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商品有机肥对不同坡向退化高寒草甸土壤特性的影响

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草地学报 2024年

作者：徐文印马昀峤柴瑜段成伟把熠晨张静李希来青海大学农牧学院嘉峪关市林业和草原局

为研究有机肥施用量对黄河源区斑块化退化高寒草甸土壤特征的影响，我们在青海省河南蒙古族自治县多松乡阳坡和阴坡样地的斑块化退化高寒草甸，分别设置0 g·m-2（CK），150 g·m-2（M1），450 g·m-2（M2），750 g·m-2（M3），1 050 g... 详细信息

为研究有机肥施用量对黄河源区斑块化退化高寒草甸土壤特征的影响，我们在青海省河南蒙古族自治县多松乡阳坡和阴坡样地的斑块化退化高寒草甸，分别设置0 g·m-2（CK），150 g·m-2（M1），450 g·m-2（M2），750 g·m-2（M3），1 050 g·m-2（M4），1 350 g·m-2（M5）6个商品有机肥施用量梯度，测定土壤养分、微生物生物量、酶活性以及微生物多样性的变化特征，结果表明：（1）阳坡退化高寒草甸土壤呈弱碱性，有机肥不同处理下的土壤理化性质无显著变化。阴坡退化高寒草甸土壤pH值呈中性，土壤有机碳、土壤全氮和土壤全磷含量M4处理较CK处理显著提高。（2）在试验样地中土壤微生物生物量碳、氮、磷含量在有机肥不同施用量下无显著变化。（3）阳坡样地土壤β-1，4-葡萄糖苷酶在M5处理下达到最大值。通过灰色关联度综合分析得出在阳坡样地最佳商品有机肥施用量为450 g·m-2，阴坡样地有机肥最佳施用量为1 050 g·m-2，该用量在恢复斑块化退化高寒草甸土壤理化性质、酶活性和微生物多样性方面具有明显的效果。

关键词：有机肥高寒草甸土壤理化性质土壤微生物生物量土壤酶活性微生物多样性灰色关联度

施肥和补播对不同坡向斑块化退化高寒草甸生物量和物种多样性的影响

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中国草地学报 2024年第5期46卷 1-13页

作者：李希来马昀峤段成伟柴瑜徐文印青海大学农牧学院青海西宁810016 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016

探索黄河源区斑块化退化高寒草甸有效的人工修复措施,对促进退化高寒草甸生态修复具有重要意义。本研究通过设置不同有机肥施用量与不同禾草补播量的交互处理试验,分析斑块化退化高寒草甸不同坡向草地生物量和物种多样性的变化特征,以... 详细信息

探索黄河源区斑块化退化高寒草甸有效的人工修复措施,对促进退化高寒草甸生态修复具有重要意义。本研究通过设置不同有机肥施用量与不同禾草补播量的交互处理试验,分析斑块化退化高寒草甸不同坡向草地生物量和物种多样性的变化特征,以期筛选出适合该地区有效恢复的施肥量与补播量的最优组合。结果表明:(1)施肥和补播处理均可提升斑块化退化高寒草甸植物地上和地下生物量,但对植物物种多样性的促进效果不明显;(2)施肥和补播处理对草地生物量和多样性的影响因阳坡和阴坡坡向不同而存在差异;(3)分布在阳坡滩地的斑块化退化高寒草甸适宜修复措施为添加有机肥150 g/m^(2)+补播牧草(垂穗披碱草0.75 g/m^(2)+青海中华羊茅0.375 g/m^(2)+青海冷地早熟禾0.375 g/m^(2)),阴坡滩地适宜修复措施为补播垂穗披碱草1.5 g/m^(2)+青海中华羊茅0.75 g/m^(2)+青海冷地早熟禾0.75 g/m^(2);(4)在斑块化退化高寒草甸修复过程中,阳坡和阴坡草地的生物量与物种多样性之间总体呈现相反的关联性。研究结果表明斑块化退化高寒草甸的生态修复需要考虑坡向环境的影响。

关键词：高寒草甸斑块化退化坡向生态修复物种多样性草地生物量

黄河源区高寒草甸裸露斑块的形成机理与生态修复关键限制因子研究

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生态学报 2024年

作者：段成伟李希来李成一杨鹏年柴瑜徐文印青海大学农牧学院青海大学高原生态与农业国家重点实验室

为探讨黄河源区斑块化退化高寒草甸可持续恢复技术，本文通过野外调查和室内盆栽验证试验相结合的方法研究了黄河源区健康草甸和高原鼠兔（Ochotona curzoniae）引起的退化斑块土壤质地组成，以及室内盆栽植物地上生物量和土壤特征等关... 详细信息

为探讨黄河源区斑块化退化高寒草甸可持续恢复技术，本文通过野外调查和室内盆栽验证试验相结合的方法研究了黄河源区健康草甸和高原鼠兔（Ochotona curzoniae）引起的退化斑块土壤质地组成，以及室内盆栽植物地上生物量和土壤特征等关键因子的变化规律，阐明了黄河源区高寒草甸裸露斑块的形成机理与生态修复关键限制因子。结果表明：健康草甸主要由土壤颗粒、根系和石块三部分组成。各组分单位重量占比从大到小依次为土壤颗粒（0.65±0.013）、根系（0.11±0.003）和石块（0.02±0.001）。各组分单位体积占比从大到小依次为根系（0.62±0.003）、土壤颗粒（0.30±0.004）和石块（0.06±0.002）。不同退化斑块间土壤质地组成（砂粒、粉粒和黏粒）差异均不显著（P>0.05）。高寒草甸的破碎化，导致草甸根系死亡，斑块土壤颗粒自然沉降形成裸露斑块。室内花盆裸露斑块土壤镇压处理可显著提高植物地上生物量（P<0.05）。土壤湿度、蓄水量、容重、电导率、紧实度、粘聚力和根-土-石块复合体抗剪强度随花盆土壤镇压深度的增加而显著增加（P<0.05）。土壤水分是影响高原鼠兔扰动形成不同退化斑块生态修复的关键限制因子。裸露斑块通过镇压显著增加土壤蓄水量（P<0.05）。研究结果表明，人工撒施有机肥和补播牧草后，不同退化斑块生态修复有效镇压深度控制在10—15 cm，补播的禾本科牧草能顺利发芽并出苗，植物生长表现最好。

关键词：高寒草甸斑块化退化裸露斑块土壤镇压生态修复

施肥和控鼠对黄河源区斑块化退化高寒草甸植被特征及植物化学计量的影响

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西北农业学报 2023年第11期32卷 1767-1776页

作者：徐文印苏乐乐秦燕李希来青海大学农牧学院西宁810016 青海大学畜牧兽医科学院西宁810016

为探讨施肥和控鼠对黄河源区斑块化退化高寒草甸植被和植物化学计量特征的影响,以青藏高原东缘高寒草甸为研究对象,通过比较施肥、施肥+控鼠处理下退化草地的植物生物量、群落结构、多样性和植物化学元素等指标,分析不同恢复措施对退化... 详细信息

为探讨施肥和控鼠对黄河源区斑块化退化高寒草甸植被和植物化学计量特征的影响,以青藏高原东缘高寒草甸为研究对象,通过比较施肥、施肥+控鼠处理下退化草地的植物生物量、群落结构、多样性和植物化学元素等指标,分析不同恢复措施对退化草地植物群落的影响。结果表明:施肥和施肥+控鼠处理均提高黄河源区斑块化退化高寒草甸中禾本科植物的重要值。施肥+控鼠处理显著提高植物Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Margalef指数。施肥处理显著增加植物氮和磷含量,显著降低植物地上部分C∶N、C∶P和N∶P,及其地下部分C∶N。施肥+控鼠处理与CK相比植物地下部分C∶P、N∶P均显著下降。研究表明施肥+控鼠处理更有利于黄河源区斑块化退化高寒草甸草地恢复。

关键词：施肥控鼠生物多样性化学计量特征草地恢复

施肥和控鼠对退化高寒草甸植物-土壤-微生物碳氮磷化学计量特征的影响

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中国草地学报 2023年第1期45卷 12-22页

作者：柴瑜李希来马盼盼徐文印段成伟青海大学农牧学院青海西宁810016

以黄河源区斑块化退化高寒草甸为研究对象,通过测定施肥、施肥+控鼠两种修复措施下草地植物、土壤和微生物生物量碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比,揭示在斑块化退化高寒草甸恢复过程中植物-土壤-微生物之间的生态化学计量特征及... 详细信息

以黄河源区斑块化退化高寒草甸为研究对象,通过测定施肥、施肥+控鼠两种修复措施下草地植物、土壤和微生物生物量碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比,揭示在斑块化退化高寒草甸恢复过程中植物-土壤-微生物之间的生态化学计量特征及相互关系,为退化草地的快速恢复提供理论指导。结果表明:施肥+控鼠修复措施显著增加植物地上部分C、N含量和土壤有机碳(SOC)、全氮(STN)含量以及土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)含量,与对照相比分别增加1.02%、20.77%、32.69%、8.81%、340.97%、316.20%、53.49%、209.94%,同时显著降低植物地下部分C含量以及地上部分C/P,且植物地上和地下部分N/P均小于14,表明退化草地短期恢复过程中植物生长主要受N限制。退化草地恢复过程中植物C、C/P和土壤MBC、MBC/MBN对土壤环境变化反映敏感,内稳态模型方程拟合结果均显著(P<0.05),1/H分别为0.0594、-0.7676、-0.4746、-0.7340、3.4729、1.4542,且土壤微生物的敏感程度高于植物。斑块化退化高寒草甸恢复过程中植物、土壤和微生物生物量C、N、P及其生态化学计量比共同影响群落植物多样性和生物量的变化,地上植物化学计量特征对植物多样性和生产力的影响大于土壤和微生物。

关键词：退化高寒草甸生态化学计量特征养分限制内稳态土壤微生物

黄河源流域单元退化高寒草甸空间分布及其对土壤理化性质的响应

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草地学报 2022年第3期30卷 503-512页

作者：张宇鹏吴笑天李希来徐文印董心普王苑张辉青海大学农牧学院青海西宁810016 青海省自然资源综合调查监测院青海西宁810001 青海省地理空间和自然资源大数据中心青海西宁810001

为探究黄河源流域单元高寒草甸退化关键驱动因子,本研究通过地理信息技术和原位土壤采样分析土壤理化性质对退化高寒草甸分布的影响。结果表明:黄河源退化高寒草甸合计14239.47 km^(2),主要分布于流域单元中0~7°“滩地-阶地”区域;流... 详细信息

为探究黄河源流域单元高寒草甸退化关键驱动因子,本研究通过地理信息技术和原位土壤采样分析土壤理化性质对退化高寒草甸分布的影响。结果表明:黄河源退化高寒草甸合计14239.47 km^(2),主要分布于流域单元中0~7°“滩地-阶地”区域;流域单元坡面土层厚度由坡顶到坡麓逐渐增厚,阶地区域土壤平均厚度151.67 cm,显著高于其它区域;同一区域中土壤水分与养分含量由土壤表层到底层逐步降低,土壤pH值则逐步增大;除土壤水分与硝态氮,土壤养分在“滩地-阶地”区域含量均最高;在过度放牧与啮齿动物活动背景下,流域单元中土壤水分含量是影响退化高寒草甸分布的重要因素。

关键词：流域单元土壤性质高寒草甸空间差异

不同修复措施对黄河源退化高寒草甸植物群落与土壤养分的影响

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生态学报 2022年第18期42卷 7652-7662页

作者：段成伟李希来柴瑜徐文印苏乐乐马盼盼杨鑫光青海大学农牧学院西宁810016 青海民族大学生态环境与资源学院西宁810007

为了揭示退化高寒草甸逆向转变的驱动因子,通过野外调查和室内分析相结合的方法探究了黄河源不同修复措施(施有机肥F、免耕补播N、施有机肥+免耕补播FN)处理高寒草甸植物群落特征、土壤理化性质和两者相关性的变化规律,阐明不同修复措... 详细信息

为了揭示退化高寒草甸逆向转变的驱动因子,通过野外调查和室内分析相结合的方法探究了黄河源不同修复措施(施有机肥F、免耕补播N、施有机肥+免耕补播FN)处理高寒草甸植物群落特征、土壤理化性质和两者相关性的变化规律,阐明不同修复措施对黄河源退化高寒草甸植物群落与土壤养分的影响。结果表明:免耕补播显著增加草甸物种丰富度指数(P<0.05);施有机肥+免耕补播显著增加草甸植物盖度、总生物量、Shannon Wiener多样性指数和Pielous均匀度指数(P<0.05)。不同人工修复后草甸植物功能群地上、地下生物量变化趋势基本一致(除豆科)。和对照相比,莎草科,杂类草地上和地下生物量含量在N、FN处理分别降低83.04%、73.86%、30.43%、92.37%和96.51%、84.09%、85.68%、95.36%;禾本科地上和地下生物量含量在F、N和FN处理分别增加7.29%、23.45%、17.93%和6.04%、4.03%、10.52%;豆科地上生物量含量基本保持不变,地下生物量含量在F、N和FN处理分别降低24.43%、82.19%和42.61%。F显著增加土壤有机碳含量(P=0.033);N显著降低土壤NO~--N含量(P=0.009);FN显著降低土壤pH和增加土壤速效磷含量(P=0.024);F和FN显著增加土壤含水量(P=0.000),N则显著降低土壤含水量(P=0.000);F显著降低土壤容重(P=0.018)。相关性分析表明植物Shannon Wiener多样性和Pielous均匀度与土壤速效磷含量呈显著正相关(P=0.037;P=0.033),土壤有机碳和含水量与总生物量呈显著正相关(P=0.027;P=0.032),pH与盖度呈显著负相关(P=0.049)。冗余度分析结果表明土壤有机碳含量和含水量显著影响了植物群落结构特征,解释率分别为30.3%和19.7%。研究结果表明,因地制宜进行退化高寒草甸施有机肥+免耕补播修复措施,能够明显提高草地生产力,改善草甸植物群落及其土壤养分和水分环境。

关键词：高寒草甸植物群落土壤养分施有机肥免耕补播恢复措施

有机肥施用量对黄河源不同坡向退化高寒草甸土壤团聚体及有机碳的影响

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草地学报 2022年第7期30卷 1613-1620页

作者：柴瑜李希来于金峰益西卓玛宋娴马盼盼段成伟徐文印青海大学农牧学院青海西宁810016

为研究短期内有机肥不同施用量对退化高寒草甸土壤团聚体的影响,以黄河源区退化高寒草甸为研究对象,研究不同有机肥施用量0 kg·m^(-2)(CK),0.15 kg·m^(-2)(M1),0.45 kg·m^(^(-2))(M2),0.75 kg·m^(-2)(M3),1.05 kg·m^(-2)(M4),1.35 kg·m^(-2)(M5)下土壤团聚体稳定性及有机碳含量的变化规律,为探讨青藏高原退化高寒草甸恢复过程中有机肥的最适施肥量提供理论依据。结果表明:土壤团聚体的几何平均直径(Geometric mean diameter,GMD)、平均重量直径(Mean weight diameter,MWD)呈现减少-增加-减少的趋势,在有机肥施用量为0.75 kg·m^(-2)(M3)时达到最大值。阴坡样地MWD和GMD高于相同处理的阳坡样地。土壤团聚体有机碳含量随着有机肥的施加呈现增长趋势,适量施用有机肥能够增加土壤大团聚体有机碳的含量。阴坡和阳坡不同施肥处理下>0.25 mm的大团聚体对有机碳的贡献率均为最高。

关键词：黄河源高寒草甸有机肥土壤团聚体土壤团聚体有机碳

人工修复措施对退化高寒草甸土壤养分及酶活性的影响

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西北农业学报 2022年第4期31卷 431-440页

作者：段成伟李希来马盼盼徐文印柴瑜苏乐乐杨鑫光青海大学农牧学院西宁810016 青海民族大学生态环境与资源学院西宁810007

探明人工修复过程中土壤养分和酶的变化趋势及其特征,对理解退化草地土壤环境快速恢复有重要意义。以青藏高原高寒草甸4种不同人工修复(对照、施肥、免耕补播、施肥+免耕补播)草地为研究对象,通过室内土壤样品分析人工修复后土壤养分含... 详细信息

探明人工修复过程中土壤养分和酶的变化趋势及其特征,对理解退化草地土壤环境快速恢复有重要意义。以青藏高原高寒草甸4种不同人工修复(对照、施肥、免耕补播、施肥+免耕补播)草地为研究对象,通过室内土壤样品分析人工修复后土壤养分含量和养分循环相关酶活性变化,并对土壤养分和酶活性进行相关分析及主成分分析。结果表明,施肥显著提高土壤有机碳和氨态氮含量;免耕补播显著降低土壤硝态氮含量和N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活性;施肥+免耕补播则对土壤pH和速效磷含量影响显著,土壤更趋于中性,速效磷含量增加。相关性分析表明土壤酶受有机碳和硝态氮的影响显著。主成分分析表明,在不同人工修复措施下,施肥+免耕补播对亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶酶活性及速效磷含量的维持贡献较大,而单施肥对有机碳和氨态氮含量贡献较大。因此,“施有机肥+免耕补播”对土壤养分的恢复和酶活性的提高具有重要意义。

关键词：高寒草甸人工修复措施土壤养分土壤酶