贵州人工草地-农田界面土壤水热耦合影响域动态变化研究

通过对贵州人工草地-农田界面表层土壤(0~20cm)的调查采样和室内分析,明确界面土壤水分和温度的空间变化特征,利用水分和温度双因素耦合来判定界面影响域,探讨其季节性动态变化过程。结果表明:人工草地土壤水分四季分别为60.7%±0.31,23.6%±0.20,19.7%±0.20和70.4%±0.19,均高于农田的34.5%±0.52,11.8%±0.23,10.0%±0.19和64.1%±0.13;土壤温度空间变化表现为夏秋季节草地低于农田,冬春季节草地高于农田;贵州农田-人工草地界面四季土壤水热耦合影响域处于一个动态变化的过程,呈现为"窄-宽-窄"的规律;四季界面影响域宽度分别为25,28,34和29m。利用双因素耦合判定界面影响域能够在一定程度上避免单因素判定造成的"偏向性"结果。     

高寒草甸次生裸地的植物群落特征及土壤水分的季节变化

为恢复和改造高寒地区严重退化的草地,基于对黄河首曲玛曲县“水蚀型”次生裸地植被和土壤水分的调查,研究了其植物群落特征及土壤水分的季节变化规律。结果表明,“水蚀型”次生裸地植物群落以杂草类为主,结构简单,种类单一,盖度低,分布稀疏,群落的垂直结构分层不明显,地面芽植物占优势;“水蚀型”次生裸地土壤水分随着降水变化而呈现季节性变化,5―11月0~20和20~40 cm土层土壤水分均呈先升高后降低的变化趋势,最大值出现在7―8月,最小值出现在5月和11月。“水蚀型”次生裸地由于土壤松散、植被覆盖低,其土壤保水效果远不及轻度退化草地。     

黑龙江大庆农牧交错区草地-农田界面土壤养分与酶活性分析

草地-农田界面是我国北方农牧交错带的重要景观组成部分,具有复杂的生态系统结构、功能和生态过程,对自然因素及人为干扰十分敏感。以松嫩平原大庆市林甸县农牧交错区草地-农田界面为对象,分别向草地和农田延伸50 m,采用多元回归分析、主成分分析等方法对表层(0～20 cm)土壤养分、酶活性指标进行了空间分布变化分析和综合评价。结果表明：土壤养分含量及酶活性各指标在农牧交错区草地-农田界面上存在明显的空间异质性。土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷等指标在草地高于农田。土壤pH值、含水量、全氮、全磷、全钾含量、土壤过氧化氢酶、脲酶活性等指标在界面0点附近变化剧烈,显著高于草地内部和农田内部(P<0.05),表现出明显的界面效应。相关性分析和主成分分析表明,土壤酶活性和土壤性质密切相关,其中土壤pH值与土壤酶活性呈极显著正相关,有机质和速效养分与土壤酶活性呈极显著负相关(P<0.01)。研究结果丰富了北方农牧交错带草地-农田界面的理论基础,为松嫩平原农牧交错区草地与农田过渡区的合理利用提供了理论依据。     

华北农牧交错带农田-草地景观土壤速效氮界面研究

利用非线性回归的生态界面测试分析法(BEDA),对华北农牧交错带农田-草地景观土壤的速效氮界面在生长季(5-9月)的时空动态进行分析,为干旱、半干旱地区以植被恢复为主的大规模生态环境建设提供参考.结果表明:农田-草地边界的土壤速效氮生态界面位于草地内.在少雨的5月,农田-草地的边界影响域最小,仅为37.5 m;而在雨水较为丰沛的8月,边界影响域最大,为57.5 m.相对于少雨期,丰雨期的速效氮生态界面会更靠近草地内部.速效氮素在农田-草地界面上表现出地表生态流季节动态性.     

西藏"一江两河"地区优良牧草及草坪草引种试验

“一江两河”地区是西藏农业生产的主要区域,也是栽培草地最集中的区域之一。于2008-2009年在拉萨市达孜县进行了牧草引种驯化试验研究,以期选出适宜于“一江两河”地区建设栽培高产草地和改良天然草地的优良牧草。初步筛选表明,14个豆科、8个禾本科牧草品种和19个草坪草品种在“一江两河”地区具有很好的适应性,可以推广应用。     

禁牧对草地覆盖度的影响——以宁夏盐池县为例

摘要：在建立盐池县草地植被覆盖遥感监测和评价指标体系的基础上,运用地理信息系统软件和基于植被指数的象元二分法模型,反演了盐池县2000、2005和2009年3个时期的草地盖度影像,分析了盐池县不同时期草地植被覆盖的动态变化。结果表明,2000-2005年高覆盖、中高覆盖和中覆盖草地分别增加了4.83、907.03和714.67 km2,低覆盖和极低覆盖草地分别减少约717.83和908.62 km2;2005-2009年,高覆盖、中高覆盖和中覆盖草地依然表现为增加,分别增加了228.47、190.00和377.04 km2。说明自2002年起盐池县实施“天然草原禁牧封育”、“退牧还草工程”、“天然草原无鼠害示范区建设” 等生态建设项目效果明显,草地荒漠化趋势好转。     

黄土区苜蓿人工草地群落生态与生产功能演替

对黄土区苜蓿人工草地群落31年时间序列生态和生产功能演替过程进行了研究,结果显示, 1)人工草地群落生态功能越来越趋向于天然草地。生态功能随群落结构变化显著,其变化过程大致可分为3个演替阶段,即2~6龄紫花苜蓿草地阶段、6~31龄苜蓿人工草地向长芒草天然草地演替的过渡阶段、31龄之后的长芒草次生天然草地阶段;苜蓿种群在6龄后开始退化演替,其重要值、群落多样性指数、均匀度指数和优势度指数逐渐减小,群落结构趋向于复杂化,生态稳定性相对增大,群落演替逐步向天然植被演化。2)苜蓿人工草地群落生产功能呈“倒V”型变化趋势。群落生产力随演替年限延长先增大后减少,6龄苜蓿草地的年生物量最大,之后,年生物量逐渐下降。年生物量与苜蓿种群重要值相关系数最高,与多样性指数的直接通径系数最高,多样性指数和年生物量二者之间的相关性随人工草地生长年限延长呈“倒V”型变化趋势,6龄苜蓿人工草地二者相关性最高,成为人工草地“生产”和“生态”功能的转折点。3)可通过灭杂、施肥、有效利用水分和探索适宜栽培种植方式来遏止人工草地向“生态稳定性”天然草地恢复的趋势,延缓其“生产稳定性”,以保持人工草地的生产、生态可持续。     

矿区排土场人工草地土壤水分及入渗特征效应

本研究以露天煤矿排土场新土体上建植的不同人工草地为对象,分析了不同人工草地地上生物量、土壤水分及土壤入渗性能。结果表明,不同人工草地地上生物量之间差异显著(P<0.05),灌木和草灌混播草地的地上生物量比单一草种草地高,冰草+沙蒿和沙打旺+沙蒿草地地上生物量分别比单一种植冰草和沙打旺的草地高40.84%~47.88%和27.31%~53.49%;不同人工草地土壤含水量随深度增加而增大,20~30 cm层土壤含水量花棒草地最高;不同人工草地地上生物量和土壤水分的累加值呈负相关关系;草灌混播草地的平均土壤初始入渗速率比单一草种草地高44.25%。本研究结果表明,在矿区排土场新土体改良和植被恢复建设中应以草灌混播人工草地为主,可有效提高草地生产力,改善土壤的水分状况和入渗性能,利于植被生长的可持续。     

羌塘牧民对“退牧还草”工程的认知与响应

“退牧还草”工程对促进退化草地的生态恢复及改善牧民生活水平具有重要意义。本研究采用问卷调查和小型座谈相结合的方法,对藏北羌塘地区6县10乡(镇)的100户牧民进行抽样调查,分析了牧民对“退牧还草”工程的社会认知与政策响应。结果表明,大多数牧民认可并支持“退牧还草”工程,81%的牧民认为工程能有效促进草地恢复;依据草原保护奖励机制(试点)补偿标准,74%的牧民支持长期(10年以上)的生态补偿;考虑生态移民后的生计保障问题,52%的牧民不愿意移民到城镇。因此,有必要及时完善“退牧还草”工程及草原生态保护奖励机制并使其与生态移民工程相结合,以实现西藏羌塘牧区生态、社会与经济的共赢局面。     

青海省海北州不同草地利用方式土壤基本理化性状研究

为探索土地利用方式变化对土壤理化性状的影响,以青藏高原青海省海北州原生矮嵩草(Kobresia humil)草甸、原生灌丛草甸、退化矮嵩草草甸、退化灌丛草草甸、人工草地、农田地为研究对象,对各利用方式下土壤的基本理化性状进行研究。结果表明:退化导致0~10 cm土层土壤容重增大,而对下层土壤容重没有明显影响,2种退化草地0~10 cm土层的土壤容重均大于10~20 cm土层,其中退化灌丛草甸与原生灌丛草甸之间差异显著(P<0.05),人工种植也导致表层土壤容重有升高的趋势,人工种草和开垦均导致0~20 cm土层土壤容重的变异消失。草地退化和开垦均导致土壤有机碳和全氮含量降低,草地退化还导致土壤全磷含量降低,但开垦为农田后对土壤全磷的影响不大;草地退化和开垦也导致土壤有机碳、全氮、全磷含量沿土壤深度的变异消失。草地退化后表层土壤的有机碳、全氮和全磷含量明显降低,而退化对10~20 cm土层的有机碳含量影响不大。草地退化、开垦和农用均导致土壤表层速效氮的损失,草地开垦和农用的损失尤为剧烈;不同利用方式对土壤速效磷的影响较为复杂,未表现出一致的规律性。     

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。     

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。     

格姆滩黑土滩人工草地土壤水分动态研究

通过对青海草地早熟禾人工草地和“黑土滩”退化草地土壤水分动态的研究,结果表明：两样地0—20cm土层土壤含水量变化趋势均为先增高,后降低,人工草地7月下旬土壤含水量达到最高值,“黑土滩”退化草地8月下旬达到最高值;各个时期土壤平均含水量人工草地总体上高于“黑土滩”退化草地;各时期0－20cm土壤水分垂直变化,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。     

三江源区高寒草原土壤湿度变化特征及与气候因子的关系

利用青海省三江源区兴海县牧业气象站1999-2016年高寒草原土壤湿度、牧草生育期资料,分析了高寒草原土壤湿度的年、季变化特征以及牧草生长季不同生育期土壤湿度的变化特征及与气候因子的关系。结果表明:高寒草原0-10、10-20、20-30、30-40和40-50 cm土壤湿度均随年际延长呈增加趋势,春季除40-50 cm土层外,其他各层土壤湿度均随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。高寒草原牧草生长季的土壤相对湿度随年际延长呈显著上升趋势(P<0.05),且与生长季降水量之间呈极显著正相关关系(P<0.01)。随着气候变化,牧草抽穗、开花、成熟和枯黄期的土壤相对湿度随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。牧草抽穗期、枯黄和全生育期的土壤湿度与气温呈显著负相关关系(P<0.05)。高寒草原牧草生长季土壤湿度的增加有利于草地植被生长。     

内蒙古农牧交错带土地利用对土壤性质的影响

为研究农牧交错带土地利用方式对土壤特性的影响,于2007年7月选择位于内蒙古东部农牧交错带太仆寺旗的3种土地利用类型,野外采集土样并进行分析。结果表明:在0~30 cm土层中,土壤有机碳含量、全氮含量、速效钾含量均表现为草地>榆树林地>农田;土壤水溶性有机碳含量表现为草地最高,农田次之,林地最小;土壤速效磷含量变化与上述趋势不同,为农田>草地>榆树林地。土地利用方式对土壤质地也有影响,与农田土壤和林地土壤相比较,草地土壤的粘粒含量最高,砂砾含量最低。本研究表明在研究区域天然草地具有较好的土壤养分保持能力,是最适合的土地利用类型,可为改善生态环境和当地的可持续发展提供依据。     

河西半荒漠驴驴蒿草原土壤水盐动态及其对牧草生长的影响

对驴驴蒿草原三个草地型(驴驴蒿型,驴驴蒿—红砂型,驴驴蒿+珍珠型)的土壤水盐动态及其与牧草产量的关系进行了研究。结果表明:土壤水分变化受雨量的影响具有阶段性。随着土壤深度的增加,土壤含水量随时间的变化而变小。土壤各层内,春季含水量相近,并呈下降趋势,夏季变化大,秋冬则随土壤深度增加而增加,趋向稳定。盐分随水分而移动,其含量基本上随土壤深度的增加而增加。牧草产量的变化与土壤水分的变化具有“一致性”。在驴驴蒿型和驴驴蒿—红砂型中,驴驴蒿的绝对生长量与0～40cm内各土层的含水量呈显著的正相关,并建立了产量预测模型。     

大武地区黑土滩人工草地土壤水分动态研究

对大武地区不同龄青海草地早熟禾人工草地和原生植被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月底土壤含水量达到最高,原生植被9月下旬土壤含水量达到最高。各个时期土壤各层及平均含水量均为原生植被〉5龄人工草地〉4龄人工草地。各样地0—20cm土壤水分垂直变化具有相同的趋势,即随土层深度的增加而减小。     

格姆滩“黑土滩”退化草地植物量和土壤水分研究

通过对格姆滩“黑土滩”退化草地和中度退化草地植物量和土壤水分的研究,结果表明：“黑土滩”退化草地植物群落以阏叶型杂类草为主,中度退化草地以莎草科为主。地上总植物量“黑土滩”退化草地〉中度退化草地。0—30cm地下总植物量“黑土滩”退化草地〈中度退化草地。两样地0～20cm土层土壤含水量变化趋势总体上为先增高,后降低。各个时期土壤各层及平均含水量均为中度退化草地〉“黑土滩”退化草地。0—20cm土壤水分垂直变化“黑土滩”退化草地总体上随土层深度的增加而增大,中度退化草地随土层深度的增加而减小。     

人造湖对毗邻退化草地土壤含水量、电导率和pH的影响

湖泊作为湿地生态系统的一种重要组成,具有保护和改善生态系统环境的生态效应。以毗邻人工湖的持续放牧的退化草地为研究对象,评估人工湖泊对退化草地土壤理化性质的影响,为改善退化草地提供理论依据。试验结果如下: 1) 毗邻退化草地土壤理化性质对人工湖在距离和深度上产生不同的响应。土壤含水量在距离上随着离湖距离的增加显著降低,0~10 cm土层含水量从距湖10~600 m,降幅分别达到50%(2014年)、48%(2015年)和58%(2016年)。土壤pH则表现相反的趋势。土壤电导率(EC)在距离上先升高,在距湖100 m处达到最大后降低。土壤水分、pH和距离有显著的线性关系,在0~10 cm土层相关系数分别达到70%和50%。2) 在建成湖的3年(2014-2016年)间,表层(0~10 cm)土壤随着建湖年限的增加土壤电导率显著降低,其中距湖10 m处,2016年相对2014年降低了59%。下层土壤(特别是20~40 cm土层)随着建湖年限的增加土壤电导率显著升高,说明土壤盐分自建湖后从表层向下层运移。上层土壤的pH在年际间有显著的降低趋势。综上所述,表明在退化草地上建造人工湖泊后对退化草地的土壤理化性状产生一定的积极作用。