三江源区不同退化梯度高寒草原土壤重金属含量及其与养分和酶活性的变化特征

为了探讨不同退化梯度高寒草地土壤重金属含量对土壤养分和酶活性的影响,本试验以三江源区玛多县周边高寒草地未退化（Non-degraded grassland,ND）、轻度退化（Light degraded grassland,LD）、中度退化（Moderate degraded grassland,MD）以及重度退化（Heavy degraded grassland,HD）4种不同退化梯度为研究对象,分别采取高寒草地0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm的土样,对土壤理化性质（全氮、全磷、全钾和全碳等）、酶活性（脲酶、蔗糖酶、淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶）和重金属含量（铜Cu、铬Cr、铅Pb、锌Zn和镉Cd）进行测定和分析。试验结果表明,土壤理化性质、酶活性和重金属含量随着高寒草地退化程度的加剧呈先降低后上升再降低的趋势。土壤理化性质中,不同退化程度草地0~10 cm土层土壤全碳、硝态氮和pH差异显著（P<0.05）;10~20 cm土层土壤全氮、硝态氮、全碳和pH差异显著（P<0.05）;20~30 cm土层土壤全氮和全碳差异显著（P<0.05）。土壤酶中,不同退化程度草地0~10 cm土层土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶,差异显著（P<0.05）;10~20 cm和20~30 cm土层土壤脲酶、蔗糖酶、淀粉酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶差异显著（P<0.05）。土壤重金属元素含量中,不同退化程度草地0~10 cm和10~20 cm土层土壤Cu,Cd,Zn以及20~30 cm土层Cu,Cr,Cd差异显著（P<0.05）。同一退化程度随土层加深重金属含量具富集趋势。相关性分析显示5种重金属含量与土壤理化性质和土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶以及过氧化氢酶显著相关（P<0.05）。根据土壤污染负荷指数法计算,各退化梯度土壤均属于重金属中度污染。综上所述,本试验分析了不同退化草地土壤物理变化、酶活性变化及重金属含量变化,可为三江源高寒草地土壤健康、资源可持续利用、防止土壤退化提供参考。     

紫花苜蓿与草地早熟禾轮作模式对其农艺性状和营养品质的影响

为研究紫花苜蓿（Medicago sativa,本试验中记为A）与草地早熟禾（Poa pratensis,本试验中记为K）轮作对其农艺性状和营养品质的影响,本试验以种植5年的紫花苜蓿（A）和草地早熟禾（K）为前茬,在2块草地上分别种植紫花苜蓿（A）和草地早熟禾（K）,即形成AA,AK,KA,KK 4种种植模式,以AK和KA为轮作处理,AA和KK为连作对照。研究了轮作对紫花苜蓿和草地早熟禾各刈割茬次的株高、干草产量、干鲜比、茎叶比、粗蛋白（Crude protein,CP）、中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber,NDF）和酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber,ADF）等指标变化的影响。结果表明：第1~3茬,AK轮作草地早熟禾的株高较KK连作提高6.31%~9.47%,且在第2茬差异显著（P<0.05）。KA轮作紫花苜蓿的株高较AA连作提高6.72%~9.02%,且在第2茬差异显著（P<0.05）。AK轮作的草地早熟禾年干草产量较KK连作提高8.54%,KA轮作的紫花苜蓿年干草产量较AA连作提高11.57%。AK轮作草地早熟禾的干鲜比较KK连作在3茬间差异显著（P<0.05）,且增加幅度大于KA比AA的增加幅度。不同轮作模式对茎叶比的提高在后2茬差异明显。AK轮作下,草地早熟禾的粗蛋白含量比KK提高14.16%~15.95%,增长幅度优于KA比AA的增加幅度。AK轮作和KA轮作的中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维在不同茬次较KK连作和AA连作模式差异显著（P<0.05）。紫花苜蓿与草地早熟禾轮作可以提高后茬牧草的株高、干草产量、茎叶比和干鲜比以及粗蛋白含量;并且降低后茬的酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维。本试验旨在通过探究紫花苜蓿与草地早熟禾轮作下牧草农艺性状和营养成分的变化情况,为今后豆-禾牧草轮作、草种搭配以及模式排布提供借鉴依据。     

复合促生菌剂发酵条件优化及其对青稞促生效果评价

为研制复合植物根际促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)菌剂,提升菌体生物量,提高菌剂促生能力,本研究以3株分离自高寒草地的优良PGPR菌株组成复合菌系,通过单因素试验及响应面法Box-Be-hnken试验设计,优化复合菌系发酵培养基成分及培养条件,并通过盆栽试验评...     

牧草的播种技术

牧草种类极其繁多,每种牧草对气候土壤条件都有一定的适应范围,由于地区不同种植牧草的条件很不相同,其种植技术也不会完全相同,但是,基本的种植技术大同小异,现仅就播种技术简述如下:     

高寒草甸退化对优势物种根际土壤微生物量及酶活性的影响

以祁连山东缘的4个不同退化程度(未退化、轻度退化、中度退化、重度退化)高寒草甸为研究对象,测定分析了高寒草甸退化对优势物种和土壤理化性质的影响,以及不同退化程度优势物种对根际土壤和非根际土壤中3大类微生物的数量、微生物生物量(碳、氮、磷)的含量以及酶活性的影响。结果表明:(1)随高寒草甸退化程度的加剧,植物群落多样性呈下降趋势,土壤中有机碳、全氮、全磷和速效磷的含量呈逐渐降低的趋势;(2)随退化程度的加剧,根际和非根际土壤中3大类微生物的数量呈逐渐降低的趋势,并且不同退化程度下根际和非根际土壤中微生物的数量均表现为,细菌>放线菌>真菌;(3)随退化程度的加剧,根际和非根际土壤中微生物生物MBC,MBN和MNP的含量和土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶的活性均呈逐渐降低的趋势,并且土壤中微生物生物量的含量和土壤酶的活性均表现为根际土壤高于非根际土壤。     

桑科草原不同草地利用方式土壤呼吸的动态研究

为探寻更加合理的草地利用方式,以甘肃省夏河县桑科乡高寒草原为研究区,分别设置放牧草地,放牧+施肥草地,放牧+划破补播草地、封育草地、人工草地处理,测定不同草地利用方式土壤呼吸的动态变化。结果表明:(1)土壤呼吸速率大小顺序为放牧+施肥人工封育放牧+划破补播放牧,最大值10.41μmol/(m2·s),最小值4.69μmol/(m2·s),日变化和季节变化均呈单峰曲线,日变化峰值出现在13∶00~14∶00,7月各处理土壤呼吸速率达最大。(2)土壤呼吸温度敏感性Q10值为放牧+施肥放牧人工放牧+划破补播封育,最大值1.826,最小值1.157。(3)土壤呼吸与土壤湿度的非线性相关关系P值大小为放牧+划破补播放牧人工封育放牧+施肥。放牧+施肥处理为最优草地利用方式。     

放牧对高寒草地4种草光响应和荧光特性的影响

在祁连山东段天祝县南泥沟河谷地的披碱草-嵩草型草地设置禁牧(Non grazing grassland,NG)和放牧(Grazing grassland,G)两块样地,选取矮嵩草(Kobresia humilis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、扁蓿豆(Melissitus rutenica)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)4种优势植物,测定了4种植物的光合-光响应曲线(Pn PAR curves)和叶绿素荧光特性。结果显示,4种植物在放牧后：1)对强光的适应能力增强而对弱光的利用能力降低。垂穗披碱草、矮嵩草、扁蓿豆的最大净光合速率(Pmax)显著降低,即光合潜力降低;而黄花棘豆的Pmax却显著升高,光合能力增强。2)叶绿素初始荧光(F0)成像颜色加深,说明叶绿素含量有所降低,尤以垂穗披碱草、矮嵩草最为明显。3)PSⅡ最大量子产量(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)值显著降低,而非光化学猝灭系数(NPQ)值升高。综合各项指标来看,放牧后黄花棘豆这种毒草的光合能力提高,而其他3种优质牧草的光合能力下降。     

放牧干扰对东祁连山高寒草地植物群落物种多样性的影响

放牧干扰是改变草地植物群落物种多样性的主要因素之一。通过研究东祁连山高寒草地放牧干扰梯度对植物群落物种多样性的影响,结果表明,放牧过程中,牲畜的啃食、践踏等作用干扰了草地环境,改变了群落内物种的竞争力和环境条件,使群落类型和种群组成与分布发生变化,物种优势地位发生更替,从而引起植物群落多样性的变化。随着放牧强度的增大,群落丰富度逐渐下降。多样性指数在中牧或重牧阶段达最大值,过牧阶段也较高,略有所增加, 主要是由于群落均匀度的增加。生活型功能群也表现出了明显的变化。放牧干扰对草地生态系统是一种常见现象,是推动草地生态系统进化和演变的外在驱动力。其利弊取决于干扰本身的性质、强度以及草地群落的结构特征,适度的放牧干扰可以促进物种多样性的维持与保护。     

氮素补充对高寒草甸土壤团聚体有机碳、全氮分布的影响

土壤结构的稳定性对高寒草甸生态系统有重要意义。为研究不同水平氮素补充对高寒草甸草地土壤团聚体、有机碳和全氮含量及分布格局的影响,于2012-2014年在青藏高原东部夏河县进行3 a的试验研究。试验为随机区组设计,包括0(对照)、50(低氮)、100(中氮)和200(高氮)kg/hm2 4个氮素补充水平。研究结果表明:低、中、高水平氮素补充处理显著提高了0~30 cm土层≥0.25 mm大团聚体质量分数(P0.05),比对照分别提高了4.74%、6.42%和1.96%;较之对照,低、中水平氮素补充处理显著增加了≥5 mm、≥2~5 mm粒级团聚体含量;低、中水平氮素补充处理显著提升了0~30 cm土壤团聚体平均质量直径,分别比对照提升了9.79%和12.63%。不同水平氮素补充处理有机碳、全氮含量大小排序分别为:中氮≈低氮对照高氮、中氮低氮≈高氮对照。不同粒级团聚体中0.25 mm微团聚体有机碳含量最高而全氮含量最低、≥0.25~2 mm粒级有机碳含量最低而全氮含量最高;低、中水平氮素补充提高了不同粒级团聚体0~30 cm土层有机碳含量而高水平氮素补充处理显著降低了有机碳含量;低、中、高水平氮素补充增加了不同粒级团聚体全氮含量,其中中水平氮素补充处理最高,低水平氮补充次之。不同粒级团聚体含量是影响团聚体养分贡献率的主要原因,≥2~5 mm粒级团聚体含量与相应粒级团聚体有机碳含量呈显著正相关关系,≥5 mm和≥2~5 mm粒级团聚体含量与相应粒级团聚体全氮含量分别呈极显著正相关、显著正相关关系。研究表明连续每年补充50~100 kg/hm2氮可以改善高寒草甸土壤结构并提高土壤肥力状况。