干旱農(nóng)牧交錯帶耕種和圍欄放牧對草地土壤有機(jī)碳庫和土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響.pdf

1、圍欄放牧是被廣泛推薦的一種保護(hù)性草地利用方式，開墾是我國北方干旱、半干旱地帶草原退化和沙漠化的主要原因之一，但是關(guān)于這兩種利用方式在干旱農(nóng)牧交錯帶對草原土壤有機(jī)碳及土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的研究不多。本研究以自由放牧草地為對照，對圍欄放牧和耕種兩種利用方式下草原土壤有機(jī)碳動力學(xué)和團(tuán)聚體穩(wěn)定性進(jìn)行了定量研究，以評價耕種和圍欄放牧對農(nóng)牧交錯帶草地可持續(xù)利用的影響。本研究的主要結(jié)果如下： 1.與自由放牧草地相比較，圍欄放牧22年草地土壤0-

2、20cm總有機(jī)碳含量增加了20﹪；土壤粗(0.1-2mm)有機(jī)碳含量增加了16﹪，年輕(0.05-0.1mm)有機(jī)碳含量降低了19﹪，穩(wěn)定有機(jī)碳(0.05-0.1mm)含量增加了27﹪；濃酸提取碳水化合物碳含量增加了22﹪，稀酸提取碳水化合物碳含量增加了15﹪，熱水溶提取碳水化合物碳含量增加了16﹪；礦化碳(在51天培養(yǎng)期間釋放出的碳)含量增加了30﹪，但是微生物量碳含量變化不明顯。耕種40年后雖然土壤總有機(jī)碳含量變化不明顯，但是粗(0

3、.1-2mm)有機(jī)碳含量降低了﹪，年輕(0.05-0.1mm)有機(jī)碳含量降低了22﹪，土壤穩(wěn)定有機(jī)碳(0.05-0.1mm)含量增加了8﹪；濃酸提取碳水化合物碳含量降低了13﹪，稀酸提取碳水化合物碳含量降低了19﹪，熱水溶提取碳水化合物碳含量降低了21﹪；礦化碳(在51天培養(yǎng)期間釋放出的碳)含量降低了16﹪，微生物量碳含量降低了30﹪。上述結(jié)果說明，與傳統(tǒng)放牧(自由放牧)相比較，圍欄輪牧有利于土壤總有機(jī)碳、碳水化合物含量的增加以及微生物

4、活性的增強(qiáng)，而開墾耕種雖然使干草原土壤的總有機(jī)碳含量變化不明顯，但是碳水化合物含量和微生物活性顯著降低。 2.與自由放牧草地相比較，圍欄放牧利用方式對＞0.25mm土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量影響不明顯，耕種利用方式使＞0.25mm土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量降低了74﹪，團(tuán)聚體穩(wěn)定率降低了77﹪，平均重量直徑降低了90﹪，表明干旱農(nóng)牧交錯帶耕種對草原土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生毀滅性的影響。 3.與總有機(jī)碳相比較，碳水化合物碳含量與土壤水穩(wěn)性團(tuán)

5、聚體的含量、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定率和平均重量直徑更相關(guān)；而在所提取的三個碳水化合物組分中，稀酸提取碳水化合物與團(tuán)聚體穩(wěn)定性最相關(guān)，表明在本研究所涉及的土壤中，稀酸提取碳水化合物在水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定性上起主要作用。這一結(jié)果表明，耕種導(dǎo)致的土壤中碳水化合物含量、尤其是稀酸水解碳水化合物含量的顯著降低，是土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性顯著降低的最直接原因。 上述研究結(jié)果說明，干旱農(nóng)牧交錯帶耕種導(dǎo)致土壤碳水化合物含量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性顯著降低，由此導(dǎo)致土壤易蝕性增