放牧对草地土壤微生物的影响

土壤质量是草地生态系统生产力可持续发展的关键所在。健康的土壤必定拥有丰富的物种多样性、活跃的生命体、高效的内部养分循环及较好的抗干扰能力。土壤微生物作为土壤系统中各种生物进程的主要推动者,其作用不可小觑。因此,我们可以利用土壤微生物的数量、群落结构和多样性等特征监测土壤质量。本文综述了放牧对草地土壤微生物数量、生物量、群落结构和多样性的影响。指出通过了解土壤微生物与放牧行为间的关系,如何评估土壤质量,选取适宜的放牧梯度,完善草地管理模式,并介绍了土壤微生物群落结构和多样性研究方法的利弊。解决两个关键问题：1）土壤微生物的各种特征是如何响应放牧行为的。2）如何通过这些指标评价土壤质量,然后提出合理的放牧模式,改善和维护草地的生产力。     

托木尔峰国家级自然保护区台兰河上游不同海拔草地土壤持水能力研究

为探究托木尔峰国家级自然保护区不同海拔草地土壤水源涵养能力的空间变化,本研究通过野外调查、土样采集及室内分析,对托木尔峰自然保护区台兰河上游河谷不同海拔草地表层土壤持水能力进行研究。结果表明:研究区草地土壤物理性质随海拔高度的增加表现有所不同,其中平均土壤含水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度均与海拔表现出显著的正相关关系,随海拔高度的上升均呈现出不断增加的趋势;土壤容重则与海拔存在着极显著的指数负相关关系(R2=0.881 7),即随着海拔高度的增加,土壤容重呈减小趋势。研究区不同海拔草地土壤的水源涵养能力不同,其中最大持水量、非毛管蓄水量和毛管持水量的大小顺序均为山地栗钙土山地棕钙土山地棕漠土,即随海拔高度的增加而增大;土壤涵蓄降水量与有效涵蓄量的大小顺序均为山地棕漠土山地棕钙土山地栗钙土,随海拔高度的增加而呈下降趋势。海拔高度与放牧及人为活动的干扰强度是导致研究区草地土壤水源涵养功能差异显著的重要因子。     

高寒草甸表层土壤物理性状对短期放牧的响应

为探讨不同放牧强度对高寒草甸土壤物理性状的影响,设重度放牧(HG)、中度放牧(MG)和轻度放牧(LG)3个放牧强度样地,调查放牧样地表层土壤(0~10cm)的土壤容重、孔隙度、土壤饱和含水量、田间持水量、有效含水量并土壤持水和入渗性能。结果表明,LG和MG的初始含水量、毛管持水量与非毛管持水量均显著高于HG,LG的土壤饱和含水量和田间持水量均显著高于HG,但3个放牧强度间土壤容重、孔隙性状、土壤有效含水量和非毛管持水量均无显著变化;入渗曲线高低为LGMGHG,用模型模拟曲线,拟合精度为Horton模型通用经验模型Philip模型Kastiakov模型;初始入渗率、平均入渗率、稳定入渗率和90min入渗总量均表现为LG显著高于HG;土壤入渗性能均与土壤初始含水量、总孔隙度、非毛孔隙度、通气孔隙度、饱和含水量、田间持水量、有效含水量、非毛管持水量、毛管持水量、最大持水量显著正相关,与土壤容重显著负相关,与毛管孔隙度相关性不显著,但初始入渗率与初始含水量、田间持水量、有效含水量及毛管持水量无显著相关性。回归分析表明,土壤通气孔隙度和有效含水量是影响入渗率的限制因子。短期轻度放牧有利于土壤持水和导水,降低土壤物理结构退化风险;Horton模型适用于该区放牧草地入渗过程的模拟。     

Local evidence for tolerance of birdsfoot trefoil (lotus corniculatus) to acid soils

Abstract

The pattern of yield response of birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus) cv. San Gabriel to soil amendment with lime and superphosphate on a virgin acid soil indicated that this legume is tolerant of local acid soils and moderately tolerant of low levels of extractable phosphorus.     

不同植被覆盖盐碱地碱化特征及养分状况

为进行区域耕地保护和质量提升,增加耕地数量,合理开发利用长期处于荒废状态的盐碱地势在必行。本研究采用常规经典的测试方法,对西辽河流域8种植被覆盖盐碱地土壤0-5、5-15、15-30和30-50cm剖面层的土壤有机质、速效养分、碱化特征及离子组成进行了分析。结果表明,不同植被覆盖盐碱地养分含量均不同,玉米(Zea mays)地、羊草(Leymus chinensis)+狗尾草(Setaria viridis)草地的有机质、速效养分含量较高;虎尾草(Chloris virgata)草地、裸地、碱蓬(Suaeda glauca)地的养分含量相近且极显著低于玉米地和羊草+狗尾草草地的养分含量(P0.01)。各生态景观的碱化特征在4个剖面层间均差异极显著(P0.01),羊草+狗尾草的pH、碱化度(ESP)和含盐量在4个剖面层中均低于其它生态景观的;裸地、碱蓬地、芦苇地(Phragmites australis)和芦苇苔草(Carex dariuscula)草地在4个剖面层的pH、ESP和含盐量均较高;碱蓬地与裸地在0-5cm剖面层的Na~+、CO_3~(2-)、HCO_3~-含量较高,玉米地、羊草+狗尾草的CO_3~(2-)和HCO_3~-较低。各植被覆盖地间的离子组成基本呈极显著性差异(P0.01)。由于盐碱化土壤退化到一定程度会变成裸地,不利于改良利用,因此,本研究通过比较不同植被覆盖盐碱地4个剖面层的养分状况和碱化特征,认为羊草+狗尾草覆盖有利于盐碱化土壤的改良。     

贺兰山西坡不同海拔梯度草地土壤氮特征

以阿拉善左旗境内贺兰山中段(西坡)及山前地带不同海拔下的草地为研究对象,分析不同海拔梯度下草地土壤全氮的分布特征及其与气候因子、植被特征和土壤特性的关系.结果表明,土壤全氮含量随海拔的降低而逐渐降低,在典型草原中沿土壤垂直剖面依次降低,在高寒草甸、荒漠化草原和草原化荒漠0～20与20～40 cm土层中差异不显著,但高于40～60 cm土层.在海拔1 360～1 380 m草原化荒漠的5个样地上,由于放牧利用程度和植被类型的不同,0～20 cm土层土壤氮的含量变幅在0.022 8%～0.034 7%.0～20,20～40和40～60 cm土层土壤全氮含量与年降水量、植被盖度、草地生产力、土壤含水量、有机碳含量和<0.05 mm颗粒含量呈极显著正相关,与年均温、土壤pH值呈极显著负相关(P<0.001).偏相关分析显示,影响0～20 cm土层全氮(TN)含量最主要的因素是植被盖度(C)和年降水量(AP),相关方程是TN%=0.002 040 C 0.000 585 AP-0.076 800;而影响20～40 cm土层全氮含量的最主要因素是草地生产力(B),与土壤全氮回归方程为TN%=0.001 6 B 0.024 7.而各环境因素中影响土壤全氮含量最主要的因素,0～20 cm土层为土壤有机碳和年降水量,20～40 cm土层主要受土壤有机碳的影响.     

保水剂对江河源区退化草地土壤水分和植物生长发育的影响

通过不同浓度保水剂种子包衣和保水剂大田示范试验,结果表明:在江河源区退化草地恢复与重建中应用高吸水树脂(SAP保水剂),对提高土壤含水量和保墒具有良好的效果;它不仅能促进幼苗生长发育,而且对植物地上部分的分蘖枝和根系分枝有明显的促进作用;同时对提高牧草个体生物量和产草量有明显的效果.试验结果还表明,使用1%～1.5%浓度的种子包衣处理效果最佳.     

不同放牧强度下羊草十大针茅草地植被与土壤氮素的空间异质性分析

以河北坝上的羊草(Leymus chinensis)+大针茅(Stipa grandis)典型草原为研究对象,用方差和地统计分析相结合的方法,研究了不同放牧强度对植被和土壤氮素的空间分布格局的影响.结果表明,植被密度与土壤氮素的变异函数大多符合球状和指数模型;轻牧与中牧的植被群落密度的空间分布受随机因素的影响较大,禁牧与重牧地受空间结构性因素影响较大,但重牧区土壤氮素的空间分布受随机因素影响相对较大;放牧降低了植被密度的空间异质性,而禁牧区的空间异质性(基台值0.116 8)大于放牧区(基台值均值0.019 5);随放牧强度的增加,土壤铵态氮、硝态氮的空间异质性均呈降低-增加的趋势,且重牧明显增加了土壤铵态氮和硝态氮的空间异质性,基台值分别为5.642 0和2.681 0,大于其余3个处理铵态氮和硝态氮的均值(0.315 8和0.168 7);整体上,在相同放牧处理的植被密度与土壤硝态氮的空间分布有相近的变化趋势.     

松嫩草地不同植物功能群土壤细菌的碳源利用

基于Biolog-Eco技术,研究了长期受放牧干扰的松嫩草地羊草(Leymus chinensis)、禾草、豆科植物和杂类草4类植物功能群土壤细菌碳源利用规律。结果表明,4类植物功能群土壤细菌碳源利用情况各不相同。其中,杂类草功能群土壤细菌代谢活性最高,其次是禾草功能群、羊草功能群,豆科植物功能群最低。4类植物功能群土壤细菌均对糖类和氨基酸这两类碳源利用较好,对酚酸和胺类这两类碳源利用情况较差。杂类草的Shannon-Wiener指数,Pielou均匀度指数以及Gini多样性指数最高,而豆科的最低。冗余分析(RDA)表明,土壤中全氮和有机质对杂类草及豆科植物功能群土壤细菌碳源利用情况影响较大,电导率、pH以及含水量则对羊草和禾草功能群土壤细菌碳源利用情况影响较大。     

不同改良措施对退化高寒草甸土壤种子库的影响

利用萌发法研究了甘南退化高寒草甸不同改良措施(经综合恢复即围封+划破草皮+补播+灭鼠(ESRD)、围封+灭鼠(ED)、围封(E))下土壤种子库的特征。结果表明,在所调查的样地中共统计到35种植物,隶属18科29属。对甘南退化高寒草甸采取综合恢复(ESRD)时,土壤种子库物种数趋于增加,比ED高出16.9%,比E高出63.9%。ESRD措施下土壤种子库密度为2451.5粒/m2,比ED高出354.8粒/m2,比E高出957.1粒/m2;杂类草所占的比例也有所减少,比ED低19.3%,比E低26.2%;物种的丰富度和多样性指数均低于其他两种措施。3组改良措施鼠丘种子库密度依次为ESRD(938.1粒/m2)ED(762.8粒/m2)E(719.1粒/m2);鼠丘上禾本科物种所占比率为综合恢复ESRD(23.26%)ED(12.31%)E(11.92%)。ESRD改良下鼠丘上的物种的丰富度和多样性指数均小于其他组。说明对退化高寒草甸草地及时进行综合恢复和灭鼠以及对鼠丘进行补播是改良天然退化草地的重要手段。