不同建植年限人工草地植物群落和土壤有机碳氮特征
发布时间：2021-09-22 13:43
研究三江源人工草地的植物群落和土壤有机碳氮特征,有助于评价退化草地修复效果。本试验以天然草地和黑土滩作为对照,与建植5,12,19年的人工草地的植物群落土壤有机碳氮特征进行了比较。结果表明:人工草地的建植提高了地上生物量和植物群落盖度;不同草地植物群落组成存在差异。土壤有机碳和土壤全氮含量变化趋势呈现为:天然草地>人工草地>黑土滩。冗余分析表明,0～10 cm土层的含水量、容重、全氮含量和20～30 cm土层的pH是影响不通建植年限人工草地植物群落的主要因子。建植19年的人工草地植物群落相对稳定,但还未达到恢复为天然草地的状态,应加强人工草地的养分添加和土壤改良。
【文章来源】：草地学报. 2020,28(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同样地的草地植物盖度、地上生物量、地下生物量和根冠比的比较
人工草地是缓解天然草地退化和提升草地生产力的一种有效途径[10,20]。在黑土滩上,建植人工草地对该生态系统的长期恢复具有积极的影响[13]。还有一些研究表明,返青期休牧、围栏禁牧是恢复退化高寒草地的可行方法[18-19];然而,这种方法只适用于轻度或中度退化的草地[21]。建植人工草地能够提高地上生物量,这与段呈和杨鑫光研究一致[22-23],但与黑土滩相比,地下生物量和根冠比没有显著性变化,人工草地的地下生物量和根冠比显著低于天然草地。天然草地具有较高的地上生物量和根冠比可能与不同草地的植物群落有关[24]。人工草地以短须根型禾本科类为主,黑土滩的优势种是毒杂草类植物,多为直根型植物,天然草地的优势物种是以高山嵩草、矮生嵩草和线叶嵩草为主的莎草科类植物,莎草科类植物地下具有较多的分蘖结且根系发达,地下生物量和根冠比较高[25]。地上生物量和根冠比的差异亦或者可以归因于人工草地的年限相对较短,随着人工草地建植年限的增加,植物地下积累更多的碳源,地下生物量和根冠比有增加的趋势,群落结构也逐渐稳定[24]。地下生物量和根冠比和土壤有机碳氮储量呈显著正相关(P<0.05),地下生物量和根冠比可以作为评价高寒草地生态系统稳定性的指标。本研究表明,不同样地的植物群落组成具有一定的差异。天然草地的优势物种是莎草科类植物,黑土滩的优势种是毒杂草类植物,人工草地优势种主要是禾本科类和莎草科类植物。不同建植年限的人工草地优势种也存在差异,这与张蕊和孙华方研究结果一致[26-27],这可能与植物的生态位和土壤的异质性有关[27-28]。建植5年的人工草地,土壤肥力能够满足所有植物生长需要,物种之间竞争相对较小,相对稳定,禾本科类植物植株较大,迅速占领较高的生态位,在整个群落中处于优势地位;随着建植年限的增加,土壤肥力下降,植物生长需求的养分得不到满足,物种之间的竞争加剧,建植12年的人工草地正处于该时期,养分需求较多的禾本科类植物的优势度下降,上层生态位空缺,对养分需求较少的毒杂草类植物开始迅速入侵,优势度地位逐步上升;建植19年的人工草地逐步稳定,植物对资源的获取量决定着其在群落中所处的地位[29]。株型较小、对资源需求少的莎草科植物与株型较大、对资源需求多的禾本科和毒杂草类植物相比,具有较强的竞争力和适应性。当土壤养分贫瘠时,以须根系为主的莎草科类植物比以直根系为主的毒杂草类植物养分吸收能力强,随着建植时间的增加,毒杂草类植物退出群落演替,莎草科类植物优势度增加,人工草地群落向天然草地方向演替。建植19年的人工草地与天然草地的群落组成、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度还是存在一定的差异。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三江源区“黑土滩”次生植被形成的三阶段物种生态位与毒杂草繁殖特征[J]. 徐松鹤,尚占环. 草地学报. 2019(04)
[2]黄河源区人工草地植被群落和土壤养分变化[J]. 孙华方,李希来,金立群,张静,李清德. 水土保持通报. 2019(03)
[3]藏北高原牧区人工草地建设布局的适宜性分析[J]. 段呈,石培礼,张宪洲,宗宁. 生态学报. 2019(15)
[4]2010–2017年藏北高寒退化草地禁牧恢复效果评价[J]. 冯云飞,李猛,李少伟,邸迎伟,沈振西,张宪洲,余成群,严俊,席永士,武建双. 草业科学. 2019(04)
[5]不同人工恢复措施下高寒矿区煤矸石山植被和土壤恢复效果研究[J]. 杨鑫光,李希来,金立群,孙华方. 草业学报. 2019(03)
[6]三江源区退化高寒草甸植物功能群特征[J]. 刘育红,魏卫东,杨元武,张英. 江苏农业科学. 2019(01)
[7]人工调控对三江源区多年生禾草混播草地生产性能的影响[J]. 施建军,马玉寿,董全民,邵新庆,武高林,王彦龙,刘玉,张春平,王晓丽. 草地学报. 2018(04)
[8]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]. 尚占环,董全民,施建军,周华坤,董世魁,邵新庆,李世雄,王彦龙,马玉寿,丁路明,曹广民,龙瑞军. 草地学报. 2018(01)
[9]返青期休牧对退化高寒草甸植被的影响[J]. 马玉寿,李世雄,王彦龙,孙小弟,景美玲,李松阳,李林栖,王晓丽. 草地学报. 2017(02)
[10]三江源区不同建植年限对人工草地土壤微生物功能多样性的影响[J]. 字洪标,刘敏,阿的鲁骥,胡雷,王长庭. 生态学杂志. 2017(04)
博士论文
[1]三江源区“黑土型”退化草地形成机理与恢复模式研究[D]. 马玉寿.甘肃农业大学 2006
硕士论文
[1]三江源草地生态系统碳储量及其影响因素[D]. 苏淑兰.兰州大学 2015
本文编号：3403854
【文章来源】：草地学报. 2020,28(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同样地的草地植物盖度、地上生物量、地下生物量和根冠比的比较
人工草地是缓解天然草地退化和提升草地生产力的一种有效途径[10,20]。在黑土滩上,建植人工草地对该生态系统的长期恢复具有积极的影响[13]。还有一些研究表明,返青期休牧、围栏禁牧是恢复退化高寒草地的可行方法[18-19];然而,这种方法只适用于轻度或中度退化的草地[21]。建植人工草地能够提高地上生物量,这与段呈和杨鑫光研究一致[22-23],但与黑土滩相比,地下生物量和根冠比没有显著性变化,人工草地的地下生物量和根冠比显著低于天然草地。天然草地具有较高的地上生物量和根冠比可能与不同草地的植物群落有关[24]。人工草地以短须根型禾本科类为主,黑土滩的优势种是毒杂草类植物,多为直根型植物,天然草地的优势物种是以高山嵩草、矮生嵩草和线叶嵩草为主的莎草科类植物,莎草科类植物地下具有较多的分蘖结且根系发达,地下生物量和根冠比较高[25]。地上生物量和根冠比的差异亦或者可以归因于人工草地的年限相对较短,随着人工草地建植年限的增加,植物地下积累更多的碳源,地下生物量和根冠比有增加的趋势,群落结构也逐渐稳定[24]。地下生物量和根冠比和土壤有机碳氮储量呈显著正相关(P<0.05),地下生物量和根冠比可以作为评价高寒草地生态系统稳定性的指标。本研究表明,不同样地的植物群落组成具有一定的差异。天然草地的优势物种是莎草科类植物,黑土滩的优势种是毒杂草类植物,人工草地优势种主要是禾本科类和莎草科类植物。不同建植年限的人工草地优势种也存在差异,这与张蕊和孙华方研究结果一致[26-27],这可能与植物的生态位和土壤的异质性有关[27-28]。建植5年的人工草地,土壤肥力能够满足所有植物生长需要,物种之间竞争相对较小,相对稳定,禾本科类植物植株较大,迅速占领较高的生态位,在整个群落中处于优势地位;随着建植年限的增加,土壤肥力下降,植物生长需求的养分得不到满足,物种之间的竞争加剧,建植12年的人工草地正处于该时期,养分需求较多的禾本科类植物的优势度下降,上层生态位空缺,对养分需求较少的毒杂草类植物开始迅速入侵,优势度地位逐步上升;建植19年的人工草地逐步稳定,植物对资源的获取量决定着其在群落中所处的地位[29]。株型较小、对资源需求少的莎草科植物与株型较大、对资源需求多的禾本科和毒杂草类植物相比,具有较强的竞争力和适应性。当土壤养分贫瘠时,以须根系为主的莎草科类植物比以直根系为主的毒杂草类植物养分吸收能力强,随着建植时间的增加,毒杂草类植物退出群落演替,莎草科类植物优势度增加,人工草地群落向天然草地方向演替。建植19年的人工草地与天然草地的群落组成、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度还是存在一定的差异。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三江源区“黑土滩”次生植被形成的三阶段物种生态位与毒杂草繁殖特征[J]. 徐松鹤,尚占环. 草地学报. 2019(04)
[2]黄河源区人工草地植被群落和土壤养分变化[J]. 孙华方,李希来,金立群,张静,李清德. 水土保持通报. 2019(03)
[3]藏北高原牧区人工草地建设布局的适宜性分析[J]. 段呈,石培礼,张宪洲,宗宁. 生态学报. 2019(15)
[4]2010–2017年藏北高寒退化草地禁牧恢复效果评价[J]. 冯云飞,李猛,李少伟,邸迎伟,沈振西,张宪洲,余成群,严俊,席永士,武建双. 草业科学. 2019(04)
[5]不同人工恢复措施下高寒矿区煤矸石山植被和土壤恢复效果研究[J]. 杨鑫光,李希来,金立群,孙华方. 草业学报. 2019(03)
[6]三江源区退化高寒草甸植物功能群特征[J]. 刘育红,魏卫东,杨元武,张英. 江苏农业科学. 2019(01)
[7]人工调控对三江源区多年生禾草混播草地生产性能的影响[J]. 施建军,马玉寿,董全民,邵新庆,武高林,王彦龙,刘玉,张春平,王晓丽. 草地学报. 2018(04)
[8]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]. 尚占环,董全民,施建军,周华坤,董世魁,邵新庆,李世雄,王彦龙,马玉寿,丁路明,曹广民,龙瑞军. 草地学报. 2018(01)
[9]返青期休牧对退化高寒草甸植被的影响[J]. 马玉寿,李世雄,王彦龙,孙小弟,景美玲,李松阳,李林栖,王晓丽. 草地学报. 2017(02)
[10]三江源区不同建植年限对人工草地土壤微生物功能多样性的影响[J]. 字洪标,刘敏,阿的鲁骥,胡雷,王长庭. 生态学杂志. 2017(04)
博士论文
[1]三江源区“黑土型”退化草地形成机理与恢复模式研究[D]. 马玉寿.甘肃农业大学 2006
硕士论文
[1]三江源草地生态系统碳储量及其影响因素[D]. 苏淑兰.兰州大学 2015
本文编号：3403854
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