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《兰州大学》 2011年
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开垦、黄帚橐吾蔓延和禁牧对高寒草甸土壤碳氮过程的影响

史小明  
【摘要】:农耕和畜牧是人类利用草地的主要方式。然而,大面积开垦耕种和过度放牧破坏了整个草地生态系统的平衡。高寒草甸是青藏高原上分布的主要草地类型,低气温、强辐射、生长季短等严酷的自然环境使得高寒草甸生态系统非常脆弱。在青藏高原东部地区,长期开垦耕种和过度放牧导致高寒草甸土壤退化,毒草蔓延,而封育禁牧措施在退化草地的恢复和重建过程中被广泛采用。本论文通过三个野外调查实验,研究了开垦耕种、黄帚橐吾蔓延和封育禁牧对青藏高原高寒草甸土壤碳氮过程的影响。 1.以青藏高原东缘不同耕种年限的土壤为对象,研究了开垦耕种对其有机碳和全氮动态的影响。结果表明:(1)土壤有机碳、全氮总量都随着耕种年限的增加而下降。相对于对照草地,耕种12年的土壤有机碳、全氮含量分别下降了10.8%和11.3%;而在耕种50年的土壤中,分别下降了24.3%和26.3%。(2)土壤有机质各组分均随耕种年限的增加而下降,但下降速度各不相同,游离态轻组和包裹态颗粒组有机质在耕种前期下降速度较快,而矿物结合态有机质的下降速度较为恒定。相对于对照草地,耕种12年的土壤游离态轻组和包裹态颗粒组有机碳分别下降了40.8%和14%,而在耕种50年的土壤中,游离态轻组和包裹态颗粒有机碳分别下降了61.2%和37.2%;矿物结合态有机碳在耕种50年的土壤中下降了11.4%。(3)耕作活动使土壤团聚体结构遭到破坏。在对照草地土壤中1mm的团聚体占43%,而在耕种了12年和50年的土壤中1mm的团聚体分别只占16%、7%。(4)土壤有机碳、全氮下降和1mm的土壤团聚体的破坏显著相关,说明耕作导致的土壤团聚体结构的破坏使得包裹在其内部的有机质暴露,加快了有机质的分解速率,最终导致土壤有机碳、全氮含量下降。 2.黄帚橐吾是近几十年来青藏高原高寒草甸广泛蔓延的一种毒草,甚至在一些过度放牧的地区成为了优势种。我们对比了黄帚橐吾根区土壤和本底草地土壤的生物、化学属性差异。我们发现:(1)黄帚橐吾根区表层(0-8cm)土壤中的根生物量、碳水化合物、微生物量都显著高于本底草地土壤的。(2)黄帚橐吾促进了表层(0-8cm)土壤中有机碳和氮的矿化。(3)黄帚橐吾根区表层(0-8cm)土壤中的脱氢酶、β-葡萄糖苷酶、脲酶、磷酸酶活性显著高于本底草地土壤的。综上所述,黄帚橐吾改变了土壤生物、化学属性,使其更有利于黄帚橐吾生长,加速了黄帚橐吾在高寒草甸上的扩散。 3.以过度放牧的高寒草甸为对象,对比了封育禁牧6年、8年后,封育草地土壤与常年放牧草地土壤性质的差异。结果表明:封育禁牧8年没有对土壤总有机碳,全氮含量产生显著影响。即使较为活跃的轻组有机碳、氮和碳水化合物碳也未发生显著变化。封育禁牧草甸植被地上生物量(现存量)显著高于放牧草甸,然而,封育禁牧草甸植被地下生物量却显著低于放牧草甸。封育禁牧8年后土壤微生物量碳、氮,以及土壤β-葡萄糖苷酶、脲酶活性均未发生显著变化。高寒草甸土壤过程是一个比较复杂的过程,封育禁牧并不一定导致高寒草甸土壤碳、氮含量的变化。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S812.2

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张静妮;赖欣;李刚;赵建宁;张永生;杨殿林;;贝加尔针茅草原植物多样性及土壤养分对放牧干扰的响应[J];草地学报;2010年02期
2 李小伟,孙坤,马瑞君,曹昀;甘南州天然草场有毒植物及其防治对策[J];草业科学;2003年10期
3 马瑞君,杜国祯,刘左军,陈家宽;青藏高原东部三种橐吾属植物更新对策的研究 Ⅰ从开花到种子萌发[J];草业学报;2002年02期
4 王哲锋;高波;李小刚;;利用方式对干旱草原土壤碳水化合物含量及团聚体稳定性的影响[J];甘肃农业大学学报;2006年03期
5 尹萍;李小刚;李银科;张平良;;开垦年限对亚高山草地土壤有机碳、氮和土壤团聚体稳定性的影响[J];甘肃农业大学学报;2008年04期
6 王百群;苏以荣;吴金水;;开垦草地对土壤有机碳库构成与来源的效应[J];核农学报;2007年06期
7 龙瑞军;;青藏高原草地生态系统之服务功能[J];科技导报;2007年09期
8 王亚军,魏兴琥,杨萍;超载放牧对那曲地区高山嵩草草甸植被退化的影响[J];兰州大学学报;2005年01期
9 武高林;任国华;刘振恒;杨林平;班玛才让;;黄河首曲湿地功能区“黑土滩”退化草甸恢复改良[J];兰州大学学报(自然科学版);2009年04期
10 阿不满;孔宪华;;天祝县草地有毒植物调查[J];农业科技与信息;2008年15期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张立宾;刘玉新;张明兴;;星星草的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果研究[J];山东农业科学;2006年04期
2 赵征宇;蔡葵;赵明;;畜禽有机肥料对土壤有效铜锌铁锰含量的影响[J];山东农业科学;2006年05期
3 郑福丽;刘兆辉;张文君;江丽华;王梅;林海涛;;不同钾肥用量对玉米产量和土壤养分的影响[J];山东农业科学;2006年06期
4 林海涛;江丽华;刘兆辉;宋效宗;郑福丽;王梅;张文君;;施用硫酸钾镁对苹果产量、品质和叶片矿质营养的影响[J];山东农业科学;2007年06期
5 赵明;赵征宇;蔡葵;于秋华;王文娇;;有机肥料对土壤可溶性氮素变化的影响及肥效研究[J];山东农业科学;2008年01期
6 李祥云;宋朝玉;王瑞英;王圣健;高峻岭;朱丕生;;畜禽粪肥不同用量对青花菜生长和土壤肥力的影响[J];山东农业科学;2008年03期
7 吴焕涛;魏珉;杨凤娟;王秀峰;;轮作和休茬对日光温室黄瓜连作土壤的改良效果[J];山东农业科学;2008年05期
8 赵明;王文娇;蔡葵;赵征宇;于秋华;;崂山绿茶水溶性氟含量及其影响因素分析[J];山东农业科学;2008年09期
9 张英鹏;李彦;张玉凤;董亮;孙明;;水溶性螯合肥对章丘大葱产量及养分含量的影响[J];山东农业科学;2009年04期
10 赵明;蔡葵;王文娇;赵征宇;陈建美;;有机无机肥配施对大白菜品质及产量的影响[J];山东农业科学;2009年06期
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1 李孝良;李健姣;吕宝磊;陈效民;王晓洋;詹国飞;;肥料与石膏配施对滨海盐土玉米生理活性的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
2 郭志彬;;Dynamics of soil quality after cropland was converted to natural regeneration and alfalfa in the emiarid Loess Plateau[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
3 李敏;叶舒娅;刘枫;袁嫚嫚;;包膜控释尿素和普通尿素配施对油菜产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
4 袁嫚嫚;叶舒娅;刘枫;李敏;吴学忠;;不同控释氮肥对玉米产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
5 蒋光月;郭熙盛;朱宏斌;何传龙;;合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
6 文方;姚娜;朱菲菲;周友亚;谷庆宝;李发生;侯红;;铅在我国3种自然土壤中的含量及化学形态分布特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
7 白洁;王永志;段慧珠;;重金属污染土壤的超积累植物修复技术及其机制研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
8 贾博;张后虎;张毅;王伟;吴睿;张维佳;;利用畜禽废水中氨氮驯化矿化垃圾填料氧化填埋场CH_4的研究[A];矿化垃圾资源化利用与填埋场绿化技术研讨会论文集[C];2011年
9 王静;武杰;袁学文;;新华门绿地内玉兰叶片失绿、焦叶原因调查及防治技术措施[A];2011北京园林绿化与生物多样性保护[C];2011年
10 刘克锋;王红利;邹荣松;石爱平;戴智勇;;猪粪堆肥最佳生产环境控制参数初步研究[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈业兵;银胶菊化感潜力及其潜在化感物质的分离鉴定[D];山东农业大学;2010年
2 张凯;园林绿地生态系统养分动态及其利用效率研究[D];安徽农业大学;2010年
3 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
4 鱼小军;牦牛粪维系青藏高原高寒草地健康的作用机制[D];甘肃农业大学;2010年
5 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
6 王齐;中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价[D];甘肃农业大学;2010年
7 焦婷;温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究[D];甘肃农业大学;2010年
8 雷妮娅;拟南芥表型可塑性及其代际传递研究[D];北京林业大学;2011年
9 张忠华;喀斯特森林植被种群生态学与群落稳定性分析[D];华东师范大学;2011年
10 高艳鹏;半干旱黄土丘陵沟壑区主要树种人工林密度效应评价[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 舒丽娜;锌胁迫下CO_2浓度升高对三种不同光合途径植物生长发育和锌积累的影响[D];华中农业大学;2010年
2 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
3 杨莹莹;不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点[D];华中农业大学;2010年
4 胡雪;水稻根际促生菌的分离鉴定及其对水稻作用效果的研究[D];华中农业大学;2010年
5 闫鸿媛;长期施肥下我国典型土壤粮食作物氮肥利用率时空演变特征[D];华中农业大学;2010年
6 夏颖;不同棉花基因型钾吸收和利用效率差异的机理研究[D];华中农业大学;2010年
7 郑慧;高位池养虾对土壤微生物群落结构与活性及其表征的土壤质量的影响[D];华中农业大学;2010年
8 江雪飞;除草剂阿特拉津和氯磺隆对土壤微生物多样性和活性的影响[D];华中农业大学;2009年
9 王志勇;空心莲子草入侵对土壤微生物群落结构和土壤酶活的影响[D];华中农业大学;2010年
10 通乐嘎;免耕稻田磷素动态及组分特征的研究[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王根绪,程国栋,沈永平;青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义[J];冰川冻土;2002年06期
2 涂成龙;刘丛强;武永锋;王毅;;应用δ~(13)C值探讨林地土壤有机碳的分异[J];北京林业大学学报;2008年05期
3 李香真,陈佐忠;不同放牧率对草原植物与土壤C、N、P含量的影响[J];草地学报;1998年02期
4 贾树海,王春枝,孙振涛,李绍良,陈有君,靳存旺;放牧强度和时期对内蒙古草原土壤压实效应的研究[J];草地学报;1999年03期
5 赵吉;不同放牧率对冷蒿小禾草草原土壤微生物数量和生物量的影响[J];草地学报;1999年03期
6 刘伟,王启基,王溪,周立,李有福,李发吉;高寒草甸“黑土型”退化草地的成因及生态过程[J];草地学报;1999年04期
7 王玉辉,何兴元,周广胜;放牧强度对羊草草原的影响[J];草地学报;2002年01期
8 张蕴薇,韩建国,李志强;放牧强度对土壤物理性质的影响[J];草地学报;2002年01期
9 张蕴薇,韩建国,韩永伟,牛忠联;不同放牧强度下人工草地土壤微生物量碳、氮的含量[J];草地学报;2003年04期
10 周华坤,周立,赵新全,周彦艳,刘伟,严作良;围栏封育对轻牧与重牧金露梅灌丛的影响[J];草地学报;2004年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柳领君;张宏;;高寒草甸土壤水分空间分布及其影响因子研究进展[J];草业与畜牧;2008年02期
2 张超;宁应之;刘汉成;王娟;马正学;;甘南高寒草甸土壤纤毛虫物种多样性[J];西北师范大学学报(自然科学版);2008年06期
3 梁东营;林丽;李以康;王溪;曹广民;;三江源退化高寒草甸草毡表层剥蚀过程及发生机理的初步研究[J];草地学报;2010年01期
4 王启兰;王溪;曹广民;王长庭;龙瑞军;;青海省海北州典型高寒草甸土壤质量评价[J];应用生态学报;2011年06期
5 赵新全;皮南林;王启基;;藏系绵羊最佳屠宰年龄的数学模拟[J];草业科学;1989年05期
6 李希来;高寒草甸草地在全封育下的植物量变化[J];青海畜牧兽医杂志;1994年04期
7 李英年,曹广民,鲍新奎;高寒草甸植被生育期耗水量和耗水规律的分析[J];中国农业气象;1996年01期
8 张国胜,李林,汪青春,李希来,徐维新,董立新;青南高原气候变化及其对高寒草甸牧草生长影响的研究[J];草业学报;1999年03期
9 王军德;王根绪;陈玲;;高寒草甸土壤水分的影响因子及其空间变异研究[J];冰川冻土;2006年03期
10 王彦龙;马玉寿;孙小弟;施建军;董全民;盛丽;吴海艳;;大武地区不同程度退化草地群落结构及植物量分析[J];青海畜牧兽医杂志;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李來興;易现峰;楊月琴;张嘵爱;;海北高寒草甸生態系统定位站若干雀形目鳥類穩定性碳同位素值及其食性(英文)[A];中国科学院西北高原生物研究会论文集[C];2002年
2 龙瑞军;尚占环;赵成章;曹广民;王长庭;丁路明;;三江源区高寒草甸退化分异过程及调控机理[A];青藏高原资源·环境·生态建设学术研讨会暨中国青藏高原研究会2007学术年会论文摘要汇编[C];2007年
3 李月梅;曹广民;;土地利用方式改变对高寒草甸土壤有机碳的影响的初步研究[A];2005青藏高原环境与变化研讨会论文摘要汇编[C];2005年
4 周华坤;周立;赵新全;刘伟;韩发;;高寒草甸退化对短穗兔耳草克隆生长特征的影响[A];三江源区生态保护与可持续发展高级学术研讨会论文摘要汇编[C];2005年
5 韩发;李以康;周华坤;吴兵;师生波;王学英;冉飞;;三江源区高寒草甸退化对土壤酶活性和土壤肥力影响的研究[A];2006年中国植物逆境生理生态与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
6 曹广民;杜岩功;梁东营;王长庭;王启兰;;高寒草甸两种类型植物对甲烷汇的影响[A];青藏高原资源·环境·生态建设学术研讨会暨中国青藏高原研究会2007学术年会论文摘要汇编[C];2007年
7 陶贞;沈承德;孙彦敏;高全洲;易惟熙;李英年;;土地利用变化对高寒草甸土壤有机质更新的影响[A];中国地理学会2004年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文摘要集[C];2004年
8 赵亮;张晓爱;;青藏高原北部高寒草甸雀形目鸟类繁殖生态学[A];三江源区生态保护与可持续发展高级学术研讨会论文摘要汇编[C];2005年
9 张晓爱;赵亮;刘泽华;;高寒草甸雀形目鸟类繁殖方式的定量分析[A];中国鸟类学研究——第四届海峡两岸鸟类学术研讨会文集[C];2000年
10 李希来;张静;;青藏高原“黑土滩”形成的自然因素与生物学机制[A];草业与西部大开发——草业与西部大开发学术研讨会暨中国草原学会2000年学术年会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 崔璧君 通讯员 白利峰;乌加河镇做好春节期间禁牧工作[N];巴彦淖尔日报(汉);2009年
2 张佳利;杭锦旗完成了锡磴公路两侧禁牧面积的测量工作[N];鄂尔多斯日报;2009年
3 通讯员 赵旭 洪涛;白彦花镇禁牧工作强势推出[N];巴彦淖尔日报(汉);2009年
4 本报记者 韩承伯;禁牧6年,陕北部分禁牧区应适度放牧[N];陕西日报;2009年
5 本报记者 王剑;守住绿色底线[N];巴彦淖尔日报(汉);2009年
6 张建忠;赤峰林业生态项目区禁牧[N];中国绿色时报;2009年
7 冯淑珍;延庆禁牧奖惩有新规[N];中国绿色时报;2009年
8 刘浩宁;和盛镇禁牧换得林牧兴[N];中国绿色时报;2009年
9 韩明琪 何丽静;科左后旗今年起实行全旗禁牧[N];通辽日报;2010年
10 萨仁其其格;鄂前旗禁牧工作取得实质性成效[N];鄂尔多斯日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史小明;开垦、黄帚橐吾蔓延和禁牧对高寒草甸土壤碳氮过程的影响[D];兰州大学;2011年
2 陈懂懂;青藏高原东北缘高寒草甸土壤养分、微生物量碳氮及氮矿化潜力的研究[D];兰州大学;2010年
3 谈嫣蓉;青藏高原东北缘高寒草甸土壤酶活性及土壤养分的研究[D];兰州大学;2012年
4 李东;基于CENTURY模型的高寒草甸土壤有机碳动态模拟研究[D];南京农业大学;2011年
5 张世虎;青藏高原东部高寒草甸土壤氮的矿化和硝化及地上地下关系的研究[D];兰州大学;2011年
6 贾鹏;青藏高原东部高寒草甸物候研究:群落,功能特征与系统发育[D];兰州大学;2011年
7 王太春;高寒草甸鼢鼠土丘的植被恢复与边缘效应动态的研究[D];兰州大学;2007年
8 王辉;玛曲高寒草甸沙化特征及沙化驱动机制研究[D];兰州大学;2007年
9 寇太记;不同用地方式下土壤碳氮动态特征及其生物学机制研究[D];中国农业科学院;2012年
10 马玉寿;三江源区“黑土型”退化草地形成机理与恢复模式研究[D];甘肃农业大学;2006年
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1 范晓梅;长江源区植被覆盖变化对高寒草甸蒸散的影响及作物系数的确定[D];兰州大学;2011年
2 胡文祥;基于植物性状的青藏高原高寒草甸常见物种对施肥的响应[D];兰州大学;2011年
3 王刘杰;高寒草甸豆科植物固氮作用及其对群落的影响[D];兰州大学;2010年
4 王苗苗;三江源区高寒草甸草产量遥感监测及植物碳汇动态研究[D];兰州大学;2011年
5 徐志伟;青海省海北高寒草甸退化原因及对策探讨[D];西北农林科技大学;2011年
6 余开亮;亚高寒草甸不同退化程度冠层截留容量及其与冠层特征的关系[D];兰州大学;2012年
7 张洪芝;若尔盖高寒草甸大型土壤动物群落时空特征[D];西南民族大学;2012年
8 贠汉伯;青藏高原内陆不同生态系统中主要植物δ~(13)C、δN/‰及非结构性碳水化合物的季节性变化特征研究[D];西北师范大学;2010年
9 王钊齐;江河源区高寒草甸退化序列上放牧侵蚀研究[D];兰州大学;2012年
10 韩立辉;黄河源区退化高寒草甸次生裸地生态特征及采用丸粒化草种的植被恢复试验[D];青海大学;2010年
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