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围封对南山牧场退化人工草地土壤碳储量的影响

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围封对南山牧场退化人工草地土壤碳储量的影响

作者：何雨晨南京农业大学

学位级别：硕士

提高自然界碳汇功能是缓解气候变化的简单、经济和有效的措施。作为陆地生态系统中最大的碳库—土壤碳库备受关注。草地占地球陆地面积的37%左右,是陆地生态系统重要的碳汇,其在减缓全球变化方面起着关键的作用。但是世界草地均在不同... 详细信息

提高自然界碳汇功能是缓解气候变化的简单、经济和有效的措施。作为陆地生态系统中最大的碳库—土壤碳库备受关注。草地占地球陆地面积的37%左右,是陆地生态系统重要的碳汇,其在减缓全球变化方面起着关键的作用。但是世界草地均在不同程度的退化,严重影响其碳汇功能。我国草地退化也引起政府和科学家们的关注,已经采用围栏封育（以下简称围封）(Enclosure)等措施进行修复,但是对土壤碳含量和储量的影响尚无一致性结论,而且这些研究多数集中在北方天然草地。对于南方退化人工草地研究较少,尽管南方草地面积较小,但是由于其具有良好水热条件,其碳汇潜力也不可忽视。因此,研究围封对南方退化人工草地土壤碳含量和储量的影响,对于指导南方退化人工草地修复和碳汇管理具有重要意义。本研究在南方最大人工草地—南山牧场退化人工草地开展,选取具有代表性的围封半年、1年、3年和6年草地以及与其紧邻的自由放牧（Free grazing）的草地,开展围封对草地土壤碳含量和碳储量影响,并从非生物因子（土壤理化特征）和生物因子（植物群落特征和微生物生物量）两方面探讨影响机制。本论文主要取得了以下三个方面的研究结论:（1）围栏封育提高退化人工草地土壤含水量、p H、NH-N和一些植物生长需要的微量元素Na、Mn和Al含量,但是降低土壤容重、可利用磷（P）、NO-N、Ca和Mg含量。围封对这些理化特征的作用受围封坡向和围封时间的影响。尤其是在北坡,Al离子含量显著高于南坡。首先,围封去除了大型动物践踏对土壤理化特征的影响,例如,降低土壤容重,增加土壤含水量。其次,植物生长的增加也会改变土壤理化特征,例如植物生长会加速对必须养分的吸收,进而降低土壤可利用P、NO-N、Ca和Mg含量,与此同时,增加了一些需求量较低元素Na、Mn和Al的含量。（2）围封显著改变退化草地植物群落特征。与自由放牧相比,围封显著提高植物生物量、地上生物量和地下生物量,这主要是围封后禾本科植物和杂草类植物生长的增加,但是降低了植物丰富度和均匀度。由此可见,围封后植物物种之间竞争被改变,豆科植物竞争降低。这主要是由于围封后禾本科和一些杂草类生长加速,引起资源竞争,例如光合土壤养分等,导致一些植物,例如豆科植物处在竞争的劣势甚至被淘汰。围封虽然增加草地生产力,而且围封时间较长样地效果较好,但是可能会降低草地的品质和稳定性。（3）围封提高退化草地土壤总碳和有机碳,进而增加土壤C:N和C:P比,但是对N:P无显著影响。进一步分析表明,短期（小于等于1年）围封增加土壤总碳和有机碳主要由于围封后植物生物量的增加（植物碳输入调节机制）;而围封时间较长（大于3年）情况下,围封对土壤碳的增加幅度降低甚至无显著影响,这可能是由于土壤养分限制,例如P限制,导致植物生长受到限制,同时增加枯落物分解,导致大量植物输入的碳通过土壤呼吸释放到空气。由此可见,过长时间的围封不利于土壤碳的增加,但是若考虑到地上碳汇,需要进一步研究。综上所述,我们的结果表明,围封会通过改变土壤理化特征和植物群落特征来改变土壤总碳和有机碳的含量,该研究不仅有利于科学认识围栏封育对南方草山草坡土壤碳含量和储量的影响,还为南方草山草坡碳汇科学管理提供理论支撑,对于我国增加土壤碳汇功能早日实现碳达峰和碳中和目标具有重要意义。

关键词：围封退化人工草地土壤碳化学计量特征植物群落

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退化人工草地更新效果观测

草业科学 1998年第3期15卷 55-58,63页

作者：耿文诚云南省种羊场

利用草地建植方法，对１７５．７ｈｍ２退化人工草地进行了更新改良，结果，当年平均干草产量达３５７０ｋｇ／ｈｍ２，比未更新地带提高２０５８ｋｇ／ｈｍ２；播种牧草相对重量６５．９％，未更新地带１５．１％，优势度由重建前的２... 详细信息

利用草地建植方法，对１７５．７ｈｍ２退化人工草地进行了更新改良，结果，当年平均干草产量达３５７０ｋｇ／ｈｍ２，比未更新地带提高２０５８ｋｇ／ｈｍ２；播种牧草相对重量６５．９％，未更新地带１５．１％，优势度由重建前的２７．０％上升至６１．８％。恶性杂草竞争力下降，基本形成白三叶＋黑麦草＋鸭茅＋画眉草＋红三叶＋狗尾草＋白茅＋蒿类的格局。

关键词：草地退化人工草地更新改良效果

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退化人工草地补播改良研究初报

中国草地 1994年第3期16卷 47-49页

作者：白静仁傅林谦张玉发中国农业科学院畜牧研究所

对亚热带中山地区退化人工草地补播改良方法进行的初步试验表明，条、穴、撒等三种补播方式和以多年生黑麦草作为补播草种时其地上生物量为对照的１．９～２．３倍，综合效果以穴播最佳，补播改良还具有省时、省力、节约生产资金等益处。

关键词：播种补播退化人工草地黑麦草

三江源区退化人工草地、“黑土滩”和天然草地植物群落物种多样性

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草地学报 2014年第6期22卷 1171-1178页

作者：张蕊王媛马丽娜桑潮王力郭瑞英汪海波尚占环兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室甘肃兰州730020 兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000 青海省果洛州草原站青海果洛814000

为深入研究人工草地方法在治理青藏高原"黑土滩"的作用,从植物群落物种组成角度分析了三江源区退化的人工草地分别与"黑土滩"退化草地和未退化的天然草地之间的接近程度。结果表明:退化人工草地、"黑土滩"和天然草地中,平均物种数分别是... 详细信息

为深入研究人工草地方法在治理青藏高原"黑土滩"的作用,从植物群落物种组成角度分析了三江源区退化的人工草地分别与"黑土滩"退化草地和未退化的天然草地之间的接近程度。结果表明:退化人工草地、"黑土滩"和天然草地中,平均物种数分别是29,32和35种。退化人工草地中禾本科重要值占群落总量的21%,"黑土滩"中杂类草重要值占群落总量的88.2%,天然草地中禾本科和莎草科的重要值占群落总量的37.4%。草地群落的Shannon-Wiener指数、Simpson优势集中性指数和Pielou均匀度指数都是天然草地>"黑土滩">退化人工草地。Sorensen指数和Jaccard指数表明退化人工草地和"黑土滩"群落的相似性最大,"黑土滩"和天然草地的次之,退化人工和天然草地的相似性最小。退化人工草地中毒杂草比例较"黑土滩"中少10%左右。表明人工草地措施在一定程度上促进了"黑土滩"退化草地植物群落的恢复性演替。

关键词：三江源区 “黑土滩” 退化人工草地植物群落物种多样性

江河源区“黑土型”退化人工草地管理技术研究

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草业科学 2007年第8期24卷 9-15页

作者：董全民马玉寿赵新全青海省畜牧兽医科学院青海西宁810003 中国科学院西北高原生物研究所青海西宁810001

从放牧试验、施肥、毒杂草防除、害鼠防治4个方面研究了江河源区禾草混播人工草地的科学管理。结果表明:混播人工草地的牧草适宜利用率应为40%～60%,施肥、毒杂草防除和害鼠防治能保持混播草地群落的"暂稳态",实现混播人工草地的持续利用。

关键词：江河源区退化人工草地管理技术

改良云贵高原退化红壤人工草地的施肥效应研究

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草原与草坪 2001年第2期21卷 46-48页

作者：文亦芾蒋文兰冉繁军甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070 甘肃省农业厅甘肃兰州730030 甘肃草原生态研究所甘肃兰州730020

通过肥料试验 ,对红壤退化人工草地的合理施肥技术进行了研究。结果表明 :缺磷是导致草地退化的主要养分限制因素 :磷、钾肥配施具有显著的增产作用 ;改良初期氮肥的施用将提高磷肥肥效。

关键词：云贵高原红壤地区退化人工草地合理施肥草地退化

三江源区退化天然草地和人工草地生物量碳密度特征

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自然资源学报 2018年第2期33卷 185-194页

作者：张蕊李飞王媛马丽娜桑潮王力郭瑞英赵学勇尚占环中国科学院西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站乌拉特荒漠草原研究站兰州730000 中国科学院大学北京100049 兰州大学生命科学学院草地农业生态系统国家重点实验室兰州730000 兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室兰州730020

生物量碳密度是生态系统表征碳截存能力的重要功能特征之一。为明晰三江源区高寒草地生物量碳密度特征,选取源区内3个县(玛沁县、甘德县、达日县)的退化天然草地(黑土滩)、退化人工草地、未退化天然草地为研究对象,通过野外调查取样和... 详细信息

生物量碳密度是生态系统表征碳截存能力的重要功能特征之一。为明晰三江源区高寒草地生物量碳密度特征,选取源区内3个县(玛沁县、甘德县、达日县)的退化天然草地(黑土滩)、退化人工草地、未退化天然草地为研究对象,通过野外调查取样和室内分析相结合的方法,对样区地上生物量、根系生物量及其碳密度进行测定与分析。结果表明:"黑土滩"地上生物量高于退化人工草地和天然草地;"黑土滩"活根和死根生物量都低于天然草地和退化人工草地。退化人工草地、"黑土滩"和天然草地的总生物量碳密度分别为719.47、706.57和2 233.09 g/m2。草地退化不仅改变了生态系统的生物量分配,而且改变了地上部分、活根和死根中的碳密度分配比例。退化人工草地和天然草地的活根和死根碳密度占总生物量碳密度的90%以上,"黑土滩"活根和死根碳密度占79.41%。活根碳密度与总生物量碳密度的比值在3种不同草地群落间的变化较地上植被和死根的大,因此,活根碳密度比例可以作为草地退化的敏感指标。

关键词：三江源区退化人工草地 “黑土滩” 天然草地生物量碳密度

封育和灌溉措施对退化碱茅人工草地生长发育及其生物量季节动态的影响

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青海畜牧兽医杂志 2001年第2期31卷 18-19页

作者：杨慧清李晓明尕切江苍生海祁迎林费印霞王启基彭宏春牛东玲青海省海西州草原站德令哈817000 中国科学院西北高原生物研究所

对退化的碱茅人工草地植物生长发育及生物量动态变化的观察测定表明，由于缺水和次生盐渍化而退化的碱茅人工草地在封育和灌溉条件下可得到迅速恢复，植物群落组成主要以碱茅为主；碱茅和群落地上生物量的最大值在８月底；碱茅种群和杂... 详细信息

对退化的碱茅人工草地植物生长发育及生物量动态变化的观察测定表明，由于缺水和次生盐渍化而退化的碱茅人工草地在封育和灌溉条件下可得到迅速恢复，植物群落组成主要以碱茅为主；碱茅和群落地上生物量的最大值在８月底；碱茅种群和杂类草生物量生长速率季节动态具明显的差异；地上生物量与株高呈显著正相关（Ｐ＜０．０５）

关键词：封育灌溉碱茅生长发育生物量季节动态退化人工草地次生盐渍化

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人工草地利用及综合复壮措施的影响

青海草业 2003年第4期12卷 17-18页

作者：可宗党黄燕迭部县草原工作站甘肃迭部747400

用对比试验方法,通过除杂、施肥、灌溉等综合措施,对因杂草侵入,缺水、缺肥,而导致建植草种过早丧失生产性能的"紫花苜蓿———垂穗披碱草"人工草地进行复壮试验。结果表明施肥、灌溉、除杂、补播是较有效的复壮措施,牧草产量分别比对... 详细信息

用对比试验方法,通过除杂、施肥、灌溉等综合措施,对因杂草侵入,缺水、缺肥,而导致建植草种过早丧失生产性能的"紫花苜蓿———垂穗披碱草"人工草地进行复壮试验。结果表明施肥、灌溉、除杂、补播是较有效的复壮措施,牧草产量分别比对照提高3.1倍,2.1倍,2.9倍。

关键词：退化人工草地综合复壮