围封对晋北赖草草地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响及其与植被多样性的关系

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2019.03.017

草地学报 ›› 2019, Vol. 27 ›› Issue (3): 644-650.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2019.03.017

围封对晋北赖草草地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响及其与植被多样性的关系

赫凤彩, 张婧斌, 邢鹏飞, 赵祥, 任国华

山西农业大学, 山西太谷 030801

收稿日期:2019-03-05 修回日期:2019-05-18 出版日期:2019-06-15 发布日期:2019-07-19
通讯作者: 任国华
作者简介:赫凤彩(1992-),女,山西朔州人,硕士研究生,主要从事草地生态与管理研究,E-mail:SXAUhfc@163.com
基金资助:
国家自然科学基金（31501998；31870438）资助

Effects of Enclosure on the Eco-stoichiometric Characteristics of Carbon, Nitrogen and Phosphorus in Leymus secalinus Grassland on the North Shanxi and its Relationship with Plants Diversity

HE Feng-cai, ZHANG Jing-bin, XING Peng-fei, ZHAO Xiang, REN Guo-hua

Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi Province 030801, China

Received:2019-03-05 Revised:2019-05-18 Online:2019-06-15 Published:2019-07-19

摘要/Abstract

摘要： 为了明确围封对晋北赖草（Leymus secalinus）草地植物群落及土壤因子的影响，本试验对围封5年的赖草草地植物群落生长季地上生物量和植物群落特征进行连续观测，以及对不同土层土壤理化性质进行分析，结果表明：围封后，草地地上生物量、群落盖度和群落高度显著增加（P<0.05），Shannon-Wiener指数和Margalef物种多样性指数均高于放牧地；围封草地0~5 cm的土壤容重显著降低（P<0.05），各土层的土壤pH均显著降低（P<0.05），10~20 cm，20~30 cm的土层中土壤碳氮比显著高于放牧地，20~30 cm的土层中土壤氮磷比显著低于放牧地（P<0.05）。土壤碳氮比驱动围封样地植物群落的变化，土壤全氮、pH、氮磷比驱动放牧样地植物群落的变化。

关键词: 赖草草地, 围封, 植物多样性, 化学计量比

Abstract: In order to clarify the influence of enclosure on the grassland plant community and soil factors of Leymus secalinus,the experiment was conducted to observe the above-ground biomass and plant communities characteristics of the enclosure five-year-old Leymus secalinus grassland in the growing season,and to analyze the soil physical and chemical properties in different soil layers. The results showed that:after enclosure,the above-ground biomass,community cover and community height increased significantly (P<0.05),the Shannon-Wiener index and Margalef species diversity index were higher than grazing plots. The soil bulk density of 0~5 cm soil layer was significantly decreased (P<0.05),and the pH of each soil layer was significantly decreased (P<0.05),the soil carbon-nitrogen ratios in the soil layer of 10~20 cm and 20~30 cm were significantly higher than grazing plots,the soil nitrogen-phosphorus ratio in the soil layer of 20~30 cm was significantly lower than grazing plots (P<0.05). The soil carbon-nitrogen ratio drives the changes of plant communities in the enclosed plots. Soil total nitrogen,pH,nitrogen-phosphorus ratio drive the changes of plant communities in the grazing plots.

Key words: Leymus secalinus grassland, Fencing, Plant diversity, Ecological stoichiometry

中图分类号:

S812.2

赫凤彩, 张婧斌, 邢鹏飞, 赵祥, 任国华. 围封对晋北赖草草地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响及其与植被多样性的关系[J]. 草地学报, 2019, 27(3): 644-650.

HE Feng-cai, ZHANG Jing-bin, XING Peng-fei, ZHAO Xiang, REN Guo-hua. Effects of Enclosure on the Eco-stoichiometric Characteristics of Carbon, Nitrogen and Phosphorus in Leymus secalinus Grassland on the North Shanxi and its Relationship with Plants Diversity[J]. Acta Agrestia Sinica, 2019, 27(3): 644-650.

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.1007-0435.2019.03.017

https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/Y2019/V27/I3/644

参考文献

[1] 闫文杰,赵美清,柳泽新,杨惠清,昝林森. 山西草地资源及其利用现状、问题与对策建议[J]. 畜牧兽医杂志,2017,36(03):49-52
[2] 方楷,宋乃平,魏乐,安慧. 不同放牧制度对荒漠草原地上生物量及种间关系的影响[J]. 草业学报,2012,21(05):12-22
[3] Elser J J,Sterner R W,Gorokhova E,et al. Biological stoichiometry from genes to ecosystems[J]. Ecology Letters,2000,3(6):540-550
[4] 胡静,侯向阳,王珍,丁勇,李西良,李平,纪磊. 割草和放牧对大针茅根际与非根际土壤养分和微生物数量的影响[J]. 应用生态学报,2015,26(11):3482-3488
[5] 许岳飞,益西措姆,付娟娟,陈浩,苗彦军,陈俊,呼天明,镡建国.青藏高原高山嵩草草甸植物多样性和土壤养分对放牧的响应机制[J]. 草地学报,2012,20(06):1026-1032
[6] 赵景学,祁彪,多吉顿珠,尚占环. 短期围栏封育对藏北3类退化高寒草地群落特征的影响[J]. 草业科学,2011,28(01):59-62
[7] 杨晓晖,张克斌,侯瑞萍,等. 半干旱沙地封育草场的植被变化及其与土壤因子间的关系[J]. 生态学报,2005,25(12):3212-3219
[8] 董杰,包翔,孟和巴特尔,等. 不同封育年限下典型草原栗钙土物理性状变化规律的研究[J]. 内蒙古农业大学学报(自然科学版),2008,29(1):53-56
[9] 王月玲,王思成,蔡进军,等. 半干旱黄土丘陵区不同整地方式下退化草地植物群落恢复特征[J]. 水土保持通报,2016,36(5):80-84
[10] 程杰,高亚军. 云雾山封育草地土壤养分变化特征[J]. 草地学报,2007(03):273-277
[11] Zhang L,Bai Y,Han X. Differential Responses of N:P Stoichiometry of Leymus chinensis and Carex korshinskyi to N Additions in a Steppe Ecosystem in Nei Mongol[J]. 植物学报:英文版,2004,46(3):259-270
[12] Andersen T,Elser J J,Hessen D O. Stoichiometry and population dynamics[J]. Ecology Letters,2010,7(9):884-900
[13] Schade J D,Espeleta J F,Klausmeier C A,et al. A Conceptual Framework for Ecosystem Stoichiometry:Balancing Resource Supply and Demand[J]. Oikos,2005,109(1):40-51
[14] 程滨,赵永军,张文广,等. 生态化学计量学研究进展[J]. 生态学报,2010,30(6):1628-1637
[15] 敖伊敏. 不同围封年限下典型草原土壤生态化学计量特征研究[D]. 内蒙古师范大学,2012:27-37
[16] 刘晓妮,李刚,赵祥,张宾宾,刘碧荣,董宽虎,王永新,任国华. 放牧对赖草群落生物量及植物多样性的影响[J]. 草地学报,2014,22(05):942-948
[17] 鲍士旦. 土壤农化分析(第三版)[M]. 北京:中国农业出版社,2005:25-I09
[18] 张继义,赵哈林,张铜会,等. 科尔沁沙地植被恢复系列上群落演替与物种多样性的恢复动态[J]. 植物生态学报,2004,28(1):86-92
[19] 刘雪明,聂学敏. 围栏封育对高寒草地植被数量特征的影响[J]. 草业科学,2012,29(1):112-116
[20] 邵新庆,石永红,韩建国,等. 典型草原自然演替过程中土壤理化性质动态变化[J]. 草地学报,2008,16(6):566-571
[21] 郑伟,李世雄,董全民,等. 放牧方式对环青海湖高寒草原群落特征的影响[J]. 草地学报,2013,21(5):869-874
[22] 汪诗平,李永宏,王艳芬,陈佐忠. 不同放牧率对内蒙古冷蒿草原植物多样性的影响[J]. 植物学报,2001(01):89-96
[23] 王长庭,龙瑞军,丁路明. 高寒草甸不同草地类型功能群多样性及组成对植物群落生产力的影响[J]. 生物多样性,2004,12(4):403-409
[24] Marcos Méndez,Karlsson P S. Nutrient Stoichiometry in Pinguicula vulgaris:Nutrient Availability,Plant Size,and Reproductive Status[J]. Ecology,2005,86(4):982-991
[25] 范燕敏,武红旗,孙宗玖,等. 围封对天山北坡荒漠草地土壤有机碳的影响[J]. 草地学报,2014,22(1):65-69
[26] 薛博,胡小龙,刘静,等. 围封对退化草地土壤肥力及植被特征的影响[J]. 内蒙古林业科技,2008,34(2):18-21
[27] 李军保,曹庆喜,吐尔逊娜依·热依木江,等.围封对伊犁河谷春秋草场土壤理化性质及酶活性的影响[J].中国草地学报,2014,36(1):84-89
[28] 刘忠宽,汪诗平,陈佐忠,等. 不同放牧强度草原休牧后土壤养分和植物群落变化特征[J]. 生态学报,2006,26(6):2048-2056
[29] Mcnaughton S J,Ruess R W,Seagle S W. Large mammals and process dynamics in African ecosystems[J].Bioscience,1988,38(11):794-800
[30] 闫玉春,唐海萍,常瑞英,等. 典型草原群落不同围封时间下植被、土壤差异研究[J]. 干旱区资源与环境,2008,22(2):145-151
[31] Dormaar J F,Willms S W D. Distribution of Nitrogen Fractions in Grazed and Ungrazed Fescue Grassland Ah Horizons[J]. Journal of Range Management,1990,43(1):6-9
[32] 张婷,翁月,姚凤娇,史印涛,崔国文,胡国富. 放牧强度对草甸植物小叶章及土壤化学计量比的影响[J]. 草业学报,2014,23(02):20-28
[33] 陈越,孙世贤,王敏,等. 放牧制度对荒漠草原优势植物种和土壤生态化学计量学特征的影响[J]. 草原与草业,2013,25(1):38-42
[34] 刘金鑫,宫渊波,左琴,等. 山地牧道与植被空间异质性研究评述[J]. 草业学报,2012,21(1):254-261
[35] Greene R,Kinnell P,Wood J T. Role of plant cover and stock trampling on runoff and soil-erosion from semi-arid wooded rangelands[J]. Soil Research,1994,32(5):953-973
[36] 文海燕,赵哈林. 退化沙质草地植被与土壤分布特征及相关分析[J]. 干旱区研究,2004,21(1):76-80
[37] Palpurina S,Wagner V,Wehrden H V,et al. The relationship between plant species richness and soil pH vanishes with increasing aridity across Eurasian dry grasslands[J]. Global Ecology & Biogeography,2017,26(4):425-434
[38] 张丽霞,白永飞,韩兴国. N:P化学计量学在生态学研究中的应用(英文)[J]. Acta Botanica Sinica,2003,45(09):1009-1018
[39] Venterink H O,Wassen M J,Verkroost A W,et al. Species richness-production patterns differ between N-,P-,and K-limited wetland[J]. Ecology,2003,84(08):2191-2199

围封对晋北赖草草地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响及其与植被多样性的关系

Effects of Enclosure on the Eco-stoichiometric Characteristics of Carbon, Nitrogen and Phosphorus in Leymus secalinus Grassland on the North Shanxi and its Relationship with Plants Diversity

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]	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.
[2]	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.
[3]	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.
[4]	向雪梅, 德科加, 林伟山, 冯廷旭, 魏希杰, 王伟, 徐成体, 钱诗祎. 氮素添加对高寒草甸植物群落多样性和土壤生态化学计量特征的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(12): 2769-2777.
[5]	王悦骅, 靳宇曦, 王忠武, 韩国栋. 8年围封对内蒙古荒漠草原植物和土壤的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(10): 2339-2345.
[6]	李超, 常馨, 闫卫东, 董宽虎. 刈割对晋西北赖草草地温室气体通量的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(1): 17-24.
[7]	米琦, 王毅, 秦小静, 孙建, 叶冲冲. 青藏高原高寒草甸不同围栏年限土壤酶化学计量特征[J]. 草地学报, 2021, 29(1): 33-41.
[8]	王健宇, 孟泽昕, 王瑞, 田晨, 王新宇, 陈康丽, 王泽宇, 呼天明, 陈文青. 局地尺度高寒草原土壤真菌多样性对地上植物多样性与生产力关系的调控作用[J]. 草地学报, 2020, 28(6): 1498-1507.
[9]	冯艳琼, 何彤慧, 陈向全, 崔乔, 何玉实. 盐生草甸群落的植物多样性与土壤质地、盐分关系的研究[J]. 草地学报, 2020, 28(6): 1682-1689.
[10]	张永亮, 于铁峰, 郝凤. 豆禾混播牧草碳氮磷钾生态化学计量特征对施肥与混播比例的响应[J]. 草地学报, 2020, 28(5): 1386-1394.
[11]	杜艺, 邢鹏飞, 贾镇宁, 王子量, 赵祥, 董宽虎. 北方农牧交错带赖草草地斑块的土壤化学计量特征对植物多样性的影响[J]. 草地学报, 2020, 28(3): 808-814.
[12]	田梦, 孙宗玖, 李培英, 汪洋. 增温对蒿类荒漠草地可萌发土壤种子库及其多样性的影响[J]. 草地学报, 2020, 28(1): 141-148.
[13]	陈蔚, 黄兴科, 刘任涛, 张安宁, 常海涛. 宁夏荒漠草原植物多样性对地面节肢动物功能群多样性的影响[J]. 草地学报, 2019, 27(6): 1587-1595.
[14]	宋洁, 王凤歌, 温璐, 王立新, 李金雷, 武胜男, 徐智超. 放牧对温带典型草原植物物种多样性及土壤养分的影响[J]. 草地学报, 2019, 27(6): 1694-1701.
[15]	李晓娜, 张微微, 赵春桥, 宋进库, 史瑞双, 薛瑞彬, 王超. 延庆区荒滩地土壤理化性质及其对植物多样性的影响[J]. 草地学报, 2019, 27(3): 695-701.