长期围封对草地土壤的影响作用浅析

2020-08-19 13:00秀英
南方农业·中旬 2020年6期
关键词:土壤酶活性生态系统

秀英

摘 要 围封是草地土壤管理的一种手段,可以有效保护草地土壤的生态系统。草地土壤围封对土壤植被多样性和土壤理化性质等都有一定的影响作用,因此有效地采取草地土壤围封措施可以起到保护草地土壤的作用。基于此,从植被多样性和生物量等方面出发,对草地土壤长期围封过程中植被受到的影响进行了分析,并从采用围封方式对草地土壤的理化性和土壤酶活性两方面的影响作用进行了探究。

关键词 草地土壤;围封;生态系统;土壤理化性;土壤酶活性

草地生态平衡的维护,在保护人类生存环境方面具有重要的作用。过度的放牧以及对草地的过度开垦,严重破坏了草地土壤的结构,导致草地生态系统被严重破坏。采用科学合理的草地土壤围封措施可以让退化草地自然恢复,并有效调整草地土壤植被生态系统。

1 草地土壤围封概述

草地土壤围封又叫草地围栏封育,是把草场分成若干部分,通过设置围栏的方式把退化的草场保护起来,不受放牧的影响,也不让人们滥垦滥伐,这样可以让草地土壤获得自然恢复。草地围封是人们有效恢复草地生态系统的重要手段,可以有效调整退化草地土壤的植被与草食动物的关系,进而更好地对草地土壤进行管理。草地围封措施具有资金投入少、生态系统恢复成效快的特点,是现在人们对退化草地土壤生态系统进行重建和维护的主要方式,得到了广泛的应用。但是,不适当的草地围封措施不仅不会给草地生态系统的恢复提供帮助,反而会对草地土壤产生负面的影响,因此采用科学合理的草地围封措施非常必要。草地围封会给草地植被以及草地土壤的理化性和酶活性都带来相应的影响,科学合理的草地围封可以对草地土壤的修复起到积极的作用[1]。

2 草地围封对土壤植被的影响

2.1 草地围封对土壤植被生物量的影响

对重度退化的草地采用草地围封措施进行长期围封后,草地土壤植被群落的存活量、密度以及地表凋落物量都明显增加。根据科学实验的数据统计,围封可以提高荒漠化草地土壤的草本植物密度,比围封外的草地植被密度增加8株/m2左右,而且产草量也明显增加。在一定时期的围封可以提高草地土壤的生產力,但长时间的围封会降低草地土壤的生成力,草地围封在短时间内草地土壤的生物量和制备量都明显增加,但是经过太长的时间后土壤的生物量反而会下降。经过实验数据统计,草地围封时间在8年左右可以有效地恢复草地土壤生物量,时间太长或者时间太短都不利于草地土壤植被的生长,因此草地围封的时间以及围封方式要根据草地土壤结构以及草地土壤退化的实际情况而定。围封内和围封外的草地土壤对植被生物量的影响不同,如图1所示,从图中可以看出围封内草地土壤的生物量比围封外草地的土壤生物量要高,说明围封草场土壤生物量在围封管理中得到了有效的恢复[2]。

2.2 草地围封对土壤植物群落多样性和土壤种子库的影响

植被多样性和土壤种子库的多样性会影响土壤的化学性质,植被的凋落物进入土壤,会把无机营养元素都给予土壤,这样可以改善土壤的理化性质。草地围封可以提高草地土壤植被多样性,增加土壤种子库的数量,围封可以在前期促进土壤生产力发展,增加植被物种的多样性。长期围封也会限制草食性动物对草地植被的影响,竞争力强的植被生存具有优势,这样会降低土壤植被的物种种类。比较典型的试验是在2012年内对内蒙古草场实验地进行围封,结果冷蒿作为优势物种大量繁殖造成草地物种群落种类曾指数下降。围封可以加快沙漠化草地土壤种子库群落的演化,在不同阶段土壤种子库受到围封的影响不同,不同的草地类型和不同的气候都会对土壤种子库多样性造成不同的影响[3]。

3 草地围封对土壤理化性质的影响

3.1 土壤物理性质的影响

土壤容重主要受到土壤紧实度、土壤结构以及有机质含量的影响而发生变化。土壤表面的腐烂物越多,土壤的容重就越小,土壤容重可以对土壤中颗粒的紧实度进行判定,而且是计算土壤空气含量的有效数据。在试验中在相同的类型的草地的围栏内和围栏外,分别选取土壤表层0~20 cm深度作为试验的两个环境,得出的试验数据见表1。

试验数据表明,在围封外的草地土壤表层受到动物的踩踏,这样土壤表面紧实度高,导致土壤的容重增加;在围封内的草地土壤的生物量得到了有效的保护,土壤表层的有机质含量变多,因此土壤的容重减少。

土壤团聚体是土壤中大小不同、空隙不同和形状不一的颗粒的综合。土壤团聚体是胶体在凝结作用下构成土壤颗粒所组成的,与土壤的理化性质有着紧密的关系。土壤水稳性团聚体主要是钙、镁元素凝结在一起的颗粒,在水中可以保持原结构稳定,水稳性团聚体直接影响土壤的抗腐蚀性。土壤的团聚体大且多,说明土壤的水稳性团聚体多,土壤的结构比较好。选取相同草地类型的围封内和围封外的两块地进行试验,试验结果见表2。试验数据表明,土壤团聚体围封内大于围封外,主要是因为在对草地土壤进行围封过程中,围封内草地土壤得到了有效的改善。

3.2 土壤化学性质的影响

1)对土壤酸碱度(pH值)的影响。土壤的pH值是土壤在形成过程中经过生物、水文和气候的作用产生的属性特性。土壤pH主要是受盐基积累过程决定,是土壤肥力的重要因素。土壤的pH值影响土壤营养的有效性,并对土壤的离子运动和转化以及微生物的活性都产生一定的影响。围封后草地的土壤恢复明显,围封内草地土壤的pH值比围封外草地的土壤pH要低,表明围封措施对草场土壤的恢复具有一定的有效性,土壤表面pH值小,土壤表层45 cm以下的pH值比较稳定。

2)对土壤的阳离子交换量(CEC)的影响。土壤的CEC是由土壤表面胶体的性质决定的,土壤CEC由有机质交换基腐植酸和无机交换基黏土矿共同构成。CEC是衡量土壤酸碱缓冲能力的重要指标,也是土壤恢复能力的重要计算依据。围封草地的类型不同,土壤的CEC值也不同,CEC的变化和土壤的养分变化基本保持一致。试验数据显示,经过围封的草地土壤的CEC值比围封外的CEC值要高,围封草地土样的营养成分高,说明围封对草地土壤的恢复具有明显的效果。

3)围封改善了草场土壤植被群落的结构,增加了土壤的地上生物量和地下生物量,并且提高了土壤的碳、磷和氮等元素的含量,改变了荒漠土壤中元素的比率,提高了土壤的理化性结构。

4 结语

围封草地作为草地土壤管理的重要手段,可以有效地对草场土壤进行修复,提高草地土壤的生态系统恢复能力,有利于对退化草场土壤的科学化治理。采用科学化的方法对草地土壤进行围封,可以保持草地土壤的生态系统平衡性。

参考文献:

[1] 刘建华.分析围封对沙漠化草地土壤理化性质和固碳潜力恢复的影响[J].防护林科技,2019(1):82-83.

[2] 张衷华,王化,唐中华,等.松嫩草地不同降水区土壤盐碱化程度与羊草生产力关系的比较研究[J].草地学报,2016,24(3):590-597.

[3] 斯贵才,袁艳丽,王建,等.围封对当雄县高寒草原土壤微生物和酶活性的影响[J].草业科学,2015,32(1):1-10.

(责任编辑:刘昀)

猜你喜欢
土壤酶活性生态系统
海岸带森林生态系统中土壤酶活性研究进展
“互联网+”下医药电子商务生态系统的构建与发展路径
生态系统理论视角下医院志愿者角色和功能的研究
生态系统视角下:农村留守幼儿情绪问题的形成
基于价值共创共享的信息服务生态系统协同机制研究
网络空间的生态化治理研究
重金属污染对土壤微生物及土壤酶活性影响的研究进展
辽西半干旱区果粮间作对土壤微生物和酶的影响
施氮时期对大豆结瘤和生长的影响