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[期刊] 草业科学
[作者]
王毅 刘碧颖 刘苗 孙建 曾涛
近年来,在不合理人类活动和气候变化的共同作用下,若尔盖地区高寒草甸沙化日趋严重,草地生态系统遭到严重破坏。土壤承载着植物、微生物和土壤动物等的生命活动,研究其理化性质、酶活性及二者的关系对草地生态系统的保护和恢复具有重要意义。本研究在若尔盖地区沙化草地设置样地,收集植物群落信息、采集土壤样品、分析土壤理化性质和酶活性,探讨不同沙化梯度下高寒退化草地的土壤理化性质和酶活性动态特征及其之间关系。结果发现:随着沙化程度的加剧,土壤容重、pH和碱性磷酸酶活性呈增加趋势,土壤6种营养元素(有机碳、全碳、速效氮、全氮、速效磷和全磷)及脲酶、木质素过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶呈递减趋势;土壤pH与碱性磷酸酶呈显著正相关关系(P<0.01),与木质素过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶均呈显著负相关关系(P<0.01)。碱性磷酸酶与木质素过氧化物酶和β-葡萄糖苷酶均呈显著线性负相关关系(P
[期刊] 西南农业学报
[作者]
涂军 石承苍
若尔盖县是四川省重要的牧业基地,该县草原地区由于过度放牧导致草地退化和沙化。本研究在已有研究的基础上,对80年代至90年代中期的草地沙化进行了遥感监测。研究证实,该地区1994年沙地面积已达7610.4公顷,比1985年扩大了3750.5公顷,草地沙化面积比1985年扩大了两倍。以该地区为代表的若尔盖高原“沼泽—草甸—沙地”十分脆弱的生态系统在进一步恶化。
关键词:
生态脆弱地区 草地沙化 卫星遥感监测
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
汪晓菲 何平 康文星
根据已有研究和野外考察获得的资料,对若尔盖草原沙化原因进行分析。结果表明:地质的变迁,河流频繁改道,母岩形成的土壤含沙量高,为该地区草原沙化提供了大的自然环境背景;气候干暖化为若尔盖高原土地沙化创造了条件;地表径流造成表土层流失,沙层裸露,风力的驱动作用,促进沙流蔓延,积沙及以沙丘的形成和移动等一系列沙化过程的发生、发展;疏干沼泽、扩大牧场,极大地加速了若尔盖湿地由沼泽→半沼泽→草甸→草原→沙漠化发展方向演变;不合理管理与过牧、超限度利用是导致草地沙化最主要的原因;若尔盖草原沙化过程不是一个单纯的自然过程,而是一个自然与经济、社会相关联,而以人为活动为诱导因素所引起的土地沙化过程,是自然因素和...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张建华 郭瑞峰 曹昌林 白文斌
【目的】在雨养旱作地区,土壤温度、水分和耕作措施是影响作物生长和产量的重要因素。明确雨养旱作区高粱生产中全膜覆盖对高粱根区土壤环境条件的影响及对杂草的抑制效应,为促进高粱增产奠定基础。【方法】在山西省农业科学院高粱研究所修文试验基地,以高粱品种晋糯3号为材料,采用顺序排列设计,于2017和2018年分别开展黑色全膜覆盖、白色全膜覆盖和裸地栽培试验,分析不同处理对高粱根区0—15 cm土壤日地温、0—200 cm土层土壤含水率、杂草的抑制效应和高粱生长、产量及效益的影响。【结果】黑色全膜覆盖能有效提高高粱各生育期耕层土壤温度,与白色全膜覆盖处理相比,0—15 cm土壤日地温平均降低1.14℃(P<0.05);同时,黑色全膜覆盖具有与白色全膜覆盖基本相同的保墒效果,各土层土壤平均含水率略高于白色全膜覆盖区,较裸地平均提高1.89个百分点,并可显著(P
[期刊] 草业科学
[作者]
胡嗣佳 胡容 蒲玉琳 王奥博 向双 龙高飞 张世熔 贾永霞 徐小逊
生物学肥力是土壤肥力的重要构成部分,能够指示生态恢复措施下沙化草地的土壤质量变化。以围栏禁牧草本模式(enclosure plus grass,EG)、围栏禁牧灌草间作模式(enclosure intercropping shrub-grass,ESG)和围栏禁牧沙障+灌草间作模式(enclosure plus sand-barrier and shrub-grass,ESSG)3种恢复地为研究对象,以未恢复的沙化草地(desertification grassland without restoration,CK)为对照,采用调查采样法、综合评价法研究生态恢复措施及年限对沙化草地土壤微生物数量、微生物生物量及酶活性的影响。结果表明,3种恢复模式提高了沙化草地土壤中各项生物学肥力指标,ESSG模式下土壤质量的恢复效果最优,生物学肥力指数(biological fertility index,BFI)分别显著高出EG和ESG模式41.5%和43.1%(P<0.05)。EG和ESG模式下,土壤各项生物学肥力指标随恢复年限的增加而增加,≤5、7~9和≥15a恢复地的BFI值均显著高于未恢复地(0年)(P<0.05),且≥15a的恢复地又显著高于≤5和7~9a恢复地(P<0.05)。因此,在本研究的时间范围内,时间越长生态措施下土壤质量的恢复效果越好,但其最佳恢复期有待进一步研究确定。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵廷宁 曹子龙 郑翠玲 孙保平 丁国栋
以草地严重沙化后形成的沙丘 ,且其上设置有不同年龄 (2~ 3a和 4~ 5a)平行高立式芦苇沙障的地段为研究对象 ,分别对沙丘不同部位 (迎风坡、背风坡和丘间低地 )及沙障不同位置 (沙障迎风面、背风面和两沙障中间 )土壤种子库进行了研究 ,以同类型未设沙障的地段作对照 ,并结合沙丘各部位地上植被特征 ,深入研究了平行高立式沙障对严重沙化草地的影响 .结果表明 ,在严重沙化草地设置平行高立式沙障 ,可使植被盖度及植物种类显著增加 ,有助于生物结皮的发育 .另外 ,还可有效拦截风沙流中所携带的植物种子 ,使土壤种子库中具有生命力的种子数量及种类明显增加
[期刊] 草业科学
[作者]
张文娟 薛娴 彭飞 尤全刚 潘晶 李成阳 赖炽敏
土壤微生物作为生态系统的重要组成部分,其群落变化可以反映土壤变化并有效指示退化土地的恢复成效。本研究以黄河源区沙化草地为对象,应用Illumina MiSeq测序技术对无任何人工干预措施的对照样地(CK)、播草种样地(P_1)、4年砾石方格沙障+播草种样地(P_2)和12年砾石方格沙障+播草种样地(P3)的土壤细菌和真菌群落进行了高通量测序,分析了不同干预措施(沙障+播草种/播草种)和干预时间(4年/12年)对沙化草地土壤细菌和真菌群落组成的影响。结果发现:1)细菌群落在CK和P_1样地聚为一组,P2和P3样地聚为另一组,真菌群落在CK、P_1和P_2样地聚为一组,P_3单独为一组;2)表层土壤有机碳和硝态氮含量在P_3样地中显著高于CK和P_2样地(P 0.05);3)植被盖度在P3样地中显著高于CK和P_2样地(P <0.05)。研究认为,砾石方格沙障+播草种的干预措施促进了黄河源区沙化草地表层养分的积累,改变了土壤微生物群落结构,有利于植被的定殖和生长,且随措施实施年限的延长,改善成效愈加明显,是高寒地区严重沙化土地治理的一种有效措施。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
罗华智 刘伟 杨楠 杨孔 谢红旗
【目的】高原鼢鼠是若尔盖高原湿地最主要的鼠类之一,其扰动行为(采食和掘洞)会翻动土壤,改变土壤结构,破坏植物根系,从而影响土壤性质和植物生物量。本研究成果探讨了其影响机制,为维持生态平衡,促进生态文明建设,制定草地保护政策提供理论依据。【方法】2017年夏季采用刈割法和环刀法收集了该地区高原鼢鼠鼠丘、洞道上方、扰动样方、无扰动对照样方4类生境中的土壤含水率、土壤容重、植物地上生物量、植物地下生物量、植物生物量分配五类指标数据。【结果】不同生境类型样方中,土壤含水率表现为无扰动对照样方>洞道上方>扰动样方>鼠丘,无扰动对照样方、扰动样方、洞道上方3类生境之间差异不显著,鼠丘与以上3种生境类型间均表现为差异显著(P无扰动对照样方>洞道上方>鼠丘,鼠丘生境显著低于扰动样方和对照样方,洞道上方生境显著低于扰动样方(P无扰动对照样方>洞道上方>鼠丘,扰动样方和对照样方之间差异不显著,其余生境类型两两组合之间均差异显著(P扰动样方>洞道上方>鼠丘,所有生境类型两两组合之间均差异显著(P<0.05);地下生物量所占总生物量的比例均远大于地上生物量,生物量明显更多地分配到地下部分,且随着高原鼢鼠扰动,地下生物量所占比例呈现出逐步下降的趋势,地上生物量反之。【结论】高原鼢鼠扰动降低了土壤含水率、土壤容重、植物地上生物量和地下生物量,并使得植物生物量在高原鼢鼠扰动后增加了向地上分配的比例,对区域内生态系统功能产生深刻影响。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘小丹 张克斌 王黎黎 杨晓晖
选取宁夏盐池封育5、10、20年及未封育(对照)的沙化草地,采用样线和样方结合法进行野外植被调查,运用重要值、Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数进行分析,以揭示不同封育年限沙化草地群落中种群生态位格局。结果表明,不同围封年限研究区群落组成均以多年生草本或半灌木为主,而未封育区以1年生草本植物为主。生态位宽度较大的物种之间具有较高的生态位重叠,而生态位重叠最大值却均出现在低生态位宽度物种之间,说明研究区植物的生态位宽度和重叠并不存在直接的线性相关关系。封育5、10年区通过围栏封育促进植被恢复效果明显,而封育20年区群落数量特征值出现下降趋势,这与土壤结皮的影响密切相关。结皮试...
关键词:
封育 沙化草地 群落特征 生态位
[期刊] 西南农业学报
[作者]
任安才 任国业 邓良基 石承苍 周华茂 刘卫东
本文基于TM影像,采用植被盖度作为草地沙化的遥感监测指标,分析了川西北理塘草地沙化的时空特征。研究结果表明:①研究区草地沙化比较严重,沙化草地面积占研究区总面积的34%;中度沙化与重度沙化占监测草地面积的12.3%与5.1%,轻度沙化占16.6%。②从空间上看,中度沙化与轻度沙化分布区域普遍,重度沙化区集中分布在东南部与西北部。从时间上看,1989年至2005年以来,沙化草地面积年增加为42.87km2,年增加率为2.1%,草地沙化不断增加的趋势明显。③采用遥感技术,通过提取植被指数转为植被盖度来监测草地沙化,是一种的简单、快捷、切实可行的方法。
关键词:
TM影像 草地沙化 时空特征
[期刊] 林业科学
[作者]
何介南 徐杰 康文星 徐伟平 汪晓菲
[目的]探讨若尔盖县土地沙化演变趋势,为防沙治沙提供科学依据。[方法]利用若尔盖县1994,1999,2004,2009年4次土地沙漠化监测数据,采用生物统计学的转移矩阵分析方法研究沙化程度的演变动态过程。[结果]1994—2009年,若尔盖县沙地以每年11.08%的速率扩展,2009年沙地面积是1994年的4.5倍;不同沙化程度沙地的年均扩增率依次是:极重度(24.49%)>轻度(12.03%)>重度(7.80%)>中度沙化地(6.68%);沙地沙化程度以轻度为主(75.69%),土地沙化还处于初始阶段,正是沙化治理的有利时期;经过15年的沙化演变后,不同程度沙化地结构发生变化,岀现中度和重...
[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]
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] 中南林业科技大学学报
[作者]
汪晓菲 何平 康文星
根据若尔盖县4次土地沙化监测数据和野外调查资料,对若尔盖县沙化现状及其沙化发展动态特征进行研究。结果表明:若尔盖土地沙化发展非常迅速,2009年的沙化面积是1994年的4.5倍;以沙化程度划分可分为轻度、中度、重度、极重度等4个不同沙化程度等级,其中轻度沙化地占68.93%~75.42%,以沙地类型划分可分为流动沙地、半固定沙地、固定沙地、露沙地等4个沙地类型,露沙地占75.15%~79.63%,根据土地利用划分可分为草地、林业用地、耕地和未利用沙化地,其中沙化草地占78.11%~85.74%;流动沙地、半固定沙地、固定沙地和露沙地年平均扩增速率分别为8.03%、10.34%、13.67%和1...
[期刊] 林业科学
[作者]
李志刚 李健 谢应忠
【目的】研究地表人工覆盖对宁夏沙化土壤保水能力的影响,以期为宁夏沙化土地的生态建设及农业生产提供技术支持,同时促进当地林木废弃物的循环利用。【方法】以宁夏当地新疆杨树枝条碎屑和垂柳树枝条为添加物或覆盖物,对宁夏贺兰山东麓银川腹部沙地有灌溉和无灌溉土壤设置4种处理(每处理5个重复),即添加木屑(CA)、覆盖木屑(CM)、添加木屑+覆盖枝条(CA+BM)和不做任何处理的对照(CK),探讨地表人工覆盖对沙化土壤蓄水量、土壤温度、土壤密度、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和非毛管持水量的影响。【结果】灌溉条件下土壤蓄水量表现为CA+BM>CA>CM>CK,平均值分别为19.1...
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