不同龄级瑞香狼毒影响微尺度高寒草甸群落结构

通过样圆法群落调查探究不同龄级狼毒对微尺度草地群落结构和土壤化学计量特征的影响,结果表明:(1)狼毒能显著降低微尺度草地的群落盖度、群落加权平均高度、植物密度和地上生物量等指标,且影响程度随着狼毒龄级的增加而增大。(2)狼毒显著改变了草地的群落结构,降低了禾本科和莎草科植物的优势度,增加了杂草植物的优势度,随着狼毒龄级的增加,杂草的优势度逐渐增加。(3)狼毒的生长增加了退化草地物种多样性,但当狼毒龄级达到Ⅴ龄时,草地物种多样性逐渐降低。(4)随着狼毒龄级的增加,土壤全碳含量、全氮含量和全磷含量整体呈显著下降趋势,而碳磷比和氮磷比呈显著上升趋势。总之,狼毒对微尺度高寒草甸植物群落结构和土壤化学计量特征有显著影响,且与龄级有关,建议在修复狼毒型退化草地时,应及时进行人工干预,尤其在狼毒龄级达到Ⅴ龄之前,采取围栏封育、施氮肥和补播豆科优良牧草等措施,加强退化草地的生态修复。

甘南高寒草甸退化对植物功能群物种多样性与物种多度分布的影响

【目的】探究甘南高寒草甸植物功能群多样性及其物种多度分布对退化的响应,分析随退化程度的加深不同植物功能群的群落构建机理及资源利用方式。【方法】研究以甘南高寒草甸为对象,采用样地调查法收集数据,使用物种多度模型对其进行拟合分析,并采用双向聚类分析对群落物种进行分类。【结果】随着退化程度的加深,植被优势种以禾本科和莎草科植物为主,逐渐变为杂类草功能群植物为主,杂类草功能群在群落多样性分布中起主导作用;全部物种多度分布随着退化程度的加深发生变化,其中,无退化草甸的最优拟合模型是VOLKOV,轻度退化草甸的最优拟合模型是GEO,中度退化草甸和重度退化草甸的最优拟合模型为BRO,资源分配模式由随机分配转向固定分配的分配模式;禾草功能群的最优拟合模型以生态位模型为主,资源分配方式由固定分配和随机分配共同主导,豆科功能群的最优拟合模型是BRO,资源分配方式以固定分配为主,杂类草功能群的最优拟合模型从中性模型向生态位模型转变,与全部物种多度分布的最优模型基本一致,且资源分配由随机分配向固定分配转变。【结论】杂类草功能群是影响群落物种多度分布的主要原因,但是禾草和豆科功能群的贡献也不可忽视。

野外模拟降雨条件下高寒草甸区植被退化和人工植被恢复坡面的产流产沙过程

[目的]青藏高原是我国重要生态屏障,高寒草甸是其重要组成部分,水土保持功能是高寒草甸重要生态服务功能。开展青藏高原高寒草甸区水土流失过程研究对减少人为扰动水土流失、保障西南地区生态安全具有重要意义。[方法]选取青藏高原高寒草甸未退化、轻度退化、中度退化、裸坡与人工植被恢复5种不同类型坡面,通过野外模拟降雨试验,分析不同雨强条件下,不同植被退化与恢复坡面产流产沙过程,揭示植被退化与人工植被恢复坡面土壤侵蚀机理与水沙关系。[结果](1)高寒草甸未退化坡面与人工植草恢复坡面因其根系较为致密,其水分下渗能力相对较弱,故初始产流时间相对较短;而对于轻度退化坡面,侧流与纵向入渗能力相对较强,初始产流时间相对较长。(2)在常规降雨条件下(30,60 mm/h),轻度退化坡面产流量最小,减流效益最高,达到77.13%;人工恢复坡面产流量与未退化坡面接近,略高于轻度退化坡面;而裸土坡面累计产流量最大,且显著高于其他坡面;极端降雨条件下(90 mm/h)未退化坡面产流量激增,仅低于裸坡并明显高于人工植被恢复坡面。(3)在常规降雨条件下(30,60 mm/h),人工恢复植被坡面减沙效益最高,分别达到81.97%和89.82%,其次是未退化坡面,且随着植被退化程度增大,减沙效益逐渐降低;但在极端降雨条件下,人工恢复植被和未退化坡面减沙效益几乎相同,而中度退化坡面产沙量是未退化坡面的4.59倍;轻度退化坡面虽然具有较好的减流效益,但是减沙效益相对较差。[结论]研究结果可为高寒草甸区植被恢复与生态安全提供重要科学依据。

刈割对滇西北退化高寒草甸植物化学计量特征的影响

为探究环境干扰对退化高寒草甸植物化学计量特征的影响,该研究于2018—2020年对香格里拉市3个退化程度[轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)]的高寒草甸开展刈割试验,进而分析退化高寒草甸植物C、N、P含量、C∶N∶P和N-P幂函数关系在不同刈割年限(0、1、2 a)之间的差异。结果表明:(1)除莎草科P含量外,草甸植物群落、禾本科和杂类草的C、N、P含量在退化程度间无显著差异(P>0.05)。随着刈割年限的增加,退化草甸植物C、N、P含量呈先增后降的趋势(P<0.05)。(2)草甸植物C∶N和C∶P在退化程度间无差异(P>0.05)。从LD到SD,植物群落、莎草科和杂类草的N∶P比先小幅下降再显著上升(P<0.05),禾本科的N∶P未发生显著变化(P>0.05)。(3)随刈割年限增加,草甸植物的C∶N和C∶P呈先降后增、N∶P呈先增后降的趋势。刈割0 a时,莎草科的C∶P和N∶P显著高于杂类草(P<0.05),与植物群落和禾本科无差异(P>0.05);刈割1 a和2 a时,莎草科的C∶P和N∶P高于植物群落和其他功能群(P<0.05);在各刈割年限,植物群落和各功能群植物间的C∶N无差异(P>0.05)。(4)随刈割年限增加,退化草甸植物的N-P幂函数关系由弱变强、幂指数趋于稳定。莎草科的N-P幂指数(小于0.1)与植物群落、禾本科和杂类草的幂指数(稳定在0.19~0.22之间)明显不同。该研究发现,刈割干扰下退化高寒草甸植物生态化学计量特征在退化程度间差异不大,但其随刈割年限增加发生显著变化,这说明滇西北不同退化程度高寒草甸对刈割干扰可能具有相似的响应过程。

有机物料还田对草甸土孔隙结构及玉米产量的影响

为了研究有机物料还田对草甸土孔隙结构及玉米产量的影响,优化草甸土耕作层结构、提高作物产量,2019年以吉林省公主岭市的草甸土为试验地,在玉米播种前设置了秸秆浅混还田(CT,0~15cm)、秸秆深混还田(STS,0~35cm)、秸秆和有机肥深混还田(STSM,0~35 cm)、无秸秆还田常规耕作(CK)4个处理。对玉米收获后的土壤进行取样分析,测定0~35 cm土层土壤物理性质和孔隙结构,并采用结构方程模式、Mantel test和随机森林方法分析土壤孔隙结构调控玉米产量的途径。结果表明,经CT、STS和STSM处理后的0~15 cm土层土壤容重与CK处理相比显著下降了5.2%~7.8%(P<0.05),而田间持水量和饱和导水率均呈现上升趋势,分别显著增加了7.8%~16.6%和77.5%~325%(P<0.05);STS和STSM处理进一步显著改变了>15~35 cm土层上述3个土壤物理性质。CT扫描结果显示,有机物料还田显著改善了相应土层土壤结构。与CK处理相比,CT、STS和STSM处理显著增加了0~15 cm土层>1000µm孔隙数量和孔隙度;与CT处理相比,STS和STSM处理>15~35 cm土层>1000µm孔隙数量和孔隙度分别显著增加了1.2倍~1.3倍和47.5%~58.9%(P<0.05)。有机物料还田增加了土壤孔隙的复杂性和连通性。与CK处理相比,CT、STS和STSM处理显著增加了0~15 cm土层的各向异性和分形维数,降低了欧拉数(P<0.05);STS和STSM处理显著改善了15~35 cm土层土壤孔隙结构。不同处理间玉米产量表现为STSM>STS>CT>CK。结构方程模型结果显示,0~15 cm土层土壤孔隙结构可以直接影响玉米产量或者通过影响容重和饱和导水率间接影响玉米产量,而15~35 cm土层土壤孔隙结构只能通过影响田间持水量间接影响玉米产量。0~35 cm土层土壤物理性质和孔隙结构能够解释玉米产量的81.9%,15~35 cm土层对玉米产量的贡献大于0~15 cm土层。有机物料深混还田通过改变0~35 cm土层草甸土物理性质和孔隙分布,增加孔隙结构的复杂性和连通性,优化耕层结构,具备提高玉米产量的潜力,其中秸秆和有机物配合施用的效果优于单独秸秆还田。如果草甸土分布区有机肥源充足,建议利用秸秆和有机肥料进行深混还田可建立良好的土壤肥力,可以有效增加玉米产量。

牦牛放牧活动范围对高寒草甸冷季牧场植被群落结构和土壤理化性质的影响

【目的】揭示家畜放牧过程中植物群落格局的变化趋势及放牧家畜的选择性采食和游走规律对草地的干扰范围和程度,为草地管理和草牧业生产提供参考。【方法】在天祝高寒草甸研究了放牧牦牛冷季牧场出入口及其周围1 000 m范围内的植被演替规律和土壤变化情况。【结果】600 m以外的草地植被多样性显著高于牧场出入口200 m范围的草地植被多样性,平均草层高度以600~800 m的范围较低,以出入口周围200 m的草层高度最高,在400~600 m的范围内的地上生物量变化较大。随着放牧牦牛的活动范围距离出入口渐远,植被地下生物量和植被盖度显著增加,可食性牧草的种类和数量显著增加(P<0.05)。土壤以牧场出入口周围100 m内的容重最大,土壤水分、土壤渗透速率和土壤饱和持水量最低。土壤全效养分在家畜活动频繁的出入口具有较低的含量,而在家畜活动范围较远的区域具有较高的含量。土壤速效养分在100 m和>800 m的范围具有较高的含量。【结论】距离牧场出入口较近的草地受践踏和采食频度的影响较高,使得植被物种单一,土壤易被侵蚀,造成了牧场出入口及200 m附近的草地植被结构发生变化。高寒草地牧场出入口及附近的草地植被和土壤特性变化反映了植被和土壤对放牧强度的响应,在实际的牧场管理中可对出入口进行更换,或在出入口进行补播,以防止草地退化。

向下短波辐射差异对草甸化草原地表辐射平衡的影响

基于向下短波辐射分位数,对中国气象局海北牧业试验站2014年9月至2020年12月四分量辐射观测数据按月进行分组。分析了向下短波辐射差异对草甸化草原辐射平衡的影响,为明晰不同光照条件下辐射平衡变化和成因提供了依据。结果表明:在相同月份中,不同光照条件下地表接收的向下短波辐射呈现出极显著的对数变化趋势,组间差异超过了季节之间的差异。不同光照条件下向上短波辐射和大气长波辐射也表现出较大差异,其中大气长波辐射差异主要与空气湿度以及云量差异有关。随光照条件的增加,地表接收的净短波辐射增多,支出净长波辐射也增多。所以不同光照条件下净全辐射与向下短波辐射的比例相差不大。不过,光照条件差异会对向下短波辐射与净全辐射的关系模型产生影响。

基于稳定同位素技术的高寒草甸高原鼢鼠营养生态位特征

【目的】分析啮齿动物营养生态位特征,了解动物所占据的营养层,揭示啮齿动物在不同时间尺度上的食物资源利用变化。【方法】以祁连山东段高寒草甸栖息的高原鼢鼠(Eospalax baileyi)为研究对象,采用贝叶斯碳氮稳定同位素质量平衡混合模型,分析高原鼢鼠不同组织的食性信息及其营养生态位特征。【结果】高原鼢鼠不同组织中同化的食物种类基本一致,但在食谱中的贡献率各有差异。地上部分蒲公英(Taraxacum mongolicum)在血液(24.33%)、肌肉(19.63%)和毛发(14.00%)组织中的贡献率均最高;地下部分鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)在不同组织中的贡献率均最高,分别为66.01%,17.79%和10.72%。不同组织中同化食物种类和营养生态位宽度变化一致,在植物地上部分表现为血液(8种,1.742)<肌肉(10种,2.049)<毛发(13种,2.227)组织,植物地下部分为血液(5种,1.100)<肌肉(14种,2.370)<毛发(15种,2.469)组织,且地上和地下植物在高原鼢鼠血液组织(1.100)中的生态位重叠度远低于肌肉(0.447)和毛发(0.566)组织。【结论】高原鼢鼠各组织代表的不同时间尺度的食性信息中,短期食性(血液组织)中同化物种数较少,生态位宽度较小。而在长期食谱(肌肉和毛发组织)中食物种类广泛,生态位宽度变大。且地上和地下植物在高原鼢鼠短期食性中生态位重叠度远低于长期食性。鉴于高原鼢鼠的采食习性,建议在高原鼢鼠危害严重区域,可以通过补播禾本科等优良牧草,降低高原鼢鼠优质食物在其栖息地植物群落中的比例,达到防治高原鼢鼠危害的目的。

不同牧压对天山北坡中段山地草甸植物群落特征及植物生活型的影响

【目的】研究天山北坡中段山地草甸植物群落特征在不同牧压条件下的变化,为建立合理放牧利用制度提供理论依据。【方法】通过对庙尔沟乡索尔巴斯陶夏、冬牧场的实际放牧强度和草场植被状况进行调查,选择重度(HG)、中度(MG)、轻度(LG)且具代表性地段的放牧场,设置3个不同牧压监测点,每个监测点设置3个重复。【结果】在不同牧压条件下,植物群落优势种略有差异,群落物种数随着放牧强度的增大而减少。随着牧压增大,禾本科、豆科等优良牧草的重要值下降,而杂类草及醉马草的重要值增大;不同牧压对植被生物量的影响最大,其次是植被的盖度和高度,对频度的影响较小,呈现出植被平均高度、总盖度和生物量随放牧强度增大而降低的趋势;不同放牧时期对山地草甸植被优势种和植物生活型有明显影响,在夏季放牧场中植株矮小、重要值很低的金露梅在冬季放牧场中却株型高大,重要值也极高。【结论】在不同牧压条件下,群落物种组成不同,HG、MG、LG物种数分别为26、22和33种,物种间数目相差明显。重度放牧降低了植物群落的高度、盖度和地上生物量,并增大了杂类草和醉马草的优势。随着放牧强度增大,植物的生活型和重要值发生了改变,这也是植物生长过程中适应环境变化的一种策略。

施肥和补播对不同坡向斑块化退化高寒草甸生物量和物种多样性的影响

探索黄河源区斑块化退化高寒草甸有效的人工修复措施,对促进退化高寒草甸生态修复具有重要意义。本研究通过设置不同有机肥施用量与不同禾草补播量的交互处理试验,分析斑块化退化高寒草甸不同坡向草地生物量和物种多样性的变化特征,以期筛选出适合该地区有效恢复的施肥量与补播量的最优组合。结果表明:(1)施肥和补播处理均可提升斑块化退化高寒草甸植物地上和地下生物量,但对植物物种多样性的促进效果不明显;(2)施肥和补播处理对草地生物量和多样性的影响因阳坡和阴坡坡向不同而存在差异;(3)分布在阳坡滩地的斑块化退化高寒草甸适宜修复措施为添加有机肥150 g/m^(2)+补播牧草(垂穗披碱草0.75 g/m^(2)+青海中华羊茅0.375 g/m^(2)+青海冷地早熟禾0.375 g/m^(2)),阴坡滩地适宜修复措施为补播垂穗披碱草1.5 g/m^(2)+青海中华羊茅0.75 g/m^(2)+青海冷地早熟禾0.75 g/m^(2);(4)在斑块化退化高寒草甸修复过程中,阳坡和阴坡草地的生物量与物种多样性之间总体呈现相反的关联性。研究结果表明斑块化退化高寒草甸的生态修复需要考虑坡向环境的影响。

雅鲁藏布江上游高寒草甸地上生物量与多样性沿海拔梯度的变化特征

【目的】雅鲁藏布江是青藏高原最重要的河流,研究雅鲁藏布江地上生物量和物种多样性对了解该区域的草地资源和生态保护具有重要意义。【方法】根据海拔梯度对雅鲁藏布江上游高寒草甸植被特征进行调查,探讨不同海拔梯度下地上生物量和物种多样性的分布差异、地上生物量与物种多样性之间的关系,以及相关环境因子对地上生物量和物种多样性的影响。【结果】(1)雅鲁藏布江上游高寒草甸地上生物量与海拔、气温和降水均无显著相关关系(P>0.05);(2)多物种样性指数与海拔呈显著负相关关系(P<0.05),Shannon-Weiner指数(H)、Patrick指数(R)随海拔升高表现为下降趋势,而物种多样性与气温和降水呈显著正相关关系(P<0.05);(3)地上生物量与物种多样性之间表现为显著负相关关系,Shannon-Weiner指数(H)对地上生物量的解释达到70%(P<0.01)。【结论】雅鲁藏布江上游高寒草甸的海拔与地上生物量无显著相关性,而与物种多样性呈显著负相关关系,这为雅鲁藏布江上游流域草地资源合理利用和物种多样性保护提供依据。

高寒草甸植物叶片氮和磷重吸收率对养分添加的响应及机理

【目的】本研究旨在揭示植物叶片氮和磷重吸收率对氮磷添加及交互作用的响应和机理,明确高寒草甸植物养分利用策略多样性。【方法】以高寒草甸优势植物(垂穗披碱草、发草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜)为研究对象,基于氮和磷添加两因子交互试验,研究高寒植物叶片养分重吸收率对养分添加的响应。【结果】(1)禾本科叶片氮重吸收率随氮添加而增加,但杂类草叶片不受影响;此外,4种植物叶片磷重吸收率均不受氮添加的影响。(2)磷添加对所有植物叶片氮重吸收率和两种杂类草叶片磷重吸收率没有显著影响,但提高了禾本科叶片的磷重吸收率。(3)氮和磷共同添加降低了垂穗披碱草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜叶片氮重吸收率,但提高了发草叶片的氮重吸收率。此外,氮和磷同时添加对4种植物叶片磷重吸收效率没有显著影响。【结论】综上所述,本研究揭示了养分富集下高寒植物3种不同的养分重吸收策略,即对外源获取的养分全部重吸收(绿叶养分增加但凋落叶不增加)、部分重吸收(绿叶和凋落叶同时增加,但凋落叶增加较慢)和不进行重吸收(绿叶和凋落叶均增加,但凋落叶的幅度大于或等于绿叶;或绿叶和凋落叶不响应)。这些研究结果为理解高寒植物养分内循环策略的多样性和互补性提供了一定的启示。

吉林西部草甸草原生产力和物种多样性特征研究——以2022年长岭县草原为例

生物多样性是维持生态系统多功能性和稳定性的关键要素之一,是草地生态系统服务与功能维持的根本。温性草甸草原位于半湿润与半干旱的过渡区,其草地植物群落特征对水热变化敏感,探讨其草地群落生产力和物种多样性的特征及影响因素,对北方天然草地生产与管理具有指导意义。本研究选择吉林省长岭县为研究对象,采用典型样地调查法,分析了2022年该区草原生产力和群落多样性指标的空间格局。结果表明:长岭县内天然草原生产力整体较高,按照草地评价标准,25个样地内19个样地的生产力均达到4级以上;长岭县内天然草原群落多样性、均匀度和优势度均较高;接近半数样地的优势物种多样性与保护区内相近,说明近年来吉林省天然草原修复项目效果正在逐步显现。本研究也为温性草甸草原适应和缓解全球气候变化的影响等实践应用提供补充与参考。

青海海北金露梅灌丛草甸植物群落生产力时间稳性及其驱动因素

明确高寒金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸群落生产力时间稳定性的动态变化及驱动因素,对金露梅灌丛草甸生态系统功能维持以及适应性管理具有重要意义。因此,本研究以青海海北祁连山南麓金露梅灌丛草甸植物群落为研究对象,重点分析了2020-2023年间高寒金露梅灌丛草甸植物群落生产力季节和年际动态变化,并探讨了物种多样性和土壤因子对植物群落稳定性的影响。结果表明:1)季节尺度上,植物群落地上生产力呈现“单峰”曲线,在7月底达到峰值;年际尺度上禾本科与豆科的地上生物量在不同年份间无显著差异(P>0.05),而莎草科地上生物量在2022年达到最大值,杂类草地上生物量在2023年达到最大值;地下总生物量与0-10 cm、20-30 cm的生物量在年际间有明显变化。2)地上群落生产力时间稳定性和地下群落生产力时间稳定性没有显著差异,杂类草功能群生产力时间稳定性显著高于其他功能群(P<0.05),不同土层深度地下生产力时间稳定性没有显著差异(P>0.05)。3)莎草类功能群生产力时间稳定性、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及土壤速效钾与金露梅灌丛草甸植物地上生产力时间稳定性之间存在显著正相关关系(P<0.05),而表层(0-10 cm)土壤速效磷和pH与金露梅灌丛草甸植物地下生产力时间稳定性之间存在显著正相关关系(P<0.05)。综上所述,不同功能群植物、物种多样性以及土壤速效养分是影响金露梅灌丛草甸植物群落生产力时间稳定性的关键因素。

祁连山东缘高寒草甸灌丛化对植被群落与土壤理化特性的影响

为明晰祁连山东缘高寒草甸灌丛化对其植被群落与土壤理化特性的影响,选取甘肃省天祝藏族自治县高寒草甸灌丛化区域,调查其植被,采集土壤测定理化性质,分析植被与土壤的互馈关系。结果表明:高寒草甸植被的均匀度指数、高度、盖度、地上生物量、土壤含水率随灌丛化过程增加(P<0.05),而多样性指数和容重均降低;全磷含量在各土层以灌丛区最高,但C∶P和N∶P以草甸区最高;土壤N∶P<14表明土壤养分主要受限于氮;土壤脲酶和过氧化氢酶活性在草甸区各土层显著高于灌丛区(P<0.05);冗余分析显示前两个排序轴的累计解释量为54.88%,土壤过氧化氢酶与植被特征拟合的结果最好(Pr=0.010),表明高寒草甸灌丛化过程中土壤过氧化氢酶受植被特征的制约最大。可见,高寒草甸灌丛化显著影响了植被群落结构与土壤理化特性,在祁连山生态保护和管理中应该予以重视。

三江源区退化高寒草甸植被生物量和养分的动态变化

[目的]探索三江源区高寒草甸草地植被-土壤系统生物量和土壤养分的动态变化,以利于草地适应性管理和开展草地生态修复相关工作。[方法]以中度退化高寒草甸为研究对象,于2020-2022年的7、8和9月持续观测高寒草甸植被生物量(地上生物量和根系生物量)、植被(地上部和根系)和土壤(0~15和15~30 cm)全氮、铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全磷和全钾含量。植被生物量、植被养分和土壤养分在不同月份间的动态变化用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行比较。[结果]不同月份间植被生物量存在显著的递增趋势(2021年除外)(P<0.05,下同),整体表现为9月最大,地上生物量最大值分别为74.58和72.80 g/m^(2),根系生物量最大值分别为39.82和57.32 g/m^(2)。植被(地上部和根系)和土壤(0~15和15~30 cm)养分含量存在显著的月际动态,具体表现为8月达到最大值。植被生物量与植被地上部和根系的全氮含量显著相关,与土壤0~15和15~30 cm土层的全氮含量呈显著正相关。[结论]高寒草甸植被(地上部和根系)养分与土壤(0~15和15~30 cm土层)养分在8月达到峰值。研究结果可为高寒草甸养分管理领域学者凝练科学问题提供参考。

施用生物炭对东北大豆草甸土理化性质及腐殖质组分的影响

为评价生物炭添加对土壤理化性质、腐殖质及其腐殖化程度的改良效果,以生物炭田间定位试验为基础,设置4个处理:空白对照(CK)、常规施肥(NPK)、单施生物炭(B1)和化肥配施生物炭(NPK+B1),通过连续2年的田间试验,研究了生物炭添加对土壤理化性质和土壤胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HM)以及大豆产量的影响。结果表明:施用生物炭可短期内有效提高土壤养分,增加土壤中腐殖物质含量,提高稳定性,并改善土壤质地,提高大豆产量。其中与CK相比,B1和NPK+B1处理的土壤理化性质提升效果较为明显,电导率(EC)提高3.50%—98.99%、有机碳(OC)含量提高18.01%—23.18%、碱解氮(AN)含量提高23.48%—37.15%、全氮(TN)含量提高14.93%—25.37%、有效磷(AP)含量提高8.33%—110.16%、全磷(TP)含量提高10.00%—45.00%、速效钾(AK)含量提高6.61%—20.76%、全钾(TK)含量提高13.24%—30.74%、大豆产量提高了54.34%—90.36%。与NPK处理相比,NPK+B1处理土壤HA、FA和HM含量分别提高了38.62%、26.76%和16.45%。且通过相关性分析和主成分分析表明,土壤pH、EC、AK、TK、TP、AN、TN、OC和大豆产量与腐殖质存在显著的正相关关系。因此,化肥配施生物炭处理可有效改善土壤理化特性,提高土壤腐殖质组分含量,为克服大豆连作障碍,提高大豆生产能力提供理论和技术支撑。

退化高寒草甸土壤真菌群落水平分布格局及驱动因子

为探讨退化高寒草甸土壤真菌群落水平分布格局及驱动因子,本研究采用嵌套式取样方法在1000 m×1000 m的中度退化草甸区域内,综合分析了土壤真菌群落在不同取样距离上物种多样性和功能组成的变化规律及驱动土壤真菌群落分布的主要环境因子。结果表明:在不同取样距离上,土壤真菌的α多样性和群落结构存在显著的差异,退化草甸环境异质性可导致真菌群落的变化。FunGuil功能预测表明草甸退化使得腐生型和病理性土壤真菌增加,草甸退化过程中地上植被群落的改变可导致土壤真菌营养型的变化。此外,土壤营养成分是驱动退化草甸土壤真菌群落水平分布格局的主要环境因子。因此,微生物多样性空间分布受控于不同的环境因素,而土壤营养成分的改变容易引起退化草地生态系统中微生物的空间分布变化。

增温增雪和放牧对青藏高原高寒草甸土壤细菌群落的影响

近50年来青藏高原的土壤温度、水分条件发生显著改变。前期许多研究关注了温度或水分变化对青藏高原微生物群落的影响,对于放牧背景下增温增水对微生物群落多样性和组成的耦合影响研究相对较少。本研究在青藏高原纳木错典型高寒草甸生态系统展开,采用增温增雪耦合放牧的原位控制实验,研究了土壤细菌群落组成、多样性和功能类群对增温、增雪和放牧及其交互作用的响应。结果表明,增温增雪和放牧及其交互作用对土壤细菌整体的多样性和组成没有显著的影响,增雪放牧显著影响了细菌群落的丰富度;增温、增雪和放牧改变了植物种群和微生物部分种群的相对丰度;增温增雪和放牧都降低了多种细菌功能类群的数量。在气候暖湿化的趋势下,青藏高原细菌多样性、组成和相对丰度不会在短时间内发生巨大的改变。

坡位对高寒草甸山体断面重建植被及土壤性状的影响

针对川西高寒草甸公路山体断面植被重建的实际技术需求,以G248国道建成3年的护坡草坪植被为样地,通过测定4个坡位(上坡、中坡、下坡和坡底)群落特征、优势种种类、功能群重要值及草坪草性状等植被指标,以及颗粒组成和理化性状等土壤指标,研究坡位对重建植被结构和土壤性状的影响。结果表明:1)低坡位可增加护坡植被的群落密度和投影盖度(P<0.05),但下坡植被基盖度和物种多样性、丰富度、均匀度均最大。2)坡位越低优势种占物种数比例越低,下坡群落高度和第一优势种高度显著低于其他坡位(P<0.05)。3)坡位越低草坪草存活密度、自然高度、分蘖数、生物量和重要值越大(P<0.05),草坪草重要值仅0.04%~16.52%,4个坡位均演替为以乡土植物为主的植被群落。4)坡位显著影响生活型功能群组成(P<0.05),4个坡位中多年生杂类草重要值均为最大,下坡6种生活型功能群组成较为均衡。5)坡位显著影响土壤颗粒组成和理化性状(P<0.05),坡位越高土壤粒级组成越失衡,有机质含量越低且保水供肥能力越差。综上,坡位影响再生植被的群落特征、功能群结构、优势种种类及土壤粒级组成和理化性状,构建“坡位-土壤-植被”关系是重建山体断面植被功能的有效途径。