关性,而且微生物生物量可以更灵敏地反映土壤质量变化。综合考虑,渭北旱塬区紫花苜蓿人工草地在恢复11年后应当进行合理利用或进行其他人工干预以延长草地使用寿命。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复模式对土壤微生物量及酶活性的影响

采用经典统计和通径分析,研究衡阳紫色土丘陵坡地4种植被恢复模式[草本（GS）、灌草（FG）、灌丛（FX）和乔灌（AF）]表层（0～15 cm）土壤微生物量与酶活性变化特征,探讨其与理化因子的关系。结果表明：在4种模式中,土壤微生物量以灌草模式最高（P<0.05）,草本模式最低（P<0.05）;脲酶活性以草本模式最高（P<0.05）,乔灌模式最低（P<0.05）,碱性磷酸酶活性以乔灌模式最高（P<0.05）,草本模式最低（P<0.05）,蔗糖酶活性以灌丛模式最高（P<0.05）,乔灌模式最低（P<0.05）。通径分析表明,土壤微生物量的直接和主要影响因素为土壤有机碳;蔗糖酶的主要影响因素为土壤有机碳和土壤微生物量碳,而从总效应来看,各因素对蔗糖酶活性的影响较小;脲酶和碱性磷酸酶活性的主要影响因素为全氮,但全氮对脲酶活性表现为强烈的负效应,而对碱性磷酸酶活性表现为强烈的正效应。土壤微生物量以及脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性的剩余通径系数均较大,说明有其他因素对其具有影响。     

黄河源区黑土滩垂穗披碱草人工草地土壤水分动态研究

对黄河源区不同龄垂穗披碱草人工草地及黑土滩退化草地土壤水分动态进行了研究。结果表明：各样地0～20cm土层土壤含水量具有明显的季节变化规律,变化趋势总体上为先增高,后降低。人工草地7月下旬土壤含水量达到最高,黑土滩退化草地8月下旬土壤含水量达到最高。各个时期0～20cm土层土壤含水量总体上为黑土滩退化草地〉2龄人工草地〉6龄人工草地。各时期0～20cm土层土壤水分垂直变化为人工草地随土层深度的增加而减小,黑土滩退化草地总体上随土层深度的增加而增大。     

科尔沁沙地苜蓿草地土壤酶活性的时空变化特征

在科尔沁沙地大田试验条件下,研究了不同种植年限(1~5a)苜蓿草地土壤脲酶和过氧化氢酶活性的时(年限)空(土层)变化特征,旨在探讨种植不同年限苜蓿对土壤生物化学性状的影响,为沙地苜蓿草地管理提供科学依据。结果表明:2种土壤酶活性都随着土层加深而降低,0~20cm土层,土壤酶活性最强,呈现出表聚性。随着种植年限增加,2种土壤酶活性都呈先增后降趋势。在0~70cm土层,土壤过氧化氢酶活性大小顺序为:2a5a4a1a3a;土壤脲酶活性大小顺序为:2a5a3a4a1a原生植被地。2年龄苜蓿草地根际土过氧化氢酶活性显著高于1年龄和3~5年龄(P0.05);2年龄和4~5年龄苜蓿草地非根际土过氧化氢酶活性显著高于1年龄和3年龄(P0.05)。不同种植年限苜蓿草地根际土过氧化氢酶活性均高于非根际土,其中,种植第1年至第3年土壤酶活性差异显著(P0.05)。     

生物土壤结皮对黄河源区人工草地植被与土壤理化性质的影响

为探讨高寒地区生物土壤结皮（Biological Soil Crusts,BSCs）在人工草地演替中的生态作用,揭示其对人工草地植被与土壤养分恢复的影响规律。本研究选择在青海省玛沁县5个建植年限（18,14,11,4,和1年）的人工草地,调查各年限草地中BSCs的分布情况,以及BSCs的特征与植被分布特征和土壤理化性质的关系。结果表明：不同建植年限人工草地中BSCs的类型、盖度、厚度各不相同,较长建植年限人工草地中BSCs的多样性大、种类多,主要包括苔藓、地衣以及藻类,而建植年限短的人工草地中仅分布少量的苔藓,但厚度较大。BSCs盖度与禾本科（Gramineae）植物盖度、密度以及地上生物量显著正相关（P<0.05）,但与植被平均高度以及0~10 cm地下生物量显著负相关（P<0.05）。BSCs能调节pH,对累积土壤养分有明显作用,能显著增加建植年限长（14和18年）的人工草地中表层（0~5 cm）土壤速效养分以及建植年限短（1和4年）的人工草地中的全效养分含量（P<0.05）;在建植年限短的草地中,BSCs可减小（P<0.05）土壤粒径,增加（P<0.05）土壤细颗粒（细砂粒、黏粉粒）含量。本研究揭示,建立人工草地有利于增加BSCs盖度、厚度以及多样性,同时BSCs对人工草地地上生物量的增加和土壤结构和养分的恢复具有重要意义。     

陇中旱作区不同轮作方式对土壤碳、氮含量及酶活性的影响特征

为探索陇中旱作区不同玉米轮作模式对土壤碳、氮含量及土壤酶活性的影响,本试验对玉米（Zea mays）与苜蓿（Medicago sativa）、马铃薯（Solanum tuberosum）、大豆（Glycine max）、小麦（Triticum aestivum）4种轮作模式的土壤碳、氮含量和酶活性进行测定分析。结果表明：轮作模式下土壤有机碳含量提高13.14%~27.52%,微生物碳含量提高1.78%~18.11%,全氮含量提高18.47%~58.69%,微生物氮含量提高18.31%~40.43%,蔗糖酶活性提高5.20%~17.11%,脲酶提活性高4.25%~26.42%,过氧化氢酶活性提高7.69%~13.46%;土壤碳、氮含量与酶活性呈显著正相关关系（P<0.05）;聚类分析表明,玉米与苜蓿、大豆轮作土壤养分状况聚类距离最近,距离值为0.96,相似程度高,综合表现好。从土壤碳、氮含量和酶活性角度考虑,玉米与豆科作物轮作改良土壤肥力效果最好。本研究可为陇中旱作区建立良好的作物轮作制度提供理论依据。