补播乡土禾豆牧草对宁夏荒漠草地土壤微生物群落结构的影响

本研究在宁夏荒漠草地设计了3种补播处理,即蒙古冰草(Agropyron mongolicum)补播、牛枝子(Lespedeza potaninii)补播和蒙古冰草+牛枝子混合补播,以不补播放牧草地为对照,分析微生物群落结构的变化及其与土壤理化性质间的关系。结果表明:与放牧草地相比,3种补播处理对原核微生物群落物种组成有明显影响,可以显著提高0-20 cm土层土壤的优势细菌变形菌门的相对丰度(P<0.05)。与放牧草地相比,3种补播模式对真菌群落物种组成无明显影响,但牛枝子补播的土壤优势群落真菌子囊菌门相对丰度在0-20 cm土层显著低于蒙古冰草+牛枝子混合补播处理,在20-40 cm土层,显著低于蒙古冰草补播和蒙古冰草+牛枝子混播处理(P<0.05)。Pearson相关分析显示,在所有补播处理中变形菌门和子囊菌门的相对丰度与土壤活性有机碳呈显著正相关关系(P<0.05)。与放牧地相比,牛枝子补播处理下土壤原核微生物和真菌α多样性总体上表现出增加趋势,且土壤原核微生物α多样性与土壤全氮呈负相关关系,土壤真菌α多样性与土壤碳组分含量呈负相关关系。β多样性分析表明,蒙古冰草补播和蒙古冰草+牛枝子混合补播均显著改变了0-20 cm土层的原核微生物群落结构(P<0.05),牛枝子补播显著改变了20-40 cm土层的原核微生物群落结构(P<0.05),和放牧草地相比,3种补播处理均显著改变了0-40 cm土层真菌的群落结构(P<0.05)。RDA分析显示,土壤有机碳和全氮是影响原核微生物和真菌群落结构的关键因子。可见,补播乡土牧草可能会通过改变土壤微生物群落结构来影响退化荒漠草地的生态系统功能(如碳氮的循环),这在未来的草地恢复和管理工作中应予以重视。

补播乡土牧草对荒漠草地土壤持水性及植被生物量的影响

为了探讨乡土牧草补播对退化草地植被恢复的作用,在宁夏盐池县设置了以放牧地(FM)为对照,以蒙古冰草(Agropyron mongolicum)单播(M)、牛枝子(Lespedeza potaninii)单播(N)、蒙古冰草+牛枝子混播(MN)、蒙古冰草+沙打旺(Astragalusadsurgens)混播(MS)和蒙古冰草+草木樨状黄芪(Astragalusmelilotoides)混播(MX)为补播模式,研究不同补播措施对荒漠草地土壤持水性及地上地下生物量的影响。结果表明:1)不同处理间土壤持水性的综合排序为M>MS>MN>MX>N>FM。2)所有补播处理的地下生物量均高于放牧草地,且单播牧草的地下生物量M高于N;而处理间地上生物量表现为MS>MX、M、MN>N>FM的趋势。3)冗余分析(RDA)结果表明,植被地下、地上生物量和表征土壤持水性的指标间显著相关(P<0.05)。本研究结果表明蒙古冰草由于具有较高的地下生物量,单播或与豆科混播均可以显著改善土壤持水性,进而利于植被的恢复,故而在未来草地补播中应因地制宜采用根系生物量大的牧草进行单播或与其他牧草混播。