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草甸草原区退耕地的牧草-水分-氮肥耦合机制 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】 通过在呼伦贝尔建植不同种植模式的人工草地,研究补水、施氮和牧草类型3个因素对人工草地群落生物量、植物营养成分和土壤质量的影响,旨在揭示呼伦贝尔地区退耕地人工草地的水肥耦合机制,筛选建植管理的最优模式。【方法】 试验在呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站进行,2016年6月6日试验开始,设置3个因素试验,即牧草类型（Pasture）、施氮水平（Nitrogen）和补水处理（Irrigation）。牧草类型设紫花苜蓿单播（P1）、无芒雀麦单播（P2）、紫花苜蓿无芒雀麦1﹕1混播（P3）3个处理;施氮水平设不施氮（N0）、低氮（N1:75 kgN·hm-2·a-1）和高氮（N2:150 kgN·hm-2·a-1）3个水平,每年追施氮肥（化学纯尿素）两次分别于成苗（返青）期和分蘖期撒施;补水设不补水（I0）和补水（I1）两个水平,每年6、7、8月补水3次,补水20 mm·m-2。重复4次,共计72个试验小区,每个试验小区面积7 m×10 m,行距1 m。在2016、2017年测定草地生物量、营养成分（植物粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维）以及土壤养分（土壤全氮、有机碳和pH）。【结果】 （1）播种当年（2016年）的产量对（N）、（I）、（P）和（P×I）等试验因素的响应均达到显著水平（P<0.05）,2017年两次测定的产量对（N）、（P）、（P×I）、（P×N）、（N×I×P）等试验因素的响应均达到显著水平（P<0.05）,并且混播（P3）在不补水（I0）条件下低氮（N1）处理的产量显著高于其余处理组（P<0.05）,平均达到17 801.19 kg·hm-2。（2）2016年和2017年的粗蛋白（CP）含量均表现为P1处理>P3处理>P2处理,2016年P1、P2和P3处理在补水条件相同时均表现为CP含量随着氮水平增加而增加,其中P1N2I0显著高于P1N0I0、P1N1I0 、P1N1I1（P<0.05）,达到最大（19.08%）;2017年P3在I0条件下N1水平的粗蛋白（CP）含量（15.12%）显著高于N0（P<0.05）。（3）施氮和补水均倾向于促使土壤有机碳（SOC）含量负增长,全氮（TN）含量正增长,pH值负增长,其中表层土壤SOC增长量苜蓿和无芒雀麦显著高于混播（P<0.05）,表层土壤全氮（TN）增长量苜蓿显著高于无芒雀麦和混播（P<0.05）。2016年表层和亚表层的土壤碳氮比（C/N）均高于2017年,表层平均高出17.39%,亚表层平均高出15.18%,表层土壤碳氮比的变化更为明显,其中表层土壤碳氮比2016年P1N0I1处理最高,为8.15,2017年P1N2I0处理最高,为5.67,亚表层土壤碳氮比2016年P1N2I1处理最高,为6.36,2017年P3N2I1处理最高,为5.67。【结论】 在呼伦贝尔退耕人工草地在播种第二年,牧草-水分-氮肥的耦合作用对草地生物量具有显著影响,水氮耦合具有一定促进牧草的养分积累的协同效应,其中建植豆-禾混播草地最有利于提高牧草的生物量与营养品质。人工草地的建植会导致C/N降低,土壤品质下降,在不同牧草类型、补水及施氮水平下均会表现出0-20 cm土层SOC含量、pH值的降低以及土壤TN含量的上升,表明土壤出现酸化现象,豆-禾混播土壤pH值降低幅度小于单播,而高氮和补水会明显加剧土壤pH值的降低。 相似文献
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为明确呼伦贝尔地区人工栽培草地无芒雀麦的适宜播种密度,在呼伦贝尔人工栽培草地播种密度控制平台按照播种密度由低到高设置5个处理组,分别为W1(7.5 kg·hm-2)、W2(15.0 kg·hm-2)、W3(22.5 kg·hm-2)、W4(30.0 kg·hm-2)、W5(37.5 kg·hm-2),研究土壤微生物对无芒雀麦播种密度的响应特征,并分析了呼吸熵的主要影响因素。结果表明:随着无芒雀麦播种密度的增加,不同时期下无芒雀麦地上生物量呈先升高后降低的趋势,W4(30.0 kg·hm-2)达到最大值829.4 kg·hm-2,W3(22.5 kg·hm-2)其次,地下生物量间差异不显著;微生物特性和土壤酶活性中微生物量碳主要呈现先降低后升高的趋势;微生物量氮土壤浅层0~10 cm总体变化平稳,土壤深层10~20 cm呈下降趋势;土壤酶活性的数值显示在第1次刈割期显著高于第2次刈割期,但同时期之间差异不显著;通过探求呼吸熵的主要影响因素结合其影响系数,可得出土壤微生物特性及酶活性对无芒雀麦W4(30.0 kg·hm-2)播种密度具有最佳响应。 相似文献
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苜蓿(Medicago)是我国大面积种植的多年生牧草种之一,素有"牧草之王"的美誉,近年来,随着我国草地畜牧业的快速发展,苜蓿的种植面积正逐年增加,如何选择适宜的苜蓿在适宜的区域种植,对指导大面积作业尤为重要。本研究在吸收借鉴已有研究成果的基础上,建立基于自然要素的生态适宜性模型,结合牧草生物学特性,综合考虑各因子同时联系牧草实际生产情况,进行系统分析。研究结果初步明确了苜蓿属植物在全国生态范围内的分布区域,提出了我国苜蓿生态适宜区、次适宜区、不适宜区。其中,适宜区主要分布为:东北区主要集中在吉林、辽宁的中西部及黑龙江东部部分市县;内蒙古区集中在东部的赤峰市、通辽市及兴安盟等,西部的乌兰察布盟、呼和浩特市、鄂尔多斯市等;西北区主要集中在甘肃省的河西走廊,新疆的伊犁地区、昌吉回族自治区及塔里木盆地周边地区,同时在主干河流建立缓冲带作为苜蓿的适宜区;青藏高原区适宜区比较少,青海主要集中在西宁市、海东地区、黄南藏族自治州及海南藏族自治州部分地区;华北区在河北省北部张家口市和承德市的坝上以南的地区;黄土高原区大部分地区都适宜种植苜蓿;华中区主要分布在安徽省北部、江苏省北部、湖北省西北部;西南区主要分布在云南省北部,贵州省毕节市,四川省的成都市、德阳市、遂宁市、绵阳市南部。 相似文献
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以内蒙古呼伦贝尔地区种植的苜蓿为研究对象,分别于2015年7和9月,针对5种不同播种量(6,9,12,15和18 kg·hm-2)条件下苜蓿栽培草地微生物特性及呼吸特性展开研究。结果表明,地上生物量与地下生物量在播种量为12 kg·hm-2时达到最大值,微生物生物量碳7月的10~20 cm土层与9月的0~10 cm和10~20 cm土层均在播种量为18 kg·hm-2时达到最大值,微生物量碳在7月整体高于9月,而土层0~10 cm两月间差距较大,土层10~20 cm差距较小,微生物生物量氮与碳表现出相似的变化规律,微生物量氮在7月整体高于9月;呼吸熵与微生物呼吸变化趋势一致,其中播种量为12 kg·hm-2时呼吸熵值最低;在7和9月播种量为18和12 kg·hm-2时呼吸强度与呼吸熵无显著差异;土壤微生物碳、微生物呼吸、呼吸熵对苜蓿不同播种量的种植方式有一定的响应作用;不同播种量结合植株生物量、土壤微生物呼吸、呼吸熵等指标,结果为播种量18 kg·hm-2时效果最好。 相似文献
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