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封育对蒿类荒漠草地土壤有机碳及土壤微生物生物量生态化学计量特征的影响

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草业学报 2023年第6期32卷 58-70页

作者：李思媛崔雨萱孙宗玖刘慧霞冶华薇新疆农业大学草业学院新疆乌鲁木齐830052 西部干旱区草地资源与生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆草地资源与生态自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830052

为了厘清封育过程中退化荒漠草地土壤微生物生物量生态化学计量学特征、土壤有机碳积累特征及其关系,对天山北坡新源县、博乐市、玛纳斯县、呼图壁县、奇台县封育4~7年的蒿类荒漠草地0~50 cm土层土壤有机碳(SOC)、土壤微生物生物量碳(M... 详细信息

为了厘清封育过程中退化荒漠草地土壤微生物生物量生态化学计量学特征、土壤有机碳积累特征及其关系,对天山北坡新源县、博乐市、玛纳斯县、呼图壁县、奇台县封育4~7年的蒿类荒漠草地0~50 cm土层土壤有机碳(SOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)含量及其化学计量比进行了分析,并用结构方程模型解析了SOC与土壤MBC、MBN、MBP及其化学计量比间的关系。结果表明:1)封育后0~50 cm土层蒿类荒漠草地SOC含量较对照显著降低15.52%(P蒿类荒漠草地土壤微生物生物量生态化学计量特征影响不显著,且MBN是影响土壤有机碳积累的主要因素。

关键词：蒿类荒漠土壤有机碳土壤微生物生物量化学计量特征封育

围栏封育对蒿类荒漠植物-土壤碳氮磷化学计量特征的影响

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中国农业科技导报 2023年第3期25卷 178-187页

作者：聂婷婷董乙强杨合龙阿斯太肯·居力海提周时杰安沙舟新疆农业大学草业学院乌鲁木齐830052 新疆农业大学新疆草地资源与生态自治区重点实验室乌鲁木齐830052 新疆农业大学西部干旱区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

为明确蒿类荒漠植物茎、叶、根和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征对围栏封育的响应规律,对封育区(2年)和放牧区荒漠草地植被及其土壤C、N、P含量进行测定分析。结果表明,与放牧区相比,短期封育对蒿类荒漠植物群落茎、叶和... 详细信息

为明确蒿类荒漠植物茎、叶、根和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征对围栏封育的响应规律,对封育区(2年)和放牧区荒漠草地植被及其土壤C、N、P含量进行测定分析。结果表明,与放牧区相比,短期封育对蒿类荒漠植物群落茎、叶和根系C、N和P含量影响不显著,而植物群落茎氮磷比(N∶P)显著降低14.27%。封育区20—30 cm土层中的根系C含量、碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)相较于放牧区显著增加45.00%、80.72%、41.58%;而30—50 cm根系的N含量、N∶P显著降低21.81%、37.56%,但P含量显著增加22.22%;50—70 cm根系C∶N也显著增加64.53%。与放牧区相比,短期封育后0—5 cm土壤N显著降低36.76%;5—10 cm土壤N和P含量分别显著降低37.34%和25.35%;50—70 cm土壤P含量显著降低12.5%。此外,封育区20—30 cm土壤C∶P和10—20 cm土壤N∶P显著降低36.93%和23.45%。因此,短期封育没有达到植被、土壤恢复的效果,应加长封育年限,采取添加磷肥等综合措施促进退化草地的恢复。

关键词：围栏封育蒿类荒漠植被养分土壤养分化学计量特征

天山北坡蒿类荒漠植物群落数量特征及其多样性

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新疆农业科学 2023年第9期60卷 2298-2305页

作者：周时杰董乙强阿斯太肯·居力海提聂婷婷姜安静安沙舟新疆农业大学草业学院乌鲁木齐830052 新疆草地资源与生态自治区重点实验室/西部干旱区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

【目的】研究天山北坡蒿类荒漠植物群落数量特征及多样性变化规律,分析不同地区植物群落数量特征及多样性的差异,为该类荒漠草地的科学经营管理提供理论依据。【方法】采用野外调查取样方法,调查分析天山北坡西段、中段和东段蒿类荒漠... 详细信息

【目的】研究天山北坡蒿类荒漠植物群落数量特征及多样性变化规律,分析不同地区植物群落数量特征及多样性的差异,为该类荒漠草地的科学经营管理提供理论依据。【方法】采用野外调查取样方法,调查分析天山北坡西段、中段和东段蒿类荒漠草地植物群落特征。【结果】(1)从天山北坡西段到东段,半灌木生物量呈逐渐增加趋势,且东段比西段显著高了266.51%(P类短生植物在数量特征上均在中段呈现最大值。(2)植物群落高度、盖度、密度和生物量由西向东均呈先增后降的趋势,在中段达到最大值。Patrick丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener物种多样性指数在空间上均表现为由西向东呈先增后降的变化趋势,而Pielou均匀度指数由西向东呈逐渐降低趋势。(3)天山北坡不同区域草地之间植物群落数量特征与多样性的相关性各有差异,蒿类荒漠草地群落盖度、密度和生物量对植物多样性呈正相关,而植物高度对植物多样性呈负相关。(4)引起蒿类荒漠植物群落空间变异的主要影响因素是海拔、土壤有机碳、年均温度。【结论】天山北坡蒿类荒漠植物群落数量特征及其多样性在空间上由西向东呈现出先增后降的趋势,且海拔、土壤有机碳和年均温度是影响植物群落组成和多样性的最主要环境因子。

关键词：蒿类荒漠植被特征植物多样性

禁牧对不同气候区蒿类荒漠植被和土壤养分及化学计量特征的影响

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干旱区资源与环境 2021年第11期35卷 157-164页

作者：阿斯太肯·居力海提董乙强李靖安沙舟新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052 新疆草地资源与生态自治区重点实验室乌鲁木齐830052 西部干旱区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

为探究不同气候区荒漠植被和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量特征对禁牧的响应规律,以新疆半干旱区和干旱区的蒿类荒漠草地为研究对象,采取野外取样与室内分析相结合的方法,对禁牧区(6a)和自由放牧区荒漠草地植被和土壤C、N、P... 详细信息

为探究不同气候区荒漠植被和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量特征对禁牧的响应规律,以新疆半干旱区和干旱区的蒿类荒漠草地为研究对象,采取野外取样与室内分析相结合的方法,对禁牧区(6a)和自由放牧区荒漠草地植被和土壤C、N、P及其化学计量特征进行测定分析。结果表明:1)干旱区蒿类荒漠草地禁牧后茎C含量增加14.3%,C/P及N/P分别增加55.7%和41.1%;且在禁牧区土壤C、N、P含量上,与放牧区相比,有一定增加趋势。2)半干旱区蒿类荒漠草地禁牧后5~70cm土层中,地下根系N含量呈显著下降趋势(P蒿类荒漠禁牧后0~70cm土层土壤C和N含量分别显著降低了25.9%~45.6%和36.9%~50.6%(P荒漠草地植被和土壤的养分恢复具有一定的促进作用,但对半干旱区荒漠植被和土壤养分含量具有抑制作用,揭示出区域间气候条件差异能显著影响禁牧效果,因此在退化荒漠修复时应因地制宜,并采取综合培育措施。

关键词：禁牧不同气候区植被和土壤养分化学计量特征蒿类荒漠

短期封育对蒿类荒漠草地现存生物量及植物群落多样性的影响

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草业学报 2020年第12期29卷 17-26页

作者：崔雨萱孙宗玖刘慧霞董乙强新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 新疆草地资源与生态自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830052 西部干旱区草地资源与生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830052

为明确荒漠草地植物群落特征对短期封育的适应情况,采用成对试验设计,研究短期封育对天山北坡不同区域蒿类荒漠草地地上活体生物量、凋落物生物量、地下生物量及其植物群落多样性的影响。结果表明:封育后新源、玛纳斯、呼图壁、奇台等... 详细信息

为明确荒漠草地植物群落特征对短期封育的适应情况,采用成对试验设计,研究短期封育对天山北坡不同区域蒿类荒漠草地地上活体生物量、凋落物生物量、地下生物量及其植物群落多样性的影响。结果表明:封育后新源、玛纳斯、呼图壁、奇台等地的蒿类荒漠草地地上活体生物量较放牧区(CK)分别显著增加98.91%、65.99%、246.66%、91.91%,而博乐的变化不显著。封育后半灌木地上活体生物量较CK显著提高65.56%~265.47%,而多年生草本、一年生草本类因所处样地差异而有所不同。封育促进蒿类荒漠草地地下生物量的积累,仅博乐、呼图壁样地较CK显著增加65.16%~151.89%,且主要集中在0~5 cm,但封育对所有样地凋落物生物量的积累影响不显著。封育后博乐样地Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数较CK分别显著增加15.12%、14.88%、11.54%;新源样地Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数较CK分别显著降低62.12%、64.54%、58.02%、34.81%;玛纳斯样地的Patrick指数较CK显著降低32.48%,而Pielou指数较CK显著增加21.90%;呼图壁样地的Shannon-Wiener指数、Simpson指数较CK分别显著降低73.21%、68.69%;而奇台样地的群落多样性没有显著影响。总体看,短期封育利于退化蒿类荒漠草地生物量的积累,而对植物群落多样性的影响因地区不同而不同。

关键词：短期封育蒿类荒漠生物量物种多样性植物功能群天山北坡

封育年限对蒿类荒漠土壤有机碳组分及其碳、氮特征的影响

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草业科学 2016年第4期33卷 564-572页

作者：杨静孙宗玖杨合龙董乙强新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 新疆草地资源与生态自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830052

为探明封育条件下草地土壤有机碳组分的响应规律,研究了不同封育年限(0、1、6、9年)对伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠土壤颗粒碳(POC)、颗粒氮(PON)、轻组碳(LFOC)、轻组氮(LFON)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)... 详细信息

为探明封育条件下草地土壤有机碳组分的响应规律,研究了不同封育年限(0、1、6、9年)对伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠土壤颗粒碳(POC)、颗粒氮(PON)、轻组碳(LFOC)、轻组氮(LFON)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)的影响。结果表明,伊犁绢蒿荒漠0-5、5-10cm土层POC、PON、LFOC、LFON含量均随封育年限的增加呈先下降再上升趋势,封育6年最低,且仅0-5cm土层显著低于对照和封育9年处理(P0.05);0-30cm土层MBC、MBN含量随封育年限增加基本呈先降再升趋势,封育1年最低,且除5-10cm土层MBC外,均显著低于封育9年处理;POC、PON、LFOC、LFON、MBC、MBN间呈显著正相关(P<0.05),且PON能够较好地反映土壤质量变化。总之,0-5cm土层土壤有机碳组分碳、氮含量对封育的响应较为敏感,且土壤MBC、MBN较POC、PON、LFOC、LFON在土壤中的反应更为迅速。

关键词：围栏年限蒿类荒漠颗粒有机质轻组有机质土壤微生物生物量

短期禁牧对天山北坡蒿类荒漠群落特征及其稳定性的影响

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草业科学 2018年第5期35卷 996-1003页

作者：董乙强孙宗玖安沙舟阿依敏.波拉提杨娇李坤新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830052

本研究以天山北坡蒿类荒漠为研究对象,采用野外调查取样的方法,探讨不同区域荒漠围栏内外群落特征和物种多样性对禁牧的响应规律,分析禁牧对生态系统稳定性的影响。结果表明,1)禁牧能改变荒漠植被功能群结构,禁牧后不同生态经济类群群... 详细信息

本研究以天山北坡蒿类荒漠为研究对象,采用野外调查取样的方法,探讨不同区域荒漠围栏内外群落特征和物种多样性对禁牧的响应规律,分析禁牧对生态系统稳定性的影响。结果表明,1)禁牧能改变荒漠植被功能群结构,禁牧后不同生态经济类群群落盖度和生物量分别上升40.2%~57.0%和44.4%~81.0%;2)荒漠群落物种多样性指数对短期禁牧的响应较小,但从区域上看,玛纳斯荒漠放牧区Patrick丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数比博乐和奇台显著高16.7%~20.0%,而禁牧区Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数高了8.6%~17.7%;3)短期禁牧有利于荒漠群落稳定性的维持,且稳定性可能与禁牧年限和生态环境的变化均有一定的关系。因此,短期禁牧能显著提高荒漠草地生产力,有利于群落物种多样性和群落稳定性的维持。

关键词：禁牧蒿类荒漠植被特征物种多样性稳定性

封育对蒿类荒漠草地土壤有机碳及土壤细菌多样性的影响

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封育对蒿类荒漠草地土壤有机碳及土壤细菌多样性的影响

作者：崔雨萱新疆农业大学

学位级别：硕士

本文采用成对试验设计,通过对新疆天山北坡(新源县、博乐市、玛纳斯县、呼图壁县和奇台县)蒿类荒漠草地土壤有机碳及土壤细菌多样性的测定,从区域尺度上明确其对封育响应的一般规律;利用相关性分析、RDA冗余分析和结构方程(SEM)等统计方... 详细信息

本文采用成对试验设计,通过对新疆天山北坡(新源县、博乐市、玛纳斯县、呼图壁县和奇台县)蒿类荒漠草地土壤有机碳及土壤细菌多样性的测定,从区域尺度上明确其对封育响应的一般规律;利用相关性分析、RDA冗余分析和结构方程(SEM)等统计方法,探讨植物群落特征、土壤理化性质及气候因子对土壤有机碳、土壤细菌多样性的调控作用,重点解析封育过程中土壤细菌多样性与土壤有机碳积累间的关系,以期为理解退化蒿类荒漠草地土壤有机碳的恢复提供一定的理论依据。主要结果如下:(1)封育后蒿类荒漠草地地上活体生物量显著增加65.99%～246.66%,地下生物量增加65.56%～151.89%,且主要集中在0-5 cm,但对凋落物生物量的积累影响不显著(P>0.05)。(2)封育后新源样地土壤含水量和全磷含量显著降低33.45%、18.87%,而电导率显著增加347.87%,其他样地无显著变化(P>0.05);封育内外土壤容重、p H值、全氮含量、微生物量碳均无显著变化(P>0.05)。封育后奇台样地微生物量氮和微生物量磷显著降低31.80%和42.05%,呼图壁样地微生物量氮显著增加27.90%,博乐样地微生物量磷显著增加43.02%,而其他样地微生物量氮和磷均变化不显著。(3)封育降低了蒿类荒漠草地0-50 cm土壤有机碳含量及有机碳储量,且各样地表现并不一致。SEM表明,土壤特性对土壤有机碳的直接影响路径系数最大(-0.45),而植被生物量对土壤有机碳的直接影响路径系数最小(0.08)。封育减缓了植被、土壤与有机碳间的转化。(4)蒿类荒漠草地0-10 cm土层细菌优势菌门为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,且封育后细菌数量、多样性指数增降均不显著,但改变了各优势菌门的比例组成。封育后新源样地放线菌门明显增加了17.35%,变形菌门降低了25.42%;玛纳斯样地5-10 cm厚壁菌门明显降低了89.04%。(5)SEM表明,植物生物量对土壤细菌多样性的直接影响路径系数最高(-0.34),而植被多样性对土壤细菌多样性的直接影响路径系数最小(-0.08)。放牧加强了植被、土壤对土壤细菌多样性的直接影响,而封育则降低了植被、土壤对土壤细菌多样性的直接影响,但增加了对土壤细菌多样性的间接影响。(6)SEM表明,在众多因子对有机碳的影响中,土壤特性对有机碳的直接影响最大(-0.97),微生物量次之(0.83)。封育后植被生物量对0-10 cm土壤有机碳的直接影响路径系数为-1.72,而微生物量对土壤有机碳的直接影响路径系数由0.83降为0.32。有机碳与植被多样性和微生物多样性呈负相关,与微生物量和土壤特性呈正相关;封育改变了植被生物量和土壤特性对有机碳的调控。总体而言,封育对蒿类荒漠草地土壤特性、土壤细菌多样性的影响不显著,但封育显著提高其地上生物量及地下生物量,降低了其土壤有机碳含量及储量。SEM表明,封育后土壤有机碳含量降低可能是植物生物量增加导致的,还需进一步验证。

关键词：封育蒿类荒漠土壤有机碳细菌多样性天山北坡 SEM分析

封育对蒿类荒漠草地土壤氮素含量及其组分特征的影响

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水土保持学报 2022年第6期36卷 222-230,240页

作者：哈里·阿力腾别克孙宗玖何盘星刘慧霞新疆农业大学草业学院乌鲁木齐830052 新疆草地资源与生态自治区重点实验室乌鲁木齐830052 西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

为探讨蒿类荒漠草地土壤氮素含量及其组分特征,采用成对试验设计,研究封育对天山北坡不同区域蒿类荒漠草地土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮含量的影响。结果表明:(1)封育后蒿类荒漠草地0—50 cm土层土壤氮密度(0.59~0.79 kg/m^(2))、... 详细信息

为探讨蒿类荒漠草地土壤氮素含量及其组分特征,采用成对试验设计,研究封育对天山北坡不同区域蒿类荒漠草地土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮含量的影响。结果表明:(1)封育后蒿类荒漠草地0—50 cm土层土壤氮密度(0.59~0.79 kg/m^(2))、土壤全氮含量(0.81~1.50 g/kg)、土壤碱解氮含量(19.44~67.49 mg/kg)变化不显著(p>0.05)。(2)封育对蒿类荒漠草地土壤硝态氮含量(6.41~21.26 mg/kg)、铵态氮含量(0.26~2.53 mg/kg)的影响因区域差异而有所不同。封育后巩留、呼图壁样地0—50 cm土层硝态氮含量依次显著降低24.61%,47.25%(p0.05)。(3)蒿类荒漠草地土壤硝态氮、铵态氮含量依次占全氮量的0.27%~3.01%,0.02%~0.42%,且随土壤全氮的增加,有机氮占比增加,而无机氮、硝态氮和铵态氮占比降低。(4)相关分析表明,土壤全氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮与有机碳、全磷呈正相关,与土壤容重、pH、电导率呈负相关,铵态氮与土壤含水量呈正相关,与速效磷呈负相关。偏冗余分析表明,土壤理化因子对土壤氮素影响的主要因子为土壤有机碳和土壤含水量,解释率依次为32.60%,17.90%。研究结果为揭示封育过程中蒿类荒漠草地土壤恢复及养分管理提供科学数据支撑。

关键词：封育蒿类荒漠土壤养分铵态氮硝态氮天山北坡