【摘要】：放牧是對(duì)天然草地最直接最有效的利用方式。放牧過(guò)程中家畜主要通過(guò)踐踏、采食和排泄作用于草地生態(tài)系統(tǒng),相較于家畜的采食和排泄,踐踏具有作用草地時(shí)間長(zhǎng)、影響草地組分多和效果持久的特點(diǎn),對(duì)草地的影響更為深刻。同時(shí),由于全球氣候的暖干化,草地生長(zhǎng)季供水不足、蒸發(fā)量增加及降水的季節(jié)不均勻性和年際間變幅較大的特點(diǎn),進(jìn)一步加劇了草地生態(tài)系統(tǒng)的退化。而有關(guān)家畜的踐踏和降水對(duì)青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)的影響,踐踏和降水互作對(duì)土草系統(tǒng)的作用機(jī)制尚不明確。由此,本研究于天祝高寒草甸布設(shè)試驗(yàn),通過(guò)模擬青藏高原主要畜種—牦牛、藏羊的踐踏作用以及模擬不同降水水平,設(shè)置雙因素控制實(shí)驗(yàn),研究家畜踐踏對(duì)不同水分狀況下草地土壤物理、化學(xué)性質(zhì)和微生物數(shù)量影響。以探明不同降水條件下家畜踐踏對(duì)草地的作用機(jī)制,明晰牦牛和藏羊踐踏對(duì)草地土壤的分異影響,旨在為天然草地的健康管理、草地放牧畜種的合理搭配及退化草地的修復(fù)提供新思路和科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.隨模擬踐踏和模擬降水量的增加,0-15 cm土層土壤緊實(shí)度和容重均呈遞增趨勢(shì),牦牛和藏羊重度踐踏對(duì)表層(0-15 cm)土壤的壓實(shí)作用顯著大于其輕度踐踏和CK處理。土壤含水量較高時(shí),踐踏作用對(duì)土壤的壓實(shí)效應(yīng)更顯著,與缺水處理相比較,豐水處理踐踏下的土壤緊實(shí)度顯著增加。同時(shí),踐踏后土壤的壓實(shí)導(dǎo)致草地的透水性降低,踐踏和降水量的增加均與土壤飽和導(dǎo)水率呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。同一放牧強(qiáng)度下,牦牛踐踏試驗(yàn)后的土壤緊實(shí)度和容重均大于藏羊踐踏,而飽和導(dǎo)水率小于藏羊踐踏,牦牛踐踏對(duì)草地土壤的壓實(shí)作用大于藏羊踐踏。2.模擬踐踏和降水對(duì)草地土壤化學(xué)特性的影響不盡相同。土壤全氮和全磷含量隨著模擬踐踏的增加呈現(xiàn)藏羊輕度踐踏藏羊中度踐踏藏羊重度踐踏,牦牛輕度踐踏牦牛中度踐踏牦牛重度踐踏的變化規(guī)律。隨土壤含水量的增加,草地土壤全氮和全磷含量呈先增加后減少的趨勢(shì),在平水條件下全氮和全磷含量最高;且主要影響0-20 cm土層土壤。隨踐踏強(qiáng)度的增加,土壤速效氮和速效鉀呈遞增趨勢(shì),速效磷呈遞減趨勢(shì);土壤速效養(yǎng)分在缺水條件下達(dá)到最大值,土壤水分含量越高速效養(yǎng)分越小,降水降低了(0-30 cm)高寒草甸土壤速效養(yǎng)分含量。方差分析表明,降水對(duì)土壤養(yǎng)分的影響大于家畜踐踏作用,且踐踏和降水對(duì)0-20 cm土壤堿解氮含量存在交互作用。模擬踐踏和降水對(duì)土壤全鉀和有機(jī)質(zhì)含量均無(wú)顯著影響。3.踐踏和降水影響0-10 cm土層土壤細(xì)菌和真菌,0-20 cm土層土壤放線菌菌落數(shù)。隨踐踏強(qiáng)度的增加,土壤細(xì)菌數(shù)呈先增加后減小的變化趨勢(shì),輕度踐踏有利于土壤細(xì)菌的繁殖;而真菌和放線菌菌落數(shù)隨踐踏強(qiáng)度的增加而減小。3大微生物數(shù)量均隨土壤含水量的增加而增加,豐水條件下的土壤微生物數(shù)量達(dá)最大值。同一放牧強(qiáng)度下,牦牛踐踏區(qū)的微生物數(shù)量均少于藏羊踐踏區(qū),但差異不顯著。微生物數(shù)量的減少在一定程度上影響著草地的呼吸作用,家畜踐踏顯著降低了草地土壤的呼吸作用,與CK相比,一個(gè)和兩個(gè)生長(zhǎng)季踐踏后的土壤呼吸速率分別降低了37.54%~67.9%和22.90%~41.23%。土壤呼吸速率與土壤水分呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系,豐水處理下的土壤呼吸速率顯著大于缺水和平水處理。模擬踐踏顯著降低了草地土壤的微生物活性和透氣性。綜上,家畜踐踏促使草地土壤緊實(shí),降低土壤通氣透水性和微生物活性。當(dāng)土壤水分含量較高時(shí),踐踏對(duì)土壤的壓實(shí)作用更顯著;且牦牛踐踏對(duì)草地土壤的負(fù)面影響大于藏羊踐踏。因此,從草地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益和草地生產(chǎn)方面考慮,應(yīng)減少雨后或土壤過(guò)濕時(shí)放牧,以減輕高水分含量下家畜對(duì)土壤的壓實(shí)效益及對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞。此外,實(shí)施優(yōu)化畜種結(jié)構(gòu),適當(dāng)提高放牧藏羊比例和減少牦牛比例,以減輕草地放牧壓力,以期草地得到休養(yǎng)生息,實(shí)現(xiàn)草地的可持續(xù)利用。
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S812.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2618997