放牧对草地生态系统CO2净气体交换影响研究概述

陆地生态系统与大气之间的CO2净气体交换(net ecosystem exchange of carbon dioxide,NEE)被称为生物圈的呼吸,它是陆地生态系统碳循环的重要组分,是全球气候变化研究的重点.草地生态系统是陆地生态系统的主体,约占陆地表面的40％,是气候变化的敏感区域.放牧是草地生态系统的主要利用方式,伴随着气候变化,放牧利用强度不同,对草地生态系统NEE的影响也不同.本文以放牧草地生态系统NEE组成为基础,从放牧干扰途径出发,综述了放牧对草地生态系统CO2净气体交换特征的影响.放牧主要干扰草地土壤-植被界面,通过影响植物群落组成、地上净初级生产力、地下净初级生产力来影响植被群落的光合作用和呼吸作用,使草地生态系统的NEE发生变化;放牧也可通过影响土壤包括土壤呼吸、土壤养分以及土壤温度和水分来影响NEE.放牧干扰途径的研究亦可应用于草地开垦和刈割等利用方式中,这对了解和研究草地不同利用方式下生态系统的CO2交换特征、草地碳源或碳汇的转换状态,以及草地碳贮存功能的强弱具有重要意义.     

贵州草地施肥对策

贵州草地施肥主要考虑土壤特性、工程类型、草地植物种类、草地利用方式等因素。贵州草地多位于喀斯特山区,土层瘠薄,pH值酸性,草地施肥量应高于平原地区。人工种草施肥量高于改良草地,永久性草地应施用维持肥。豆科牧草以磷肥为主,禾本科牧草以氮肥为主,通过施肥措施可调节混播草地组分比例。放牧草地由于家畜粪尿返还养分,草地施肥量低于刈割草地。     

施肥和刈割对混播草地生物量的影响

通过测定垂穗披碱草Elymus nutans和羊茅Festuca ovina混播草地生物量,研究施肥和刈割对草地生物量的影响.试验结果表明:1)随混播密度的增加,牧草生物量虽有所上升,但差异不显著;2)施肥显著提高了草地的生物量,而刈割降低了混播草地的产量,施肥和刈割间存在交互效应;3)随着播种密度的增加,尽管垂穗披碱草在牧草中仍占绝大部分,但羊茅所占比例呈增加趋势,有利于群落的稳定;4)从获得最大牧草产量和保持群落稳定角度考虑,混播垂穗披碱草和羊茅草地应选择3 200粒/m2的密度,采取施肥的农艺措施,这样牧草产量可达3.8 t/hm2,杂草可控制在20%以内.     

不同利用方式下草地土壤理化性质及碳、氮固持研究

为探究退化的天然草地与人工草地在土壤理化性质,碳、氮变化以及固碳效应等方面存在的差异,本研究通过野外取样与室内实验相结合的方法,在内蒙古自治区的阿鲁科尔沁旗选择具有代表性的天然草地、放牧人工草地以及刈割人工草地为研究对象,进行了实验区土壤水分含量、土壤容重、土壤微生物含量以及土壤养分的测定。通过NDVI值代表3种类型草地的生长状况,整体上看,不同利用方式下草地的生长状况为：刈割人工草地>放牧人工草地>天然草地;土壤含水量在0~20 cm从高到低为：放牧人工草地>刈割人工草地>天然草地,且差异均表现为显著（P<0.05）;放牧人工草地的全碳全氮含量均为最高,在10~30 cm放牧人工草地和天然草地的全碳含量显著高于刈割人工草地（P<0.05）,放牧人工草地0~10 cm的土壤全氮含量为（0.88±0.11） g·kg^-1,显著高于天然草地和刈割人工草地（P<0.05）;3种草地的土壤微生物量碳、氮含量的大小表现为：放牧人工草地>刈割人工草地>天然草地,且在0~10 cm 放牧人工草地的土壤微生物量氮含量为（28.45±8.30） mg·kg^-1,显著高于天然草地和刈割人工草地（P<0.05）;此外3种草地类型的土壤碳、氮贮量表现为：天然草地>放牧人工草地>刈割人工草地,在10~30 cm放牧人工草地和天然草地的土壤碳、氮贮量均显著高于刈割人工草地（P<0.05）,放牧人工草地表现为碳、氮固持,而刈割人工草地均表现为碳、氮流失,且随着土壤深度的增加,天然草地和刈割人工草地的碳、氮贮量均呈逐渐下降的趋势。由此可见,人工草地的建立以及对草地实施播种、灌溉等合理的人为干预将有效地提高土壤质量和草地生长状况,并且一定程度上影响土壤的碳、氮固持能力。     

黄河源区“黑土滩”混播草地牧草植物量及营养动态初探

黄河源区的极度退化草地——"黑土滩",改建成人工草地是一种恢复退化草地的重要途径,同时可以收获大量饲草。对"黑土滩"混播草地(垂穗披碱草Elymus nutans+中华羊茅Festuca sinensis+碱茅Puc-cinellia distans+冷地早熟禾Poa crymophila+赖草Leymus secalinus)的生产力和营养价值动态进行了研究,分析了放牧对草地生产力的影响。结果表明,从生长高峰期8月到翌年4月,草地生产力自然损失量为144.3 g/m2,损失率为34.9%。这期间放牧利用导致牧草被采食187.2 g/m2。传统的放牧利用,使该类人工草地利用率为45.2%。冷季草地牧草营养价值全都下降,粗蛋白含量降低了69.86%,粗脂肪降低了65.85%。该"黑土滩"混播草地在夏季属碳氮营养型(CN),冬季属碳营养型(C)。因此建议,"黑土滩"混播草地在夏季生长高峰期适度进行人工割草,冬季进行适度放牧利用。     

内蒙古草地碳汇潜力估测及其发展对策

草地固碳潜力巨大，而我国北方草地退化现象严重,恢复和保护草地资源，增强草地植被和土壤固碳增汇潜力，需要制定相应的发展对策。本研究通过分析内蒙古草地退化的现状，对不同类型草地的固碳增汇潜力进行了评估，估算出内蒙古退化草地的增汇潜力为每年45.86 Tg，潜在的自然碳汇价值可达到每年119亿元。根据不同管理措施下草地固碳潜力的评估结果，预测了草地碳汇的收益前景，在分析完善草地碳汇机制和政策有利条件的基础上，提出探索和建立促进牧区发展,使牧民增收的长效机制的相关建议。     

施肥草地刈割和放牧利用的研究

对黄土丘陵区的退化天然草地进行施肥处理，研究施肥草地在刈割，放牧利用下以种群生物一的季节动态和年动态的变化规律。为选择该地区最适宜的刈割期，刈割次数和放牧强度以及放牧次数对群落结构的影响提供理论依据。     

退化天然草地植被改良技术

1技术简介 我国有各类天然草地4亿公顷,包括草甸草原、典型草原、荒漠草原、高寒草原及南方草山草坡等。近年来,由于盲目开垦、过度放牧及其他掠夺性经营行为,80%以上的天然草地出现了不同程度的退化。退化天然草地植被的改良是一项十分复杂的系统工程，通常指退化植被的恢复与重建．国内习称治标改良和治本改良．前者是指在不破坏或少破坏原有植被的前提下．通过浅耕翻、补播、施肥、节水灌溉及鼠虫害防治等措施达到恢复植被的目的：而后者则是在彻底清除原有植被的情况下，通过耕翻、     

围封年限对典型草原植被与土壤特征的影响

针对典型草原退化草地恢复与合理利用问题,选取生长季（4-9月）围封收获干草,其他时间轻度放牧利用的天然草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,进行不同围封年限草原植物群落与土壤特征的比较研究。结果表明,1）与自由放牧草地相比,重度退化草地采用生长季围封恢复措施后群落地上现存量、盖度、密度、根系生物量、地表凋落物现存量及土壤养分含量显著增加,土壤容重、紧实度及＞0.25 mm的粗颗粒含量显著降低,群落结构优化,土壤环境改善, 植被与土壤间形成一个相互作用的良性循环系统,退化草地正向演替。2）草地在围封恢复过程中若连续多年刈割利用,容易导致生产性能降低,群落盖度与密度下降,草群矮化,土壤养分含量下降,草地发生2次逆行演替。3）季节性围封的管理方式既可保证退化草地在一定程度上得到恢复,也能达到充分利用草地资源的目的。季节性围封在我国牧区是可行方法之一,但适宜的围封季节及围封后的合理利用问题（如合理的割草制度等）有待进一步研究。     

草地利用方式对藏嵩草沼泽化高寒草甸植被和土壤特征的影响

探讨草地不同利用方式下西藏藏嵩草沼泽化高寒草甸植被特征和土壤养分特征,为其合理利用提供数据支撑。以当雄县羊八井镇藏嵩草沼泽化高寒草甸为研究对象,选定放牧+刈割处理（M+G）、生长季休牧处理（WG）和全年放牧（FG）3种传统的草地利用方式,进行植物多样性分析和土壤碳、氮、磷养分的测定。结果表明：全年放牧处理藏北嵩草（Kobresia littledalei）呈斑块化退化趋势,高山嵩草（K. pygmaea）、藏豆（Stracheya tibeticum）、高山紫菀（Aster alpinus）、蒲公英（Taraxacum mongolicum）、鹅绒委陵菜（Potentilla anserina）、二裂委陵菜（P. bifurca）、独一味（Lamiophlomis rotata）等低矮化指示植物的重要值均增加。放牧+刈割利用方式在获得较高草地生物量的同时,显著降低了群落的丰富度和Shannon-Wiener多样性;土壤有机碳、全氮含量均随土层深度增加明显下降,放牧+刈割处理土壤有机碳和全氮含量显著低于生长季休牧和全年放牧处理;而全年放牧样地的土壤全磷含量高于其他两类利用样地。放牧+刈割...     

草地生态系统碳蓄积的研究进展

介绍了全球碳循环与全球气候变化下草地生态系统碳蓄积研究的进展,并对世界和中国草地生态系统在陆地生态系统碳储量、碳循环及在全球气候变化中的地位和作用进行了分析.同时,对草地初级生产力、土壤有机碳、枯落物、放牧利用、草地开垦等因素影响草地生态系统碳蓄积的研究进行了评价,提出了中国草地生态系统碳蓄积研究需解决的主要问题和研究前景.     

围封和防除狼毒对狼毒斑块土壤理化性质和微生物量影响的研究

狼毒是青藏高原高寒退化草地主要滋生的毒害草种类,采用化学除草剂和草地围封方法能有效遏制狼毒种群扩张的现状。然而,针对狼毒形成微斑块对使用除草剂和草地围封措施后植被群落结构、土壤理化性质和土壤微生物量响应变化的研究较少。基于此,狼毒型退化草地采用短期围栏封育(1年),以围封地未防除和除草剂处理的狼毒微斑块为研究对象,比较和分析狼毒斑块内外物种多样性指数、土壤养分和土壤微生物量变化。结果表明:1)围封地未防除狼毒斑块内生物量和多样性指数高于狼毒斑块外,而防除狼毒斑块外生物量高于狼毒斑块内。2)围封地未防除狼毒斑块内表层土壤的全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷、有机质和土壤含水量高于狼毒斑块外,而防除狼毒斑块外表层土壤的有机质和全钾含量高于狼毒斑块内;围封地未防除狼毒斑块内深层土壤铵态氮和硝态氮含量高于斑块外,防除狼毒斑块外深层土壤速效磷、铵态氮和有机质含量高于斑块内。3)防除狼毒和围封地未防除狼毒斑块外土壤微生物量碳高于狼毒斑块内,防除狼毒斑块外土壤微生物量氮增加而微生物量磷却快速降低。由此可见,狼毒型退化草地治理需采用“狼毒净”化学除草剂快速降低狼毒种群并辅以长期围封(禁牧)措施,可提高禾本科等优良牧草比例、调节草地群落结构趋于稳定和加速土壤养分循环,并最终实现狼毒型退化草地生态修复的目标。     

草地生态系统碳储量及其影响因素

对世界和中国草地生态系统在陆地生态系统碳储存、碳循环及在全球气候变化中的地位和作用进行了分析,阐明了中国草地生态系统碳储量及其分布格局。同时,对影响草地生态系统碳储存的初级生产力、土壤有机碳、枯落物、放牧利用、草地开垦、火烧等因素进行了研究,提出了中国草地生态系统碳储量研究需解决的主要问题。     

山西典型天然草地碳分布特征及碳储量估算

通过对山西4种主要草地类型暖性草丛草地、暖性灌草丛草地、温性草原、山地草甸草原的地上现存生物量、凋落物、半分解层、根系和土壤有机碳密度的调查和测定,本研究估算山西天然草地生态系统的碳储量,旨在揭示山西不同类型天然草地固碳能力。结果表明:4种类型草地的植被碳密度、土壤有机碳密度、生态系统有机碳密度的大小顺序相同均为:暖性灌草丛草地山地草甸草原暖性草丛草地温性草原;山西草地植被平均碳密度为1759.07g·m~(-2),占整个草地生态系统的21.81%;土壤平均有机碳密度为6307.22g·m~(-2),占整个草地生态系统的78.19%;经估算,山西的草地面积为4.55×10~6 hm~2,草地总碳储量约为364.40Tg。     

不同利用方式对新源县春秋草地土壤理化性质的影响

通过调查确定了新源县则克台镇春秋草地的4种利用方式：打草、自由放牧、分段放牧、划区轮牧,对比分析了不同利用方式下的土壤理化性质。结果表明,自由放牧方式土壤砂粒含量最高,平均达到21.23%,粉粒含量最低,且在10～20 cm土层显著高于划区轮牧方式（P<0.05）。4种利用方式下,土壤容重为1.08～1.26 g·cm-3,土壤没有表现出压实效应。放牧利用方式下土壤有机质、碱解氮、有效磷含量高于打草地,其中,划区轮牧和自由放牧草地土壤有机质含量高于分段放牧方式,自由放牧方式仅使土壤表层碱解氮显著升高,其土壤速效钾和有效磷的含量均低于分段放牧和划区轮牧。因此,划区轮牧和分段放牧是研究区较为合理的利用方式,可防止土壤养分降低。但是,与划区轮牧相比,分段放牧使土壤表层砂粒含量增高,容重增大,有机质含量降低,所以,采用分段放牧时,应适当降低利用强度。     

不同利用方式下草地土壤微生物及土壤呼吸特性

通过对呼伦贝尔羊草(Leymus chinensis)草甸草原土壤呼吸特性及土壤微生物的测定,研究了3种不同利用方式(围封、放牧和刈割)对天然草地土壤呼吸特性及土壤微生物的影响,为草甸草原土壤呼吸研究提供基础理论依据。结果表明:不同利用方式下土壤呼吸速率、土壤微生物量碳含量与土壤酶活性(除脲酶)均表现为草地围封比放牧和刈割呼吸速率高(含量高、活性强);土壤微生物量氮含量、脲酶活性和微生物数量表现为草地放牧和刈割比围封的含量高(活性强、数量多);土壤微生物量碳、氮含量、土壤酶活性(除脲酶)和土壤微生物数量均以表层(0～10cm)最高(活性最强、数量最多),随着土层深度增加而降低(活性下降、数量减少)。土壤呼吸速率与微生物量碳、土壤酶活性(除过氧化氢酶)成正相关,与微生物量氮、过氧化氢酶和微生物数量成负相关,其中只与微生物量氮相关性显著,而其余之间均不显著。     

不同利用方式对贝加尔针茅草原土壤活性有机碳的影响

土壤活性有机碳能够准确反映土壤有效性,表征土壤质量变化,是探索可持续草地管理措施的关键指标之一。以内蒙古贝加尔针茅草原为研究对象,采用围封、放牧和刈割野外控制试验,探讨不同利用方式对土壤有机碳（SOC）和活性有机碳的影响,发现不同利用方式下土壤SOC含量表现为围封>刈割>放牧,其中围封区和刈割区土壤SOC含量显著大于放牧区,围封区与刈割区土壤SOC含量差异不显著,在土壤活性有机碳中土壤可溶性有机碳（DOC）含量表现为放牧>围封>刈割。土壤微生物量碳（MBC）和土壤易氧化有机碳（ROC）含量均表现为围封>刈割>放牧,围封区与刈割区土壤MBC和土壤ROC平均含量差异不显著,且均显著大于放牧区。土壤MBC、ROC和SOC之间呈极显著相关性（P<0.01）。土壤ROC和土壤MBC与土壤全氮和土壤全磷呈极显著相关性（P<0.01）。围封与刈割有利于土壤SOC、MBC、ROC的提升,放牧对土壤DOC有一定累积作用。围封和刈割增强了土壤SOC的稳定性,活性有机碳与土壤有机碳和土壤理化性质密切相关,能够敏感地反映土壤有机碳的变化。     

四川洪雅丘陵草地植物群落经济性状与综合特征研究

论述了洪雅丘陵疏林草丛草地与农隙草丛草地两种草地类型中6个群落的植物性生产能力及相关的多项生态经济性状、种群优势度(SDR)、重要值(IV);比较了两种草地类型各群落间SDR、IV及植物产量、经济类群组成、各项指标的差异性、共同性。说明自然因素(特别是气候)及人为因素(放牧、刈割、烧草)对草地植被组成及产量的影响。     

称多县高寒草甸草地资源健康评价研究

在总结前人研究和参考草原健康评价理论基础上,采用"植被状况-土壤状况-干扰状况"评价体系。分别选取了地上生物量、优良牧草比例、毒害草比例、植被盖度、优势草群高度、植被枯落物、地下生物量、土壤有机质、土壤容重、土壤全氮、生草层厚度、土壤微生物、裸地面积、鼠洞密度、虫口密度、放牧强度等16项指标。建立了高寒草甸健康评价体系,并利用该体系对称多县高寒草甸草地资源健康评定。     

Allelopathic Cover Crop Prior to Seeding Is More Important Than Subsequent Grazing/Mowing in Grassland Establishment

The effects of grazing, mowing, and type of cover crop were evaluated in a previous winter wheat–fallow cropland seeded to grassland under the Conservation Reserve Program in eastern Colorado. Prior to seeding, the fallow strips were planted to forage sorghum or wheat in alternating strips (cover crops), with no grazing, moderate to heavy grazing, and mowing (grazing treatments) superimposed 4 yr after planting and studied for 3 yr. Plots previously in wheat had more annual and exotic species than sorghum plots. Concomitantly, there were much greater abundances of perennial native grass and all native species in sorghum than wheat cropped areas. The competitive advantage gained by seeded species in sorghum plots resulted in large increases in rhizomatous western wheatgrass. Sorghum is known to be allelopathic and is used in crop agriculture rotations to suppress weeds and increase crop yields, consistent with the responses of weed and desired native species in this study. Grazing treatment had relatively minor effects on basal and canopy cover composition of annual or exotic species versus perennial native grass or native species. Although grazing treatment never was a significant main effect, it occasionally modified cover crop or year effects. Opportunistic grazing reduced exotic cheatgrass by year 3 but also decreased the native palatable western wheatgrass. Mowing was a less effective weed control practice than grazing. Vegetative basal cover and aboveground primary production varied primarily with year. Common management practices for revegetation/restoration currently use herbicides and mowing as weed control practices and restrict grazing in all stages of development. Results suggest that allelopathic cover crop selection and opportunistic grazing can be effective alternative grass establishment and weed control practices. Susceptibility, resistance, and interactions of weed and seeded species to allelopathic cover species/cultivars may be a fruitful area of research.