甘南草原不同退化草地植被和土壤微生物特性

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2020.05.009

草地学报 ›› 2020, Vol. 28 ›› Issue (5): 1252-1259.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2020.05.009

甘南草原不同退化草地植被和土壤微生物特性

李雪萍¹, 李建宏², 刘永刚¹, 范雨轩², 赵树栋², 李敏权¹

1. 甘肃省农业科学院植物保护研究所, 甘肃兰州 730070;
2. 甘肃农业大学草业学院, 甘肃兰州 730070

收稿日期:2020-04-03 修回日期:2020-05-20 出版日期:2020-10-15 发布日期:2020-09-19
通讯作者: 李建宏, 李敏权
作者简介:李雪萍(1989-),女,甘肃镇原人,博士,副研究员,主要从事草地生物多样性研究,E-mail:lixueping@gsagr.ac.cn
基金资助:
甘肃省2019年草原生态治理修复科技支撑项目资助

The Vegetation and Soil Microorganism Characteristics of Different Degraded Grassland in Gannan Steppe

LI Xue-ping¹, LI Jian-hong², LIU Yong-gang¹, FAN Yu-xuan², ZHAO Shu-dong², LI Min-quan¹

1. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou, Gansu Province 730070, China;
2. College of Prataculture, Gansu Agricultural University, Lanzhou, Gansu Province 730070, China

Received:2020-04-03 Revised:2020-05-20 Online:2020-10-15 Published:2020-09-19

摘要/Abstract

摘要： 为研究草地退化对植被和土壤微生物的影响，本试验以甘南州碌曲县高寒草地为研究对象，调查研究不同退化程度草地植被特征，并测定土壤微生物呼吸、土壤微生物量碳、土壤微生物代谢熵及土壤微生物群落结构变化。结果表明：随着草地退化程度的加重，高寒草地植物种类减少，优势植物种类发生变化，植被高度、盖度、植株数、鲜草产量下降；土壤基础呼吸和诱导呼吸、土壤微生物量碳及土壤代谢熵等指标均有不同程度的下降；土壤总磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid，PLFA）、土壤细菌、放线菌含量减少，真菌含量增多，土壤微生物群落结构发生变化，压力指数增高；植被与土壤微生物各指数呈一定的相关性。本研究说明高寒草地退化过程中植被演替与土壤微生物变化密切相关。

关键词: 高寒草地, 草地退化, 植被特性, 土壤呼吸, PLFA

Abstract: In order to study the effects of grassland degradation on vegetation and soil microorganisms,alpine grassland in Luqu county,Gannan prefecture was taken as the research object. The indexes of plant species,vegetation height,coverage,species richness and fresh grass yield in grassland at different degree of degradation were investigated. And the indexes of soil respiration intensity,soil microbial biomass carbon content and soil respiration entropy were measured. The results showed that with the aggravation of grassland degradation,the plant species in alpine grassland tended to decrease,and the species of dominant plants changed,such as Ligularia virgaurea,Oxytropis ochrocephala,Thermopsis lanceolata and other poisonous weeds appeared. And the vegetation height,coverage,plant number,fresh grass yield and other indicators showed a downward trend. The indexes of soil basal respiration and induced respiration,soil microbial biomass carbon and soil metabolic entropy all decreased at different degrees. The content of soil total phospholipid fatty acid (PLFA),soil bacteria and actinomycetes decreased,while the content of fungi increased. The soil microbial community structure changed and the pressure index increased. The correlation analysis showed that there were different degrees of correlation between vegetation and soil microorganisms. Soil fungi and microbial pressure index were negatively correlated with vegetation and other factors of soil microorganisms,while other factors were positively correlated. This study shows that the succession of vegetation is closely related to the change of soil microorganism in alpine grassland degradation.

Key words: Alpine grassland, Grassland degradation, Vegetation characteristics, Soil respiration, PLFA

中图分类号:

S154

李雪萍, 李建宏, 刘永刚, 范雨轩, 赵树栋, 李敏权. 甘南草原不同退化草地植被和土壤微生物特性[J]. 草地学报, 2020, 28(5): 1252-1259.

LI Xue-ping, LI Jian-hong, LIU Yong-gang, FAN Yu-xuan, ZHAO Shu-dong, LI Min-quan. The Vegetation and Soil Microorganism Characteristics of Different Degraded Grassland in Gannan Steppe[J]. Acta Agrestia Sinica, 2020, 28(5): 1252-1259.

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参考文献

[1] 肖玉,谢高地,甄霖,等. 阴山北麓草原生态功能区防风固沙服务受益范围识别[J]. 自然资源学报,2018,33(10):70-82
[2] 赵同谦,欧阳志云,贾良清,等. 中国草地生态系统服务功能间接价值评价[J]. 生态学报,2003,24(6):1101-1110
[3] 谢高地,张彩霞,张昌顺,等. 中国生态系统服务的价值[J]. 资源科学,2015,37(9):1740-1746
[4] 张自和,郭正刚,吴素琴. 西部高寒地区草业面临的问题与可持续发展[J]. 草业学报,2002,11(3):29-33
[5] 刘安榕,杨腾,徐炜,等. 青藏高原高寒草地地下生物多样性:进展、问题与展望[J]. 生物多样性,2018,26(9):972-987
[6] 张中华,周华坤,赵新全,等. 青藏高原高寒草地生物多样性与生态系统功能的关系[J]. 生物多样性,2018,26(2):111-129
[7] 张英俊. 草地退化原因及防治对策[C].//中国草学会. 中国草学会青年工作委员会学术研讨会论文集.北京:中国草学会,2007:171-173
[8] 徐柱. 面向21世纪的中国草地资源[J]. 中国草地,1998(5):2-9
[9] 崔向新. 希拉穆仁草原退化特征及其受损恢复机理研究[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学,2008:1
[10] 张骞,马丽,张中华,等. 青藏高寒区退化草地生态恢复:退化现状、恢复措施、效应与展望[J]. 生态学报,2019,39(20):7441-7451
[11] 干珠扎布,胡国铮,高清竹,等. 藏北高原草地生态治理与畜牧业协同发展模式研究[J]. 中国工程科学,2019,21(5):93-98
[12] 姚宝辉,王缠,郭怀亮,等. 人工草地建设对甘南草原土壤理化特性和微生物数量特征的影响[J]. 水土保持学报,2019,33(1):192-199
[13] 尚占环,董全民,施建军,等. 青藏高原"黑土滩"退化草地及其生态恢复近10年研究进展-兼论三江源生态恢复问题[J]. 草地学报,2018,26(1):1-21
[14] 杨增增,张春平,董全民,等. 补播对中度退化高寒草地群落特征和多样性的影响[J]. 草地学报,2018,26(5):1071-1077
[15] 詹天宇,侯阁,刘苗,等. 青藏高原不同退化梯度高寒草地植被与土壤属性分异特征[J]. 草业科学,2019,36(4):1010-1021
[16] 李建宏,李雪萍,卢虎,等. 高寒地区不同退化草地植被特性和土壤固氮菌群特性及其相关性[J]. 生态学报,2017,37(11):3647-3654
[17] 许光辉,郑洪元. 土壤微生物分析方法手册[M]. 北京:农业出版社,1986:246-248
[18] 马玉明. 碌曲县天然草地围栏封育及补播改良效果分析[J]. 现代农业科技,2009(15):328-330
[19] 苏大学,张自和,陈佐忠,等. GB 19377-2003天然草地退化、沙化、盐渍化的分级指标[S]. 北京:中国标准出版社,2004:3
[20] 师尚礼. 草地工作技术指南[M]. 北京:金盾出版社,2009:61
[21] 李昌宁,李建宏,姚拓,等. 熏蒸剂溴甲烷对农田土壤微生物的影响[J]. 生态学报,2019,39(3):989-996
[22] 卢虎. 祁连山不同退化草地土壤微生物特性研究[D]. 兰州:甘肃农业大学,2015:62-63
[23] 立天宇,康峰峰,韩海荣,等. 冀北辽河源自然保护区土壤微生物碳代谢特征对凋落物分解主场效应的响应[J]. 应用生态学报,2015,26(7):2159-2166
[24] Li W T,Wu M,Liu M,et al. Responses of soil enzyme activities and microbial community composition to moisture regimes in paddy soils under long-term fertilization practices[J]. Pedosphere,2018,28(2):323-331
[25] Frostega·rd A·,Tunlid A,Ba·a·th E. Use and misuse of PLFA measurements in soils[J]. Soil Biology and Biochemistry,2011,43:1621-1625
[26] Hammesfahr U,Heuer H,Manzke B,et al,Thiele-Bruhn S. Impact of the antibiotic sulfadiazine and pig manure on the microbial community structure in agricultural soils[J]. Soil Biology and Biochemistry,2008,40(7):1583-1591
[27] 段敏杰,干珠扎布,郭佳,等. 施肥对藏北高寒草地植物多样性及生产力的影响[J]. 西北农业学报,2016,25(11):1696-170
[28] 方精云. 探索中国山地植物多样性的分布规律[J]. 生物多样性,2004,12(1):1-4
[29] 赵忠,何毅,李青,等. 肃南裕固族自治县草原资源调查[J]. 草业学报,2010,19(6):231-247
[30] 王占军,蒋齐,潘占兵,等. 宁夏毛乌素沙地不同密度柠条林对土壤结构及植物群落特征的影响[J]. 水土保持研究,2005,12(6):31-33
[31] 王理德. 民勤退耕区次生草地植被及土壤系统演变研究[D]. 兰州:甘肃农业大学,2016:23-29
[32] Wardle D A,Bardgett R D,Klironomos J N,et al. Ecological linkages between aboveground and belowground biota[J]. Science,2014,(304):1629-1633
[33] Diaz S,Cabido M. Vive la difference:plant functional diversity matters to ecosystem processes[J]. Tree Physiology,2001(16):646-655
[34] Loreau M S,Naeem P,Inchausti J,et al. Biodiversity and ecosystem functioning:current knowledge and future challenges[J]. Science,2011(294):804-808
[35] Bardgett R D,Hobbs P J,Frostegard A. Changes in soil ftingal:bacterial biomass ratios following reductions in the intensity of management of an upland grassland[J]. Biology and Fertility of Soil,1996(22):261-264
[36] Bardgett R D,Leemans D K,Cook R,et al. Seasonality of soil biota of grazed and ungrazed hill grasslands[J]. Soil Biology and Biochemistry.1997(29):1285-1294
[37] Chabrerie O,Laval K,Puget R,et al. Relationship between plant and soil microbial communities along a successional gradient in a chalk grassland in north-western France[J]. Applied Soil Ecology,2013(24):43-56
[38] Kowalchuk G A,Buma D S,de Boer W P,et al. Effects of above-ground plant species composition and diversity on the diversity of soil-bome microorganisms[J]. Antonie Van Leeuwenhoek,2012(81):509-520
[39] Tscherkoa D,Hammesfahr U,Zeltner G,et al. Plant succession and rhizosphere microbial communities in a recently deglaciated alpine terrain[J]. Basic and Applied Ecology,2014(6):367-383

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The Vegetation and Soil Microorganism Characteristics of Different Degraded Grassland in Gannan Steppe

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[1]	杨冲, 王文颖, 刘攀, 周华坤, 索南吉, 刘艳方, 关晋宏. 三江源区不同高寒草地植物矿物元素含量特征及分析[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 52-61.
[2]	秦海蓉, 陈长成, 胡月明, 王立亚, 肖武, 赵之重, 胡永强, 赵理, 马秉云, 霍俊领, 王福成. 青海省高寒草地土壤侵蚀强度及其空间分布特点[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 104-112.
[3]	晏和飘, 李文龙, 梁天刚, 周华坤, 曹亚鹏, 廖元成. 青藏高原退化高寒草地恢复对不同措施响应的Meta分析[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 190-198.
[4]	赵树栋, 李建宏. 高原早熟禾根际促生菌分离筛选及特性研究[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 1885-1891.
[5]	王晓芬, 吴玉鑫, 肖海龙, 张格非, 陈建纲, 张德罡. 三江源退化高寒草原植物种间亲和性和土壤团聚体特征[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2001-2009.
[6]	郭文章, 井长青, 王公鑫, 侯志雄, 赵苇康. 天山北坡荒漠草原土壤呼吸和生态系统呼吸对降水的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2031-2039.
[7]	高宏元, 侯蒙京, 葛静, 包旭莹, 李元春, 刘洁, 冯琦胜, 梁天刚, 贺金生, 钱大文. 基于随机森林的高寒草地地上生物量高光谱估算[J]. 草地学报, 2021, 29(8): 1757-1768.
[8]	孙彩彩, 冯斌, 董全民, 刘文亭, 时光, 刘玉祯, 张小芳, 俞旸, 张春平, 杨晓霞. 牦牛藏羊混合放牧对高寒草地紫花针茅功能性状的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1477-1483.
[9]	钱前, 张秀娟, 王军邦, 叶辉, 李英年, 张志军. 2005-2017年青海三江源区草地家畜承载力时空格局研究[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1311-1317.
[10]	杨阳, 章妮, 蒋莉莉, 陈克龙. 青海湖高寒草地土壤理化性质及微生物群落特征对模拟降水的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 1043-1052.
[11]	王晓芬, 马源, 张格非, 林栋, 张德罡. 高寒草甸退化阶段植物群落多样性与系统多功能性的联系[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 1053-1060.
[12]	马海丽, 林慧龙, 熊潇雨, 韩学平. 草原生态补奖政策对青藏高原草地植被状况的影响分析[J]. 草地学报, 2021, 29(3): 545-554.
[13]	任卓然, 邵新庆, 李金升, 李慧, 何宜璇, 古维娜, 王茹颖, 杨灵婧, 刘克思. 微生物菌肥对退化高寒草甸地上生物量和土壤理化性质的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(10): 2265-2273.
[14]	喻岚晖, 王杰, 廖李容, 张超, 刘国彬. 青藏高原退化草甸土壤微生物量、酶化学计量学特征及其影响因素[J]. 草地学报, 2020, 28(6): 1702-1710.
[15]	王惠玲, 刁华杰, 崔乐乐, 薄元超, 刘夏琳, 任雨佳, 郝杰, 李扬, 申颜, 王常慧, 董宽虎. 北方农牧交错带典型草地土壤呼吸及其组分对刈割强度的响应[J]. 草地学报, 2020, 28(5): 1403-1411.