放牧对新疆天山山地草甸土壤团聚体和土壤呼吸潜力的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2022.10.023

草地学报 ›› 2022, Vol. 30 ›› Issue (10): 2729-2736.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.10.023

• • 上一篇

放牧对新疆天山山地草甸土壤团聚体和土壤呼吸潜力的影响

王永琪¹, 杜保军², 张树振¹, 孙群策¹, 徐婉宁¹, 张博¹

1. 新疆农业大学草业学院, 新疆乌鲁木齐 830052;
2. 新疆维吾尔自治区畜牧兽医局, 新疆乌鲁木齐 830000

收稿日期:2022-04-25 修回日期:2022-06-12 发布日期:2022-11-05
通讯作者: 张树振,E-mail:xjauzsz@163.com;张博,E-mail:xjauzb@126.com
作者简介:王永琪(1997-),男,山西大同人,硕士研究生,主要从事草地管理方面的研究,E-mail:wyq19971005@163.com
基金资助:
国家牧草产业技术体系(CARS34)；新疆维吾尔自治区草学高峰学科资助

Effects of Grazing on Soil Aggregates and Soil Respiration Potential in Tianshan Mountain Grassland,Xinjiang

WANG Yong-qi¹, DU Bao-jun², ZHANG Shu-zhen¹, SUN Qun-ce¹, XU Wan-ning¹, ZHANG Bo¹

1. College of grassland Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi, Xinjiang 830052, China;
2. Animal husbandry and Veterinary Bureau of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi, Xinjiang 830000, China

Received:2022-04-25 Revised:2022-06-12 Published:2022-11-05

摘要/Abstract

摘要： 放牧是新疆山地草甸重要的利用方式，探明放牧对草地土壤呼吸的影响机制，可为深入了解草地碳汇功能，合理的利用草地提供参考依据。本研究在天山北坡中段山地草甸开展，以长期放牧和围封草地(CK)的土壤为研究对象，采用干筛法将土壤筛分为＜0.25 mm，0.25~1 mm，1~2 mm，2~4 mm粒径的土壤团聚体，并测定了各粒径团聚体的比例、土壤β-葡萄糖苷酶、土壤β-木糖苷酶、土壤N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶活性及其21天的CO₂释放量。研究结果表明：放牧显著增加了＜0.25 mm粒径的团聚体比例，降低了＜0.25 mm，1~2 mm土壤团聚体的CO₂释放量；＜0.25 mm粒径土壤团聚体CO₂释放量均显著高于其他粒径；三种土壤酶活性在＜0.25 mm，1~2 mm粒径的土壤团聚体中与土壤呼吸表现出显著的正相关。综合分析表明，在天山北坡中段山地草甸，放牧会抑制＜0.25 mm，1~2 mm团聚体酶活性，降低土壤呼吸，使得草地整体代谢速率降低。

关键词: 天山北坡, 山地草甸, 放牧, 土壤团聚体, 土壤酶, 土壤呼吸潜力

Abstract: Grazing is an important way of grassland utilization in mountain meadows in Xinjiang,Exploring the influence mechanism of grazing on grassland soil respiration can provide a reference for an in-depth understanding of grassland carbon sink function,rational management,and utilization of grassland. In this study,the soil of long-term grazing and enclosed grassland (CK) were collected in Xiejiagou,Urumqi county,the middle part of the northern slope of Tianshan Mountain. The soil was screened into four kinds of soil aggregates with different particle sizes of < 0.25 mm,0.25~1 mm,1~2 mm,and 2~4 mm by dry screening method,And the proportion of each particle size aggregate,S-β-GC,S-β-XYS,S-NAG activity and the 21 days CO₂ release of soil aggregates with various particle sizes were measured. The results showed that grazing significantly increased the proportion of aggregates with particle size less than 0.25 mm,and reduced the CO₂emission of soil aggregates with particle size less than 0.25 mm and 1~2 mm. The CO₂ emission of soil aggregates with 0.25 mm particle size was significantly higher than that of other particle sizes;The three soil enzyme activities showed a significant positive correlation with soil respiration in soil aggregates with particle sizes of < 0.25 mm and 1~2 mm. Comprehensive analysis showed that heavy grazing would inhibit the enzyme activity of aggregates < 0.25 mm,1~2 mm,reduce the soil respiration of mountain meadows and reduce the overall metabolic rate of grassland.

Key words: North slope of Tianshan Mountain, Mountain grassland, Grazeing, Soil aggregates, Soil enzyme, Soil respiration potential

中图分类号:

S812.2

王永琪, 杜保军, 张树振, 孙群策, 徐婉宁, 张博. 放牧对新疆天山山地草甸土壤团聚体和土壤呼吸潜力的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(10): 2729-2736.

WANG Yong-qi, DU Bao-jun, ZHANG Shu-zhen, SUN Qun-ce, XU Wan-ning, ZHANG Bo. Effects of Grazing on Soil Aggregates and Soil Respiration Potential in Tianshan Mountain Grassland,Xinjiang[J]. Acta Agrestia Sinica, 2022, 30(10): 2729-2736.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/10.11733/j.issn.1007-0435.2022.10.023

https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/Y2022/V30/I10/2729

参考文献

[1] 方精云,郭兆迪,朴世龙,等. 1981~2000年中国陆地植被碳汇的估算[J].中国科学,2007,37(6):804-812
[2] SHAO P,ZENG X B,MOORE D J P,et al. Soil microbial respiration from observations and Earth System Models. Environmental[J]. Research Letters,2013,8(3):034034
[3] 纪磊.放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响[D].呼和浩特:内蒙古大学,2021:8-11
[4] 李键,刘鑫铭,姚成硕,等.武夷山国家公园不同林地土壤呼吸动态变化及其影响因素[J].生态学报,2021,41(9):3588-3602
[5] ZHANG Z,WEI C F,XIE D T,et al. Effects of land use patterns on soil aggregate stability in Sichuan Basin,China[J]. Particuology,2008(3):157-166
[6] 任荣秀,杜章留,孙义亨,等.华北低丘山地不同土地利用方式下土壤团聚体及其有机碳分布特征[J].生态学报,2020,40(19):6991-6999
[7] 戴齐.施肥措施改变后红壤性水稻土团聚体稳定性及其胶结物变化的作用机制[D].长沙:湖南农业大学,2018:15-17
[8] 栗杰,刘慧,董静超,等.秸秆还田对棕壤呼吸强度及土壤团聚体有机碳分布的影响[J].北方园艺,2019(11):97-103
[9] 贾丽英,陈清,张洛梓,等.放牧和围封对内蒙古羊草草原土壤团聚体理化性质的影响[J].天津师范大学学报,2021,41(6):40-45
[10] 孔玉华,姚风军,鹏爽,等.不同利用方式下草地土壤碳积累及汇/源功能转换特征研究[J].草业科学,2010,27(4):40-45
[11] 姚国征,杨婷婷,高永,等.放牧强度对小针茅草原枯落物分解的影响[J].干旱区资源与环境,2017,31(7):167-171
[12] 王忆慧,龚吉蕊,刘敏,等.草地利用方式对土壤呼吸和凋落物分解的影响[J].植物生态学报,2015,39(1):10
[13] 张亮,韩静艳,王道涵,等.草地生态系统土壤呼吸对放牧干扰的响应研究进展[J].生态科学,2017,36(2):201-207
[14] YANG C,LIU N,ZHANG Y G. Soil aggregates regulate the impact of soil bacterial and fungal communities on soil respiration[J]. Geoderma,2019,337:444-452.
[15] 严杜建,周启武,路浩,等.新疆天然草地毒草灾害分布与防控对策[J].中国农业科学,2015,48(3):565-582
[16] 苏日娜,俎佳星,金花,等.内蒙古草地生产力及载畜量变化分析[J].生态环境学报,2017,26(4):605-612
[17] 丛日慧.放牧强度对典型草原植被和家畜生产性能影响[D].呼和浩特:内蒙古大学,2018:9-11
[18] ELLIOTT E T. Aggregate Structure and Carbon,Nitrogen,and Phosphorus in Native and Cultivated Soils[J]. Soil Science Society of America Journal,1986,50(3):627-627
[19] TIAN J,PAUSCH J,YU G,et al. Aggregate size and their disruption affect 14C-labeled glucose mineralization and Priming effect[J]. Applied Soil Ecology,2015(90):1-10
[20] 张瑞海,宋振,付卫东,等.紫云英苷在黄顶菊适生土壤中的迁移及降解[J].生态环境学报,2016,25(10):1644-1652
[21] TISDALL J M,OADES J M. Organic matter and water-stable aggregates in soils[J]. Journal of Soil Science,1982,33(2):141-163
[22] 曲艳,宋倩,杨合龙,等.呼伦贝尔草原不同利用方式对土壤微生物群落结构的影响[J].草地学报,2021,29(8):1621-1627
[23] 张景慧,王铮,黄永梅,等.草地利用方式对温性典型草原优势种植物功能性状的影响[J].植物生态学报,2021,45(8):811-833
[24] 裴雯,陈清,张洛梓,DENG.放牧、水分和氮素对内蒙古草原土壤团聚体的影响[J].草地学报,2021,29(7):1499-1506
[25] 张旭冉,张卫青.土壤团聚体研究进展[J].北方园艺,2020(21):131-137
[26] 张强,邓军,毛瑾,等.半干旱区不同围封年限对草地土壤和微生物碳氮含量的影响[J].水土保持通报,2021,41(1):29-34
[27] 唐士明.北方农牧交错区不同土地利用方式对土壤团聚体和微生物群落的影响[D].北京:中国农业大学,2018:8-14
[28] 贺桂香,李凯辉,宋韦,等.新疆天山高寒草原不同放牧管理下CO₂,CH₄和N₂O通量特征[J].生态学报,2014,34(3):674-681
[29] 张新杰,韩国栋,王忠武.不同载畜率对短花针茅荒漠草原土壤呼吸的影响[J].生态环境学报,2014,23(5):743-748
[30] 黄雪琳,杨静,贺宇纯.土壤酶活性的主要影响因素分析[J].现代园艺,2018,3(11):92-93
[31] 曹慧,孙辉,杨浩,等.土壤酶活性及其对土壤质量的指示研究进展[J].应用与环境生物学报,2003,9(1):105-109
[32] GARETH D C,WORRALL F. The response of CO₂ fluxes from a peat soil to variation in simulated sheep trampling[J]. Geoderma,2013,197-198:59-66
[33] 张树振,魏雨其,刘楠,等.天山北坡改良草地凋落物混合分解特征研究[J].草地学报,2021,29(1):10-16
[34] 邢鹏飞,李刚,陈晓鹏,等.放牧对晋北农牧交错带赖草草地生态系统碳交换的影响[J].草业学报,2019,28(10):1-11
[35] 李元,时伟宇,闫美杰,等.土壤呼吸影响因素概述及展望[J].水土保持研究,2013,20(5):311-316
[36] 金净.荒漠草原植物群落根系和土壤氮素对不同放牧处理的响应[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2017:16-18
[37] 张家春,刘盈盈,贺红早,等.土壤团聚体与有机碳固定关系研究进展[J].福建农业学报,2016,31(3):319-325
[38] 林培松,高全洲.不同土地利用方式下紫色土结构特性变化研究[J].水土保持研究,2010,17(4):134-138
[39] 姬秀云,李玉华.黄土高原植被恢复对不同粒径土壤团聚体中酶活性的影响[J].水土保持通报,2018,38(1):24-28+35
[40] 张亚,张文静,杨礼通,等.火烧迹地不同植被恢复下土壤团聚体酶活性特征[J].四川农业大学学报,2021,39(1):79-85
[41] 齐思明.不同林龄落叶松林对黑土土壤团聚体酶活性和易氧化有机碳的影响[D].长春:东北林业大学,2017:10-13
[42] SIX J,PAUSTIAN K,ELLIOTT E T,COMBRINK C. Soil Structure and Organic Matter I. Distribution of Aggregate-Size Classes and Aggregate-Associated Carbon[J]. Soil Science Society of America Journal,2000,64(2):681-689
[43] 马寰菲,胡汗,李益,等.秦岭不同海拔土壤团聚体稳定性及其与土壤酶活性的耦合关系[J].环境科学,2021,42(9):4510-4519

放牧对新疆天山山地草甸土壤团聚体和土壤呼吸潜力的影响

Effects of Grazing on Soil Aggregates and Soil Respiration Potential in Tianshan Mountain Grassland,Xinjiang

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	刘文亭, 王芳草, 杨晓霞, 刘玉祯, 冯斌, 俞旸, 张春平, 曹铨, 董全民. 混合放牧对高寒草地矮生嵩草生殖枝与营养枝性状的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(9): 2231-2238.
[2]	李雅男, 李邵宇, 史世斌, 王占海, 张彬, 陈恒, 赵萌莉. 荒漠草原不同放牧强度下土壤酶化学计量特征的研究[J]. 草地学报, 2022, 30(9): 2239-2248.
[3]	徐新影, 张卫青, 李金霞, 赵利萌, 乌兰图雅, 万志强. 克氏针茅(Stipa krylovii)草原土壤与优势植物碳氮含量对放牧强度的响应[J]. 草地学报, 2022, 30(9): 2255-2263.
[4]	许婷婷, 董智, 郭建英, 李红丽, 王树梅, 陈新闯. 放牧对内蒙古典型草原植物群落特征与土壤有机碳的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(9): 2273-2279.
[5]	贾映兰, 魏培洁, 吴明辉, 赵建中, 高雅月, 陈生云. 多年冻土区“黑土滩”土壤团聚体对人工建植的响应[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 1934-1943.
[6]	王利锋, 吴秀扬, 常杰超, 任海彦. 季节性休牧对草甸草原植物群落空间分布格局的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 1944-1953.
[7]	费璇, 锁才序, 向双, 孙书存. 青藏东缘高寒草甸植物群落结构及功能群特征对长期季节放牧的响应[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 1954-1963.
[8]	夏树淼, 蔚恒瑞, 郑伟, 张宝江, 邓刚, 张海东. 不同放牧方式对山地草甸生产与生态功能及其权衡关系的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 1972-1981.
[9]	李雅男, 李邵宇, 孙宇, 胡雪峰, 贺启珅, 张彬, 赵萌莉. 荒漠草原土壤酶活性及化学计量特征对不同载畜率的响应[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 2019-2026.
[10]	张琦, 郭琛文, 姚蒙蒙, 董宽虎, 王常慧, 任国华. 放牧强度对半干旱草地优势植物赖草功能性状的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 2108-2117.
[11]	乔欢欢, 李强, 何国兴, 纪童, 杨冬阳, 文铜, 关文昊, 刘志刚, 杨军银, 柳小妮. 山地草甸植被生物多样性及群落稳定性对坡向的响应[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 2173-2181.
[12]	柴瑜, 李希来, 于金峰, 益西卓玛, 宋娴, 马盼盼, 段成伟, 徐文印. 有机肥施用量对黄河源不同坡向退化高寒草甸土壤团聚体及有机碳的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(7): 1613-1620.
[13]	高昌宇, 齐志远, 郑慧, 陈玺洋, 秦加敏, 郝杰, 张乃莉, 王常慧, 董宽虎. 土壤有效养分和微生物特征对短期不同放牧强度的响应[J]. 草地学报, 2022, 30(7): 1641-1650.
[14]	黄瑞灵, 王西文, 马国虎, 朱锦福, 周华坤. 模拟氮沉降对高寒湿地土壤理化性质和酶活性的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(6): 1343-1349.
[15]	马宁, 赵允格, 马昕昕, 李雯, 乔羽, 孙会, 许明祥. 黄土丘陵区退耕草地土壤碳库管理指数对放牧的响应[J]. 草地学报, 2022, 30(5): 1043-1053.