封育对轻度退化下伊犁绢蒿荒漠植被及土壤养分的影响

摘要

本文以伊犁绢蒿（Seriphidium transiliense）荒漠草地为对象，研究了不同封育年限（封育年限依次为0年、1年、6年、9年）对伊犁绢蒿荒漠草地植被群落特征、物种多样性、草场质量指数、土壤常规养分及土壤活性有机碳组分（易氧化碳、颗粒有机碳氮、轻组有机碳氮、微生物碳氮）的影响，并以灰色系统分析了植被与土壤的耦合度，以及封育时间与植被、土壤各指标的关联度与回归性;探讨植被、土壤各指标对封育的响应规律，寻找适宜的封育年限，以期为退化荒漠草地的恢复和管理以及该地区退化草地改良技术提供一定的科学依据。主要研究结果如下:
　　(1)伊犁绢蒿荒漠草地总盖度、密度及生物量，随封育时间的增加呈先降后升再降的波动变化，且以封育6年达到最高;围栏封育有利于半灌木的恢复;封育后群落的物种多样性指数较对照区均有增加，且随封育年限的增加呈先增后减再增趋势。
　　(2)土壤全碳在0-20cm整体上随封育时间呈现上升趋势，且0-5cm土层封育9年与对照差异显著(P＜0.05);20-30cm对照显著大于围栏6年，30-50cm围栏9年全碳最低，显著低于其他3个处理(P＜0.05）。0-5cm土层土壤碳密度呈“封育9年＞对照＞1年＞6年”，但仅在封育9年与6年差异显著(P＜0.05)，而其他土层碳密度及土壤总碳储量均受封育影响不显著。
　　(3)随封育时间延续，表层土壤有机质、全氮及碱解氮基本为降低-上升，且在封育9年均达到最高值，封育9年0-5cm土层有机质、全氮显著大于1年（P＜0.05）;速效钾、磷呈先降后升再降，且在封育6年达到最大，0-5cm、20-50cm速效钾显著大于封育1年，0-50cm的速效磷显著大于其他处理(P＜0.05）;全钾与全磷无明显变化趋势;封育后土壤养分均呈现表聚现象。
　　(4)土壤易氧化碳、碳库管理指数在0-5cm呈“封育9年＞对照＞6年＞1年”，且封育9年显著高于其他处理（P＜0.05），封育9年的易氧化碳总量与1年差异显著(P＜0.05)。土壤养分与土壤易氧化活性有机碳、碳库活度、碳素有效率呈显著或极显著相关。
　　(5)随封育时间增加，在0-5cm土层，土壤颗粒碳氮、轻组碳氮、微生物碳氮均呈“降低-增加”的趋势，且对照、封育9年的土壤颗粒碳氮显著高于1、6年(P＜0.05);而封育9年、对照的土壤轻组碳氮显著大于6年（P＜0.05）;封育9年、对照、6年的土壤微生物碳氮显著大于1年(P＜0.05)。0-50cm的土壤颗粒碳、氮分配比例均为最大。土壤颗粒碳氮、轻组碳氮、微生物碳氮分别与有机碳、全量养分极显著或显著相关(P＜0.01，P＜0.05)。
　　(6)草地群落盖度、密度、生物量与土壤各测试指标加权关联度相对较大的为速效磷或钾，尤其是速效磷供应的限制。植被与土壤的耦合度相对较高的为封育1年，而对照最小。通过回归分析初步预测，草地生产力、土壤养分分别在封育5～6年、8～15年间得到逐渐恢复，如果继续封育则可能会出现下降趋势。

目录

声明

论文说明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究目标与意义

1．2 国内外研究现状

第2章 研究区概况与研究方法

2．1 研究区概况

2．2 研究内容

2．3 技术路线

2．4 试验设计

2．5 取样与测定方法

2．6 数据统计与分析

第3章 结果与分析

3．1 封育对草地植被的影响

3．1．1 封育对伊犁绢蒿荒漠植被群落特征的影响

3．1．2 封育对伊犁绢蒿荒漠草地主要物种的影响

3．1．3 封育对伊犁绢蒿荒漠主要物种重要值的影响

3．1．4 封育对伊犁绢蒿荒漠草地群落物种多样性的影响

3．1．5 封育对草场质量指数的影响

3．1．6 小结

3．2 封育对草地土壤的影响

3．2．1 封育对草地土壤含水率与容重的影响

3．2．2 封育对草地土壤碳的影响

3．2．3 封育对草地土壤养分的影响

3．2．4 封育对伊犁绢蒿荒漠草地土壤活性有机碳的影响

3．2．5 封育对伊犁绢蒿荒漠草地土壤活性碳、氮组分的影响

3．3 草地的耦合度与回归分析

3．3．1 植被与土壤的耦合度分析

3．3．2 封育时间与植被、土壤的灰色关联度及回归分析

3．3．3 小结

第4章 讨论

4．1 封育对草地植被的影响

4．2 封育对草地土壤的影响

4．3 草地的耦合度与回归分析

第5章 结论

参考文献

致谢

作者简历