人工草地建植对甘南高寒草甸草地生产力及土壤理化特征的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2022.02.005

草地学报 ›› 2022, Vol. 30 ›› Issue (2): 288-296.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.02.005

• 生态与草原修复 • 上一篇

人工草地建植对甘南高寒草甸草地生产力及土壤理化特征的影响

王小燕^1,2, 张彩军^1,2, 蒲强胜^1,2, 安康^1,2, 张倩^1,2, 杨晶^1,2, 孙小妹^2,3, 苏军虎^1,2

1. 甘肃农业大学草业学院, 草业生态系统教育部重点实验室, 甘肃省草业工程实验室, 中-美草地畜牧业可持续发展研究中心, 甘肃兰州 770070;
2. 甘肃农业大学, 新西兰梅西大学草地生物多样性研究中心, 甘肃兰州 730070;
3. 甘肃农业大学资源与环境学院, 甘肃兰州 730070

收稿日期:2021-07-19 修回日期:2021-08-16 发布日期:2022-03-10
通讯作者: 苏军虎,E-mail:sujh@gsau.edu.cn
作者简介:王小燕(1995-),女,回族,甘肃定西人,硕士研究生,主要从事草地生态研究E-mail:2878534824@qq.com
基金资助:
甘肃省陇原青年创新创业人才团队项目：祁连山区黑土滩退化草地综合治理与修复实践(LYRC2019-5)；甘肃省林草局科技支撑项目：甘南退化草地生态功能修复与提升(2019-423-3)资助

Effects of Artificial Grassland Construction on Grassland Productivity and Soil Physicochemical Properties in Alpine Meadow of Gannan

WANG Xiao-yan^1,2, ZHANG Cai-jun^1,2, PU Qiang-sheng^1,2, AN Kang^1,2, ZHANG Qian^1,2, YANG Jing^1,2, SUN Xiao-mei^2,3, SU Jun-hu^1,2

1. College of Grassland Science, Key Laboratory of Grassland Ecosystem (Ministry of Education), Pratacultural Engineering Laboratory of Gansu Province, Sino-U. S. Centers for Grazing land Ecosystem Sustainability, Gansu Agricultural University, Lanzhou, Gansu Province 730070, China;
2. Gansu Agricultural University-Massey University Research Centre for Grassland Biodiversity, Gansu Agricultural University, Lanzhou, Gansu Province 730070, China;
3. College of Resource and Environmental Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou, Gansu Province 730070, China

Received:2021-07-19 Revised:2021-08-16 Published:2022-03-10

摘要/Abstract

摘要： 为明确重度退化草地经人工建植后土壤理化性质和草地初级生产力状况。以甘南州碌曲县典型退化高寒草甸为研究对象，采用70%垂穗披碱草(Elymus nutans)+30%黑麦草(Lolium multiflorum)混播的方式，结合整地和施肥2种措施，测定其土壤理化性质和草地初级生产力变化特征，探寻适宜的人工建植方式。结果表明，施氮肥显著提高土壤全氮和碱解氮含量，氮肥配施微生物菌剂对土壤全磷和速效磷含量提升效果最佳；施肥提升了草地生产力，氮肥配施微生物菌剂样地杂类草、黑麦草和披碱草生物量相比不施肥样地分别增加了43.32%，25.87%和60.21%，人工起垄模式杂类草的生物量相比无垄模式增加33.13%。补播种生物量、杂类草生物量和地上、地下总生物量均与土壤碱解氮、速效磷和速效钾呈正相关关系。综合分析，“双垄+氮肥配施微生物菌剂”模式对人工建植甘南重度退化高寒草甸效果最好。

关键词: 草地建植, 高寒草甸, 施肥, 土壤理化性质, 草地生产力

Abstract: In order to clarify the changes of soil physicochemical properties and grassland primary productivity of severely degraded grassland after artificial construction,the mixed planting of 70% Elymus nutans+30% Lolium multifloru,combined with soil preparation and fertilization in the typical degraded alpine meadow of Luqu County,Gannan Prefecture. Soil physicochemical properties and the changes of grassland primary productivity were measured to explore a better artificial planting model. The results showed that nitrogen fertilizer had significant effects on the content of soil total nitrogen and alkali solution nitrogen,and microbial agent combined with nitrogen fertilizer had the best effect on increasing soil total phosphorus and available phosphorus contents. Fertilizer application improved grassland productivity. The biomass of forbs,Lolium multifloru and Elymus nutans were increased by 43.32%,25.87% and 60.21%,respectively,in the nitrogen fertilizer combined with microbial agent plots compared with that in the no-fertilization plots. And the biomass of hybrid grasses in the artificial ridging plots was increased by 33.13% compared with that in the no-ridging plots. The biomass of supplementary sowing,the biomass of forbs and the total biomass of aboveground and underground were positively correlated with soil alkali solution nitrogen,available phosphorus and available potassium. Based on the comprehensive analysis,the method of 'double ridge+nitrogen fertilizer combined with microbial agent’ has the best effect on artificial planting of severely degraded alpine meadow in Gannan.

Key words: Grassland planting, Alpine meadow, Fertilization, Soil physicochemical properties, Grassland productivity

中图分类号:

S812.5

王小燕, 张彩军, 蒲强胜, 安康, 张倩, 杨晶, 孙小妹, 苏军虎. 人工草地建植对甘南高寒草甸草地生产力及土壤理化特征的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(2): 288-296.

WANG Xiao-yan, ZHANG Cai-jun, PU Qiang-sheng, AN Kang, ZHANG Qian, YANG Jing, SUN Xiao-mei, SU Jun-hu. Effects of Artificial Grassland Construction on Grassland Productivity and Soil Physicochemical Properties in Alpine Meadow of Gannan[J]. Acta Agrestia Sinica, 2022, 30(2): 288-296.

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.1007-0435.2022.02.005

https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/Y2022/V30/I2/288

参考文献

[1] ZHOU W,LI J L,MU S J,et al. Effects of ecological restoration-induced land-use change and improved management on grassland net primary productivity in the Shiyanghe River Basin,north-west China[J]. Grass & Forage Science,2015,69(4):596-610
[2] LIU J,DIAMOND J. China’s environment in a globalizing world[J]. Nature,2005,435(7046):1179-1186
[3] 马继红. 甘南草原面临的问题及对策[J]. 中国畜牧兽医文摘,2017,33(3):29
[4] FASSNACHT F,LI L,FRITZ A. Mapping degraded grassland on the Eastern Tibetan Plateau with multi-temporal Landsat 8 data——where do the severely degraded areas occur?[J]. International Journal of Applied Earth Observation & Geoinformation,2015(42)：115-127
[5] 段敏杰. 放牧干扰下藏北紫花针茅高寒草地生物量遥感监测[D]. 北京:中国农业科学院,2011:1-3
[6] 张英俊,周冀琼,杨高文,等. 退化草原植被免耕补播修复理论与实践[J]. 科学通报,2020,65(16):1546-1555
[7] 殷国梅,镡建国,王晓栋,等. 不同修复措施在退化荒漠草原生态修复中的效果研究[J]. 畜牧与饲料科学,2021,42(3):81-85
[8] 廖文菊,王悦. 康定市草原退化原因及生态修复建议[J]. 现代农业科技,2020(14):203-204
[9] 李兰平,张慧敏,李宏林,等. 不同功能群及先锋种在高寒人工草地建植初期的作用[J]. 草地学报,2021,29(7):1513-1521
[10] 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):4-24
[11] 马玉寿,郎百宁,李青云,等. 江河源区高寒草甸退化草地恢复与重建技术研究[J]. 草业科学,2002,19(9):1-5
[12] 布仁巴音,徐广平,段吉闯,等.青藏高原高寒草甸初级生产力及其主要影响因素[J]. 广西植物,2010,30(6):760-769
[13] ARUNACHALAM A,ARUNACHALAM K. Influence of gap size and soil properties on microbial biomass in a subtropical humid forest of north-east India[J]. Plant and Soil,2000,223(1):187-195
[14] LIU K,YANG H M,ZHANG Y J. Changes in plant,soil,and microbes in a typical steppe from simulated grazing:explaining potential change in soil C[J]. Ecol Monogr,2015,85(2):269-286
[15] 杨鼎,齐昊昊,王倩,等. 青藏高原高原鼢鼠鼠丘植被恢复过程中植物群落特征的变化[J]. 草业学报,2020,29(2):114-122
[16] 任海,王俊,陆宏芳.恢复生态学的理论与研究进展[J]. 生态学报,2014,34(15):4117-4124
[17] 苏大学,张自和,陈佐忠,等. 中国天然草地退化,沙化,盐渍化分级指标的商榷[C]. 中国治沙暨沙产业研究——庆贺中国治沙暨沙业学会成立10周年(1993-2003)学术论文集,2003,102-106
[18] 杨月娟,周华坤,叶鑫,等. 青藏高原高寒草甸植物群落结构和功能对氮、磷、钾添加的短期响应[J]. 西北植物学报,2014,34(11):2317-2323
[19] 鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 3版. 北京:中国农业出版社,2000:45
[20] 权国玲,谢开云,仝宗永,等. 复合微生物肥料对羊草草原土壤理化性质及酶活性的影响[J]. 草业学报,2016,25(2):27-36
[21] 郑华平,陈子萱,王生荣,等. 施肥对玛曲高寒沙化草地植物多样性和生产力的影响[J]. 草业学报,2007,16(5):34-39
[22] 周国英,陈桂琛,赵以莲,等. 施肥和围栏封育对青海湖地区高寒草原影响的比较研究Ⅱ地上生物量季节动态[J]. 草业科学,2005,22(1):59-63
[23] 李凤霞,赵营. 氮肥减量配施微生物菌剂对灌淤土花椰菜产量及土壤微生物的影响[J]. 水土保持研究,2017,24(2):94-100
[24] 雷先德,李金文,徐秀玲,等. 微生物菌剂对菠菜生长特性及土壤微生物多样性的影响[J]. 中国生态农业学报,2012,20(4):488-494
[25] 杨成德,龙瑞军,陈秀蓉,等. 东祁连山高寒草甸土壤微生物量及其与土壤物理因子相关性特征[J]. 草业学报,2007,16(4):62-68
[26] 蒋永梅,师尚礼,田永亮,等. 高寒草地不同退化程度下土壤微生物及土壤酶活性变化特征[J]. 水土保持学报,2017,31(3):244-249
[27] 崔佩佩,丁玉川,焦晓燕,等. 氮肥对作物的影响研究进展[J]. 山西农业科学,2017,45(4):663-668
[28] JU X T,KOU C L,ZHANG F S,et al. Nitrogen balance and groundwater nitrate contamination:Comparison among three intensive cropping systems on the North China Plain[J]. Environmental Pollution,2006,143(1):117-125
[29] MALHI S S,WANG Z H,SCHNITZER M,et al. Nitrogen Fertilization Effects on Quality of Organic Matter in a Grassland Soil[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems,2005,73(2-3):191-199
[30] 郝翔翔,杨春葆,苑亚茹,等. 连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳含量及土壤肥力的影响[J]. 中国农学通报,2013,29(35):263-269
[31] 苗惠田,吕家珑,张文菊,等. 潮土小麦碳氮含量对长期不同施肥模式的响应[J]. 植物营养与肥料学报,2015,21(1):72-80
[32] 徐洪文,卢妍. 土壤碳矿化及活性有机碳影响因子研究进展[J]. 江苏农业科学,2014,42(10):4-7
[33] 千淋兆,龚明波,顾金刚,等. 溶磷微生物菌剂对土壤营养元素及玉米生长的影响[J]. 农业资源与环境学报,2014,31(5):425-431
[34] ELLY P H,BEST F H,JACOBS H. Production. nutrient availability,and elemental balances of two meadows affected by different fertilization and water table regimes in The Netherlands[J].Plant Ecology,2001,155:61-73
[35] 石红霄,侯向阳,师尚礼,等. 高山嵩草草甸初级生产力、多样性与土壤因子的关系[J]. 草业学报,2015,24(10):40-47
[36] 王长庭,龙瑞军,王启基,等. 高寒草甸不同海拔梯度土壤有机质氮磷的分布和生产力变化及其与环境因子的关系[J]. 草业学报,2005(4):15-20
[37] HONSOVA D,HEJCMAN M,KLAUDISOVA M,et al. Species composition of an alluvial meadow after 40 years of applying nitrogen,phospohorus and potassium fertilizer[J]. Preslia,2007,79(3):245-258
[38] CRAWLEY M J,JOHNSTON A E,SILVERTOWN J,et al. Determinants of species richness in the Park Grass Experiment[J]. The American Nat-uralist,2005,165(2):179-192(责任编辑郭建鑫)第30卷第2期 Vol.30 No. 2草地学报 ACTAAGRESTIASINICA 2022年 2月

人工草地建植对甘南高寒草甸草地生产力及土壤理化特征的影响

Effects of Artificial Grassland Construction on Grassland Productivity and Soil Physicochemical Properties in Alpine Meadow of Gannan

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]	张光茹, 罗方林, 张法伟, 祝景彬, 贺慧丹, 杨永胜, 王春雨, 李英年. 退化高寒草甸暖季休牧恢复过程中植被和土壤特性[J]. 草地学报, 2022, 30(1): 144-152.
[2]	李强, 何国兴, 刘志刚, 关文昊, 乔欢欢, 张德罡, 韩天虎, 孙斌, 潘冬荣, 柳小妮. 东祁连山高寒草甸植被特征和生物多样性对生境的响应[J]. 草地学报, 2022, 30(1): 169-177.
[3]	许静, 李文龙, 吴鑫悦, 罗佳宁, 廖元成. 青藏高原高寒草甸种子萌发行为沿海拔梯度的分异特征[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 10-18.
[4]	佘延娣, 杨晓渊, 马丽, 张中华, 王党军, 黄小涛, 马真, 姚步青, 周华坤. 退化高寒草甸植物群落和土壤特征及其相互关系研究[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 62-71.
[5]	姚喜喜, 才华, 李长慧. 封育和放牧对高寒草甸植被群落特征和土壤特性的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 128-136.
[6]	张振华, 刘振杰, 陈白洁, 李以康. 枯落物添加对三江源区退化高寒草甸土壤碳矿化的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 156-164.
[7]	黄彩霞, 芦光新, 李欣, 范月君, 周华坤, 王英成, 王志慧, 姚世庭. 产漆酶真菌对高寒草甸土壤有机质矿化特性的研究[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 173-178.
[8]	石国玺, 王芳萍, 马丽, 张中华, 王弋博, 汪之波, 姚步青, 周华坤. 长期、短期增温对高寒草甸AM真菌群落结构的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 179-189.
[9]	姚喜喜, 肖锋, 祁守忠, 陈国明, 王立亚, 严振英, 张文娟, 孙海群. 高寒草甸植被群落特征及其营养品质对围栏封育的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 208-217.
[10]	姚世庭, 芦光新, 周华坤, 张海娟, 颜珲璘, 王军邦. 模拟增温对高寒草甸土壤性质的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 218-224.
[11]	王占青, 张杰雪, 杨雪莲, 黄霞, 陈斯亮, 乔有明. 高寒草甸不同斑块草地土壤微生物多样性特征研究[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 1916-1926.
[12]	向雪梅, 德科加, 冯廷旭, 魏希杰, 王伟, 徐成体. 三江源区高寒草甸草场植被和土壤对外源氮素输入的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2010-2016.
[13]	刘晶晶, 尹亚丽, 李世雄, 赵文, 董怡玲, 苏世锋. 不同调控措施对中度退化高寒草甸植被及土壤理化性质的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2074-2080.
[14]	孟宣辰, 马鹏程, 马杰, 段珍, 韩阳阳, 张吉宇. 黄土高原半干旱区紫花苜蓿覆膜垄沟和施肥效应研究[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2098-2106.
[15]	曲艳, 宋倩, 杨合龙, 赵坤, 赵敏, 刘玉玲, 王德平, 戎郁萍. 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.