围栏与不同放牧强度对东祁连山高寒草甸植被和土壤的影响

在东祁连山高寒草地,对围栏7年和不同放牧强度的草地进行了物种数、地上生物量、地下生物量、土壤理化性质等研究。结果表明,围栏7年的高寒草地鲜草产量为425.8 g·m-2,显著高于夏季中牧159.3 g·m-2和夏季重牧91.0 g·m-2,但与冬季轻牧、夏季轻牧差异不显著。围栏条件下的物种数为26.3种·16 m-2,显著低于其他放牧条件下的物种数,但显著高于夏季重牧条件下的物种数23.0种·16 m-2;轻度或重度放牧都会使物种数减少,夏季中牧下的物种数最高(33.5种·16 m-2)。在0~10 cm的表层土壤中,围栏7年的草地根系生物量显著高于其他放牧强度。随着放牧强度的增加,根系生物量在0~10 cm土壤中呈下降趋势,在30~40 cm土壤中则表现为升高趋势。围栏7年的土壤容重低于其他放牧强度下的土壤容重,但差异不显著;夏季重牧的土壤容重显著高于围栏7年和其他放牧强度的土壤容重。随着放牧强度的增加,0~10 cm土壤碱解氮增加,围栏7年草地最低。围栏封育可有效改善和恢复草地植被,但不能长时间禁牧不进行放牧利用。合理的放牧能够维护高寒草甸草地生态系统功能、促进物种丰富度和土壤营养的均衡。     

不同强度放牧对贝加尔针茅草原土壤微生物和土壤呼吸的影响

在一个生长季内,对贝加尔针茅草甸草原不同强度放牧地段(非牧段,轻牧段,中牧段和重牧段,以放牛为主)土壤呼吸作用强度与土壤微生物数量和部分土壤理化性状进行了测定和相关性分析。结果表明,不同强度放牧对土壤呼吸作用和土壤微生物数量均产生不同程度影响,即在非牧段,土壤呼吸作用和土壤微生物数量最强(多);其余各放牧段,随着放牧强度增加,土壤呼吸作用减弱,微生物数量增加,但在各放牧段间均未达到差异显著水平(p(0.05)。土壤呼吸强度与土壤温度和相对含水量间具有显著的相关性(p(0.05),与土壤微生物数量和土壤pH值之间相关性不显著(p(0.05)。说明在该草地放牧较重时首先对土壤物理环境造成不利影响,进而影响土壤微生物的呼吸作用,对微生物数量未产生实质性改变。     

科尔沁沙质草地封育过程中的植被变化及其机制

对科尔沁沙地乌兰敖都地区的沙质草地封育后的植被变化及其机制进行分析研究。结果表明：① 围栏封育使植被物种丰富度、密度显著提高,群落的优势种发生明显变化;围封地的Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数均表现为随封育时间增加而下降,而Pielou均匀度指数随围封时间增加表现出先增加后下降的趋势。② 围栏封育可以增加土壤表层（0~10 cm）的养分含量,但电导率随围封时间表现出先降低后增加的趋势,同时围栏封育使土壤水分含量下降。③ 土壤表层（0~10 cm）各因子对多样性的影响不同,全氮和pH与Pielou指数呈显著(P<0.05)负相关;全氮对于丰富度指数呈显著(P<0.05)正相关;其他土壤环境因子与多样性指数间关系均不显著,表明在沙质草地封育不利于植物多样性的维持,但有利于土壤养分的积累。     

放牧对典型草原土壤中几种生态因子影响的研究

研究了放牧强度对典型草原土壤中的微生物量氮、碳,微生物数量,五种酶活性和土壤理化性状的影响。结果表明:放牧对草原土壤中微生物量以及微生物数量的影响很显著,围栏和轻度放牧有利于保持或提高土壤中各类微生物数量,过度放牧则使土壤中的微生物量和微生物数量显著降低,同时,随放牧强度的增加,土壤的呼吸强度显著降低;轻度放牧使三类水解酶活性增加或极显著增加,中度和重度放牧导致此三类酶活性显著降低,不同程度的放牧均导致土壤中两类氧化酶活性增加;适度放牧有利于速磷的增加,而过度放牧则导致全磷、全氮和速效氮的显著降低。     

不同牧压强度对草原土壤水分、养分及其地上生物量的影响

本文通过对不同放牧强度的研究表明 :随着牧压强度的增加 ,土壤表层 (0— 2 0 cm)水分含量明显下降 ,土壤容重与硬度增大、孔隙度减少 ;土壤全量养分下降 ,但速效养分则显著升高 ;植物群落高度降低 ,地表盖度下降 ,地上生物量较大幅度减少 ,特别是优质牧草生物量减少迅速。因此 ,放牧强度是影响草场退化的重要因素。     

连续放牧对沙质草地植被盖度、土壤性质及其空间分布的影响

在科尔沁典型沙质草地,设置不同放牧强度的4块样区:重牧区、中牧区、低牧区和封育对照区。连续放牧4年后,通过统计学分析及方差均值比、秩相关系数和分维数等方法,分析了植被平均盖度、多样性指数和土壤颗粒组分、土壤养分含量(有机碳和全氮)在各样区的变化及其空间分布。结果表明,(1)沙质草地的植被平均盖度、多样性指数均随放牧强度的增加而降低,植被平均盖度对放牧的反应比多样性指数更为敏感,变化幅度更大;植被在各样区均为聚集分布,但随聚集程度随放牧强度的降低而降低;(2)不论放牧强度大小,植被平均盖度在4个样区均受到土壤养分的制约作用,而土壤颗粒组分对植被的影响随放牧强度的降低逐渐减弱;(3)通过比较植被平均盖度和土壤某些指标在4个样区的分维数值认为,在科尔沁沙质草地,放牧强度应保持在低牧水平,更高的放牧强度将导致植被和土壤特征的空间分布格局产生大的改变,可能导致沙漠化。     

放牧和封育条件下科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落土壤种子库特征

以科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落为研究对象,对比分析了放牧干扰和不同封育年限下土壤种子库特征。结果表明:①放牧和封育样地土壤种子库均以一年生植物为主,物种丰富度没有明显差异;②放牧样地土壤种子库密度为(3 475±519)粒/m2,封育6年和封育12年样地土壤种子库密度分别为(20 241±1 714)粒/m2和(28 777±3 946)粒/m2,显著高于放牧样地;③Shannon-W iener多样性指数、S impson多样性指数和P ielou均匀度指数在放牧样地分别为1.36,0.68和0.56,并随着封育年限的增加而降低;④放牧和封育样地土壤种子库主要分布于0~2 cm的土壤表层,封育样地各层的种子库密度均显著高于放牧样地;⑤放牧和封育样地土壤种子库均为聚集分布,但放牧样地种子库的空间异质性高于封育样地。     

封育条件下科尔沁沙地小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)群落改良土壤效应的研究

封育措施是恢复植被、改良土壤性质的重要措施。文中以科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落为研究对象,主要研究不同封育年限的沙地小叶锦鸡儿群落对土壤养分、土壤含水量、土壤紧实度、微生物生物量C、N、P含量等土壤性质的改良作用。结果表明,封育措施可以从土壤养分、土壤水分、土壤紧实度和土壤微生物等方面全面改良土壤,尤其是对表层土壤(0-10cm)的改良效果尤其明显。     

放牧对小针茅荒漠草原土壤微生物分布的影响

以苏尼特右旗小针茅荒漠草原为样本区域,分别设置无牧、轻度、中度、重度和极重度放牧5种放牧梯度,在生长季(5月～9月)内对不同放牧强度下小针茅荒漠草原三大类土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)的分布特征进行了研究.结果表明:不同放牧强度下,小针茅荒漠草原三大类微生物的数量及比例具有明显的季节性分布特征;小针茅荒漠草原土壤微生物数量表现为土壤细菌数量＞放线菌＞真菌,其垂直分布具有明显的差异性,三大类群土壤微生物数量随土层加深而减少;随放牧强度的增加,不同土层三大类群土壤微生物数量均随之减少.     

围栏禁牧对毛乌素沙地土壤理化特征的影响

过度放牧导致干旱半干旱区毛乌素沙地草地严重退化。通过禁牧措施排除放牧干扰,使草地自然恢复,作为一种低投入的措施在世界各国退化草地生态系统恢复中得到广泛采用。文中对毛乌素沙地三种不同管理类型(持续放牧、围栏5年和围栏16年)土壤理化性状进行了研究,研究结果显示:围栏禁牧5年对0～30cm土壤颗粒组成和容重没有显著影响;围栏禁牧16年0～10cm土壤容重显著小于持续放牧区,而极细沙、粉粒和粘粒含量显著高于持续放牧区;围栏5年显著增加了0～5cm土壤有机碳,而0～30cm的全氮均没有显著增加。围栏16年土壤有机碳较放牧区在0～5cm、5～10cm、10～30cm分别显著增加了231%、81%、55%;全氮含量的变化趋势与之相同。结果表明,围栏5年对土壤粘粉粒、全氮含量的恢复基本没有效果;围栏16年能显著增加表层土壤粘粉粒含量和有机碳、全氮,但土壤碳、氮水平还是在比较低的水平(有机碳:4.30g.kg-1;全氮:0.74g.kg-1),即长期禁牧可以逐渐改善土壤质地和提高土壤肥力。研究结果为半干旱退化沙质草地生态系统的恢复、重建及管理提供科学依据。     

不同强度放牧对贝加尔针茅草原群落和土壤理化性质的影响

在一个生长季内,比较分析了贝加尔针茅草甸草原不同放牧强度地段(非牧段,轻牧段,中牧段和重牧段,以放牛为主)植物群落的总地上现存量、总投影盖度、平均高度和土壤理化性质的变异。结果表明,不同强度放牧条件下各项指标均呈规律性变化,表现为植被的生长状况和土壤状况随着放牧强度的增加而劣化,且群落总地上现存量、总投影盖度、群落高度之间具有显著的相关性。土壤的pH值和电导率与地面凋落物的量之间存在显著负相关。考虑各项指标对放牧反应的敏感性、变化的稳定性和测定的方便性,可以把群落盖度、土壤化学性质的变化作为草地健康评价的关键指标。     

典型草原群落不同围封时间下植被、土壤差异研究

以中科院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草(Leymus chinensis)样地和大针茅(Stipa grandis)样地为基础,在羊草样地处选择了围封26年、围封6年、围封2年和自由放牧的4个样点;在大针茅样地处选择了围封26年和自由放牧的2个样点。通过对各样点植物群落特征和土壤的理化性质差异分析,探讨草原植被、土壤指标对围封的响应差异。结果表明:不同围封时间的样点的主要差异体现在群落特征指标上,而各土壤指标中除土壤容重在羊草样地的4个样点表层土壤(0~10cm)体现出显著性差异外,土壤有机碳含量、全氮含量、全磷含量等指标在不同围封时间的各样点间变化均不显著。     

黄土丘陵沟壑区退耕植被恢复地土壤水稳性团聚体的变化特征

以黄土高原典型丘陵沟壑区—吴旗县为例,研究了退耕地不同植被恢复年限、不同植被类型和不同恢复方式下的土壤水稳性团聚体含量的变化。结果表明,>0.25mm土壤水稳性团聚体含量,在0～60cm土层随着退耕地恢复年限的延长而不断增加,乔木地相对较高,草地相对较低,灌木地介于两者之间。自然恢复方式>自然 人工恢复方式>人工恢复方式,坡耕地的团粒含量最低;在0～20cm土层,恢复前期土壤水稳性团聚体含量增幅较大,后期增幅较小,而40～60cm土层的变化规律则相反。对同一种植被类型,>5mm的土壤水稳性团聚体含量从0～20cm到40～60cm土层均呈下降趋势,并且在较浅土层灌木地的降幅相对较大,在较深土层乔木地的降幅相对较大。人为干预使得土壤水稳性团聚体从大粒径向小粒径转化,这种转化在较深土层表现的较明显。可见,在退耕地植被恢复中,具有较长恢复年限的乔木地,土壤的抗蚀性较强;自然 人工的恢复方式既缩短了植被恢复时间,也提高了土壤水稳性团聚体含量,从而改善了土壤结构。     

短花针茅荒漠草原土壤种子库对不同放牧强度的响应

在内蒙古短花针茅荒漠草原,采用野外随机定点取样与室内萌发相结合的方法,对不同放牧强度下围封草地土壤种子库的密度、垂直结构、多样性、丰富度、均匀度、以及种子库与地上植被的相似性进行了研究。结果表明,在各试验区土壤种子库主要分布在0～20cm土层,占种子库总密度的87%～96%;随着放牧强度的增加,土壤种子库总密度减少,同时地上植被与土壤种子库的相似物种数减少,种子库组成的相异性增加;轻度放牧对土壤种子库中一二年生草本所占比例影响较小,而中度和重度放牧使土壤种子库中一二年生草本所占比例增加;土壤种子库的物种丰富度、多样性、均匀度均随放牧强度的增加而减小。     

西安地区不同降水年份人工林地土壤水分变化研究

通过对不同降水年份西安南郊、北郊和东郊人工林地土壤含水量的测定,研究了地下0～600 cm土壤含水量的变化与土壤干层水分恢复和消耗。结果表明:贫水年西安地区人工林地200～400 cm土壤含水量小于10%,发育了弱的土壤干层;丰水年人工林地200～400 cm土壤含水量大于20%,明显高于贫水年这一层位的含水量,指示土壤干层水分得到了恢复;平水年人工林地200～400 cm土壤含水量小于15.5%,表明恢复的水分再次被消耗。分析得出,在降水丰富的年份,发育较弱的土壤干层不仅可以得到恢复,而深层恢复在时间上具有滞后性。同时,土壤水分含量对西安城市绿化树种的选取具有指导意义。     

不同干扰条件下荒漠区土壤种子库

在内蒙古阿拉善荒漠区选择开垦、轮牧、过牧和禁牧4种不同干扰条件的样区,于2005年4月(春)、7月(夏)和10月(秋)分别对土壤种子库取样,并在实验室条件下进行发芽试验,得出如下结果:(1)4种不同干扰区在春、夏、秋三个季节土壤种子库可萌发种子平均数量分别为,开垦干扰:688粒/m2;轮牧干扰:1328粒/m2;过牧干扰:1488粒/m2;禁牧干扰:944粒/m2;(2)开垦区与禁牧区在4月份(春)、7月份(夏)、10月份(秋)土壤种子库可萌发种子数量呈连续上升趋势,而轮牧区与过牧区则呈先上升后下降趋势;(3)4种不同干扰条件下,开垦区、过牧区和禁牧区在不同深度土层中水分含量均无显著差异;而轮牧区0-5cm与其它三个土层中水分含量出现显著差异,而且0-5cm土壤层的水分含量与种子的萌发数量呈显著正相关。     

内蒙古半干旱地区沙质过牧草地的沙漠化过程

为了掌握我国北方半干旱地区沙质放牧草地的沙漠化过程，在内蒙古东部的科尔沁沙地进行了为期5年的放牧试验。结果表明，在牧草利用率为70％的过牧条件下，草地植被盖度、高度、个体大小和根量急剧降低，第5年分别只有10.1％、1.0cm、2.5cm^3／株和18.7g/m^2（0－30cm土层内），是禁牧区的12.0％．3.02％．0.86％和22.1％。同时，家畜觅食活动增加，对草地践踏作用增强，如第5年其单位面积的蹄印6数和每只羊单位面积的蹄印数达到36.4n/m^2和8.5n/m^2，分别是轻牧区的9.6倍和8.25倍，土壤紧实度是禁牧区的3.75倍。植被盖度、高度、根量和植物个体普遍降低，家畜喜食植物首先从草地中退出后，草地开始出现小块裸斑，随着过牧的继续，这种裸斑迅速增加和扩大，使之相互连接成为大片裸地，如试验当年过牧区裸斑数仅为19个，而且73.7％≤2.5m的裸斑，到第3年裸斑数迅速增至358个，＞2.5m的裸斑比例从26.3％增加到31.3％，裸地率由1.8％增加到35.8％，第5年裸斑平均长度由2.4m增加到4.1m，＞2.6m的裸斑比例增至45.7％，裸地率达到了51.6％。当地面出现裸斑后，即使冬季不进行放牧，在风力的作用下草地中的裸地面积也会自然扩大，如第5年秋季过牧区的裸地率为51.6％，到第6年春季自然扩展到71.6％。裸地出现以后，冬春季在风力作用下地面迅速出现风蚀，过牧区第3年70％的测点发生风蚀，平均风蚀深度8.5cm，第5年90％的测点发生风蚀，平均风蚀深度25cm，最大风蚀深度90cm，地面呈现出凹凸不平的风沙地貌。研究结果表明，试验期间夏季放牧啃食对地表裸露的贡献率为41.3％，而冬春季节土壤风蚀对地表裸露的贡献率高达58.7％，这说明在内蒙古半干旱风沙区地表一旦裸露，马上就会因风蚀而迅速扩大。     

不同草地类型土壤有效态微量元素含量特征

以贺兰山西坡不同草地类型土壤为对象,研究了土壤中微量元素Fe,Mn,Zn,Cu有效态含量特征及土壤有机碳、pH值、黏粉粒含量与气候因素之间的相互关系。结果表明:土壤有效态Fe,Mn,Zn的含量随着海拔的降低而逐渐降低,有效态Cu含量的积累顺序为:山地草原>荒漠化草原>高山草甸>草原化荒漠。4种元素在各种草地类型的积累量变化为:高山草甸Fe>Mn>Zn和Cu;山地草原和荒漠化草原Fe>Mn>Cu>Zn,草原化荒漠土壤中Fe和Mn含量差异不大,并大于Zn和Cu。土壤有效态Fe,Mn,Zn的含量与年均降水量、土壤有机碳、<0.05 mm黏粉粒含量都呈显著正相关,而与年均温度和土壤pH值呈显著负相关。土壤有效态Cu含量与年降水量、年均温度、土壤有机碳含量和<0.05 mm黏粉粒含量基本呈二次多项式,而与土壤pH相关性不显著。影响土壤有效态Fe和Mn含量的关键因素,0~20 cm土层为有机碳、年降水量和年均温,而20~40 cm土层土壤有机碳是其最重要的影响因素。0~20 cm土层土壤有效态Zn主要受土壤pH、黏粉粒含量和年降水量的影响。