退化荒漠草原三种丛生植物土壤物质沉积与富集特征

论文摘要

短花针茅（Stipa breviflora）、猫头刺（Oxytropis aciphylla Ledeb）和老瓜头（Cynanchum komarovii Al.Iljinski）是荒漠草原退化草地常见的三种植物,且在放牧干扰下可以稳定存在并维持其种群的相对优势。这三类丛生植物构成了此类草地群落的骨架,也是放牧干扰下草地相对稳定的植被基础。土壤是决定植物分布格局的基础因素,同时植物也会影响土壤内在属性和过程,两者之间存在明显的互馈作用关系;而浅层土壤则是植物和土壤过程交互作用的集中区和关键区。研究三种典型丛生植物小尺度（植丛内外）浅层土壤物质沉积与富集的空间分布格局,有助于荒漠草原退化草地稳定性维持机制的深入认识。本研究以自由放牧草地为对象,围栏封育草地为对照,研究了短花针茅、猫头刺、老瓜头植丛内外浅层（0-14ccm）土壤的机械组成、有机碳（SOC）和全氮（TN）,分析了土壤物质沉积与富集特征。主要研究结果如下:整体土层而言,围封使短花针茅和猫头刺植丛土壤粘粒分别显著增高16.69%和46.33%,砂粒显著降低13.40%和36.99%,粉粒显著降低3.50%和9.34%,使短花针茅植丛SOC显著增高0.57%（P<0.05）,SOC与粘粒的变化同步;围封并未显著改变老瓜头植丛土壤机械组成、SOC和TN的整体分布格局（P>0.05）。放牧干扰仅显著增高了老瓜头TN的富集率“E”值（P<0.05）。2cm精细分层下土壤物质沉积,（1）短花针茅植丛围封区粘粒递增,放牧区则0-12cm 土层通体稳定,12-14cm 土层含量显著增高,砂粒围封区递减,放牧区先增后减趋势;放牧区SOC 0-2cm土层表聚型突出,植丛的存在在此条件下反而有利于植丛内TN中间土层含量增高。（2）土层变化并没有影响猫头刺植丛土壤机械组成、SOC和TN的分布;随土层加深,围封区颗粒组分的变化深度在0-6cm 土层,放牧区则在8cm 土层以下,尤其是植丛外;SOC表聚型突出,TN则在放牧干扰下表聚型突出。（3）围封显著改变了下老瓜头土层土壤粘粒和粉粒含量分布,粘粒显著降低,粉粒显著增高（P<0.05）,且对土壤砂粒、SOC和TN都无显著影响（P>0.05）;随土层加深,粘粒表现出随土层加深含量持续渐变增高的趋势,粉粒与砂粒表现出持续渐变降低的趋势,且相对于围栏区变化趋势较小。2cm精细分层下土壤物质富集,（1）围封条件下植丛的存在并没有起到抑制土壤退化的作用,反而有利于2-12cm 土层土壤砂粒含量的提高,围栏封育确实推动了短花针茅植丛对SOC的表聚型富集,在放牧干扰下土层深度对SOC富集的无显著影响（P>0.05）;TN则在围封条件下较为稳定,在放牧干扰下4-8 土层“E”值显著降低（P<0.05）。（2）围封区植丛的存在对猫头刺植丛土壤机械组成的富集无显著作用（P>0.05）;反而在放牧干扰下,土壤粘粒组分,随土层加深“E”值降低。植丛的存在确实起到有效富集SOC含量的作用;两种草地利用方式下,土层的变化对“E”值的影响变化趋势明显不同,尤其是8cm 土层以下,围封区先增后减,放牧区相反变化趋势。（3）围封区老瓜头植丛仅在个别土层土壤机械组成的富集率“E”值有所差异,但都未达到显著水平（P>0.05）;反而在放牧区植丛的存在有利于老瓜头植丛表层土壤细颗粒物质的富集。SOC围封区相对富集作用强于放牧区,但都未达到显著水平（P>0.05）;TN的富集在放牧干扰下“E”值呈先增大后减小趋势,在4-6cm 土层“E”值最大。对上述研究结果进行总结,得到如下结论:在围封和放牧两种草地利用方式下三种植物对土壤的影响明显不同。放牧和围封条件下老瓜头土壤机械组成无明显差异,猫头刺和短花针茅土壤机械组成差异显著,尤其是猫头刺植丛,生长区粘粒成分差值达40%左右。粘粒的提高SOC也同步提高,但对TN无显著影响。植丛对SOC和TN富集具有明显的物种差异性。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 苗翻

导师: 杨新国

关键词: 短花针茅,猫头刺,老瓜头,土壤沉积,土壤富集

来源: 宁夏大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,畜牧与动物医学

单位: 宁夏大学

基金: 国家自然科学基金“旱化成龄柠条补偿生长与土壤水分的平衡调节机制”(批准号:31460161),宁夏大学一流学科建设项目(项目号:NXYLXK2017B06),宁夏大学西部一流大学重点实验建设专项(项目号:GZXM2017001)

分类号: S812.2

DOI: 10.27257/d.cnki.gnxhc.2019.000239

总页数: 67

文件大小: 7760K

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