荒漠草原不同植被类型土壤微生物群落功能多样性

利用Biolog EcoplateTM技术通过对荒漠草原生态系统中沙米、白沙蒿、柠条、沙冬青和人工乔木林5种植被类型土壤微生物群落功能多样性分析,以探讨不同植被类型对土壤微生物群落代谢功能多样性的影响.结果表明,5种植被类型土壤微生物群落代谢活性有显著的差异(P＜0.01),5种植被类型土壤微生物群落利用碳源的种类也存在差异,氨基酸类、羧酸类和糖类是其主要的碳源利用类型.在Biolog ECO板培养基接种培养96 h后,5种植被类型土壤微生物群落多样性显示,物种丰富度指数(R)和均匀度指数(EH)差异显著,Shannon 指数(H′)差异不显著.     

草原植被-土壤的关系及对干扰响应差异研究

草原土壤跟植被有密切的关系,它们之间的关系对草地的退化和恢复机制研究十分重要。通过对内蒙古草原区(主要是典型草原)具有不同群落特征的14个样点进行植被与土壤调查,分析植被群落数量特征与土壤理化指标之间的相关关系,探讨围封与放牧作用下植被、土壤响应差异。结果表明:群落地下生物量、群落盖度、单位面积物种数与土壤有机碳、全氮含量均呈显著正相关关系(p<0.05),与土壤容重呈显著负相关关系(p<0.05)。土壤全磷含量与群落地下生物量和群落盖度存在显著正相关关系(p<0.05),而与单位面积物种数相关不显著。由于地上现存生物量受随机放牧和围封的影响较大,与土壤各项指标之间相关不显著。在围封26年、7年、2年和自由放牧4个样地中,土壤各指标除表层容重变化显著外,土壤粒径组成和有机碳、全氮、全磷含量变化均不明显(P>0.05),但4个样地在群落盖度、高度、生物量、群落物种数量、丰富度指数、多样性指数等群落数量特征上均呈现显著差异(P<0.05)。基于上述研究结果讨论了植被与土壤之间的关系,并提出了人为驱动力作用下草原植被-土壤响应差异的概念模型。     

东祁连山河谷高寒草地植被群落特征及其与土壤性状的关系

为探究东祁连山河谷高寒草地植被群落特征与土壤性状的关系,根据研究区河谷地形地貌及河谷高寒草地分布特征,选取了分布在河谷山地阳坡上部和下部、河谷山地阴坡上部和下部及河谷水平阶地的5类不同植被类型的高寒草地为研究对象。研究草地植被群落和土壤性状特征及相关关系。结果表明:河谷中不同坡向、坡位高寒草地植被群落优势种不同,河谷阳坡高寒草地以嵩草属植物为主,阴坡以蓼属植物为主;阴坡植被总盖度高,阳坡低;河谷阴坡下部草层高度最高,而水平阶地最小;植被群落总科数、总属数和总种数均表现为坡下部高于上部,阴坡高于阳坡;地上生物量依次为:阴坡下部>阳坡上部>阴坡上部>阳坡下部>水平阶地;0~60 cm土层地下生物量依次为:阴坡下部>阳坡下部>阴坡上部>水平阶地>阳坡上部。不同高寒草地土壤性状之间有显著差异(P<0.05)。相关分析表明,土壤含水量、容重、孔隙度和全氮等指标与植被总盖度、地上生物量、总科数、草地平均高度有显著的相关关系。可见,研究区河谷高寒草地植被与土壤之间的影响主要表现为土壤含水量、容重、孔隙度和全氮与植被总盖度、地上生物量、总科数、草地平均高度间的相互作用。     

玉-鹅种养模式下土壤养分及土壤细菌群落功能多样性研究

以玉-鹅种养7 a的玉米田为试验地,以常规玉米种植田为对照,采用田间对比试验的方法,通过分析土壤养分含量、土壤酶活性及Biolog-Eco平板的动态变化,分析玉-鹅种养模式对土壤养分及土壤细菌特征的影响.结果表明,在玉米生长的抽雄期、乳熟期、成熟期,玉-鹅种养模式下土壤养分含量相比常规玉米种植模式均有不同程度的增加,其...     

不同植被覆盖下子午岭土壤养分状况研究

以黄土丘陵沟壑区的子午岭次生林区为研究区域,研究了不同植被覆盖对土壤养分状况的影响。结果表明:不同植被类型覆盖下,土壤有机质含量为乔木>灌木>草本>农田>弃耕地。土壤全氮含量为乔木≥草本>灌木>农田≥弃耕地;全磷含量变化不大,其中农田土壤全磷含量最高;全钾含量为乔木>灌木>草本>农田>弃耕地;土壤碱解氮含量为乔木>灌木≈草本≥农田>弃耕地;速效磷含量为乔木≈灌木≈农田>草本>弃耕地;速效钾含量为乔木≥草本>灌木≥农田>弃耕地。由此可见,随植被演替阶段的提高,不同植被覆盖下土壤的养分含量逐渐升高。因此,在黄土高原丘陵区,坡地退耕还林,恢复植被,可以有效改善土壤养分状况。     

不同连作年限马铃薯根际土壤细菌群落特征研究

采用长期定位试验,设马铃薯连作1~7 a（CP1~CP7）和轮作（RT）8个处理,通过高通量测序探究不同连作年限对马铃薯根际土壤细菌群落多样性的影响。结果表明：供试土壤中,放线菌门、变形菌门、厚壁菌门为主要的优势菌门。随连作年限的增加,土壤细菌数量表现出波动变化趋势,连作年限影响细菌群落结构。RT、CP1、CP2、CP3处理土壤细菌相似度较高,CP4、CP5、CP6、CP7处理土壤细菌相似度较高。马铃薯连作7 a土壤中的放线菌门相对丰度降幅最大,较RT降低10.47%;厚壁菌门相对丰度在连作6 a土壤中显著降低,较RT减少22.07%;类诺卡氏属相对丰度在连作7 a显著减少,较RT减少2.34%;芽孢杆菌属相对丰度在连作6 a时最低,较RT减少9.18%;连作7 a较RT减少5.14%;芽单胞菌属相对丰度在连作7 a土壤中达到最高（16.54%）,较RT增加5.26%。长期连作改变了马铃薯土壤细菌群落结构,连作4 a土壤细菌群落种类开始变化,土壤细菌群落结构也随之改变。土壤中预防病害的菌类减少,增加了马铃薯染病风险。     

围栏封育对草原植被及多样性的影响

通过对乌鲁木齐地区典型草原围栏内外植被特征、多样性指数、土壤种子库及地下生物量的调查研究,结果表明:2年围栏后,草原植物群落的盖度、产量有大幅度提高,显著高于围栏外,且优势种表现更加明显;围栏内外物种丰富度指数S、优势度指数D和Shannon-Wiener指数H'、均匀度指数Jsw差异不显著;围栏内0～5 cm和10～15 cm土层中的地下生物量明显高于围栏外,但地下总生物量差异不显著,且主要分布在0～15 cm的土层中;围栏后的土壤种子总数及分层种子数明显高于围栏外,且种子主要集中在0～5 cm的土层中.     

巴丹吉林沙漠植被群落特征与土壤水分关系研究

通过对巴丹吉林沙漠周边及腹地进行野外调查采样,归纳出该区植被的生活型和群落类型,分析其植被多样性、优势度及均匀度指数,进而探讨该地区植被群落特征对土壤水分的响应.结果表明:(1)本次调查共记录到20科52属56种植物,分属于乔木、小乔木、灌木、小灌木、半灌木、草质藤本、多年生草本、一年生草本8类生活型,群落多以灌木和多...     

农牧交错带不同植被群落对土壤微生物量碳氮磷的影响

为了解荒漠化土地植被恢复对土壤微生物量的影响,以地处毛乌素沙地南缘的榆林市沙生植物园植被恢复30年的乔木、灌木和草地3种植被群落下土壤为研究对象,分析了植被恢复对土壤微生物量碳、氮、磷含量及比值的影响及其与土壤理化性质的相关性。结果表明,农牧交错带荒漠化土地植被恢复可以明显提高表层土壤微生物碳、氮、磷的含量。土壤微生物量碳以灌木林地为最高,含量为288.35 mg·kg-1,显著高于草地和乔木,分别是乔木林地和草地的3.99和2.10倍;土壤微生物磷在三种植被群落间差异不明显;三种植被群落下土壤微生物碳氮比的高低为乔木林地草地灌木林地,土壤微生物碳磷比表现为草地略高于乔木林地和灌木林地。相关性分析结果显示微生物量碳、氮、磷与土壤理化性质相关性极为密切,其中与土壤养分各指标大多呈现极显著相关,与土壤容重多为极显著负相关。说明土壤微生物量可以作为评价土壤质量的生物学指标。     

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

探究不同植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及养分的影响,可为当地选择最适宜的植被恢复模式提供理论依据。利用野外取样与室内实验相结合的方法,研究了宁南山区4种植被恢复模式(7a生刺槐、落叶松、油松)以及荒地的土壤酶活性、微生物多样性、土壤养分特征,并利用Illumina-Miseq高通测序技术对土壤中细菌的16SrDNA基因V3～V4区片段和真菌的18SrDNA基因V4区片段进行了测序分析。结果表明：(1)在0～30 cm土层,荒地和刺槐土壤的脲酶、蔗糖酶活性较强,油松、落叶松的碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性较强;(2)土壤真菌多样性对植被恢复模式的响应强于土壤细菌,土壤细菌的ACE、Chao l和Shannon指数高于土壤真菌,其多样性在4种植被恢复模式间无显著差异,油松显著提高了土壤真菌多样性;(3)荒地土壤全磷、碱解氮、速效磷、有机质含量最低,刺槐土壤的速效养分和有机质含量最高,土壤脲酶、过氧化氢酶与土壤养分相关性显著,土壤微生物多样性与土壤有机质、全磷含量密切相关。刺槐在改善多种土壤养分、酶活性上效果明显,是当地植被恢复可以优先考虑的树种。     

荒漠草原不同放牧制度群落多样性研究

在内蒙古苏尼特右旗荒漠草原,通过划区轮牧与自由放牧的比较试验,研究不同放牧制度下群落α多样性和β多样性。结果表明:①对照区、轮牧区和自由放牧区的植物种类丰富度和多样性均较前一年均有所增加,优势度指数除对照区有所增加,轮牧区和自由放牧区基本不变化;均匀度指数轮牧区和自由放牧区均略有下降。②物种丰富度指数与均匀度指数呈负相关,荒漠草原植物群落多样性更多地受丰富度的影响。③对照区、轮牧区和自由放牧区群落β多样性指数随取样面积增加而降低;荒漠草原在不放牧、自由放牧和划区轮牧下,轮牧区β多样性指数最高,其次为对照区和自由放牧区;④2004年轮牧区与自由放牧区的相似性系数为最高,其次为轮牧区与对照区;自由放牧区与对照区差异最大。到了2005年,除轮牧区与自由区的相似性系数降低外,轮牧区与对照区、自由区与对照区的相似性系数均有所增加。     

内蒙古典型草原区植被格局变化及退化导因探讨

本文以锡林浩特市和阿巴嘎旗境内30年来的植被变化为例,利用3S技术结合景观生态学的方法分析了该区70年代、80年代和90年代植被群落变化的特点。结果表明:在70年代末到80年代末研究区中群落类型和面积变化较大,新增加了两个类型,退化类型的面积增加较多。80年代末到本世纪初植被类型基本未变,但面积发生了较大的变化,特别是轻度退化类型的面积减少较明显,重度退化类型面积在不断的增加。选取4个景观指数的分析结果表明:景观多样性、景观破碎化和景观均匀度指数增加显著,植被格局变化强烈。分析其退化的原因可知:在草原植被一直以退化的方向发展的同时,决定草原群落结构的降雨量却呈现出明显的年代际变化,可见并不是影响草原退化的主导因素,而通过分析研究区近30年来牲畜的头数变化,却是直线上升的趋势,因此可以看出放牧对草原植被的变化起着决定性的因素。     

内蒙古典型草原原生群落植物种群动态趋势分析

本文用数理统计方法 ,对内蒙古典型草原带的羊草草原的原生群落长期监测的数据进行了趋势分析 ,研究了该群落及其重要植物种 (羊草 Leymus chinensis、大针茅 Stipagrandis、小叶锦鸡儿 Caragana microphylla、西伯利亚羽茅 Achnatherun sibiricum、冰草Agropyron michnoi)的年际动态。得到了草原群落及重要种生物量年际变化的趋势直线 ,经统计检验得出该群落的自组织过程保持稳定的基本结论     

典型草原不同放牧强度凋落物的持水能力

探讨草地凋落物对草地水文功能的影响,在内蒙古典型草原对不同放牧强度的草地凋落物的持水能力进行了测定。结果表明:随着放牧强度的增加,草地凋落物的持水量呈现先增加后降低的趋势,重度放牧下草地凋落物的持水量仅为108g/kg,比中度放牧区的持水量1971.57g/kg降低了95%,这是凋落物组成成分差异的结果,凋落物的吸水速率和浸泡时间的回归分析表明,二者之间具有明显的相关性,回归方程分别为:对照区:Y=738.1X-0.656;轻度放牧区:Y=1569.3X-0.665;中度放牧区:Y=2650X-0.715;重度放牧区:Y=162.38X-0.563。     

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。     

呼伦贝尔沙质草地植被的沙漠化演变规律及其机制

为了了解呼伦贝尔沙地植被的沙漠化演变规律及其机制,于2009年在呼伦贝尔沙地陈巴尔虎旗设置样地,调查不同类型沙地植被差异和变化特征,分析植被变化与土壤理化特性的关系,得到如下结果：①随着沙漠化的发展,草地的植被盖度、高度、地上地下生物量和凋落物量急剧下降,物种丰富度、多样性指数、均匀度指数和植物密度呈波动式下降;②沙漠...     

不同放牧压力下典型草原土壤物理性质与植被关系的研究

本文研究了内蒙古典型草原植被与土壤物理性质之间的关系,结果表明:土壤含水量、土壤电导率、土壤pH值、土壤容重、土壤的三种粒径含量和土壤紧实度等8个土壤物理指标与草地地下生物量相关性较弱;而与草地地上生物量和凋落物具有较强的相关性;根据相关性的强弱,建立了8个土壤物理指标与草地地上生物量、草地地下生物量和凋落物的线性回归模型。     

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。     

放牧强度对草原化荒漠土壤种子库物种多样性和生活型的影响

2005年5～10月,在内蒙古西部鄂托克前旗境内的温性草原化荒漠进行放牧试验,以山羊为对象,研究草原化荒漠土壤种子库物种多样性及植物生活型与放牧强度的关系.结果表明:轻度放牧强度,种子库中的物种数、种子数量相当于对照的72.7%和74.9%,重度放牧强度仅为对照的31.8%和33%;丰富度指数R1、香农指数H′均表现出下降的趋势,对区照、轻度放牧区、中度放牧区、重度放牧区R1分别为3.952 416,2.985 74,2.081 59,1.426 977, H′分别为2.622 62,2.124 39,1.556 54,1.282 09;均匀性系数变化不明显,但中度放牧强度下最小,整体略呈"V"型.种子库中一年生植物生活型占90%左右.     

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。