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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

围栏工程对退化草地土壤理化性质和微生物群落的影响

2022-11-30 免费下载

作者:樊丹丹, 刘艳娇, 曹慧丽, 陈昊, 孔维栋, 李香真

作者单位: 福建农林大学资源与环境学院, 土壤修复福建省高校工程中心;中国科学院青藏高原研究所, 青藏高原地球系统科学国家重点实验室;中国科学院成都生物研究所, 中国科学院环境与应用微生物重点实验室, 环境微生物四川省 重点实验室


  围栏封育是恢复退化草场的主要措施,但随着围栏年限增加,围栏产生的不利影响日益凸显。


土壤微生物是评价草地土壤质量的重要参数,通过综述围栏工程对土壤理化性质、细菌、真菌和功能微生物类群的影响,总结了土壤理化指标和土壤微生物对围栏封育的响应,表明可以根据相关指标来综合评价退化草地土壤的恢复效果,提出合理的围栏时间,以进一步改善和恢复退化草地的生态功能。


亮点论述:


结论


  土壤理化性质和土壤微生物群落在不同围栏 年限存在明显的差异,因此全面考虑不同退化草地 的最佳围栏年限对于草地恢复尤为重要。此外,由 于退化草原所处的环境条件、利用历史等不同,因 此最佳围栏年限不仅应与围栏效应相结合,而且还应与当地环境(即降水、风、冻融)和当地政策相结 合。例如,在围栏时应考虑水文状况、养分和风蚀及其在干旱和湿润地区的相互作用的影响。另外, 考虑到围栏也可能对野生动物的迁移和繁殖产生 负面影响,因此建议围栏年限不应太长。同时,短期围栏是恢复退化草地的必要条件和重要条件。根据上述研究,认为轻度和中度退化的草地可以通 过降低放牧强度和建立围栏,在10 至20 年内恢复到其初始状态。但是,对于严重退化的草地,仅依靠围栏是不行的,还必须采取其他措施如补播和施肥等。同时,土壤微生物如何响应围栏与其他措施 的综合管理措施,是否存在叠加效果,还有待进一 步研究。

  

  关于围栏对土壤微生物的影响以及通过土壤微生物各种特性评估草地土壤恢复的研究越来越受重视。目前,虽然基本确定了应该针对土壤微生物的哪几种指数进行分析,但是很难明确哪种指数是最佳指示指标,为了解决这个问题,需要对土壤微生物随围栏的变化进行更加深入的研究,进而对于如何评价土壤质量做出合理的解释。此外,本文总结了围栏引起土壤微生物各种变化,但是还不清楚土壤微生物的数量和多样性受到抑制时土壤恢复效果较好,还是土壤微生物产生功能冗余时表示土壤恢复效果较好。

  

  基于上述问题,以下3 方面应进一步加强相关研究。

  

  1)加强最佳围栏年限与其他综合措施相结合的研究。首先,不同的退化草地的退化程度、所处的环境条件以及利用历史不同,全面考虑不同退化草地的最佳围栏年限对于草地恢复尤为重要。对于严重退化的草地,单纯依靠围栏并不足以解决问题,可能会造成土壤结皮,不利于草地的恢复。其次,土壤微生物对不同人为干扰响应不同,其对退化草地的恢复效果是叠加还是抵消还不清楚,需要进一步加强这方面的研究,为更有效的恢复退化草地提供科学的依据,以期维护草地长久良好地发展下去。

  

  2)加强对土壤功能微生物的研究。土壤是进行各种物质(如碳、氮、磷、硫等)循环进程的场所, 这些循环都是由土壤微生物驱动完成的。其次,土壤微生物数量庞大、体积微小、种类丰富。单纯从 大的分类群方面进行分析,往往会造成没有侧重点 以及缺少针对性,很难揭示土壤微生物对人为干扰发生变化的本质和规律。因此,加强对功能微生物 类群的研究,更有利于深入研究土壤微生物是如何 响应围栏行为 ,并且能够提供更直接有利的数据。

  

  3)加强对植物多样性和土壤微生物多样性相互关系的研究。首先,植物种类及其多样性是构成整个草地生态系统的最重要的部分。围栏最先直接影响地表植被,进而对土壤微生物形成间接影响。其次,实验区域不同,植被种类不同,从而生存的土壤微生物类群也不同。因此,加强这方面的研究,对于明确草地土壤微生物对围栏的响应机制有重要的意义。


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  责任编辑:宫在芹
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教授,工学博士,1987、1990年毕业于西安交通大学工业电气自动化专业...

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