云雾山封育草地土壤养分变化特征

以云雾山封育23年的天然草地为对象,研究黄土高原半干旱区5种群落类型土壤养分的变异特征。结果表明:在自然恢复过程中,本氏针茅(Stipa bungeana)、百里香(Thymus mongolicus)、铁杆蒿(Artemisia veslita)、白颖苔草(Carex rigescens)和退化本氏针茅,土壤有机质含量、全量及速效氮磷钾含量均比对照区显著提高,其中恢复年限愈长,养分增加幅度愈大,其次序为:封育23年>封育12年>退化草地;同时,在0~100 cm土层中,土壤养分随着土层的加深呈逐渐降低的趋势。     

云雾山天然草地30年恢复演替过程中优势草种生态位动态

为探究云雾山天然草地30年恢复演替过程中优势草种的生态位动态,通过典型样方调查,运用Levins和Pianka公式分别对封育5年、9年、14年、18年和30年天然草地的主要物种生态位进行了分析。结果表明：不同封育年限草地的物种组成与群落类型具有明显差异,阿尔泰狗哇花（Heteropappus altaicus）、大针茅（Stipa grandis）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和百里香（Thymus mongolicus）4个种群生态位总宽度较大,且在5个不同封育年限草地均有出现。云雾山原建群种长芒草（Stipa bungeana）生态位宽度也较大,但在封育30年样方中未发现其分布。不同封育年限各物种生态位宽度排序和其总宽度排序并不相同,封育5年、9年和14年的草地中生态位宽度最大的分别是长芒草、甘肃蒿（Artemisia gansuensis）和猪毛蒿（A.scoparia）,封育18年和30年草地大针茅最大。随着封育年限增加,优势物种的生态位宽度出现波动,大针茅的生态位宽度随封育年限增加呈现“升-降-升”的动态变化,封育5~18年,长芒草生态位宽度变化表现为先降后升,甘青针茅（S.przewalskyi）只在封育30年样地出现,但其生态位宽度仅次于大针茅。种群间生态位重叠与不同封育年限草地种群生态位宽度无线性关系,封育9年草地种群间的生态位重叠指数均值最大,封育14年和30年草地的生态位重叠指数均值呈递增趋势。随着封育年限的增加,草地生态系统逐渐得到恢复,种间竞争也随之增加。     

草地生态系统土壤酶活性研究进展

土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面扮演着重要角色,研究土壤酶活性对于探讨草地生态系统结构、功能及其可持续发展有着重要的意义。土壤酶的研究历经20世纪50年代以前的奠定时期,20世纪50-80年代的迅速发展时期和20世纪80年代以后与其他学科相互渗透的时期。土壤酶主要来源于土壤微生物,分为六大类,即氧化还原酶、水解酶、转移酶、裂合酶、连接酶和异构酶。本研究总结了不同退化程度、施肥、放牧、土壤微生物、季节变化等因素对草地生态系统土壤酶活性的影响,结果表明,随着退化程度的加重,土壤酶活性呈降低趋势;施肥在一定程度上能增强土壤酶活性;轻度放牧会使土壤酶活性增加,重度放牧会使土壤酶活性降低;土壤微生物与土壤酶活性呈显著正相关关系;土壤酶活性随季节变化有一定的规律性波动。最后,本研究对青藏高原高寒草甸生态系统的退化、恢复和治理与土壤酶活性关系的研究发展前景进行了展望。
关键词：草地生态系统;土壤;酶活性     

不同施肥量对天然草地土壤酶活性的影响

试验通过对海北州海晏县天然草地上土壤酶活性的测定，根据不同施肥量，对土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性及其与施肥量的相关性进行了分析探讨。结果表明，天然草地土壤施氮肥后，脲酶与蔗糖酶活性受到抑制，而磷酸酶活性受到促进；氮、磷肥混施的土壤中，脲酶及磷酸酶活性受到促进，而蔗糖酶活性受到抑制。     

云雾山不同草地群落土壤活性有机碳分布特征

为探讨黄土高原草地植被演替过程活性有机碳的变化规律,揭示草地退耕后的分布特征,在云雾山草原区采集不同草地群落土壤,采用高锰酸钾氧化法对0~100 cm土层活性有机碳进行分析。结果表明:不同草地群落土壤活性有机碳含量均高于坡耕地,活性有机碳含量大小顺序为:长芒草(Stipa bungeana Trin.)群落>大针茅(Stipa grandis P.Smirn.)群落>铁杆蒿(Artemisia gmelinii Web.ex Stechm.)群落>百里香(Thymus mongolicus Ronn.)群落>退耕草地>坡耕地,且群落间差异达极显著水平(P<0.01);在恢复初期(坡耕地-退耕草地-百里香)活性有机碳含量增加较多,恢复到长芒草群落活性有机碳含量达到最大值,趋于稳定;活性有机碳的密度与含量表现出相同的变化规律,并随着土层的加深而呈现减小趋势。相关性分析表明,活性有机碳含量与土壤总有机碳含量呈极显著线性正相关关系(r=0.9742),土壤活性有机碳比总有机碳更能反映草地植被恢复初期土壤有机碳库的变化。     

人工恢复沙化草地的土壤微生物和酶活性的研究

对不同恢复程度的4种沙化草地的植被、土壤微生物以及土壤酶活性的恢复状况、变化规律和相互关系的研究结果表明,各样地微生物的组成中,细菌占微生物总数的90%以上,其次,放线菌,真菌数量最少;人工恢复时间相同而植被类型不同的样地中的微生物数量有差异;退化草地随着恢复年限的增长,沙化草地三大微生物数量随之增加;土壤酶活性中,恢...     

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。     

草地和荒漠生态系统生物土壤结皮对土壤养分及酶活性的影响

为探讨在草地和荒漠生态系统中生物土壤结皮(Biological soli crusts, BSCs)对土壤养分及酶活性的影响,本研究选取国内外30篇中英文文献当中11个指标进行Meta分析,通过亚组分析对草地与荒漠两种生态系统下不同类型BSCs对土壤养分及酶活性的影响,并通过土壤养分恢复指数(NRI)和随机森林分析对其影响程度做出统一评价。结果表明：在荒漠生态系统中BSCs对NRI的作用大于在草地生态系统中;地衣结皮>混合结皮>苔藓结皮>藻结皮。并且通过随机森林分析和对年平均降雨量(MAP)与年平均温度(MAT)的拟合回归分析发现磷酸酶、脲酶和蔗糖酶对NRI贡献显著高于其余所选指标,其中磷酸酶与MAP、蔗糖酶与MAT均呈极显著正相关关系,而脲酶与MAP,磷酸酶与MAT均呈显著负相关关系。在今后的研究中,可以考虑将不同生态系统与BSCs类型匹配,从而更有效的利用BSCs进行土地退化和荒漠化的治理。     

高寒草地退化对土壤碳氮磷及酶活性的影响

【目的】土壤碳氮磷元素是支撑高寒草地生态系统的关键,高寒草甸退化会改变土壤养分含量及分布规律,明确高寒草甸退化对土壤关键养分碳氮磷含量及其与酶活性之间相关性的影响可为退化高寒草甸的恢复提供理论依据。【方法】以东祁连山围封草地（FG）为对照,对轻度（LD）、中度（MD） 和重度（SD）退化高寒草甸土壤有机碳、全氮、有效氮、全磷、有效磷含量,以及土壤碳氮磷转化相关的过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性进行研究。【结果】相比 FG,退化基本导致高寒草甸土壤的有机碳含量升高,SD 0~10 cm 土层有机碳含量最高,为 82. 1 g/kg;退化导致过氧化氢酶活性表现出下降的趋势,围封草地 20~30 cm 土层的过氧化氢酶活性最高,为 23. 35 mg/g,LD 10~20 cm 土层的过氧化氢酶活性最低,为 20. 90 mg/g。退化导致土壤全氮含量降低,有效氮含量和脲酶活性显著升高,SD 草地有效氮含量和脲酶活性均最高,分别为 649 mg/k 和 3. 47 mg/g,脲酶活性在 FG 和 SD 随土层加深而升高,但在 MD 和 SD 随土层加深而降低。4 种类型草地全磷的变化范围为 0. 18~0. 22 g/kg,退化对 0~ 10 cm 土层的全磷含量没有显著影响,而使 0~10 cm 土层,LD 和 MD 的有效磷含量分别增加了 152% 和 60%,而 SD 降低了 32%,0~30 cm 土层碱性磷酸酶活性升高,变化范围为 0. 52~0. 62 mg/g。相关性分析表明,围封草地土壤有机碳与过氧化氢酶活性呈显著负相关,而轻度和重度退化未表现出有相关性;围封草地土壤全氮、有效氮含量与脲酶活性均没有相关性,而轻度和中度退化高寒草甸的脲酶活性与土壤有效氮含量存在显著正相关性;围封草地的土壤全磷、有效磷含量与碱性磷酸酶活性均成呈显著正相关,而退化草地未表现出明显的相关性。【结论】高寒草甸退化后改变了其关键养分与其相关酶活性之间的相关性,重度退化高寒草甸恢复中应考虑土壤磷素的投入。     

不同处理方式对沙丘-草甸草地植被和土壤特征的影响

以科尔沁草甸草地、沙丘-草甸过渡带草地和沙丘草地为研究区,研究围封禁牧(UNM)、禁牧+割草(M)、禁牧+火烧(F)和围栏外放牧(G)4种处理方式对植被数量特征(高度、盖度、地上生物量)、群落多样性(丰富度指数、多样性指数、优势度指数和均匀度指数)特征以及土壤电导率(ESC)、有机碳(SOC)和土壤酶(蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶)活性等土壤指标的影响,以确定沙丘-草甸草地的最佳管理方式,为我国半干旱地区草地可持续发展提供科学依据。结果表明：(1)土壤各特征指标均随着土层深度的增加而降低,具有表聚性。(2)沙丘-草甸草地F、M和G处理较UNM处理植被群落多样性特征均增加。(3)沙丘-草甸草地M、F和G处理较UNM处理植被和土壤特征指标差异明显;F处理植被数量特征和土壤特征指标增加,G处理降低,M处理草甸草地植被数量特征和土壤酶活性降低,而沙丘-草甸过渡带草地和沙丘草地均增加。综上所述,控制性火烧是沙丘-草甸草地的最佳管理方式。     

宁夏云雾山草原甲虫群落组成与多样性

2013年6月到9月,采用巴氏罐诱法与扫网相结合的方法对云雾山国家级自然保护区内核心区草地、核心区树林、柠条地、缓冲区草地、试验区草地共5个不同样地地表甲虫群落组成和多样性进行了调查。本次调查共获得标本23科95种,总个体数为8 841头,其中步甲科标本4 762头,数量最多,占53.86%;花金龟科次之,占19.32%;拟步甲科、金龟科、埋葬甲科的数量也相对较多,这5个科构成云雾山保护区的优势类群。在5个样地中,核心区林地的Shannon Wiener多样性指数和丰富度指数都为最高,分别为2.28和7.55。核心区草地优势度指数和物种丰富度最低,柠条地的Shannon Wiener多样性指数和均匀度指数都为最小。各样地的均匀度指数无显著性差异（P＞0.05）。相似性分析显示,试验区与缓冲区之间相似性系数为0.514 7,为中等相似水平。其他样地两两之间相似性系数都介于0.25~0.5,为中等不相似水平。     

黄土高原云雾山草地土壤有机碳、全氮分布特征

2007年11月28日-12月1日对云雾山4类天然草地,以及不同生长年限的人工紫花苜蓿(Medicago stativa L.)草地、沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)灌木、农田进行土壤有机碳、全氮分布分析,以期为该地区的草地生态系统的合理利用和减排温室气体提供科学依据。结果表明:土壤有机碳、全氮含量的排序为:天然草地(人工草地(灌木(农田。对0~40 cm土壤每10 cm土层土壤有机碳、全氮含量测定发现:除9年生人工苜蓿草地在20~30 cm土层的有机碳含量相对10~20 cm无降低外,其他均表现为随土层深度的增加而依次降低。有机碳、全氮含量天然草地10~20,20~30,30~40 cm,以及5年、7年、9年人工草地土层之间差异水平基本达到显著水平。天然草地和人工草地土壤有机质含量与其全氮含量呈极显著线性相关(P<0.01)。人工草地土壤有机碳,全氮含量随种植年限增长而增加,全氮含量增加程度大于有机碳。因此,云雾山天然草地有机碳、全氮含量最高,人工草地随着生长年限的延长也是碳氮积累的过程,农田含量最低,天然草地在碳氮储存方面发挥着更积极的作用。土壤有机碳、全氮在土壤表层(0~10 cm)含量最高,在云雾山地区通过退耕还草,加强植被恢复管理,有利草地生态系统的健康发展。     

干热河谷冲沟侵蚀劣地不同坡位草被生长和土壤水分关系研究

金沙江干热河谷区冲沟侵蚀极为发育,形成大量侵蚀劣地,对该区域侵蚀劣地不同坡位草被生长特征和土壤水分状况进行了调查分析。结果表明,1)侵蚀劣地不同坡位草被生长差异较大,草被盖度和地上生物量大小均表现为:坡上部坡中部坡下部,且坡下部与坡上部和坡中部之间草被生长状况存在极显著差异(P0.01);2)同等降雨状况下,不同坡位土壤水分含量随时间延长均呈现指数递减趋势,但其衰减速率不同,导致土壤水分含量存在差异,衰减速率表现为:坡上部坡中部坡下部,土壤水分含量表现为相反顺序;3)监测时段内土壤水分(土壤平均含水量和末次土壤含水量)与草被覆盖度和生物量之间均呈现极显著正相关关系(P0.01),说明侵蚀劣地不同坡位下土壤水分差异是决定草被生长差异的关键因素。     

半干旱草甸草地不同处理下植被特征与土壤酶活性的变化

不同草地处理措施对植被和土壤会产生重要的影响。为探究不同草地处理措施对草甸草地的影响,以科尔沁草甸草地不同点为研究对象,设置围封（UNM）、围封+刈割（M）、围封+火烧（F）、放牧（G）4种处理,针对生长季土壤脲酶（S-UE）、碱性磷酸酶（S-AKP）、蔗糖酶（S-SC）活性和植被特征等开展研究,以探究草甸草地的最佳处理方式。结果显示：1）土壤酶活性随着土层深度的增加而降低,不同处理间的差异随着土层深度增加逐渐降低。2）放牧较围封处理,不同点植被高度、盖度、地上生物量和酶活性均降低,而丰富度指数增加。3）刈割较围封处理,不同功能群物种的补偿能力不同,禾本科的补偿能力大于菊科。4）火烧较围封处理,不同点植被高度、盖度、地上生物量、丰富度指数和3种水解酶活性均增加。5）多年刈割较放牧处理,植被高度、盖度和地上生物量和蔗糖酶、碱性磷酸酶活性均增加,丰富度指数和土壤脲酶活性均降低。综上所述,控制性火烧是半干旱地区草甸草地的最佳处理方式。     

云雾山草原不同深度土壤的呼吸特征及其对温度变化的响应

土壤呼吸及其对温度的敏感性是预测碳循环过程的重要参数,近年来受到了广泛关注。但在黄土高原地区,不同深度土壤微生物呼吸特征及其对温度变化响应的相关研究尚未见报道。本研究选取黄土高原云雾山草原自然保护区围封30年的典型草地作为研究地点,采集了不同深度的土壤样品(0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60cm),在室内25和35℃条件下对土壤样品进行培养,探讨不同深度土层的土壤呼吸及其对温度敏感性的变化。结果表明,土壤有机碳、全氮、有效氮、速效磷,全磷及微生物生物量碳氮含量均随土层深度的增加而显著降低(P0.05)。随着培养时间和土层深度的增加,两个温度培养下的土壤呼吸速率和土壤呼吸累积碳释放量均显著下降(P0.05)。然而,随着土层深度增加,土壤呼吸温度敏感性呈上升趋势。冗余分析表明,土壤呼吸速率与土壤性质均有较好的正相关,而土壤呼吸温度敏感性与各土壤因子呈负相关。     

东祁连山高寒灌丛草地土壤微生物量及土壤酶季节性动态特征

本试验以东祁连山杜鹃灌丛草地、高山柳灌丛草地和金露梅灌丛草地为研究对象,对土壤微生物量和土壤酶的季节性动态等进行了研究。结果表明,土壤微生物量碳的季节动态表现为从5月到7月显著上升(P<0.05),之后到9月显著下降(P<0.05),9月到11月又略有上升,最大值和最小值分别出现在7月和9月;除高山柳灌丛草地土壤微生物量氮外,土壤微生物量氮和磷季节动态为从5月到9月显著下降(P<0.05),9月后又略有上升,但差异不显著,最大值在5月;土壤微生物量碳、氮和磷分别对土壤有机质、全氮和全磷的贡献率季节动态与微生物量碳、氮和磷季节动态基本一致;土壤微生物量碳氮比介于5.79~10.31,最大值出现在7月,最小值出现在9月,下层高于上层。在3个灌丛草地,脲酶季节动态表现为从5月到7月上升,7月之后下降,最大值出现在7月,最小值出现在11月;杜鹃灌丛草地和高山柳灌丛草地中性磷酸酶最大值在11月,但金露梅灌丛草地最大值在9月,该酶在3个灌丛草地季节动态差异明显,在杜鹃灌丛草地从5月到7月略上升,7月到9月显著下降(P<0.05),9月后显著上升(P<0.05),在金露梅灌丛则为从5月到9月上升,后下降,而在高山柳灌丛则为从5月到11月逐渐上升。     

天山北坡季节牧场牧草营养动态研究

对天山北坡四季牧场牧草营养动态测定分析,结合放牧绵羊体重变化态势,揭示“夏壮、秋肥、冬瘦、春乏”这一传统草原畜牧业的规律,转变经营方式,揭高冷季饲养水平是实现草原畜牧业可持续发展的正确途径。     

宁夏云雾山自然保护区草地土壤有机质空间变异性及采样数确定

作为草地土壤重要肥力指标的有机质,存在明显的空间差异.草地土壤有机质合理取样数取决于有机质要素自身空间变异程度和人们对数据精度的要求.采用传统统计学和地统计学相结合的方法,对云雾山草地90 m×90 m区域内的土壤有机质进行空间异质性分析.结果表明,有机质的合理采样数目较实际采样数目有大幅度减少.有机质在2个土层都呈正态分布,且都呈中等强度的变异,变异系数分别为13.47%、16.85%.地统计学表明,有机质在不同方向上存在强烈的自相关性,在不同的方向上均属带状异向性;草地土壤有机质合理采样数应建立在统计特性和空间结构性基础上.     

播量与水肥耦合对河北秋闲田饲用谷子产量的影响

为研究不同播量与水肥(N、P、K)耦合效应对河北秋闲田饲用谷子(Setaria itlica)产草量的影响,以冀谷18为材料,采用五元二次回归正交旋转组合设计进行盆栽试验,通过建立饲用谷子干草产量(Y)与土壤含水量(x1)、N(x2)、P(x3)、K(x4)以及播量(x5)之间的数学模型,模拟寻优。结果表明,水分、播量、磷肥、钾肥等对产草量有重要影响,其中,水分对产量的影响最大,其次是播量、磷肥、钾肥;播量与水肥耦合的显著项及其强弱顺序为:水分+播量钾肥+播量氮磷耦合水氮耦合水磷耦合;其他各项没有明显影响。构建了数学模型Y=20 543.756-565.570x1-39.942x2-23.102x3-38.470x4-151.877x5+1.052x1x2+1.604x1x3+12.953x1x5-0.173x2x3+0.737x4x5-2.292x52,其决定系数R2=0.788,显著值Sig.=0.0000.01,差异极显著,FLf=0.464F0.1=2.193,失拟性不显著,表明该模型预测结果可靠程度较高。明确了以经济效益为考核指标的最优方案:土壤含水量保持10%、饲用谷子播量15kg/hm2。该方案干草产量为14 037.15kg/hm2,经济效益为13 887.15元/hm2,较最优组合增收3 288.98元/hm2,增幅23.68%。为秋闲田饲用谷子生产实践提供了理论依据和技术支撑。     

新疆昭苏县沙尔套山天然草地植物群落数量分类与排序(简报)

运用WinTWINS和CANOCO中的DCA排序对沙尔套山主体山地的植被进行了数量分类和排序,将沙尔套山植被划分为16个群丛,进一步用DCA排序方法进行了排序,DCA排序结果与WinTWINS分类结果具有很好的一致性。