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为探究全球气候变化导致的青藏高原降水增加对高寒草甸土壤酶活性的影响,本试验根据研究区域近21年植被生长季的年均降水量(W)设置3种增水处理,即增水50％W( +50％W),25％W( +25％)和不增水处理(CK),来研究不同水分添加对青藏高原高寒草甸土壤理化性质和酶活性的影响.结果表明:随着水分添加量的增加,高寒草甸... 相似文献
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黄土塬边坡植被类型对土壤孔隙的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
黄土塬边坡植被建设以固坡为目的,不同植被的土壤孔隙结构有利于增加降水入渗,从而减少坡面产流的水蚀危害。本研究以长武塬黄土塬边坡的侧柏(Platycladus orientalis)林地、沙棘(Hippophae rhamnoides)灌丛、草地和农地4种植被为研究对象,采集0–30 cm的原状土柱,利用CT扫描和图像处理技术,对其土壤孔隙度、孔隙数目、孔隙成圆率和孔隙分形维数进行定量分析,结合土层样品的理化性质,研究影响土壤孔隙结构的主要因素。结果表明,农地、侧柏孔隙的孔径大小分异不大,而草地、沙棘自身根系互动穿插生成的根孔扩展了孔径分布范围,不仅增加了孔隙度和大孔隙数目,也降低了孔隙成圆率。草地、沙棘有利于降水入渗,是固坡的优先选择。土壤有机质、粘粒含量等性质与孔隙参数之间具有极显著(P<0.001)或显著(P<0.05)相关关系,它们的改变对土壤孔隙特征变化和提高蓄水保土能力具有重要影响。 相似文献
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土壤种子库是植被自然更新和恢复的物质基础,对干旱荒漠区生态恢复具有重要意义.本研究以内蒙古乌海周边为研究区,选择典型生境和植被类型,通过样地植被调查、持久和短暂土壤种子库采样、萌发试验、土壤理化性质分析,对土壤种子库特征及其与地上植被和土壤因子的关系进行探讨.结果表明:1)乌海及周边土壤种子库平均密度为217～1547粒·m?2,物种以多年生草本为主,种子库密度随土壤深度的增加呈下降趋势.持久土壤种子库占种子库总密度的17.34％～64.22％,且轻度和中度干扰样地的持久种子库占比达40％以上.2)不同生境和植被类型下的土壤种子库差异较为显著,相近地理环境下的土壤种子库具有一定相似性,但中度干扰下的样地种子库密度和物种多样性要高于周边轻度干扰的样地.3)新星矿区周边土壤种子库与地上植被相似性较高,其他区域土壤种子库与地上植被在组成和结构上存在较大差异.4)土壤种子库物种在不同土壤环境中呈现不同的聚类,土壤因子只能部分(30％～40％)反映土壤种子库特征.影响0～5 cm和5～10 cm持久土壤种子库的最主要土壤因子分别为有机质、粉粒、黏粒含量和砾石含量,影响0～5 cm和5～10 cm短暂土壤种子库的最主要土壤因子分别为全磷、黏粒含量和容重、有机质.上述研究可为乌海周边表土种子库的植被恢复潜力及恢复技术提供理论依据和支撑. 相似文献
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气候要素和土壤质地对青藏高原草地净初级生产力和降水利用率的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)和降水利用率(precipitation-use efficiency,PUE)是直观反映群落生长状况以及植被对降水的利用效率的重要指标。以青藏高原为研究区,利用2000–2015年植被NPP遥感产品,结合同时期的气象和土壤质地数据,采用回归分析、相关性分析和构建结构方程模型分析降水、气温和土壤质地对青藏高原NPP和PUE变化的影响。结果表明,1)降水(|r|=0.71,P 0.001)和气温(|r|=0.67,P 0.001)与NPP呈极显著正相关关系,且降水对NPP影响大于温度;2)降水(|r|=0.4,P 0.001)和气温(|r|=0.56,P 0.001)与PUE呈极显著正相关关系,但降水对PUE变化的解释能力低于温度;3)土壤黏粒含量和PUE之间呈极显著正相关关系(|r|=0.41,P 0.001),土壤砂粒含量和PUE之间呈显著负相关关系(|r|=0.35,P 0.001)。综上可知,在青藏高原降水是NPP的第一限制因子,而温度是控制PUE的首要因子,土壤质地对PUE的影响应予以长期关注,这有利于为不同质地条件下的水资源分配方式提供参考。 相似文献
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《草业科学》2020,(7)
为揭示藏东南不同下垫面土壤温湿度的特征,本研究以西藏芒康县拉乌山为研究对象,采集2015年11月至2017年12月的10 cm土壤温湿度数据,对植被覆盖(植被区)、砾石+植被覆盖(砾石区)的栽培草地和裸地(无覆盖)3种下垫面条件下的土壤温湿度数据进行比较研究。结果表明:1)拉乌山3种下垫面10 cm土壤温度基本上按正弦曲线变化,与太阳辐射趋势较一致,最大值和最小值分别出现在7月和1月;砾石区土壤温度年较差最大,分别为25.46和23.38℃,植被区土壤温度年较差最小,分别为17.17和16.65℃;砾石区土壤温度日变化呈正弦曲线变化,裸地和植被区在11:00–13:00有轻微的上下波动。2)季节尺度上,土壤湿度主要受降水年变化的影响,呈"W"形发生周期性波动;日尺度上,砾石区夏秋季峰值出现在午夜和傍晚,植被区和裸地均无明显日变化。3)非生长季(11月初至4月下旬),砾石区存在不稳定冻结、不稳定消融和日冻融现象,而植被区和裸地冻融过程相对简单;生长季(5月中旬至10月中旬),砾石区土壤温湿度显著大于植被区(P 0.05),水热条件优于植被区。综上可知,藏东南高寒草原地区砾石+植被覆盖是一种较理想的调节土壤水热条件的措施,可为草地植被恢复工作提供理论依据。 相似文献
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陕北黄土区植被群落特征与土壤水分关系研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以陕西省吴起县降水量存在差异的白豹、柴沟、王洼子3个典型区域为研究对象,对比分析不同降水梯度条件下浅层(0~100 cm)土壤含水量和植被群落物种多样性的变化规律及相互关系,为陕北黄土区植被构建与景观配置提供理论依据。结果表明:该地区降水分布自东南向西北逐渐减少,3个区域共调查植物20科47属57种,其中草本植物共有12科29属38种,菊科、禾本科、蔷薇科、豆科占调查属和种的61.7%和68.4%。白豹、柴沟及王洼子浅层土壤含水量分别为14.4%、12.7%和8.7%。随着降水量的减少,3个典型区域草本植物的重要值发生了明显变化,但植被群落物种组成具有较高的相似性。植被群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou指数及Simpson指数从高到低均依次为白豹>柴沟>王洼子,且与土壤含水量具有显著的正相关关系。综合而言,该地区草本植物物种最为丰富,降水梯度显著影响浅层土壤水分,且植被群落特征与浅层土壤水分密切相关。 相似文献
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翻耕对半干旱区高寒草甸地表水热条件的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
通过对青藏高原东北缘半干旱盆地退化高寒草甸地表观测资料的分析,研究了土壤含水量、地表温度和植被盖度之间的相互关系,分析了翻耕所导致的地表植被破坏和土壤属性的变化对高寒草甸的影响。结果表明:1）较高植被覆盖区域内土壤含水量较高;2）降水后,较低植被覆盖区域内地表温度较低,地表蒸散量较大;3）在长时期缺乏降水的情况下,较低植被盖度区域内地表温度较高,土壤含水量偏低。以上结果说明,翻耕后导致的地表植被破坏和土壤属性变化,会导致翻耕区内地表蒸散偏大,更容易出现土壤水分不足的现象,不适合半干旱区高寒草甸群落的恢复。因此,采取增加灌溉或者免耕补播等不破坏地表植被的补播方式,可能更适合该地区内的植被恢复。 相似文献
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为掌握兰州中心城区道路绿地土壤pH和养分状况,找出主要限制因子并提出解决办法,以行道树周边土壤为研究对象,分0?30和30?60 cm两个土层,根据土壤有无植被覆盖,分裸露和植被覆盖两组采样,运用分组回归方法分析土壤pH与土壤肥力间相关性,研究不同pH组道路绿地土壤养分的基本状况.结果表明:1)土壤pH在7.91～9.39,均值8.49,土壤pH整体较高,其中33.42％和0.47％的道路绿地分别为强碱性和极强碱性;土壤有机质含量在5.30～47.80 g·kg?1,平均值18.29 g·kg?1,其中37.64％和21.77％道路绿地的土壤有机质含量分别为较缺乏和严重缺乏;土壤碱解氮含量在5.24～167.55 mg·kg?1,平均值48.54 mg·kg?1,其中35.68％和5.95％的道路绿地分别为较缺乏和严重缺乏;土壤有效磷含量在4.68～184.46 mg·kg?1,平均值45.66 mg·kg?1,其中19.58％和1.67％的道路绿地分别为较缺乏和严重缺乏;土壤有效钾含量在72.35～449.64 mg·kg?1,平均值177.60 mg·kg?1,有效钾含量不缺乏.2)裸露土壤0?30 cm土层有机质、碱解氮、有效磷和有效钾均显著高于30?60 cm土层(P<0.05);植被覆盖土壤0?30 cm土层中碱解氮和有效钾均显著高于30?60 cm土层(P<0.05).3)土壤pH分组研究表明,土壤pH与有机质、碱解氮、有效磷存在显著的负相关关系(P<0.05),高pH是限制兰州市道路绿地土壤养分发挥的重要因子.4)植被覆盖显著降低土壤pH(P<0.05),显著提高有机质、碱解氮和有效磷含量(P<0.05).因此,对裸露地表进行植被覆盖可有效改善道路绿地土壤存在的主要问题. 相似文献
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本文以川西北退化草地植被恢复区自然放牧草地(NGG)、围栏封育沙化草地(FEDG)、自然灌丛草地(NS)和人工种植高山柳沙化草地(SCDG)为研究对象,通过植物群落调查与土壤理化性质的测定,探讨川西北自然与人工恢复沙化草地土壤碳氮磷及生态化学计量特征。结果表明,除土壤全磷储量外,所选草地植被类型在0~60cm土层土壤碳、氮、磷的含量、储量和比值都存在显著差异(P<0.05),土壤全磷含量高低顺序为NS>FEDG>NGG>SCDG,除氮磷比(N∶P)外,其余土壤指标高低顺序为NS>NGG>FEDG>SCDG,土壤全磷储量在NS显著高于其它类型(P<0.05)。4类植被类型的土壤全氮和全磷含量及NS和NGG的有机碳含量随土层深度增加而显著降低(P<0.05)。除N∶P外,NGG和NS的土壤碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)都随土壤土层深度的加深而显著降低(P<0.05)。自然灌丛草地比自然草地和人工植被恢复沙地具有更高的土壤养分含量,可作为沙地生态恢复模式进一步优化的参考。 相似文献
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为了研究阿尔泰山山地草甸在旅游干扰下植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量比沿海拔梯度的分异规律及其与土壤化学计量特征的耦合性,在新疆喀纳斯景区沿海拔梯度设置4组对比样地(旅游干扰与未干扰样地)对主要优势种和伴生种的叶片与0?20 cm土层土壤的C、N、P含量及化学计量比进行了分析。结果如下:1)旅游干扰造成植物叶片C、N、P含量下降,而C/N、C/P和N/P显著增加;0?20 cm土层土壤C、N、P含量及化学计量比呈下降趋势,但土壤N、P含量和N/P变化较小;2)未干扰样地的植物叶片C、N、P含量随海拔增加呈上升趋势,C/N、C/P和N/P呈降低趋势,而旅游干扰使上述趋势逆转;在各海拔梯度的未干扰样地中,随着海拔升高,土壤C含量、C/N减少,而N含量、N/P增加,P含量和C/P变化不明显,旅游干扰对这些变化趋势影响较小;3)在各海拔梯度上,植物叶片C含量与土壤化学计量特征的相关性较弱,叶片N含量与土壤C含量呈正相关关系,土壤C/N、C/P分别与叶片N、P含量呈正相关关系,叶片C/P与土壤C/P呈负相关关系;在高海拔梯度上,叶片N/P与土壤C含量及化学计量比的负相关较强。结果表明,植物叶片与土壤化学计量特征及其相关关系在海拔梯度上产生了分异,旅游干扰下叶片化学计量特征在海拔梯度上的分异规律产生了逆转,而对土壤的分异规律影响较小。这为进一步深入认识旅游干扰对山地草甸生态系统化学计量特征及结构与功能稳定性维持机制的影响提供了重要依据。 相似文献
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采用野外调查与室内分析相结合的研究方法,对高寒草原生态系统植被磷含量的分布特征及其影响因素进行研究。结果表明：青藏高原高寒草原19个草地型植物叶片磷含量的平均值为1.8489±0.6411 g·kg-1,变异系数为34.67%,植物根系磷含量的平均值为1.4130±0.3524 g·kg-1,变异系数为24.94%,植被磷含量总体呈现出东西部高而中间低的态势和斑块状交错分布格局;影响植物叶片磷含量的关键环境因子为：土壤有机质含量> 土壤总有机碳含量> 全氮> 年均气温> 最冷月均气温> 10~20 cm土壤容重> 20~30 cm土壤容重> 土壤水溶性碳含量> 土壤全磷含量> 土壤pH值> 植被高度> 土壤HCO3-含量> 6—9月降水率> 土壤速效钾含量> 土壤速效氮含量;影响植物根系磷含量的关键环境因子则为：年均相对湿度> 年均降水量> 10~20 cm土壤容重> 0~10 cm土壤容重> 10~20 cm土壤含水量> 最冷月均气温> 最暖月均气温> 20~30 cm地下生物量> 土壤pH值。 相似文献
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通过在新疆喀纳斯景区山地草甸群落中对不同退化阶段4个典型样点进行样方调查与采样,结合室内分析,探究了不同退化阶段山地草甸群落共有植物及土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其内在联系,揭示了山地草甸生态系统养分循环规律和系统稳定机制。研究结果表明,1) 3种群落共有植物的重要值、盖度、密度和生物量都随着草地的退化加剧而上升,平均高度和叶绿素相对含量随着退化的加剧而降低。2) 随着草地退化程度的增加,群落共有种C、N、P含量均下降,草甸早熟禾C∶N则先降低后升高,其余2种共有种均上升;群落Ⅰ中3种共有植物叶片的N∶P都在14和16之间,剩余3个群落中,草甸早熟禾叶片N∶P高于16,而千叶蓍和短柄苔草叶片的N∶P均小于14。3)叶绿素相对含量与植物的N含量呈显著的正相关,植物盖度与其化学计量比的相关性不显著,植物的高度、密度、生物量与其化学计量比相关性的显著性取决于物种和生境。4)土壤的C、N、P含量均影响植物的C、N、P含量,呈显著的线性正相关。喀纳斯景区未退化阶段的植物生长受N、P双重元素的限制或者均不受限,退化阶段的植物生长主要受N的限制。因此,喀纳斯景区山地草甸土壤生态化学特征对退化山地草甸的植被恢复有着重要影响。 相似文献
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植物碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征能反映植物与环境间的相互作用关系,是评估植物对环境变化响应的重要依据。已有的相关研究多以地上器官为主,而对地下器官关注相对较少。本研究以呼伦贝尔草地不同冠层的4种植物——羊草、披针叶黄华、达乌里芯芭和星毛委陵菜为对象,分析了氮、磷添加对其叶片和根系C∶N∶P生态化学计量特征的影响。结果表明:氮、磷添加对4种植物叶片和根系C含量没有显著影响。氮添加显著提高了3种非豆科植物叶片和根系N含量(达乌里芯芭叶片接近显著)、降低了其C∶N,而磷添加显著提高了4种植物叶片和根系P含量并显著降低了C∶P。氮、磷添加对4种植物C、N、P及其化学计量比均无显著的交互作用。4种植物中,羊草叶片和根系C∶N和C∶P在所有处理中均最高,较高的养分利用效率可能是其成为建群种的重要原因。依据植物叶片N∶P情况判断,该生态系统属于N限制类型。在植物养分限制判断中,根系N∶P不应作为养分限制判断的依据。上述研究结果说明草地植物地上地下器官对氮、磷添加的响应具有协同性,而且不同冠层的植物C、N、P生态化学计量特征对氮、磷添加的响应具有一致性。 相似文献
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为揭示蒙古冰草对氮添加的响应机制,设置5个氮添加水平（0,0.8,1.6,2.4,4.0 g N·m-2·a-1）对蒙古冰草进行为期2个月处理后,测定根系、叶片中可溶性糖、淀粉、碳（C）、氮（N）、磷（P）的含量,分析氮添加对蒙古冰草叶片、根系非结构性碳水化合物（NSCs）与C、N、P含量及其化学计量特征关系的影响。结果表明：2.4 g N·m-2·a-1的氮素添加显著提高了蒙古冰草叶片、根系NSCs含量与C、N、P含量,且不同器官的响应有显著差异性（P<0.05）。叶片NSCs含量与叶片N、可溶性糖、淀粉含量、C/P及N/P呈显著正相关关系,与叶片P含量、C/N呈显著负相关关系（P<0.05）;根系NSCs含量与根系C、N、C/P、N/P、可溶性糖和淀粉含量呈显著正相关（P<0.05）。叶片与根系N/P是影响蒙古冰草体内可溶性糖积累的主要因子;根系N含量与叶片P含量共同影响淀粉含量;叶片P含量、根系N含量及根系N/P综合影响NSCs含量。综上,适量的氮添加会缓解研究区蒙古冰草的N限制,促进NSCs合成,而大量氮添加会导致N、P比例失衡,加剧P限制。因此,未来气候变化背景下蒙古冰草人工草地种植或退化草地恢复管理过程中需要考虑优化氮肥施用量与适当的磷添加。 相似文献
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为了解降水格局改变和大气氮(N)沉降增加背景下土壤碳(C)∶N∶磷(P)平衡关系的改变是否会影响到荒漠草原植被群落组成, 基于2017年在宁夏荒漠草原设立的降水量(降水量减少50%、降水量减少30%、自然降水量、降水量增加30%和降水量增加50%)、N添加(0和5 g·m-2·yr-1)及其交互作用的野外试验, 初步分析了土壤C∶N∶P生态化学计量特征和植物群落组成的变化趋势以及二者的关系。结果表明, 增加降水量降低了土壤有机C、全N和N∶P。N添加及其与降水量的交互作用对土壤C∶N∶P生态化学计量特征的影响较小; 适量增加降水量刺激了多数植物生长, 提高了群落多样性。过量增加降水量导致猪毛蒿种群生物量急增, 且N添加对降水量效应有促进作用, 从而降低了群落多样性; 土壤含水量、全N、有机C和N∶P与种群生物量关系较为密切, 土壤含水量、有机C、C∶P和C∶N与多样性指数存在较强的相关关系。以上结果意味着降水量会通过调控土壤水分有效性, 改变土壤与植物之间N和P的满足程度, 从而对植物生长策略和群落多样性产生影响; 短期N添加对土壤养分有效性影响较小。因此, 还需通过长期的原位试验, 对N添加及其与降水量交互作用下土壤C∶N∶P计量平衡与植物群落组成的关系进行深入探讨。 相似文献