不同封育措施对荒漠草原土壤理化性质的影响

猱艺科枚
Journal  of  Green  Science  and  Technology
第23卷第10期
2021年5月
不同封育措施对荒漠草原土壤理化性质的影响
王伟,蒙仲举
(内蒙古农业大学 沙漠治理学院,内蒙古 呼和浩特010020)
摘要:为研究不同封育措施对荒漠草原土壤理化性质的影响,选取未封育、季节性封育和全封育的草地,分 析了土壤粒度、容重、孔隙度、含水量、pH 值、电导率和养分含量,探索了封育处理土壤理化特性变化特征,
结果表明:封育能够增加草地粉粒和粘粒比例,降低容重、增加孔隙度和含水量,且全封育对土壤物理性质
的改善优于季节封育,封育降低土壤pH 值和电导率,增加土壤养分含量,综合各指标,封育能够有效提高 草地土壤质量,且全封育〉季节封育〉未封育。关键词:荒漠草原;封育措施;土壤;理化性质
中图分类号:S812 文献标识码:A  文章编号:1674-9944(2021)10-0051-03
1引言
草原是生物圈重要组成部分,具有促进水分循环、 固定二氧化碳、维持生物多样性等重要的生态功能,草
智能楼宇可视对讲系统原还为人们提供植物、动物等物质需求,对国家经济发
展、社会稳定有积极的作用山。荒漠草原是我国北方干
旱半干旱地区重要的土地资源,是典型草原避免荒漠侵 蚀的生态屏障,对北方生态循环和物质转化起着至关重 要的作用冈,但是北方地区干旱少雨,加之草原不合理
的放牧,造成严重的沙漠化,导致草原退化。希拉穆仁
草原位于内蒙古自治区包头市达尔罕茂明安联合旗的 东南部,属于典型的荒漠草原,生态环境极其脆弱,植被
低矮稀少、种类贫乏、稳定性极差,常年干旱少雨、土壤 结构松散、砂粒质量分数基本在50%〜80%,含水率一 般在3%〜4%,缺乏覆盖的地表遭受强风时极易发生
风蚀,导致土壤逐渐粗化,一旦退化很难恢复而且 该区域又是以草原畜牧业为主体经济,长期不合理的放
牧,虽然取得了经济增长,但是在不同程度上造成了草 原退化。同时,随着旅游业的发展,草原旅游逐渐被开
发,也对草原植被的生长和落的稳定性产生影响,对 草原持续发展产生抑制作用⑷O
为了恢复和重建退化草地,对草原实施围栏封育,
可有效改善草原生态旳。土壤作为植物生长发育所依 赖的重要基质,质量状况是衡量土壤生产力的重要指标 之一,研究表明,退化草地在实施围栏封育后可以改善
土壤质量,促使植物种类、落结构发生变化。张晓娜 等⑷研究表明,封育措施显著降低了砂粒含量,提高了
粉粒和黏粒比例和土壤含水量。王占军等⑺研究表明,
封育草地土壤水分蓄积主要在40〜80 cm,和放牧草地 相比植被落盖度显著提高。因此,为探明围封状态下
的草原恢复机理,充分发挥其对于退化草地的修复作
用,本研究以希拉穆仁荒漠草原为研究区域设置不封 育、季节性封育和完全封育,对荒漠草原土壤理化性质
特征进行研究,旨在探讨不同封育管理对荒漠草原土壤
的影响,以期为草原生态的恢复提供理论参考。打铃器
2材料与方法
2.1试验地概况
试验区域位于内蒙古自治区包头市达尔罕茂明安 联合旗希拉穆仁草原,属于温带大陆性季风气候,降水 量281 mm,主要集中在7、8月份,春秋干旱多风、冬季
寒冷干燥。年均气温3. 4 °C,无霜期约为106 d 。该地 土壤类型为栗钙土和棕钙土,土壤质地较差,肥力较低。
2.2研究方法
在研究区域选择植被种类、覆盖度相近的的区域,
选取不封育、季节封育和全封育的草地为研究对象,于
2019年7月,各处理选择3个样品地进行标记为4 mX  4 m 样方,每个样方设置10个取样点,去除枯落物层, 用环刀测定土壤容重,每个点用土钻取0〜20 cm 深土
柱,取出后装入土壤袋内。土壤样品带回实验室后
备用。
2.3测定项目与方法
取回的土壤一部分用于测定土壤含水量,一部分自 然风干,磨细用于土壤化学性质的分析。土壤理化性质
的测定参考鲍士旦⑷,各测定指标和方法见表1。
表1 土壤理化特性测定指标及方法
指标
方法
pH 值和电导率
1 : 5土水比浸提法有机碳重锯酸钾氧化一外加热法
全氮半微量凯氏法速效氮碱解扩散法
微型轴全磷高氯酸、硫酸消化一钳铸抗比法速效磷碳酸氢钠浸提一钮铸抗比法全钾碳酸钠熔融一火焰光度法速效钾
乙酸氨浸提一火焰光度法
收稿日期:2021-02-02
作者简介:王伟(1991-),女,硕士研究生,研究方向为水土保持与荒漠化防治。
通讯作者:蒙仲举(198O-),男,博士,教授,博士生导师,研究方向为水土保持与荒漠化防治。
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王伟:不同封育措施对荒漠草原土壤理化性质的影响自然■与生态
2.4数据分析
利用Excel2013和spss24.0进行数据整理和统计分析。
3结果与分析
3.1不同封育措施对荒漠草原土壤物理特性的影响
由表2可知,未封育、季节封育和全封育土壤砂粒逐渐减少,粉粒和粘粒逐渐增加。砂粒表现为未封育〉季节封育〉全封育,季节封育和全封育分别比未封育低6.15%和9.49%。粉粒表现为全封育〉季节封育〉未封育,全封育和季节封育显著高于未封育处理,分别高出14.52%和1&14%。粘粒表现为全封育〉季节封育>未封育,全封育和季节封育显著高于未封育处理,分别高出33.72%和59.55%。封育措施能够显著降低土壤容重,表现为全封育V季节封育V未封育,处理间差异均显著,季节封育和全封育分别比未封育低9.16%和22.90%。土壤孔隙度变化趋势和容重相反,处理间差异均显著,季节封
育和全封育分别比未封育高出9.15%和13.73%,全封育比季节封育高出4.19%。土壤含水量表现为季节封育〉全封育〉未封育,处理间差异均显著,季节封育和全封育分别比未封育高出61.15%和2&45%,季节封育比全封育高出25.80%。
表2不同封育措施对荒漠草原土壤物理特性的影响
处理
砂粒/%
(0.05〜2mm)
粉粒/%
(0.005~0.05mm)
粘粒/%
工艺拖鞋
«0.005)
容重/
(g/cm3)
孔隙度/%含水量/%
未封育71.86a17.14b  5.81c  1.31a40.43c  3.41c 季节封育67.44b19.63a7.77b  1.19b44.13b  5.51a 全封育65.04c20.25a9.27a  1.01c45.98a  4.38b 注:同一列不同小写字母代表(P<0.05)差异显著
3.2不同封育措施对荒漠草原土壤pH值和电导率的
影响
由图1可知,草原封育显著降低土壤pH值,表现为全封育V季节封育V未封育,处理间差异均显著,季节封育和全封育土壤pH值分别比未封育低0.51%和1.77%,土壤电导率随封育程度的增加逐渐降低,表现为全封育V季节封育V未封育,和未封育相比,季节封
育和全封育土壤电导率分别低9.94%和19.88%。
图1不同封育措施对荒漠草原土壤pH和电导率的影响
3.3不同封育措施对荒漠草原土壤养分含量的影响
土壤养分是植被正常生长的物质基础,充足的养分
有利于增加草原植被覆盖率。由表3可知,封育显著影响土壤养分含量,能够提高土壤有机质及氮磷钾含量。
和未封育相比,季节封育和全封育有机质含量高出
23.11%和29.78%。季节封育和全封育土壤全氮比未
封育高出5.71%和1&10%,季节封育和全封育差异不显著。季节封育土壤碱解氮最高,季节封育和全封育比未封育高出27.25%和13.00%,季节封育比全封育高出12.61%。全磷含量季节封育和全封育比未封育高出23.21%和37.50%,全封育比季节封育高出11. 59%。速效磷含量和全磷含量变化趋势相似。土壤全钾含量季节封育和全封育比未封育高出3510%和53. 82%,全封育比季节封育高出%速效钾含量和全钾含量变化趋势相似。
表3不同封育措施对荒漠草原土壤养分含量的影响
处理有机质全氮碱解氮全磷速效磷全钾速效钾未封育10.47c  1.05c27.15c  1.12c13.82c32.85c94.25c 季节封育12.89b  1.11a34.55a  1.38b15.64b36.77b127.33b 全封育13.59a  1.24a30.68b  1.54a17.26a39.42a144.98a
4讨论
封育是目前对荒漠草原植被恢复和改善土壤理化性质的重要措施,有研究表明,在荒漠草原区增加植被的覆盖率能够较少土壤裸露、降低地表风速,减少土壤颗粒收风力的侵蚀和搬运,从而保护土壤随风沙的流
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2021年5月绿科技第10期
失,土壤发生侵蚀带走的主要是颗粒较为小的粉粒和粘粒页,在植被覆盖下,土壤中的细粒物质免受风力吹蚀,从而提高粉粒和粘粒的比例,土壤粘粒的增加有利于土壤团粒的形成、改善土壤性状,提高土壤孔隙度、降低容重他。本研究结果表明,未封育、季节封育和全封育土壤砂粒逐渐减少,粉粒和粘粒逐渐增加。砂粒表现为未封育〉季节封育〉全封育,粉粒和粘粒表现为全封育〉季节封育〉未封育。本研究结果表明,封育能够提高土壤孔隙度、降低土壤容重,一方面是由于粉粒和粘粒的增加,改善了土壤性状,另一方面是由于封育后草原不受牲畜采食践踏的影响,地表植被覆盖率大,植株根系的下扎和土壤微生物的作用,使得土壤空隙结构增强。土壤含水量是植株生长的重要影响因素,本研究表明,土壤含水量表现为季节封育>全封育〉未封育,说明季节封育对提高土壤含水量具有显著效果。
土壤pH值反映土壤溶液的活性酸度,是衡量土壤酸碱度的重要强度指标,土壤电导率与土壤含盐量和水分存在密切关系。有研究表明,随放牧程度的增加,土壤pH值逐渐增加,本研究表明,封育能够降低土壤pH 值和电导率,可能是受植物根系和土壤矿化离子交换、根系分泌物以及土壤微生物代谢的影响,也有可能是受到动物排泄物的影响。研究表明,草原封育可以增加草地生物量,改善地表小气候,有利于枯落物分解,使土壤养分逐渐积累口口,王芳等研究表明,围栏封育能显著提高高寒荒漠土壤中全氮、全钾、有机碳的含量,围栏封育对高寒荒漠草地的保育作用较显著。本研究表明,封育显著提高了土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量,主要是由于植被覆盖度
增加,土壤、植被协同配合,土壤理化性质改善,增加了土壤保水肥能力,植被枯落物充分分解,从而提高了土壤养分含量。
(上接第50页)
说,自然恢复方法的成功取决于以下因素:稳定的水源、最大限度地获得湿地动植物资源。自然恢复的好处是低成本,湿地及周边地区的恢复率高。人工恢复模式主要以人工手段促进自然恢复,涉及自然干预,即人类直接控制湿地恢复的过程,以恢复、建设或改善湿地生态系统为主如果湿地退化严重,只有通过人工建设和最大限度的改善才能达到预期的恢复和保护目的,人工促进恢复的方法是最好的恢复方法,这其中落实遥感监测是提升人工恢复质量的主要方法之一,但是在建设过程中会产生较高的成本,需要结合实际情况,利用自然恢复和人工恢复相结合的方式进行湿地保护和重建。
5结语
针对湿地资源进行调查,能够提升对湿地资源的掌控力度,确保根据实际的资源发展状态制定优化策略,因此,湿地资源调查技术必须要具备精准性、真实性和稳定性,与此同时,也要让遥感监测技术体系成为湿地资源保护工程开展的重要依据,进一步提升监测的有效
综合来看,封育能够增加草地粉粒和粘粒比例,降低容重、增加孔隙度和含水量,且全封育对土壤物
理性质的改善优于季节封育,封育降低土壤pH值和电导率,增加土壤养分含量,综合各指标,封育能够有效提高草地土壤质量,且全封育〉季节封育〉未封育。对荒漠草原进行封育是恢复植被和改善土壤理化性质的重要措施。
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