不同草地类型对三江源区草地土壤养分的影响

任俞新，李亚娟

(1.甘肃林业职业技术学院，甘肃 天水 741020；2.甘肃农业大学草业学院，甘肃 兰州 730070)

不同草地类型对三江源区草地土壤养分的影响

任俞新1，李亚娟2

(1.甘肃林业职业技术学院，甘肃 天水 741020；2.甘肃农业大学草业学院，甘肃 兰州 730070)

对三江源区原生高寒草甸草原、退化高寒草甸草原、退化高寒草原和人工草地4种不同草地类型中，草地土壤养分的含量进行了测定，结果表明；高寒草甸草原随着退化程度的加重，全氮、有效氮、全磷、有效磷、有效钾均在土壤表层含量降低，中下层土壤含量升高。原生高寒草甸草原全氮、全磷、有效磷含量在中层土壤含量升高，而有效氮、有效钾含量随着土层加深逐渐降低。退化高寒草原全氮、全磷含量随土层加深变化较不明显，有效氮在中层土壤含量较多随后急剧下降，有效磷和有效钾随土层加深逐渐减少。人工草地各种土壤养分均呈现随土层逐步下降的态势，总体来看，人工草地在表层土壤的各种养分含量远远大于原生和退化草地，土壤速效养分受退化程度影响较大,其变化幅度明显高于全量养分,表层土壤养分受退化影响的程度较深层土壤大。

三江源；利用方式；土壤养分

天然草地是重要的可再生自然资源之一，具有调节气候，涵养水源，防风固沙，保持水土，改良土壤等作用。我国有4×108hm2不同类型草地，但由于自然和人为因素的影响，其中90%以上处于不同程度退化之中，草地退化是草原荒漠化的标志之一[1]。我国草地植被单一，放牧时间长，强度大，放牧利用时间长达半年以上，落后的生产经营利用、开垦及过牧等行为使草地原生植物群落遭到破坏，在现有利用方式下，天然草地季节供需严重失衡，草地超载过牧现象普遍[2]。因此，要科学合理利用草地，转变草地经营利用方式实现草地的可持续发展，才能不断提高草地生产力。有效地的保护草地资源长期的利用发展。

三江源区(又称江河源区)为长江、黄河和澜沧江的发源地。草地是三江源区面积最大、分布最广的草原生态系统,总面积约1.625 6×105km2,占该区国土面积的85.9%，其生态功能巨大，具有涵养水源、调节气候、维持生物多样性稳定，平衡土壤养分循环，尤其是对牧民的牧业生产和生活发挥着巨大的作用。 但随着人口的增长，过度放牧以及无休止不合理的开发利用，导致该地区出现草地退化，毒草蔓延，鼠虫害日趋严重。在草地退化过程中，草地土壤的退化要滞后于草地植物的退化，而草地土壤退化恢复时间要远远长于草地植物的恢复时间。为及时准确地掌握草地资源现状及其动态变化信息，对草地进行合理利用和保护， 促进草地畜牧业可持续发展和生态系统的平衡。准确了解三江源区土地利用方式变化对土壤养分含量的影响，本试验对试验区土壤养分按纵深分层(0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm和40～60 cm)进行研究，为高寒退化草地的恢复、重建及管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地选在位于青海省西南部，玉树藏族自治州北部的曲麻莱县，该县为黄河和长江北源主要源流勒玛河、楚玛尔河、色吾河、代曲河的发源地，是我国南北两大水系的主要水源涵养地之一。全境总面积5万km2，总人口2万人，以藏族为主，占总人口的98%以上。地处青南高原江河源头，横跨通天河(长江)、黄河两大水系，境内西北部为宽谷大滩，地域辽阔，东南重山叠岭。地势由东南向西北逐渐升高，海拔4 000～5 990 m。属高原大陆性气候,多风少雨,干燥寒冷，太阳辐射强。年均温约-2.6 ℃，无绝对无霜期，年降水量385 mm。除寒冻地面外，有天然草场282.21万hm2。其中可利用草场面积达152.63万hm2，多属高山草甸、水草丰美，为藏系羊与牦牛理想放牧地,牲畜头数约占全州的1/5以上。

1.2 土样采集处理

1.2.1 样地选择

在试验地选择具有代表性的原生高寒草甸草原、退化高寒草甸草原、退化高寒草原、人工草地4种草地类型为研究对象。在4种不同草地类型的土壤中分别随机选取3块样地(3个重复)进行采样，样地基本概况见表1。

表1 曲麻莱县不同利用格局样地基本概况

1.2.2 土壤取样

在选取的不同样地中，按“S”形选取3～4个点，用土钻分别在0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm和40～60 cm土层取样，剔除植物根系及石砾等杂物，将土样在室内风干后过1 mm和0.25 mm筛备用。

1.3 测定方法

氮(Total nitrogen, TN)采用半微量凯氏定氮法；有效氮(Available nitrogen，AN)采用碱解扩散法；全磷(Total phosphorus, TP)采用钼锑抗比色法；有效磷(Available phosphorus，AP)采用碳酸氢钠法；有效钾(Available potassium,AP)采用醋酸铵火焰光度计法[3-4]。

2 结果与分析

2.1 不同利用格局对草地土壤全氮含量的影响

由表2可以看出，原生高寒草甸草原在10～20 cm土层全氮含量最高，其次为0～10 cm和20～40 cm，这两种土层含量较为接近，40～60 cm含量最少；退化高寒草甸草原的土壤全氮含量在10～20 cm和20～40 cm的土层含量最高，含量较为接近，0～10 cm和40～60 cm含量最低；退化高寒草原在20～40 cm的土层含量较高，其次为0～10 cm，40～60 cm含量最低；人工草地在表层0～10 cm土层含量最高，40～60 cm含量最低。

结果表明：在0～10 cm土层中，人工草地全氮含量最高，退化高寒草甸草原最低。这也符合草原植物生长的规律。

表2 曲麻莱不同利用格局草地土壤全氮含量 g·kg-1

注：小写字母不同者表示不同利用方式之间差异显著(P<0.05)，大写字母不同者表示土层之间差异显著(P<0.05)；下同。

2.2 不同利用格局对草地土壤有效氮含量的影响

由表3可以看出，原生高寒草甸草原在0～10 cm和10～20 cm土层有效氮含量最高，40～60 cm含量最少；退化高寒草甸草原在10～20 cm土层含量最高，0～10 cm含量最少；退化高寒草原在10～20 cm含量最高，40～60 cm含量最少，人工草地在0～10 cm土层有效氮含量最高，随后随土层加深逐渐降低。

结果表明：在0～10 cm土层中，人工草地有效氮含量最高，退化高寒草甸草原最低。原生高寒草甸草原和人工草地土壤有效氮含量随着土层的加深逐渐降低，退化型的两种草原在表层0～10 cm土层含量较低。

表3 曲麻莱不同利用格局有效氮含量 mg·kg-1

2.3 不同利用格局对草地土壤全磷含量的影响

由表4可以看出，4种草地类型的土壤全磷含量随着土层的加深各自基本趋于稳定的状态，退化高寒草地草原表层0～10 cm土层含量最低，总含量原生高寒草甸草原最低，人工草地全磷含量最高。

结果表明：在 0～10 cm土层中，人工草地全磷含量最高，退化高寒草甸草原最低。

表4 曲麻莱不同利用格局草地土壤全磷含量 g·kg-1

2.4 不同利用格局对草地土壤有效磷含量的影响

由表5可以看出，原生高寒草甸草原有效磷含量在10～20 cm土层最高，40～60 cm含量最低；退化高寒草甸草原在20～40 cm土层最高，0～10 cm最低；退化高寒草原和人工草地在表层0～10 cm土层含量最高，随着土层的加深，退化高寒草原有效磷含量逐渐降低，但人工草地变化较不明显。

结果表明：在0～10 cm土层中，人工草地有效磷含量最高，退化高寒草甸草原最低。

表5 曲麻莱不同利用格局有效磷含量 mg·kg-1

2.5 不同利用格局对草地土壤有效钾含量的影响

由表6可以看出，4种草地类型土壤有效钾含量随着土层加深逐渐降低，但退化高寒草原在40～60 cm土层又有所增加。退化高寒草甸草原在10～20 cm土层含量最高，但和退化高寒草原一样在表层0～10 cm土层含量较低。

结果表明：在0～10 cm土层中，人工草地有效钾含量最高，退化高寒草原最低。

表6 曲麻莱不同利用格局有效钾含量 mg·kg-1

3 讨论与结论

3.1 讨论

高旭升[4]等的研究表明土壤全氮含量随草地退化程度增加呈下降趋势，可作为评价该类草地退化指标；土壤全磷含量变化较小可作为辅助依据；全钾含量基本无变化，这表明全钾含量受退化影响不大，不宜作为该类退化草地的评价指标。草地的开垦与退化，使得土壤全N、有效N、全P、有效P含量显著下降，pH值却显著升高，但是全K、有效K随土地利用方式不同未表现出显著变化〔14〕。李以康〔15〕等的研究表明高寒草甸退化导致的土壤速效养分含量的变化不一致。在轻度和中度退化阶段速效氮的含量降低，而在重度退化阶段速效氮的含量增加到最高，随着退化程度的加重，速效磷的含量有升高的趋势，其含量也是在重度退化阶段最高，速效钾的含量随着退化程度的加剧，表现出先升高后降低的变化，即到中度退化阶段最高，重度退化阶段降至最低。本试验结果表明，在0～10 cm土层中，人工草地有效氮、全磷、有效磷、有效钾含量最高，退化高寒草甸草原最低；这与他们的研究结果基本一致。但本试验结果中，有效钾的含量在退化高寒草甸草原和退化高寒草原中变化不大，但在原生高寒草甸草原和人工草地中变化较大。

3.2 结论

4种草地类型的土壤全磷含量随着土层的加深各自基本趋于稳定的状态，退化高寒草地草原表层0～10 cm土层含量最低，总含量原生高寒草甸草原最低，人工草地全磷含量最高。有效钾含量随着土层加深逐渐降低，但退化高寒草原在40～60 cm土层又有所增加。退化高寒草甸草原在10～20 cm土层含量最高，但和退化高寒草原一样在表层0～10 cm土层含量较低。退化高寒草原全氮、全磷含量随土层加深变化较不明显，有效氮在中层土壤含量较多随后急剧下降，有效磷和有效钾随土层加深逐渐减少。在表层土壤的各种养分含量远远大于原生和退化草地，符合草原植被的生长需要，可以在重度退化的草地区域适当发展人工草地，缓解草原的退化趋势，有利于退化草地的恢复与重建。

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Effect of Different Grassland Types on Grassland Soil Nutrientof Sanjiang Source Region

Ren Yuxin1, Li Yajuan2

(1.Gansu Forestry Technological College，Tianshui 741020, China；2.Pratacultural College of Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070, China)

In the manner of the primary source area in Sanjiang alpine meadow grassland, the degraded alpine meadow grassland, the degraded alpine grassland and artificial grassland, we measured the grassland soil nutrient contents, the results shows that the more degenerate, the worse the alpine meadow grassland become. Total nitrogen, available nitrogen, total phosphorus, available phosphorus, available potassium decreased in the surface soil content, increased the contents of soil layer. Degraded alpine grassland of total nitrogen, total phosphorus content with depth change is not obvious, available N, then a sharp decline in more content in soil layer, available P and available K decreased gradually with the increase of soil depth. All kinds of soil nutrient in artificial grassland were declining gradually with the increase of soil situation. Overall, artificial grassland in a variety of nutrients in the surface soil is far greater than the original and degraded grassland, soil available nutrient degradation degree of influence, the change amplitude was significantly higher than that of total nutrient, soil nutrient affected by degradation degree in deep soil.

Sanjiang source；using types；soil nutrients

2014-08-27

任俞新(1991-)，男，汉族，本科，助讲。主要从事森林植物环境的教学与研究工作。

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.02.004

S158.3

A

1006-9690(2015)02-0013-04