呼伦贝尔草甸草原羊草群落不同.doc

GAOJIAOLUNTAN 高 教 论 坛- 98 -呼伦贝尔草甸草原羊草群落不同 退化程度土壤理化指标乌仁其其格1.2 3 武晓东* 闫瑞瑞2(1.内蒙古农业大学生态环境学院 呼和浩特 010019； 2.中国农业科学院 呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站 呼伦贝尔 021008；3.呼 伦贝尔学院生命科学与化学学院 呼伦贝尔 021008)摘 要：本试验对放牧干扰下不同退化程度呼伦贝尔草甸草原羊草群落土壤理化性质进行研究结果发现，土壤含水量、土壤全氮、土壤有机物、土壤速效氮随着退化程度的增加显著下降，土壤容重、土壤(1—2mm)粗粒百分含量、土壤速效钾随着退化程度的增加而显著提高土壤速效磷和 PH值没有规律性变化通过研究表明，土壤含水量、土壤容重、土壤(1—2mm)粒径粗粒、土壤有机物、全氮和速效氮和速效钾在不同退化程度之间都具有显著性差异，因此，这些指标可做为草甸草原羊草群落确定土壤退化程度的退化指标关键词：草甸草原 羊草群落 土壤理化性质 退化指标前 言在草原生态系统中，土壤是生物量生产最重要的基质，是许多营养的储存库，是动植物分解和循环的场所，是牧草和家畜的载体。

土地退化是生态系统退化的重要指标之一在草地生态系统的退化中，草地土壤的退化要滞后于草地植物的退化，其退化后恢复时间要远远长于草地植物的恢复时间，有时植被退化到极度退化程度而土壤还保持较好的性状， 但土壤退化是比植被退化更严重的退化，土壤严重退化后整个草原生态系统的功能会遗失殆尽放牧是人类对草地的主要干扰方式之一 不合理的放牧常常带来植物群落的逆行演替，造成草地生产性能质和量的下降，家畜通过选择性采食、践踏和粪便归还而直接影响草原植物群落结构和土壤理化性质[4，5]随着放牧强度的增大，草地土壤硬投稿日期：2008-10-27 作者简介：乌仁其其格（1963-）女，蒙古族，内蒙古科尔沁左翼后旗人，副教授，博士，主要从事草原环境与保护方面的教学和研究工作武晓东（1959-）男，教授，博士，博士生导师主要从事草原环境与保护方面的教学与研究 *基金项目：中国农业科学院呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站开放课题《呼伦贝尔草甸草原不同退化程度下植被与土壤因子指示度研究》GAOJIAOLUNTAN 高 教 论 坛- 99 -度和容重显著增加，而土壤毛管持水量则明显下降。

在过牧条件下，牲畜长期践踏，土壤表土层粗粒化，其结果是黏粒含量降低，砂粒增加在许多草地土壤方面的研究中，草地土壤的理化性质常被分析为草地退化重要指标放牧对 0～20cm 土壤有机质含量的影响比较显著，随着放牧强度的增加，有机质含量显著降低，重牧条件下土壤有机质含量仅为无牧条件下的 48%，土壤全氮、全磷和速效性养分也表现相似的变化趋势本文主要从土壤的理化性质着手，对不同退化程度下草地土壤的理化性质进行分析研究，旨在阐明土壤的理化性质可作为草地退化指标，进而为草地的健康、稳定、可持续发展提供理论依据1 研究区自然概况研究区位于中国农科院呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站退化样地，是大兴安岭西麓丘陵向蒙古高原的过渡区，北纬 49°23′13〃′、东经 120°02′47〃，海拔 627～635m中温带半干旱大陆性气候，年均气温-2.4℃,最高、最低气温分别为 36.17℃和- 48.5℃；≥10℃年积温1580～1800℃,无霜期 110 天；年平均降水量 350mm， 多集中在 7～9 月且变率较大土壤为暗栗钙土地带性植被为草甸草原羊草群落，主要优势种有羊草（Leymus chinensis）、贝加尔针茅（Stipabai calensis )、线叶菊（Filifoloum sibiricum），日荫菅（Carex pediformis），冰草(Agropyron cristatum)，伴生种有斜茎黄芪(Astragalus adsurgens )、山野豌豆(Vicia amoena)、草地早熟禾(Poa ratensis )等。

放牧家畜为奶牛（618 头），自由放牧2 试验设计与数据处理2.1 取取样样与与试验设计试验设计在呼伦贝尔市海拉尔区谢尔塔拉镇六队，根据草地利用情况和利用程度，以及草地植被的现况，依照李博(1997)提出的草地退化分级及其划分标准，在植被、土壤和地形条件相对一致的地段设置了不同退化程度的研究样地，即轻度(YQ)、中度(YZ)、重度(YZZ)3个不同程度退化样地，2007年8月取样每个退化程度挖取3个40 cm 深的土壤剖面，用土壤环刀( V =100cm3)采取0～10 cm 、10～20 cm 、20～30 cm 、30～40 cm 深度的土壤样品，装入铝盒，用于土壤容重和含水量测定(称出湿重后，在105 ℃烘箱中连续烘24h 称干重，计算土壤含水量和容重) 再采集同样层次和深度的土壤分析样品装入布袋（将各点采得的样品混合），风干后样品做化学成分测定包括土壤有机质、全氮和速效养分，分析测定方法：土壤有机质用重铬酸钾容量法、全氮用半微量凯氏定氮法、速效氮用蒸馏法、土壤速效磷用钼锑抗比色法、速效钾用NH4OAc 浸提--火焰光度法、pH值用电位法进行分析测定，土壤机械组成用简易比重计法。

2.2 数据数据处处理理土壤含水量( %) = (w2 - w3 ) / (w2 - w1 ) ×100%式中，w1 为铝盒重(g) ；w2 为铝盒重+ 湿样重(g) ；w3 为铝盒重+ 烘干样品重(g) 土壤容重dv (g/ cm3 ) = w/ v式中，v 为环刀内容积(cm3 ) ，w为环刀内干土重(g)用SAS9.0统计软件做显著性检验3 结果和分析3.1 不同退化程度土壤物理性不同退化程度土壤物理性质质分分分分析析GAOJIAOLUNTAN 高 教 论 坛- 100 -不同退化程度土壤物理性质的变化见图(a)，土壤含水量见图，0～10cm 土层轻度和中度显著高于重度；10～20cm、20～30cm 土层轻度退化显著高于中度和重度退化，中度与重度之间无显著差异；30-40cm 土层轻度和中度退化显著高于重度退化，中度与重度之间也有显著差异；除了 0～10cm 外，其它各土层轻度退化均显著高于中度、重度退化p>0.05）土壤容重变化见图(b)，0～10cm 表层土壤容重度和中度显著高于轻度退化，中度与重度之间有显著差异，重度退化区最高；10～20cm、20-30cm、30～40cm 土层各退化程度之间无显著差异，各土层土壤容重随着退化程度的增强逐渐加大（p>0.05）。

同一深度不同退化程度土壤粗粒 （1～2mm）含量见图(c)，0～10cm 表层土 壤粗粒重度和中度退化显著高于轻度退化， 重度与中度之间无显著差异； 10～20cm、20～30cm 土层各退化程度之 间无显著差异，重度＞中度＞轻度； 30～40cm 重度显著高于中度和轻度，中度 与轻度之间无显著差异；出现了随着退化 程度的增强而显著增加的趋势（p>0.05）bbbabaabaaaaaa00.20.40.60.811.21.41.60--1010--2020--3030--40土壤深度(cm)soil deep土壤容重(g.cm-3)soil bulkYQYZYZZ图(b)aaaaab bbab bbb02468101214160--1010--2020--3030--40土壤深度(cm)soil deep土壤含水量百分比%(soil water content)YQYZYZZ图(a)GAOJIAOLUNTAN 高 教 论 坛- 101 -3.2 不同退化程度土壤化学性不同退化程度土壤化学性质质分析分析研究样地植物群落的退化对草地土壤化学成分不同程度的影响。

不同退化程度土壤化学性质变化见表土壤有机质在0～10cm 土层，轻度退化显著高于中度和重度退化，中度和重度之间无显著差异；10～20cm 土层，轻度和中度退化显著高于重度退化，轻度退化显著高于中度退化；而 20～30cm、30～40cm 土层，各退化程度之间无显著差异；因此，随着退化程度的增强土壤有机物先增加后降低的趋势（p>0.05） 土壤全氮含量在 0～10cm 土层，轻度、中度退化显著高于重度退化，轻度与中度之间有显著差异；10—20cm 各退化程度之间均有显著差异；20～30cm 土层轻度显著高于中度和重度退化区，中度与重度之间无显著差异；30～40cm 轻度和中度显著高于重度退化，轻度与中度之间有显著差异；呈现出轻度＞中度＞重度的显著差异（p>0.05）土壤速效养分的变化也随着退化程度的增强而发生变化，其中土壤速效氮在0～10cm 土层，中度退化显著高于轻度、重度退化，轻度和重度之间没有显著差异；10～20cm 各退化程度之间没有显著性差异；20～30cm 轻度退化显著高于中度和重度退化，中度和重度之间没有显著性差异；30～40cm 层面轻度和中度退化显著高于重度退化，轻度和中度之间没有差异；因此土壤速效氮在 0～10cm 土层中度显著提高以外，其它各层轻度均显著高于其它程度（p>0.05）。

土壤速效钾，在 0～10cm 土层,中度和重度退化显著高于轻度退化，中度与重度之间无显著差异；10～20cm 、20～30cm 土层各退化程度之间无显著差异；30～40cm 中度和重度退化显著高于轻度退化，中度和重度之间无显著差异（p>0.05）随着退化程度的增强土壤速效钾具有显著提高的趋势土壤速效磷在各土层各退化程度之间均无显著差异；而且没有规律性的变化，0～10cm ，重度＞轻度＞中度；10～20cm ，轻度＞重度＞中度；20～30cm ，轻度＞重度＞中度；30～40cm ，重度＞轻度＞中度；各土层各退化程度之间中度退化区速效磷的含量最低（p>0.05）同一土层不同退化程度土壤物理性质分析baabaaabaaaa00.050.10.150.20.250--1010--2020--3030--40土壤深度(cm)(soil deep)土壤粗粒(1-2mm)%(soil geaim diametel)YQYZYZZ图(c)GAOJIAOLUNTAN 高 教 论 坛- 102 -土壤 pH 值在 0～10cm 各退化程度之间无显著差异；10～20cm 轻度显著高于中度和重度，中度和重度之间有显著差异； 20～30cm 轻度和重度显著高于中度，轻度、重度之间无显著差异； 30～40cm 各退化程度之间无显著差异；表层没有显著4 讨论与结论家畜的过度践踏和采食，可引起草地的旱化、土壤理化性状的劣化和肥力的降低。

本项研究结果表明，呼伦贝尔草甸草原不同退化程度下土壤理化性质，随着退化程度的加大而随之变化土壤粗粒差异，具有随着土壤深度和退化程度的增深度退化程度有机质含量(g/kg)土壤全（N）量（N，g/kg）速效氮含量(N，mg/kg）速效钾(K，mg/kg)速效磷（P，mg/kg）PHYQ69.03a±4.373.19a±0.11266.89b±22.98276.67b±46.525.29a±1.588.34a±0.24YZ61.62b±3.153.02ba±0.14309.21a±23.09364.86a±44.734.28a±1.37.83a±0.130～10YZZ57.31b±0.202.86b±0.07243.92b±7.07422.89a±33.235.50a±0.387.70a±0.63YQ54.35a±6.732.83a±0.18234.02a±23.37226.17a±94.064.18a±1.258.30a±0.26YZ50.34ba±1.132.37b±0.07211.99a±3.65161.95a±34.982.63a±0.457.26b±0.0210～20YZZ45.65b±1.382.13c±0.032。