干旱農牧交錯帶耕種和圍欄放牧對草地土壤有機碳庫和土壤結構穩(wěn)定性的影響.pdf

1、圍欄放牧是被廣泛推薦的一種保護性草地利用方式，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，但是關于這兩種利用方式在干旱農牧交錯帶對草原土壤有機碳及土壤結構穩(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碳動力學和團聚體穩(wěn)定性進行了定量研究，以評價耕種和圍欄放牧對農牧交錯帶草地可持續(xù)利用的影響。本研究的主要結果如下： 1.與自由放牧草地相比較，圍欄放牧22年草地土壤0-

2、20cm總有機碳含量增加了20﹪；土壤粗(0.1-2mm)有機碳含量增加了16﹪，年輕(0.05-0.1mm)有機碳含量降低了19﹪，穩(wěn)定有機碳(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碳含量變化不明顯，但是粗(0

3、.1-2mm)有機碳含量降低了﹪，年輕(0.05-0.1mm)有機碳含量降低了22﹪，土壤穩(wěn)定有機碳(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﹪。上述結果說明，與傳統放牧(自由放牧)相比較，圍欄輪牧有利于土壤總有機碳、碳水化合物含量的增加以及微生物

4、活性的增強，而開墾耕種雖然使干草原土壤的總有機碳含量變化不明顯，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)性團聚體含量降低了74﹪，團聚體穩(wěn)定率降低了77﹪，平均重量直徑降低了90﹪，表明干旱農牧交錯帶耕種對草原土壤結構穩(wěn)定性產生毀滅性的影響。 3.與總有機碳相比較，碳水化合物碳含量與土壤水穩(wěn)性團

5、聚體的含量、結構穩(wěn)定率和平均重量直徑更相關；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聚體穩(wěn)定性最相關，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)性團聚體的形成和穩(wěn)定性上起主要作用。這一結果表明，耕種導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，是土壤結構穩(wěn)定性顯著降低的最直接原因。 上述研究結果說明，干旱農牧交錯帶耕種導致土壤碳水化合物含量和結構穩(wěn)定性顯著降低，由此導致土壤易蝕性增