新疆墨玉不同治沙工程措施对土壤肥力的影响

在新疆墨玉县沙漠地区,设置4种治沙工程并比较了不同治沙工程措施培育土壤的效果。结果表明:不同治沙工程区土壤pH值和养分存在差异,pH值的大小顺序为天然稀疏植被封育区草方格固沙-人工林区人工林区多种植物配置区,且天然稀疏植被封育区土壤pH值显著高于其他3个工程区(P0.05);植物的定植时间影响了土壤养分,定植3年的人工林地土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、有效磷、速效钾含量高于定植不久的草方格固沙-人工林地;多种植物配置区土壤有机质、全氮、速效氮、全磷和全钾含量都高于人工林区、草方格固沙-人工林区和天然稀疏植被封育区,但土壤速效磷和速效钾含量较其他工程区低,在该工程区应加强磷肥、钾肥的施用。     

陕北黄土丘陵区撂荒草地群落生物量及植被土壤养分效应

为了明确植被演替过程中植被与土壤的互动效应，为植被恢复提供依据。根据陕北黄土丘陵区36块不同年限（时间尺度为2—45a）的撂荒样地地上生物量、土壤养分和水分的测定结果，及4块典型撂荒群落样地地上／地下生物量，7种撂荒群落主要植物生长特性的测定，分析了撂荒演替过程中群落生物量与土壤养分的变化过程、趋势及其相互关系，进而探讨了撂荒演替过程中群落生物量对土壤养分的作用效应，并利用多元回归和通径分析法分析了土壤养分对群落生物量的作用。结果表明：（1）除速效磷外，撂荒演替过程中群落地上生物量和土壤有机质、全氮、全磷、全钾、NO3-N、NH4-N和速效钾都呈先减少后增加的趋势，步调基本一致。（2）从撂荒年限与土壤养分的相关性来看，0—20cm土壤有机质含量、速效磷含量和0—20、20—40cm土壤层NO3-N含量与撂荒年限相关显著，说明演替过程中有机质、速效磷和NO3-N有较为明显的植被土壤效应，而其它土壤养分与撂荒年限相关不显著，不能排除演替初始条件和植物暂时固定的影响；从群落生物量与土壤养分的相关性来看，群落生物量对土壤有机质、全氮、磷、钾、NO3-N、速效钾和速效磷含量具有正效应，而对NH4-N具有负效应，但都不显著。（3）通径分析说明撂荒年限、土壤全氮、全钾、速效钾和土壤水分变异量对生物量表现为正的直接作用，其中以撂荒年限和土壤水分波动量作用较大，土壤养分对群落地上生物量的作用以土壤全氮最大，全钾和速效钾影响较小；演替过程中群落地上生物量的变化主要是由于植被盖度和群落组成种的生态学特性造成的（撂荒年限较大的直接作用），其次是由于撂荒演替过程中土壤水分的波动造成的（撂荒年限通过土壤水分的间接负作用）。（4）随着土层深度的加深植物根系生物量呈幂函数递减过程，演替后期群落根冠比有增加的趋势，演替后期序列种根冠比和根长也有增加的趋势，这些在一定程度上会影响到生物量积累和有机质分解等，进而会影响到植被土壤效应。     

巴郎山高山及亚高山草甸花卉植物生物量海拔梯度格局

采用野外调查方法,研究卧龙巴郎山高山及亚高山草甸不同海拔梯度下花卉植物生物量的变化格局,并进行土壤因子分析,结果表明:花卉植物地上生物量随海拔的升高呈单峰曲线变化,在3500 m处达到峰值,花-果、茎、叶生物量的变化趋势与地上生物量一致;地下生物量随海拔的升高呈U型曲线变化.随海拔的升高,土壤酸性增强,水解氮和全钾含量显著升高,土壤有机质、全氮和有效磷的含量显著降低,花卉植物地上生物量随土壤pH值及全氮、速效钾含量的升高显著增大;地下生物量随土壤有机质、有效磷含量的升高显著增大,随全钾、水解氮含量的升高显著减小.     

不同形成时间高原鼢鼠鼠丘土壤养分分配规律

高原鼢鼠(Myospalax baileyi)作为青藏高原唯一营地下生活的鼠类,其造丘活动不仅能影响草地群落演替的方向和进程,而且对鼠丘土壤养分含量和分配造成空间异质性。关于不同形成时期的高原鼢鼠鼠丘养分含量及在垂直高度的分配规律研究报道尚少。基于此本研究以不同形成时期的鼢鼠鼠丘为研究对象,对鼠丘土壤养分含量及空间分配规律进行探讨。结果表明:随着鼠丘形成时间的推移,土壤养分总体表现为:1年鼠丘多年鼠丘对照区;与非鼠丘区相比,随着土壤土层增加,土壤养分未呈现规律性的变化。其中,土壤全氮和速效氮含量表现为1年鼠丘3年鼠丘5年鼠丘对照区;0—10cm土壤全磷和速效磷含量变化总体表现为多年鼠丘1年鼠丘对照区,10—30cm土层1年鼠丘土壤中全磷和速效磷含量最高。土壤速效钾和有机质含量随着鼠丘形成时间推移总体表现为:1年鼠丘5年鼠丘3年鼠丘;其中在10—30cm土层,1年鼠丘速效钾和有机质含量显著高于多年鼠丘和对照区。由此可见,高原鼢鼠造丘活动能显著改变土壤养分分配格局,短期内形成养分富集的肥力岛,为鼠丘土壤种子库中种子的萌发和植被生长提供必需的养分保证。     

云南南涧干热退化山地人工植被恢复初期生物量及土壤环境动态

 研究了云南南涧干热河谷退化山地人工恢复植被初期阶段(3～5年)主要植物群落的地上生物量和恢复植被后土壤水分及养分的相关动态。结果表明,几种外来植物的适应性强,早期生长迅速并能很快郁闭。人工群落生物量都高于当地次生的坡柳灌草丛。引进种的地上生物量和总平均生长量分别是坡柳的3～16倍和5～20倍,其生长速度也高于乡土树种云南松。雨季人工植被下土壤含水量比光坡地增加约100％,表土层则增加2倍以上。但在旱季,林地土壤含水量与光坡地相近甚至低于光坡地。植被的恢复使土壤养分朝着良性循环转变。土壤有机质、速效钾含量提高,全氮含量稍有降低但不明显,速效磷含量降低,pH值有所下降。这些变化主要发生在土壤表层,人工植被及其土壤生态系统的恢复仍处于不稳定状态。     

祁连山东段高原鼢鼠洞道土壤微生物和土壤酶

高原鼢鼠繁杂的洞道系统对高寒草甸土壤的理化性质有着重要影响。本研究采集高原鼢鼠活动洞道土壤样本,并以无鼢鼠扰动的同深度土层土壤作为对照。对比分析了2个处理土壤微生物（细菌、真菌、放线菌）、土壤酶（脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶）活性以及土壤全氮、有机质、速效磷含量的差异。结果表明：高原鼢鼠洞道土壤速效磷和全氮的含量均高于对照,其中春季和秋季的速效磷达到显著水平（P<0.05）;秋季无鼢鼠扰动的土壤有机质和真菌的含量显著高于洞道土壤（P<0.05）;3种酶活性各处理间无显著差异（P>0.05）;对照区春季土壤的细菌和秋季真菌的含量显著高于洞道土壤（P<0.05）;洞道和对照区土壤的细菌、放线菌、速效磷、全氮和有机质的含量均在夏季达到最大值,各种指标其它月份差异不显著（P>0.05）。基于以上结果,本研究发现高原鼢鼠活动洞道土壤微生物和土壤酶与对照区土壤无显著差异（P>0.05）。     

植被与土壤特征对青藏高原不同程度退化草地的响应

高寒草地作为青藏高原高寒生态系统的重要组分之一,其退化已严重影响到高原的可持续发展和草地恢复重建。搜集了2004—2022年间关于青藏高原高寒草地退化的64篇研究结果,包含土壤有机碳、生物量和多样性指数等16个指标的1403组数据,运用meta分析解析了草地退化对土壤理化性质、植被生产力和物种多样性的影响,并对重度退化草地的土壤理化性质和植物生物量进行线性回归分析。结果表明：随着草地退化的加剧,土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效钾、土壤含水量、地上生物量、地下生物量和植被高度显著下降;土壤容重显著上升;土壤pH、全钾在各个退化阶段没有明显差异;Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数整体呈下降趋势。土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效钾和土壤含水量与地上生物量、地下生物量存在显著的正相关;土壤容重与地上生物量、地下生物量呈显著的负相关;土壤pH与地上生物量、地下生物量呈负相关。因此,青藏高原高寒草地退化通过改变土壤理化性质而改变地上群落多样性和生物量,为阐明植被与土壤特征对草地退化的响应机制以及高寒退化草地的恢复提供了科学依据。     

青藏高原高山嵩草高寒草甸不同退化阶段植物群落与土壤养分

选取西藏自治区拉萨市当雄县4块不同退化程度的高山嵩草高寒草甸,采用空间序列代替时间演替的方法,研究不同退化阶段高寒草甸的土壤理化性质和植物群落特征以及二者之间的相关关系。结果表明: 不同退化阶段高寒草甸的土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾、铵态氮、硝态氮和含水量均随土壤退化程度加剧呈降低的趋势,而pH值呈现升高的趋势。中度退化草甸的植物群落高度、丰富度指数、多样性指数、均匀度指数最大。群落盖度、总生物量均为未退化草甸最大、重度退化草甸最小。随着草甸退化程度加剧,莎草科生物量及比例下降,豆科和杂类草生物量及比例增加,禾本科生物量及比例先增加后减小;草甸植物群落地上生物量与土壤有机碳、全氮、全磷含量和土壤含水量呈显著正相关,与土壤pH值呈显著负相关。随着草甸植被的退化,土壤退化加重,最终表现为草地生产力显著下降。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段植被特征与土壤性质的关系

采用空间代替时间序列的方法,对衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段植被特征与土壤性质的关系进行研究.结果表明:不同植被恢复阶段土壤理化特征存在明显差异,从草坡、灌草、灌丛到乔灌恢复阶段,0～40 cm土层土壤有机质、全氮、速效氮和土壤含水量显著增加,土壤容重显著减小,土壤全磷和速效磷变化不明显,土壤pH逐渐减小,但不同恢复阶段间差异不显著.不同恢复阶段植物群落生物量影响土壤微生物数量和组成,细菌和真菌数量与植物群落地上生物量呈显著正相关,放线菌数量与地上生物量相关性不显著;在各恢复阶段,土壤脲酶、蛋白酶、磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性随着土层的加深而逐渐减弱,并与植物群落丰富度和地上生物量呈显著正相关.     

福建红壤区不同侵蚀强度马尾松林地土壤营养元素变化特征

采用野外调查和室内分析的方法对福建红壤区不同侵蚀强度马尾松林地土壤营养元素动态进行研究,以揭示红壤侵蚀区不同侵蚀强度对马尾松林地土壤营养元素的影响.结果表明:除速效磷以外,侵蚀强度显著改变了土壤有机质、碱解氮、全钾、速效钾的含量以及土壤pH.土壤有机质和碱解氮在中度侵蚀马尾松林地含量最高,随着侵蚀强度的增加植被覆盖减少,土壤有机质和碱解氮显著降低.土壤全钾和速效钾含量随着侵蚀强度的增加而显著增加,土壤速效磷随着侵蚀强度的增加没有显著的变化.土壤pH值随着土壤侵蚀强度和土壤深度的增加而显著增加.皮尔逊相关关系分析表明:有机质与碱解氮、全钾和pH显著相关.灰色关联度分析表明:除侵蚀强度对营养元素和pH有显著影响外,坡度对土壤营养元素和pH影响较大;覆盖度对有机质、碱解氮和速效磷影响较大.因此,植被恢复和植被生境的综合治理是红壤侵蚀区生态恢复与重建的有效途径.     

放牧管理模式对高寒草甸鼢鼠鼠丘群落演替的影响

高寒草甸放牧利用下高原鼢鼠(Eospalax baileyi)等危害的发生是草地管理的关键难题,分析放牧管理模式对鼢鼠鼠丘植被群落演替的影响能为草地管理提供重要依据。研究选择划区轮牧(RG)、生长季休牧(GSG)、连续放牧(CG)和禁牧(PG)4种放牧管理模式,以及各模式下不同年限鼠丘(一年(ZM1)、两年(ZM2)、三年(ZM3)和多年鼠丘(ZMM))与对照(CM)草地。分析不同放牧管理模式对鼠丘植被群落特征和生物量等的影响,结果发现:PG和GSG下所有年限鼠丘的植被高度、地上生物量均高于RG和CG;RG和GSG下ZM1和ZM2物种Shannon-wiener指数均高于对照样地物种Shannon-wiener指数。主成分分析表明:RG下地上生物量和物种丰富度指数是影响鼠丘植被群落演替的重要因子,PG下地上生物量、盖度、Shannon-wiener指数和均匀度指数是鼠丘植被群落演替的重要因子,CG下物种丰富度和重要值是影响鼠丘植被群落演替的重要指标,GSG下Shannon-wiener指数、盖度和高度是影响鼠丘植被群落演替的重要指标。可见,不同放牧制度对鼠丘植被群落演替的影响不同,禁牧和生长季休牧管理模式能够较好地恢复鼠丘植被群落演替。     

高原鼢鼠干扰对三江源区高寒草甸群落特征的影响

高原鼢鼠是三江源高寒草甸区域的主要啮齿动物之一.它啃食植物根系,挖掘大量通道,并将挖掘出的土壤堆积于地表,形成覆盖于植物地上部分的裸露土丘,对草地群落特征会产生不同程度的影响.本研究以高原鼢鼠土丘密度表示高原鼢鼠对草地的干扰程度,选取7个不同高原鼢鼠土丘密度的样地,同时选取没有遭受高原鼢鼠干扰的样地作为对照,获得各样地的物种信息及地上、地下生物量,探讨不同高原鼢鼠干扰强度对草地群落的物种组成、物种多样性及群落生产力的影响.结果表明: 随着高原鼢鼠土丘的增加,草地植物优势种群发生由以莎草科和禾本科植物为主向珠牙蓼、鹅绒委陵菜、西伯利亚蓼等杂类草植物为主的转变,群落盖度和高度显著降低;轻度或中度的高原鼢鼠干扰能够提高群落的物种多样性,而群落均匀度指数变化不显著;群落生产力不存在类似中度干扰假说的结果.随高原鼢鼠干扰活动的增强,群落地上、地下及总生物量显著降低,群落生产力大幅度降低.     

放牧管理模式对高原鼢鼠(Eospalax baileyi)鼠丘形态特征的影响

为明晰放牧对高原鼢鼠（Eospalax baileyi）造丘活动的影响，于2019年5月、8月和10月分别对禁牧（No grazing，NG）、生长季休牧（Rest grazing in growing season，RG）、传统放牧（Traditional grazing，TG）和连续放牧（Continuous grazing，CG）4种放牧管理模式样地下高原鼢鼠的新鼠丘（2个月内形成）半径、高度、表面积和体积等进行测定，并分析其表面积、体积与土壤和植被生物量间的关系。结果发现：放牧管理模式显著影响了高原鼢鼠鼠丘形态特征，且具有季节性差异。NG下鼠丘的半径、表面积和体积最大，而CG下鼠丘的体积和表面积显著变小（P<0.05），在8月和10月，鼠丘半径在CG样地显著小于其他3种放牧模式样地（P<0.05）；8月TG下鼠丘高度最高，而5月和10月NG下鼠丘高度最高，鼠丘高度在CG样地显著小于NG样地（P<0.05）。冗余分析2个排序轴几乎全部解释了土壤因子及地下生物量与鼠丘特征之间的关系，但各放牧管理模式下影响因子不同，NG样地的土壤容重（P<0.05）、土壤紧实度（P<0.01）和莎草科植物的地上生物量（P<0.01），RG样地的地下生物量（P<0.01）、土壤紧实度（P<0.01）和豆科植物的地上生物量（P<0.01），TG样地的禾本科和豆科植物的地上生物量（P<0.01），CG样地的土壤水分、地下生生物量、土壤紧实度（P<0.05）和莎草科植物的地上生物量（P<0.01）均显著影响了鼠丘的形态特征。可见，放牧会影响高原鼢鼠的鼠丘形态特征，进而对草地的演替产生不同的影响。     

祁连山东段高原鼢鼠对高寒草甸危害评价

为了客观评价高原鼢鼠(Myospalax baileyi)对高寒草甸的危害程度,在祁连山东段研究了高原鼢鼠不同种群密度与草地质量之间的关系,共设置了3个高原鼢鼠种群密度梯度,调查了3个危害等级变量(鼠丘数、鼠丘面积和鼠丘产草量)和6个生境变量(草地产草量、总盖度、可食牧草产量、植被组成、土壤水分和土壤紧实度),通过One-Way ANOVA检验法研究这些因子与高原鼢鼠危害程度的关系。结果表明:在设置的3个种群密度梯度下,草地产草量、总盖度、可食牧草产量和鼠丘产草量无显著性差异;草地植物群落结构、新鼠丘面积占调查区面积的比例无显著性差异,除高原鼢鼠采食深度(0—20 cm)外,3个种群密度区土壤紧实度无显著性差异,而0—30 cm处土壤水分存在显著性差异,说明本研究中不同高原鼢鼠种群密度区的草地质量没有显著性差异。此外,研究结果表明调查样地大小与危害评价有着密切关系,在高寒草甸区,单个样方调查面积以0.5 hm~2以上为宜。     

Interactive effects of soil-dwelling ants, ant mounds and simulated grazing on local plant community composition

Interactions between aboveground vertebrate herbivores and subterranean yellow meadow ants (Lasius flavus) can drive plant community patterns in grassland ecosystems. Here, we study the relative importance of the presence of ants (L. flavus) and ant mounds under different simulated grazing regimes for biomass production and species composition in plant communities. We set up a greenhouse experiment using intact soil cores with their associated vegetation.We found that plant biomass production in the short term was affected by an interaction between simulated grazing (clipping) and ant mound presence. Clipping homogenized production on and off mounds, while in unclipped situations production was higher off than on mounds. During the experiment, these differences in unclipped situations disappeared, because production on unclipped mounds increased. Plant species richness was on average higher in clipped treatments and patterns did not change significantly over the experimental period. Plant community composition was mainly affected by clipping, which increased the cover of grazing-tolerant plant species. The actual presence of yellow meadow ants did not affect plant community composition and production.We conclude that the interaction between ant mounds and clipping determined plant community composition and biomass production, while the actual presence of ants themselves was not important. Moreover, clipping can overrule effects of ant mounds on biomass production. Only shortly after the cessation of clipping biomass production was affected by ant mound presence, suggesting that only under low intensity clipping ant mounds may become important determining plant production. Therefore, under low intensity grazing ant mounds may drive the formation of small-scale plant patches.     

高原鼠兔挖掘活动对植物种的丰富度和地上生物量的影响

用空间序列代替时间序列的方法,分析了高原鼠兔挖掘形成的鼠丘上和鼠丘间植物群落物种丰富度、物种组成和地上生物量的变化,探讨鼠兔挖掘活动对植物群落的影响。结果表明:多年鼠丘上植物种类丰富度较高,分别比两年鼠丘和对照增加25. 0% 和17. 5% ;多样性指数变化趋势为对照> 多年鼠丘> 两年鼠丘,种的均匀度变化趋势为对照>多年鼠丘> 两年鼠丘;两年鼠丘和多年鼠丘、对照之间群落系数较低,分别为0.346 2和0.285 7,显示了它们在植物种类组成上存在较大差异;地上生物量变化趋势为多年鼠丘> 两年鼠丘> 对照,且多年鼠丘上植物地上生物量显著高于两年鼠丘和对照(F_{多年- 对照}= 13.544 0,F_{多年- 两年}= 11.768 2,P < 0. 05),分别增加了66.3% 和77. 8% 。高原鼠兔的挖掘活动有利于增加物种丰富度和自身的适应性,但就高原鼠兔栖息地植物群落而言,考虑到一定数量当年鼠丘的存在,地上生物量呈下降趋势。     

高原鼢鼠对高寒草甸群落特征及演替的影响

研究结果表明,高原鼢鼠种群密度与植物地上生物量呈极显著的负相关关系,与双子叶植物在地上生物量中所占百分比的数值呈极显著的正相关关系,草地次生植被面积随高原鼢鼠种群密度增加而显著增加,土丘覆盖植物的恢复速率则随高原鼢鼠种群密度增加而显著地降低,植物群落组成的种数与种群密度呈显著的负相关关系,单子叶植物重要值随高原鼢鼠种群密度的增加而显著下降,双子叶直根类植物与高原鼢鼠种群密度不存在显著的相关性,双子     

祁连山东段高原鼢鼠(Eospalax baileyi)土丘空间分布格局及其与环境因子的空间关联性

高原鼢鼠推土造丘行为对高寒草地生态系统的生产和生态功能有重要影响,研究高原鼢鼠土丘空间分布格局及其与环境因子的关系,可以揭示高原鼢鼠栖息地利用和选择规律,为合理控制鼠害及保护草地生物多样性提供科学依据。于2014年8月在祁连山东段选取面积为140m×100m的高原鼢鼠栖息地,消除景观尺度取样带来的气候、地形和土壤的异质性,利用地统计学方法,分析高原鼢鼠土丘的空间分布格局、并揭示其与环境因子中土壤容重、土壤水分、植物地上、地下生物量、根系营养物质含量(可溶性糖、粗蛋白、粗脂肪)以及各功能群丰富度(禾本科、莎草科、杂类草)的空间关系。半方差函数及普通克里格插值表明,高原鼢鼠土丘存在中等程度的空间变异且呈现聚集分布,各环境因子均存在不同程度的空间异质性。交方差函数分析表明,高原鼢鼠分布虽与各环境因子在多种尺度下表现出复杂的空间关联性(正的或负的),但mantel检验发现土壤容重、莎草科丰富度与高原鼢鼠土丘分布呈现显著的负空间关联性,杂类草丰富度和根系粗脂肪含量与高原鼢鼠土丘分布存在显著正空间关联性。综上所述,高原鼢鼠主要栖息利用在土壤疏松、莎草科丰富度较低、杂类草较多和根系粗脂肪含量较高的地方。     

Influence of large termitaria on soil characteristics, soil water regime, and tree leaf shedding pattern in a West African savanna

Termitaria are major sites of functional heterogeneity in tropical ecosystems, through their strong influence on soil characteristics, in particular soil physico-chemical properties and water status. These factors have important consequences on nutrient availability for plants, plant spatial distribution, and vegetation dynamics. However, comprehensive information about the influence of termite-rehandled soil on soil water regime is lacking. In a humid shrubby savanna, we characterized the spatial variations in soil texture, soil structure and maximum soil water content available for plants (AWC max) induced by a large termite mound, at three deepths (0–0.10, 0.20–0.30 and 0.50–0.60 m). In addition, during a three month period at the end of the rainy season, soil water potential was surveyed by matrix sensors located on the termite mound and in the surrounding soil at the same depths and for the 80–90 cm layer. Concurrently, the leaf shedding patterns of two coexisting deciduous shrub species exhibiting contrasted soil water uptake patterns were compared for individuals located on termite mounds and in undisturbed control areas. For all the soil layers studied, clay and silt contents were higher for the mound soil. Total soil clods porosity was higher on the mound than in control areas, particularly in the 0.20-0.60 m layer, and mound soil exhibited a high shrinking/swelling capacity. AWC_max of the 0-0.60 m soil layer was substantially higher on the termite mound (112 mm) than in the surroundings (84 mm). Furthermore, during the beginning of the dry season, soil water potential measured in situ for the 0.20-0.90 m soil layer was higher on the mound than in the control soil. In contrast, soil water potential of the 0-0.10 m soil layer was similar on the mound and in the control soil. In the middle of the dry season, the leaf shedding pattern of Crossopteryx febrifuga shrubs (which have limited access to soil layers below 0.60 m) located on mounds was less pronounced than that of individuals located on control soil. In contrast, the leaf shedding pattern of the shrub Cussonia barteri (which has a good access to deep soil layers) was not influenced by the termite mound. We conclude that in this savanna ecosystem, termite mounds appear as peculiar sites which exhibit improved soil water availability for plants in upper soil layers, and significantly influence aspects of plant function. Implications of these results for understanding and modelling savanna function and dynamics, and particularly competitive interactions between plant species, are discussed.