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[期刊] 草业科学
[作者]
赵天赐 安婵 李金升 乔建霞 唐士明 罗红霞 白鹭 邵新庆 王堃 刘克思
在不同退化草地上建造人工湖泊,可能会改善毗邻退化草地的生态环境,影响退化草地土壤中养分的流动,加快退化草地的修复。本研究分析了建造人工湖泊后3年内(2014–2016年)湖泊毗邻的不同退化程度草地土壤含水量及碳、氮含量在不同湖距(10、60、100、150、250和600 m)上的动态变化。结果表明,在建湖3年这个短时期内,不同退化草地土壤含水量和土壤养分(有机碳、全氮)形成了近湖效应,即近湖区土壤含水量和养分含量高。轻度、重度退化草地土壤含水量在建湖3年后差异性被削弱。上层土壤(0–10 cm)含水量、有机碳和全氮含量高于下层土壤(10–20 cm),重度退化草地养分低于轻度退化草地。2016年,距湖150 m处土壤全氮含量表现为重度退化草地(2.03 g·kg–1)小于轻度退化草地(2.78 g·kg–1)。2016年重度退化草地土壤距湖10、60、150和250 m处的有机碳含量分别增加了10%、44%、48%和54%;轻度退化草地土壤有机碳仅在距湖10 m处随年际的推移而增加了53%。综上,人工湖影响毗邻退化草地土壤中养分流动,尤其在距离上有显著的影响,并表现出一定的规律性。
[期刊] 草业科学
[作者]
邓燕 李钒 姚树冉 孙颖 解淑斌 李海玲 楚启鹏 马娟 魏茂宏 冉金枝 田斌 邓建明
以云南省会泽县典型亚高山退化草地为研究对象,采用植物群落样方调查,利用非度量多维尺度(non-metric multidimensional scaling,NMDS)等分析方法,对该区域不同退化程度下草地植物群落物种组成与多样性以及土壤理化性质的变异趋势及其内在关联进行了探究。结果表明,草地植物物种多样性指数、盖度和均匀度均随退化程度加剧而增加,但是植物群落中牧草类物种多样性及其比例均呈下降趋势,而毒杂草类植物多样性及其比例则呈上升趋势。整体上中度和重度退化草地的土壤养分含量相比于轻度退化草地的土壤养分含量呈明显下降趋势。在不同退化程度草地群落中,植物物种多样性指数与0–20 cm土层pH均有显著关系(P <0.05),但是影响退化草地植物物种多样性变异的土壤因子组合及其解释率并不一致。本研究初步探讨了我国南方亚高山草地在不同退化程度下的植物群落特征、土壤理化性质及二者间的内在关联,为探究该区域草地退化机制及退化草地的恢复措施提供了科学依据。
[期刊] 草业科学
[作者]
刘学敏 罗久富 邓东周 陈德朝 王丽娜 周金星
为促进退化草地生态系统快速恢复,本研究以若尔盖高原未退化、轻度、中度、重度退化草地为研究对象,进行了0(N0)、50(N1)、100(N2)、200(N3)kg·hm-24种不同浓度的氮素添加试验,探讨不同退化草地土壤碳氮含量、植被群落结构及功能对氮添加的响应差异。结果表明,1)氮添加对土壤碳、可利用氮的影响与退化程度有关;N2水平主要促进了未退化、轻度退化草地的碳和可利用氮含量的累积,N1水平主要促进了中度、重度退化草地土壤碳和可利用氮含量的累积,继续施氮则降低。2)氮添加增加了不同退化程度草地莎草科、禾本科植物的功能群重要值,降低了杂类草重要值,显著影响了中度、重度退化草地的功能群重要值(P<0.05),N3水平下莎草科、禾本科植物功能群重要值最大,杂类草功能群重要值最小;氮添加除显著降低了重度退化草地的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度(P0.05)。3)氮添加均增加了不同退化程度草地的地上总生物量、莎草科与禾本科植物功能群的生物量,N2水平显著增加了未退化、轻度退化草地的莎草科、禾本科功能群的生物量(P<0.05),继续施氮则降低;N3水平显著增加了中度、重度退化草地的地上总生物量以及莎草科、禾本科功能群生物量(P<0.05),不同退化程度草地在氮添加后杂类草生物量均显著降低(P<0.05)。综上可知,N2水平的氮处理有利于防止未退化、轻度退化草地的进一步退化,为确保草地可持续发展并防止土壤养分的过分流失,应对中度和重度退化草地先进行低水平(N1)的氮添加处理。
[期刊] 草业科学
[作者]
董怡玲 尹亚丽 李世雄 赵文 刘晶晶 苏世锋 杜世丽
为明确植被重建对极度退化草地植被、土壤物理性质及土壤碳、氮含量的影响，以极度退化草地(EDG)和未退化草地(NDG)为对照，对极度退化草地上建植的4年单播草地(SSG)和混播草地(MSG)的植被特征、土壤物理性质及土壤碳氮含量进行研究。结果表明：植被重建草地地上生物量显著高于极度退化草地和未退化草地(P 0.05)。对各草地植被、土壤指标进行相关分析发现，植被重建后，植被生物量和土壤状况发生一系列变化，且植被因子与土壤指标相互影响。各草地熵权-TOPSIS法综合分析发现，4年单播、混播草地相对接近度(C_i)值高于极度退化草地，且混播草地C_i值高于单播草地。综上，植被重建后极度退化草地植被生物量及土壤碳、氮储量增高，且混播比单播措施恢复效果好，与未退化草地相比，4年植被重建草地需要更长时间的演替才能恢复到稳定的多年生草地状态，且4年植被重建草地应及时补充氮肥。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王宏辉 孙磊 赵玉红 赵改红 李龙 魏学红
【目的】探讨西藏那曲不同高寒退化草地土壤种子库存量、可萌发种子数量和种子萌发的生理生态特征,为西藏高寒退化草地植被恢复、生产力提高及生态保护提供参考。【方法】采用典型取样法,在那曲退化草地试验区按照植被盖度高低选取轻度、中度、重度和极重度4种不同退化程度的样地,在每个样地内采用样线法选取4块样方,于每个月的第1天在样方内采取10cm×10cm×10cm的土样(包括地上的枯枝落叶),采用土样浸泡、溶解、过筛方法分离种子,对其进行鉴定并计数,通过室内萌发试验测定土壤种子库中可萌发的种子数量;用不同质量分数的GA3(0.10%,0.05%和0.02%)、KNO3(0.20%)、H2SO4(60%,7...
关键词：
西藏那曲 高寒地区 退化草地 土壤种子库
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
郭秀卿 杜天庆 郝建平 崔福柱 杨珍平
以退化草地土壤为供试基质，采用盆栽和网箱栽培方法，研究大豆、黑大豆、绿豆、豌豆和蚕豆根系生长特征。结果表明：不同豆科作物根系各项指标的增长随生育期变化的时间趋势基本呈＂Ｓ＂型增长模型，可划分为缓增期、速增期、顶峰期和衰减期４个时期；不同豆科作物根系垂直分布的深浅存在较大差异，根系生物量空间呈＂Ｔ＂型分布，其垂直递减率符合幂曲线模型Ｙ＝Ｂ＿０·Ｘ～（Ｂ１）。综合试验结果，黑大豆、蚕豆和大豆比绿豆和豌豆更适合在该试验条件下种植，其中黑大豆和蚕豆可以作为该类型土壤首选作物。本研究结果为选择适宜的豆科作物进行合理种植达到改良退化草地土壤、提高退化草地生物量产出提供了依据。
[期刊] 草业科学
[作者]
张艳珍 王钊齐 杨悦 李建龙 张颖 章超斌
为了实现大面积遥感定量评估蒙古高原草地退化状况,利用NDVI数据反演1982-2013年草地植被覆盖度,并以1982-1985年覆盖度作为基准数据,计算1986-1999年和2000-2013年草地退化指数。结果表明,1986-1999年和2000-2013年,蒙古高原草地覆盖度分别达到14.60%和18.43%,呈上升趋势;1986-1999年显著(P<0.05)和极显著(P
[期刊] 草业科学
[作者]
王巧红 杨艳 李袁泽
微生物在土壤生态系统的碳循环和养分流动中发挥着重要作用，但是目前对微生物活动在高寒草地退化和恢复期间的响应知之甚少。因此，为明确草地退化与人工恢复如何影响土壤资源获取酶活性和微生物养分限制，我们在三江源区选取了不同的退化程度（未退化、轻度退化、中度退化和重度退化）和恢复年限（3、8、13和19年）的高寒草地，采集0-10 cm的土壤样品，探究资源获取酶活性及其化学计量的响应，并对微生物养分限制状况进行评估。研究结果显示，伴随退化程度加深，碳、氮、磷获取酶活性均显著降低（P<0.05）；随着恢复年限增加，碳获取酶活性显著减小，而氮、磷获取酶活性呈现先减小后增加的趋势，且均在恢复13年降至最小值（P<0.05）。酶化学计量分析表明，草地退化使微生物碳限制显著加剧（P<0.05）；在人工恢复措施介入后，微生物碳限制呈现先增大后减小的趋势，而微生物氮限制则显著增加（P<0.05）。方差分解分析与Spearman相关分析表明，资源获取酶活性受土壤全量养分、速效养分以及微生物量的共同影响，微生物养分限制则受到土壤全量养分与微生物量的影响。本研究揭示了高寒草地退化会加剧微生物碳限制，恢复初期施肥、补播等措施会减缓养分限制，但是之后的围栏封育措施会让微生物陷入相对严苛的养分限制，需要更长的恢复时间才能得到缓解，因此针对长期围栏封育的恢复草地，适当的养分输入更 有利于高寒草地生态系统的恢复与可持续发展。
[期刊] 草业科学
[作者]
詹天宇 侯阁 刘苗 孙建 付顺
高寒草地是青藏高原生态系统的重要组成部分,草地退化严重影响区域可持续发展。目前,不同草地退化的演替过程中,土壤属性与植被特征的变化机理尚未理清。本研究以青藏高原为研究对象,整合分析(meta-analysis)不同退化梯度草地的植被群落、生产力及土壤属性特征。结果表明:不同退化梯度下,植被地上和地下生物量均降低,土壤特征均呈恶化趋势。尤其是在重度退化草地中,地上生物量、地下生物量、物种丰富度和物种均匀度较未退化草地分别显著降低了42.44%、60.64%、21.08%和8.36%,土壤含水量、有机碳、全氮和全磷同样较未退化草地分别显著下降了33.57%、45.75%、22.70%和11.23%,而土壤容重显著上升了12.12%(P<0.05)。就效应比而言,植被生物量与土壤主要性质(有机碳、全氮和全磷)均呈显著正相关关系,表明草地退化过程中植被生产力与土壤性质互相影响,相较氮和磷含量,碳含量的流失非常严重。研究结果可为青藏高原地区受损草地的修复提供科学依据。
[期刊] 草业科学
[作者]
陈帅 孙涛
受人类不合理利用和气候影响的综合作用,松嫩草地退化程度逐渐加剧。本研究选取羊草(Leymus chinensis)群落、虎尾草(Chloris virgata)群落、碱茅(Puccinellia distans)群落和碱蓬(Suaeda glauca)群落作为4个草地退化阶段,通过调查植被群落特征、分析土壤理化性质,测定土壤团聚体稳定性指标,揭示草地植被退化过程中对土壤结构的影响。结果表明,随着退化演替的进行,植被生物量、物种多样性指数和总盖度总体上均呈现为降低的趋势;土壤含水率、有机质含量和全氮均降低,
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
梁方晖 赵凌平 谭世图 魏楠 赵芙蓉
[目的]比较灌草立体配置模式下3种不同生境的土壤水分、养分和植物根系相关参数的差异,探究灌草立体配置30年对退化草地土壤水分和养分以及植物根系的影响,为黄土高原水土保持和生态恢复提供理论依据。[方法]以位于黄土高原云雾山国家草原自然保护区种植30年的人工柠条和野山桃搭配灌丛带样地为研究对象,采集灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部不同土层的土样和植物根系,比较3种位置下土壤水分、养分含量和植物根系特征的差异,并分析了根长与土壤水分和养分含量的相关性。[结果]在0～80 cm土层,灌丛带内部的土壤含水量明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在0～80 cm土层,随着土层深度增加,灌丛带3个位置土壤全氮、碱解氮和有机碳含量均呈下降趋势,而全磷含量变化不明显;在同一土层,灌丛带内部的全氮、碱解氮和有机碳含量均明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部3个位置,植物根系生物量呈减小的趋势。从垂直分布来看,灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部0～15 cm土层的植物根系生物量分别占0～40 cm土层植物根系生物量的90.86%,90.79%,92.91%,说明植物根系生物量主要集中分布于0～15 cm土层。3个取样位置中,灌丛带内部植物根长、根表面积和根体积均最大。相关性分析表明,灌丛带植物根长与0～20 cm土层的土壤含水量,0～40 cm土层土壤有机碳和全氮、0～80 cm土层碱解氮均呈显著或极显著正相关。[结论]在黄土高原退化草地上进行灌草立体配置可以促进植物根系生长,提高土壤水分和养分含量,有利于退化草地的恢复。
[期刊] 草业科学
[作者]
张宝林 江世高 张春萍 李旭东 特木其勒图 庄光辉 赵建 牛得草
本研究分析了干旱区贺兰山西坡山前草地土壤碳的分布特征及其与气候、植被和土壤因子的关系,并探讨了潜在退化状态下土壤碳的变化特点。结果表明,随着海拔的增加,土壤有机碳含量和密度逐渐增加,表现为山地草原>荒漠草原>草原化荒漠;而土壤无机碳、全碳含量和密度随海拔增加先逐渐增加随后有所降低。偏相关及逐步回归分析表明,土壤有机碳含量与全氮显著相关,而影响土壤无机碳含量的因素因土层不同而有所差异,土壤无机碳与土壤容重显著相关,且受年降水量和年均温因子的共同影响。土壤碳密度受土壤碳含量的影响大于土壤容重。另外,当各高海拔
[期刊] 草业科学
[作者]
南万璐 谢应忠 彭文栋 李志刚
为了比较围封补播（补播）和围封（围封）两种措施对不同程度退化程度荒漠草地植被的恢复作用，以宁夏荒漠草地为研究对象，对中度退化和重度退化草地分别进行补播和围封处理，并以重度退化的放牧地为对照，研究了2种恢复措施下草地的植被群落特征及地上多功能性的变化。结果显示，与对照相比，对于重度退化草地，补播可以显著增加草地植物的物种数、盖度、地上生物量以及禾本科和豆科牧草的重要值，而围封虽然也提高了草地植物的物种数、盖度和地上生物量，但降低了草地的均匀度、多样性、优势度和丰富度指数；对于中度退化草地，补播和围封均可以显著增加草地植物物种数、草地盖度和地上生物量，以及提高禾本科及豆科牧草的重要值。对地上多功能性的研究结果显示，与对照相比（-0.629），围封对重度退化荒漠草地的地上多功能性影响不显著（-0.970；P > 0.05），但补播显著提高了重度退化荒漠草地地上多功能性（0.365；P < 0.05），而补播和围封同时显著提高了中度退化荒漠草地的地上多功能性（分别为0.471和0.851；P < 0.05），且以围封措施对中度退化荒漠草地的地上多功能性提升效果更佳。因此，本研究结果表明，补播较围封更利于重度退化荒漠草地植被的恢复，而围封较补播更利于中度退化荒漠草地植被的恢复。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
刘学敏 罗久富 陈德朝 朱欣伟 周金星
为探索高寒脆弱生态区不同退化程度草地生态系统中各植物种群资源利用能力,通过草地群落学调查结合物种重要值、 Shannon-Wiener生态位宽度指数、 Pianka生态位重叠指数等对若尔盖高原轻度退化、中度退化、重度退化和极重度退化草地植物群落特征及主要种的生态位进行了研究。结果表明:①在轻度、中度退化群落中,建群种为莎草科Cyperaceae植物线叶嵩草Kobresia capillifolia,已侵入不可食性杂类草,且具有较高的重要值;在重度、极重度群落中,建群种更替为禾本科Poaceae植物垂穗披碱草Elymus nutans和赖草Leymus secalinus,群落中不可食性杂类草的重要值高于轻度和中度退化群落。②随着退化程度加剧,除建群种具有较高的生态位宽度以外,退化草地指示种也在群落中占较大的生态位宽度,增加了草地优良牧草的生长压力。③群落中主要种之间的所有生态位重叠指数平均值随退化程度加剧而降低,依次为轻度退化(0.59),中度退退化(0.58),重度退化(0.42)和极重度退化(0.40),主要种群之间对资源的利用随退化程度加剧在整体上逐渐趋向于离散。轻度退化群落中的线叶嵩草、黄帚橐吾Ligularia virgaurea,中度退化中的线叶嵩草、乳白香青Anaphalis lactea,重度退化中的垂穗披碱草以及极重度退化中的赖草,与群落中的其他种群之间的生态位重叠值较高。综上,若尔盖高原草地在退化过程中,伴随具有不同资源利用策略的植物种群替代的过程。
[期刊] 草业科学
[作者]
陈晨旭 张力 赵巍 叶辉 谢红霞 赖文钦
草地是陆地生态系统的重要组成部分，退化草地的恢复对于生态系统结构和功能的稳定性具有重要意义。为研究不同类型恢复措施对退化草地的影响，本研究采用Meta分析方法研究了自然恢复、人工辅助和生态工程措施下草地Shannon-Wiener多样性指数、地上生物量、地下生物量以及土壤有机碳的变化特征，同时探讨了恢复措施适宜性随时空变化情况。结果表明：恢复措施对退化草地的影响存在差异，自然恢复显著增加地上和地下生物量，人工辅助显著增加地上和地下生物量，同时会显著减少物种多样性，生态工程对各指标影响均不显著，由此可知，自然恢复的正作用更明显，其适宜性更高。同时，草地恢复是动态变化过程，恢复措施的适宜性随时间变化，适宜性更高的措施在恢复5年以内为人工辅助而在5年以上为自然恢复。此外，正作用更明显的措施在重度、中度和轻度退化草地分别为生态工程、人工辅助以及自然恢复和人工辅助，说明不同草地退化阶段适宜的恢复措施存在差异。最后，恢复措施的适宜性还受空间影响，半湿润、半干旱和干旱地区适宜的恢复措施分别为人工辅助、自然恢复和生态工程。综上所述，对退化草地进行恢复时，需要因时制宜、因地制宜选择恢复措施。
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