【摘要】：內(nèi)蒙古地處祖國北疆,擁有豐富的草地資源。然而,受經(jīng)濟(jì)和人口雙重壓力的影響,內(nèi)蒙古草原出現(xiàn)了嚴(yán)重的退化。具體表現(xiàn)為草地植物矮小化,多樣性降低,地上與地下生物總量減少,群落內(nèi)優(yōu)勢(shì)種與亞優(yōu)勢(shì)種的代替等。草原質(zhì)量的大幅下降,使其失去了原有的防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、保護(hù)環(huán)境等主要功能。這種持續(xù)的退化最終導(dǎo)致內(nèi)蒙古草原生態(tài)瀕臨崩潰邊緣。因此,開展內(nèi)蒙古退化草原的恢復(fù)治理工作刻不容緩。施肥作為一種快速改良土壤養(yǎng)分有效性的農(nóng)業(yè)措施,已經(jīng)被用于退化草原的恢復(fù)治理工作之中。大量科學(xué)研究已基本證明適當(dāng)?shù)氖┓士梢源龠M(jìn)退化草原土壤和植被的恢復(fù)。然而,不同草原類型其土壤、氣候條件的差異性,特別是降雨量的不同,使得不同地區(qū)退化草原對(duì)施肥的響應(yīng)表現(xiàn)出較大的不一致性。對(duì)降雨量較低的典型草原,是否可通過施肥快速提高草原生產(chǎn)力尚無定論。研究退化典型草原對(duì)氮磷肥配施的綜合響應(yīng)機(jī)制,可為制定合理的草地管理措施提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。鑒于此,本試驗(yàn)選取內(nèi)蒙古錫林郭勒退化典型草原為研究對(duì)象,結(jié)合圍欄封育對(duì)草原增施氮磷肥。試驗(yàn)于2014年6月開始,分別于2014年7月、2015年6月、2016年6月施肥。采用二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),氮肥與磷肥配合總計(jì)9個(gè)施肥處理,每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù),總共27個(gè)小區(qū)。每年8月份采集植物和土壤樣品,分析了2014年至2016年草原地上部生物產(chǎn)量、根系生物量、植物組成、優(yōu)勢(shì)植物(克氏針茅)氮、磷養(yǎng)分含量,土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、速效磷含量及酶活性等指標(biāo)。主要研究結(jié)果如下:1.氮肥整體促進(jìn)了草原地上部生產(chǎn)力的提高,但是三年的表現(xiàn)規(guī)律不一致。2015年降水量為412mm,高于2014年的255mm和2016年的198mm。受降水量的影響,2015年隨著施肥量的增加地上生物量一直增加,而2014年和2016氮肥與地上生物量之間呈“單峰”關(guān)系,即N1施肥水平地上生物量整體表現(xiàn)出高于N0(0kg/hm2)和N2(100kg/hm2)水平的趨勢(shì)。說明正常年份試驗(yàn)地區(qū)氮肥閾值較低,低水平氮肥即可滿足植物對(duì)氮素的需求,長(zhǎng)時(shí)期的過量增施增產(chǎn)效果不明顯。本研究得出正常年份該區(qū)氮肥閾值在50kg/hm2左右。施肥對(duì)植物根系生物量作用不顯著。2.錫林河流域退化典型草原植被群落結(jié)構(gòu)及植物比例相對(duì)穩(wěn)定,主要物種比例對(duì)氮磷肥配施響應(yīng)不敏感。三年施肥期間,禾本科牧草比例維持在70%以上,克氏針茅比例基本維持在60%以上(除極個(gè)別情況),其他類型植物占比很小,群落物種組成基本沒有受到施肥的影響。整體而言,連續(xù)三年的圍封施肥對(duì)退化草原的恢復(fù)起到了一定的作用,某些草原退化標(biāo)志性植物逐漸消失,對(duì)樣地植物比例平均值分析發(fā)現(xiàn),銀灰旋花的比例2014年為7.8%,2015年為2.23%,到2016年減少為0.23%。3.氮磷肥配施顯著改善了牧草品質(zhì)�？耸厢樏┤�、全磷含量均隨氮肥、磷肥的施加表現(xiàn)為正向增加,2016年全氮含量相比于2014年和2015年分別提高44.14%和52.83%,全磷含量相比2014年和2015年分別提高62.18%和37.31%。針茅化學(xué)計(jì)量特征值(氮磷比)隨磷肥施加水平增加顯著降低,這說明磷肥對(duì)植物生長(zhǎng)的限制性逐漸減小。4.氮磷肥配施提高了試驗(yàn)樣地土壤肥力,土壤速效養(yǎng)分含量隨施肥年限的增加逐漸升高。2016年0-10cm土壤堿解氮含量相比2014、2015年分別提高17.77%和8.63%,速效磷提高9.42%和35.41%,有機(jī)質(zhì)含量分別提高30.18%和56.99%。土壤全氮和全磷含量也出現(xiàn)了增加,但增加幅度相對(duì)較小。對(duì)0-10cm土壤全氮含量分析,2014、2015、2016年分別為1.253g/kg、1.254g/kg和1.297g/kg;全磷含量依次為0.306g/kg、0.341g/kg和0.393g/kg。10-20cm土壤養(yǎng)分含量變化較小。5.土壤酶活性對(duì)氮磷肥配施的響應(yīng)受土壤理化性質(zhì)的影響。相關(guān)性分析顯示,速效磷、有機(jī)質(zhì)含量與土壤酶活性呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。前兩年土壤酶活性隨施肥水平增加有增加的趨勢(shì)。前期土壤資源有效性低,有效磷、有機(jī)質(zhì)等含量處于較低水平,酶的底物較少,低肥力土壤中酶對(duì)養(yǎng)分較為敏感,施加的肥料會(huì)迅速增加土壤脲酶的底物濃度,表現(xiàn)出對(duì)脲酶的激活作用,脲酶活性的提高受作用于土壤養(yǎng)分含量的增加。2016年隨施肥水平的增加酶活性表現(xiàn)出一定的降低趨勢(shì),此時(shí)脲酶活性對(duì)施肥的響應(yīng)不明顯。就磷酸酶而言,前兩年施肥能夠增加其數(shù)量及合成速度,因此表現(xiàn)為磷酸酶活性的提高,然而到第三年該種促進(jìn)作用卻轉(zhuǎn)為抑制。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S812

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2402816