全 文 ：第21卷 第5期
Vol.21 No.5
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2013年 9月
Sep. 2013
doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2013.05.009
短期放牧强度对昭苏草甸草原土壤全量氮磷钾的影响
孙宗玖,朱进忠*,张鲜花,郑 伟,靳瑰丽,古伟容
(新疆农业大学草业与环境科学学院 新疆草地资源与生态重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830052)
摘要:2010-2012年采用小区控制放牧试验,在伊犁昭苏草甸草原上研究了轻度放牧(0.38头牛·hm-2)、中度放
牧(0.64头牛·hm-2)和重度放牧(0.90头牛·hm-2)对草地全氮、全磷、全钾及pH的影响。结果表明:短期放牧
条件下,同一年度不同放牧强度间0~10cm,10~20cm和20~30cm土层全氮、全磷、全钾含量及pH差异不显
著;与放牧前比,放牧后0~30cm土层全氮含量及pH出现一定程度降低,降幅分别为5.8%~29.7%和0%~
5.0%,而全磷、全钾含量出现一定程度的增加,增幅分别为4.5%~29.2%和35.0%~100.8%;随着放牧强度的增
加,土壤全氮、全磷、全钾含量呈增加趋势,pH呈先增加后降低的趋势;短期放牧强度与土壤全氮、全磷、全钾及pH
间均无显著相关性;无论放牧与否,土壤全氮、全磷含量随剖面深度的增加呈现降低趋势,而pH基本呈增加趋势。
总之,短期放牧强度对草地土壤全氮、全磷、全钾、pH影响不显著。
关键词:放牧强度;草甸草原;全氮;全磷;全钾
中图分类号:S158.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2013)05-0895-07
InfluenceofGrazingIntensityonSoilTotalNitrogen,Phosphorus
andPotassiumofMeadowSteppeinZhaosu
SUNZong-jiu,ZHUJin-zhong*,ZHANGXian-hua,ZHENGWei,JINGui-li,GU Wei-rong
(ColegeofGrasslandandEnvironmentScience,XinjiangAgriculturalUniversity,
KeyLaboratoryofGrasslandResourcesandEcologyofXinjiang,Urumqi,Xinjiang830052,China)
Abstract:Theinfluenceofgrazingintensityincludinglightgrazing(0.38cattle·hm-2),moderategrazing
(0.64cattle·hm-2)andheavygrazing(0.90cattle·hm-2)onsoiltotalnitrogen,totalphosphorus,total
potassiumandpHinZhaosuMeadowSteppewasstudiedfrom2010to2012byplotgrazingexperiment.
Resultshowedthatthecontentsofsoiltotalnitrogen,phosphorusandpotassiumin0~10cm,10~20cm,
20~30cmsoillayerswerenotsignificantlydifferentamongdifferentgrazingintensitiesatthesameyear
duringtheshortgrazingperiod,andthesameassoilpH.Comparedwithbeforegrazing,thesoiltotalni-
trogencontentandsoilpHof0~30cmsoillayeraftergrazingdecreased5.8%~29.7%,0%~5.0%,re-
spectively;andthecontentsofsoiltotalphosphorusandpotassiumincreased4.5%~29.2%,35.0%~
100.8%,respectively.Thecontentsofsoiltotalnitrogen,totalphosphorus,totalpotassiumincreasedand
soilpHfirstincreasedthendecreasedwithincreasinggrazingintensity.Therewasnosignificantcorrela-
tionbetweengrazingintensitiesandsoiltotalnitrogen,totalphosphorus,totalpotassium,pHundershort
grazingperiod.Whethergrazingornot,thecontentsofsoiltotalnitrogenandtotalphosphorusdecreased,
pHincreasedwiththeincreaseofsoildepth.Inshort,differentgrazingintensitiesundershortgrazingpe-
rioddidnothavesignificantinfluenceonsoiltotalnitrogen,totalphosphorus,totalpotassiumcontents
andsoilpHvalue.
Keywords:Grazingintensity;MeadowSteppe;Totalnitrogen;Totalphosphorus;Totalpotassium
放牧是当前天然草地利用的主要方式之一。由
于长期受超载过牧、不合理的放牧制度及气候变化
等因素的影响,天然草地出现大面积的退化。据统
计,目前我国90%的可利用天然草地已经发生不同
收稿日期:2013-02-26;修回日期:2013-04-07
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(200903060);新疆高校科研计划(XJEDU2011I18);国家自然科学基金(31260574)资助
作者简介:孙宗玖(1975-),男,内蒙古敖汉人,博士,副教授,主要从事草地培育管理、草种资源评价及草坪学的教学与科研工作,E-mail:
nmszj@21cn.com;*通信作者 Authorforcorrespondence,E-mail:xjauzjz@126.com
草 地 学 报 第21卷
程度的退化,且每年仍以2×106hm2 的速度继续退
化[1-2],严重影响了国家的生态安全和草地畜牧业的
良性发展。如何缓解草地的利用、退化、生态环境保
护间的矛盾已经迫在眉睫,其中确定适宜放牧强度
是解决目前草地所面临问题的关键技术之一。放牧
过程中,草、土、畜是一个有机整体,它们之间互相影
响,互相制约。由于土是草和畜的载体,采食过程中
必然会影响草地土壤性质的变化,而土壤的变化也
会直接或间接影响草地植物及家畜的生长发育[3-5]。
因此研究放牧对土壤性质的影响,对认识放牧过程
中土壤演变机制、草地合理载畜量的确定及草地资
源可持续利用具有重要意义。
土壤全量氮、磷、钾含量反映了土壤供给草地植
被所需养分的潜力,是衡量土壤肥力的重要指标之
一。目前,有关放牧强度对草地土壤全量养分尤其
是氮肥的研究相对较多,如随放牧强度的增加,戎郁
萍等[5]认为土壤全氮含量呈增加趋势;张伟华等[6]
认为0~20cm土层全氮含量明显减少,而40~50
cm土层全氮含量在重牧下有升高趋势;Frank
等[7]、焦婷等[8]、Han等[9]、许岳飞等[10]认为土壤全
氮含量呈降低趋势;也有人认为放牧对全氮含量基
本没有影响[11-12]。同时,戎郁萍等[5]指出放牧强度
间土壤全磷含量差异基本不显著,但0~10cm土
层全磷含量随放牧强度增加而降低;而许岳飞等[10]
认为随着放牧强度增加,0~20cm土层全磷含量显
著降低,但20~30cm土层则适度放牧显著高于不
放牧和重度放牧。综上所述,虽然有诸多试验研究
了放牧强度对草地全量养分的影响,但因所处放牧
区域、草地类型、放牧强度、放牧年限、土壤性质、放
牧家畜种类、放牧历史等方面的差异导致这些研究
结果存在一定的争议,需要区别对待。为此,本试验
以新疆昭苏马场杂类草+禾草温性草甸草原为对
象,研究了放牧强度对土壤全氮、全磷、全钾及pH
值的影响,探讨其对放牧的响应规律,以期为草地适
宜放牧强度的确立及其合理利用提供科学依据。
1 研究地区与研究方法
1.1 研究区自然概况
试验区位于新疆伊犁州昭苏马场,系新疆中天山
山系的昭苏-特克斯山间盆地特克斯河北岸的河滩阶
地草甸草原(N43.15°~40.50°,E81.30°~81.50°),
海拔1600~4800m。属温带山区半干旱、半湿润冷
凉气候类型,冬季寒冷漫长,年均温2.9℃,2月平均
气温-21.2℃;7月平均气温13.7℃。≥10℃的年
平均气温1754℃,年降水量475mm以上;冬长无
夏、春秋相连,夏季多雷雨、冰雹,气温上升缓慢且不
稳定,秋季降温迅速,冷空气活动频繁。冬季多雾,
有逆温现象。历年积雪稳定期116d,积雪深度20
~50cm。草地类型为杂类草+丛生禾草草甸草原,
草群结构复杂,草层高、产量高,主要种类有亚洲百
里香(Thymusasiaticus)、黄花苜蓿(Medicagofal-
cata)、草原苔草(Carexliparocarpos)、针茅(Stipa
capillata)和羊茅(Festucaovina),同时伴生有黄芪
(Astragalussp.)、无芒雀麦(Bromusinermis)、草
原糙苏(Phlomispratens)及多种杂类草。
1.2 试验设计与样品采集
采用随机区组试验设计,将试验区划为3个区
组,每个区组内设有3个放牧强度,即轻度放牧
(lightgrazing,LG)、中度放牧(moderategrazing,
MG)、重度放牧(heavygrazing,HG),草地利用率
依次为30%,50%和70%,随机排列,同时设置不
放牧区1个(CK),小区面积均为7.8hm2。放牧时
选取体重相近、健康无病、经方差分析各个放牧强度
间活体重差异不显著的成年新疆褐牛(母牛,4~5
岁),轻度、中度和重度放牧下的载畜率依次为0.38,
0.64,0.90头牛·hm-2,2010年放牧季为8月上
旬至10月上旬,2011和2012年放牧季为6月上旬
至10月上旬。放牧时新疆褐牛每天白天定时在小
区内自由采食与饮水,晚上赶回圈舍休息,不补饲。
放牧前(2010年7月)对试验小区的土壤及植
被进行本底调查表明,各处理试验小区间草地植被
特征及0~30cm各层土壤有机质、土壤速效氮、磷、
钾、土壤全量氮、磷、钾及土壤pH 间差异基本不显
著,表明试验前草地本底特征基本一致(部分结果如
图1~图4所示)。2010-2012年期间,每年放牧结
束时(10月上旬),在每个试验小区上布置3个典型
取样区段,面积为100m×50m,每个取样区段内随
机设置3个1m×1m的样方。测定草地群落主要
特征及地上生物量后,用直径为7cm的土钻,按照
土层深度0~10cm,10~20cm,20~30cm分层取
样,每个样方内随机钻取2钻,并将每个放牧小区土
样分层混匀形成混合样,装入布袋子,封口保鲜做好
标记带回实验室。
1.3 测定方法
将新鲜土样带回到室内捡掉植物残体、石砾等
698
第5期 孙宗玖等:短期放牧强度对昭苏草甸草原土壤全量氮磷钾的影响
杂物后分成2部分,一部分过2mm筛,置于4℃冰
箱中保存;另一部分室内风干后分别过1mm 和
0.25mm筛,用于土壤理化性质的测定。土壤全
氮、全磷、全钾及pH 值分别采用半微量凯氏定氮
法、HClO4-H2SO4 熔融-钼锑抗比色法、酸溶火焰光
度计法、酸度计测定法进行测定[13]。
1.4 数据分析
利用 SPSS17.0统计分析软件的 One-way
ANOVA进行同一土层不同放牧强度间土壤性质
差异分析,以裂区试验分析方法 Univarate进行放
牧后年度(主区)、放牧强度(副区)对土壤性质影响
的总体差异性分析;采用Excel2003进行相关图表
的制作;各指标升(降)幅度按照“升(降)幅度(%)=
(放牧后-放牧前)/放牧前×100”进行计算。
2 结果与分析
2.1 放牧强度对土壤全氮的影响
连续放牧3年的土壤全氮含量监测结果表明
(图1),放牧后同一年度放牧强度间0~30cm各土
层全氮含量差异不显著,但与放牧前(2010年7月)
相比,仅中度放牧下0~10cm全氮含量出现增加,
其余处理土层全氮含量均出现不同程度降低,降幅
为5.8%~29.7%,且20~30cm土层降幅最大,
0~10cm土层降幅最小。全氮含量的降低可能是
由于在没有外界补给的情况下,植物由于要满足其
生长发育的需求,需要不断从土壤中吸收,再加上新
疆褐牛采食的植物氮素不能完全归还土壤,导致全
氮含量出现降低。总体上看(表1),放牧强度间0~
10cm,10~20cm,20~30cm土壤全氮含量均差
异不显著,0~30cm土层全氮含量随放牧强度的增
加呈增加趋势。年度上看(图1),0~10cm,10~20
cm,20~30cm土层全氮含量变化幅度较小,变异
系数依次为10.0%,12.8%和15.6%,呈现先降低
后升高的趋势,且经方差分析(表1),2012年0~10
cm土壤全氮含量明显高于2011年和2010年(P<
0.05),而10~30cm土壤全氮含量年度间差异不明
显。由图1及表1可知,无论放牧与否,土壤全氮含
量均随土层深度的增加呈降低趋势。
图1 不同放牧强度下土壤全氮含量测定结果
Fig.1 Soiltotalnitrogencontentsunderdifferentgrazingintensities
注:数据分析仅对同一取样期同一土层进行;不同小写字母表示不同放牧强度间的差异达到5%水平;下同
Note:Dataanalysiscarriedinthesamesoildepthatthesamesamplingdate.Differentsmallettersinthesamesoildepth
underdifferentgrazingintensitiesmeansignificantdifferenceat5%level,thesameasbelow
表1 年度和放牧强度对土壤全氮含量的总体影响
Table1 Totaleffectsofgrazingintensityandyearonsoiltotalnitrogencontent g·kg-1
放牧强度
Grazingintensities
土层深度Soildepth/cm
0~10 10~20 20~30 0~30
年度
Year
土层深度Soildepth/cm
0~10 10~20 20~30
轻度放牧LG 6.13a 4.87a 3.77a 4.92 2010 6.03b 4.92a 4.03a
中度放牧 MG 6.18a 4.85a 3.79a 4.94 2011 6.01b 4.74a 3.78a
重度放牧 HG 6.18a 4.81a 4.11a 5.03 2012 6.45a 4.88a 3.86a
798
草 地 学 报 第21卷
2.2 放牧强度对土壤全磷的影响
土壤全磷监测表明(图2),同一年度不同放牧
强度间0~30cm各层全磷含量差异均不显著,但与
放牧前(2010年7月)相比,除2011年10~20cm
土层降低外,放牧后0~30cm土层全磷含量均出现
增加,2010年、2011年、2012年的增幅依次为5.6%
~22.1%,4.5%~19.3%和15.8%~29.2%,且
10~20cm土层增幅小于其余2个土层。这可能是
由于放牧践踏导致土壤容重增加,有利于土壤磷的
积累所致[14],也可能是全磷含量主要取决于土壤母
质类型及质地,而在放牧条件下可能加快了土壤有
机磷净矿化作用、土壤磷素的微生物和非生物固定
作用所致[15]。从放牧总体影响看(表2),放牧强度
间0~10cm,10~20cm,20~30cm土壤全磷含量均
差异不显著,0~30cm土层全磷含量随放牧强度的
增加呈增加趋势。从年度上看(图2),0~10cm,10~
20cm,20~30cm土层全磷含量变化幅度较小,变异
系数依次为13.9%,13.3%和14.9%,且经方差分析
表明(表2),0~10cm,10~20cm,20~30cm土壤全
磷含量差异显著,且2012年明显高于2011年和2010
年(P<0.05)。由图1及表2可知,无论放牧与否,土
壤全磷含量均随土层深度增加呈降低趋势。
图2 不同放牧强度下土壤全磷含量测定结果
Fig.2 Soiltotalphosphoruscontentsunderdifferentgrazingintensities
表2 年度和放牧强度对土壤全磷含量的总体影响
Table2 Totaleffectsofgrazingintensityandyearonsoiltotalphosphoruscontent g·kg-1
放牧强度
Grazingintensities
土层深度Soildepth/cm
0~10 10~20 20~30 0~30
年度
Year
土层深度Soildepth/cm
0~10 10~20 20~30
轻度放牧LG 0.82a 0.77a 0.75a 0.78 2010 0.83b 0.78b 0.74b
中度放牧 MG 0.88a 0.80a 0.77a 0.82 2011 0.81b 0.72b 0.73b
重度放牧 HG 0.89a 0.78a 0.78a 0.82 2012 0.95a 0.86a 0.84a
2.3 放牧强度对土壤全钾的影响
由图3可知,除2010年10月各放牧强度间0
~30cm土层全钾含量差异显著外(P<0.05),同一
年度不同放牧强度间0~10cm,10~20cm,20~30
cm土层全钾含量均差异不显著,但与放牧前相比,
放牧后0~10cm,10~20cm,20~30cm土层全钾
含量出现增加,2010年、2011年、2012年的增幅依
次为40.9%~95.8%,35.0%~88.7%和50.8%~
100.8%,可能是因为家畜从牧草摄入钾的基本通过
尿液及粪便返回草地[16],同时土壤母质层的钾还在
不断释放所致。从放牧总体影响看(表3),放牧强
度间0~10cm,10~20cm土层全钾含量差异显著,
且重度放牧明显高于轻度放牧和中度放牧(P<0.
05),0~30cm土层全钾含量随放牧强度的增加呈
增加趋势。从年度上看(图3),0~10cm,10~20
cm,20~30cm土层全钾含量变化幅度较大,变异系
数依次为17.8%,20.3%和22.4%,且经方差分析
表明(表3),0~10cm,10~20cm,20~30cm土壤
全钾含量差异不显著,但随着放牧时间的延长,土壤
全钾含量有增加趋势。
2.4 放牧强度对土壤pH的影响
由图4可知,放牧后同一年度不同放牧强度间
0~10cm,10~20cm,20~30cm土层pH值均差异
898
第5期 孙宗玖等:短期放牧强度对昭苏草甸草原土壤全量氮磷钾的影响
图3 不同放牧强度下土壤全钾含量测定结果
Fig.3 Soiltotalpotassiumcontentsunderdifferentgrazingintensities
表3 年度和放牧强度对土壤全钾含量的总体影响
Table3 Totaleffectsofgrazingintensityandyearonsoiltotalpotassiumcontent %
放牧强度
Grazingintensities
土层深度Soildepth/cm
0~10 10~20 20~30 0~30
年度
Year
土层深度Soildepth/cm
0~10 10~20 20~30
轻度放牧LG 1.67b 1.70b 1.85a 1.74 2010 1.68a 1.74a 1.87a
中度放牧 MG 1.69b 1.71b 1.90a 1.77 2011 1.70a 1.75a 1.94a
重度放牧 HG 1.80a 1.84a 1.94a 1.86 2012 1.78a 1.77a 1.89a
不显著,但与放牧前(2010年7月)相比,放牧后0~
10cm,10~20cm,20~30cm土层pH值依次减少
0.6%~5.0%,0.7%~4.9%和0%~3.8%,可能
是由于放牧后土层全氮含量的降低,引起土壤中
H+的增加,进而出现pH 值降低。从总体影响看
(表4),放牧强度间0~10cm和10~20cm土层的
pH值差异显著,且中度放牧下0~10cm土层pH
明显高于轻度放牧和重度放牧,而10~20cm 土层
pH则介于两者之间(P<0.05);0~30cm土层pH
随放牧强度的增加呈先增加后降低趋势。从年度上
看(表4),0~10cm,10~20cm和20~30cm土层的
pH变化幅度较小,变异系数依次为3.2%,2.2%和
1.9%,且经方差分析表明(表4),年度间0~10cm,
10~20cm和20~30cm土层的pH差异显著,2010
年明显高于2011年和2012年(P<0.05),并随放牧
时间的延长均呈现降低趋势。由图4及表4可知,无
论放牧与否,土壤pH值均随土层深度的增加呈升高
趋势。
图4 不同放牧强度下土壤pH测定结果
Fig.4 SoilpHvaluesunderdifferentgrazingintensities
998
草 地 学 报 第21卷
表4 年度和放牧强度对土壤pH含量的总体影响
Table4 TotaleffectofgrazingintensityandyearonsoilpHvalue
放牧强度
Grazingintensities
土层深度Soildepth/cm
0~10 10~20 20~30 0~30
年度
Year
土层深度Soildepth/cm
0~10 10~20 20~30
轻度放牧LG 7.57b 7.83b 8.05a 7.82 2010 7.73a 8.03a 8.23a
中度放牧 MG 7.68a 7.88ab 8.08a 7.88 2011 7.63b 7.82b 8.01b
重度放牧 HG 7.61b 7.90a 8.08a 7.86 2012 7.50c 7.76b 7.98b
2.5 草地放牧强度与土壤养分的关系
为了更好地描述放牧强度对土壤养分的影响,
分析0~10cm,10~20cm,20~30cm土层的全氮、
全磷、全钾及pH随放牧强度增加的变化趋势,结果
表明,不同土层不同养分对放牧强度的响应存在一
定的差异性(表5);放牧强度与0~10cm土层全磷
含量呈幂函数相关,与10~20cm土层全磷含量呈
二次相关,与20~30cm土层全磷含量呈指数相关;
与0~30cm土层全钾呈线性相关;与全氮和pH均
呈二次相关关系,但均未达到显著相关水平。说明
短期放牧强度对土壤理化性质的影响相对较小,具
有一定的滞后性。
表5 放牧强度与土壤全量养分和pH的回归分析
Table5 Regressionanalysesamonggrazingintensity,totalnutritionandpH
指标
Index
土层深度
Soildepth/cm
与放牧强度的回归方程
Regressionequationwithgrazingintensity
R2 P
全磷Totalphosphorus 0~10 y=0.8590x0.0808 0.073 0.395
10~20 y=-0.4993x2+0.6823x+0.5553 0.079 0.691
20~30 y=0.6784e0.1204x 0.060 0.442
全钾Totalpotassium 0~10 y=0.2644x+1.4091 0.045 0.507
10~20 y=0.1683x+1.4740 0.014 0.711
20~30 y=0.0481x+1.6651 0.001 0.930
全氮Totalnitrogen 0~10 y=4.7152x2-5.9153x+7.8419 0.156 0.466
10~20 y=2.1635x2-3.2452x+6.1733 0.067 0.731
20~30 y=4.2714x2-5.2030x+5.5229 0.081 0.683
pH 0~10 y=-0.8506x2+1.1849x+7.2876 0.083 0.678
10~20 y=-0.2589x2+0.5141x+7.7245 0.064 0.744
20~30 y=-0.3698x2+0.5599x+7.9306 0.026 0.890
3 讨论与结论
放牧过程中,家畜通过采食、排泄粪便等形式影
响草地营养物质的循环,进而影响草地土壤养分发
生变化[3-4,17-18]。目前,有关放牧强度对草地土壤理
化性质的研究较多[3-10,19-20],但土壤化学性质对放牧
的响应存在较大分歧和差异。王明君等[21]认为,长
期放牧下随着放牧强度的增加,0~20cm土壤全氮
含量下降,重牧区显著低于轻牧区和中牧区(P<
0.05),全磷和全钾含量变化不显著,但放牧对土壤
表层(0~10cm)的影响要高于底层(10~20cm)。
刘楠等[22]认为,重牧条件下土壤全氮含量要比中牧
地高,且放牧地一般高于不放牧地,这与干友民
等[23]认为“土壤全氮、全磷、全钾含量在不放牧到中
度放牧区间变化幅度较小,但在重度放牧区会出现
明显的跃升”基本吻合。王向涛等[24]研究却表明,
各放牧强度间土壤全氮含量变化不显著,但全磷呈
先升高后降低趋势。Milchunas等[25]对全球236处
试验区的数据分析表明,放牧条件下土壤氮含量变
化没有一致的规律。高英志等[26]、张成霞等[4]、刘
楠等[22]认为出现这种现象可能是因为:①受草地土
壤系统本身所具有的复杂性、滞后性和缓冲性所致;
②受放牧草地所处气候、地形、土壤性质、放牧年限、
植物组成、放牧动物类型、放牧历史等因素的影响;
③受不同地区、国家的人对适牧、重牧、过牧等定性
指标的理解存在差异,不能进行定量比较的影响。
本研究表明,短期放牧条件下(图1~图4),放
牧强度对昭苏马场草甸草原土壤性质的影响较小,
放牧后同一年度不同放牧强度间0~10cm,10~20
cm,20~30cm土层全氮、全磷、全钾含量及pH 均
差异不显著,这与放牧条下王明君等[21]对土壤全磷
及全钾的影响,王向涛等[24]、Berg等[11]、Romulo
等[12]对土壤全氮的影响基本一致。尽管放牧强度
不同,新疆褐牛采食后草地地上现存量存在一定的
差异,但由于试验区土层深厚、弹性结构好、土壤本
009
第5期 孙宗玖等:短期放牧强度对昭苏草甸草原土壤全量氮磷钾的影响
底养分相对较高,再加上土壤自身的缓冲性,可能会
导致短期内放牧强度对土壤性质的影响仍在其缓冲
范围之内;也可能是由于土壤的“滞后性”导致其放
牧强度的响应在较短时间内不能得以及时显现;还
可能是与试验期间试验区域水热条件相对较好所
致。从总的趋势看(表1~表4),随着放牧强度的增
加,0~30cm各层土壤全氮、全磷、全钾含量呈增加
趋势,与戎郁萍等[5]研究的不同放牧强度下土壤全
氮的变化规律相一致;土壤pH 呈先增加后降低的
趋势;3年放牧期不同放牧强度间0~30cm各层土
壤全氮、全磷差异不显著,而0~20cm各层土壤全
钾、土壤pH差异显著,且轻度放牧、中度放牧下土
壤全钾显著低于重度放牧,pH 则以中度放牧相对
较高(P<0.05);中度放牧有利于土壤全钾、全氮及
全磷含量的保持,初步认为其是该草地的最适宜放
牧强度,但结果还有待于进一步验证。
放牧期年度间0~30cm土层全氮及全钾含量
差异不显著,而2012年的土壤全磷含量显著高于
2010年和2011年(P<0.05),土壤pH则表现出相
反的趋势,2010年显著高于2011年和2012年(P<
0.05)。随着放牧时间的延长,土壤全氮、全磷含量呈
先降低后升高趋势,全钾含量呈增加趋势,而pH则
出现降低趋势。这种差异性可能与试验期间的降水
量及温度年度间差异较大有关系,2010-2011年为丰
年,2012年为欠年,水热条件的好坏直接影响植物地
上生物量的增减、家畜的排泄及践踏强度,进而影响
草地土壤养分的增减,具体原因还需进一步研究。
无论放牧与否,土壤全氮、全磷含量随剖面深度
的增加呈现降低趋势,而pH基本呈增加趋势,这可
能是土壤养分空间分异的固有特征[10]。尽管不同
的土壤养分及pH对放牧强度的响应存在一定的差
异,但0~30cm各土层全氮、全磷、全钾及pH与放
牧强度间均无显著相关性,主要是由于放牧时间相
对较短导致放牧强度间的土壤理化性质未能出现显
著差异所致。
参考文献
[1] 陈佐忠,江风.草地退化的治理[J].中国减灾,2003(3):45-46
[2] 孙大帅.不同放牧强度对青藏髙原东部髙寒草甸植被和土壤
影响的研究[D].兰州:兰州大学,2012
[3] 侯扶江,杨中艺.放牧对草地的作用[J].生态学报,2006,26
(1):244-264
[4] 张成霞,南志标.放牧对草地土壤理化特性影响的研究[J].草
业学报,2010,19(4):204-211
[5] 戎郁萍,韩建国,王培,等.放牧强度对草地土壤理化性质的影
响[J].中国草地,2001,23(4):41-47
[6] 张伟华,关世英,李跃进.不同牧压强度对草原土壤水分、养分
及其地上生物量的影响[J].干旱区资源与环境,2000,14(4):
61-64
[7] FrankAB,TanakaDL,HofmannL,etal.Soilcarbonand
nitrogenofNorthernGreatPlainsgrasslandsasinfluencedby
long-termgrazing[J].JournalofRangeManagement,1995,48
(5):470-474
[8] 焦婷,赵生国,祁娟,等.放牧强度对温性荒漠草原土壤全氮和
有机质的影响[J].草原与草坪,2012,32(5):22-25
[9] HanGuodong,HaoXiying,Zhao Mengli,etal.Effectof
grazingintensityoncarbonandnitrogeninsoilandvegetation
inameadowsteppeinInnerMongolia[J].Agriculture,Eco-
systems&Environment,2007,125(1):21-32
[10]许岳飞,益西措姆,付娟娟,等.青藏高原高山嵩草草甸植物多
样性和土壤养分对放牧的响应机制[J].草地学报,2012,20
(6):1026-1032
[11]BergWA,BradfordJA,SmisPL.Long-termsoilnitrogen
andvegetationchangesonsandhilrangeland[J].Journalof
RangeManagement,1997,50(5):482-486
[12]RomuloSCMenezes,EdwardTEliott,DavidW Valentine,
etal.Carbonandnitrogendynamicsinelkwinterranges[J].
JournalofRangeManagement,2001,54(4):400-408
[13]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000
[14]侯扶江,任继周.甘肃马鹿冬季放牧的践踏作用及其对土壤理
化性质影响的评价[J].生态学报,2003,23(3):486-495
[15]曹广民,张金霞,鲍新奎,等.高寒草甸生态系统的磷素循环
[J].生态学报,1999,19(4):514-518
[16]蒋建生,蒋文兰,任继周.南方人工草地放牧系统元素循环与
培肥技术研究[J].四川草原,2002(2):1-10
[17]HaynesRJ,WiliamsPH.Nutrientcyclingandsoilfertility
inthegrazedpastureecosystem[J].AdvancesinAgronomy,
1993,49:119-199
[18]KrzicM,BroersmaK,ThompsonDJ,etal.Soilproperties
andspeciesdiversityofgrazedcrestedwheatgrassandnative
rangelands[J].JournalofRangeManagement,2000,53(3):
353-358
[19]杨红善,那·巴特尔,周学辉,等.不同放牧强度对肃北高寒草
原土壤肥力的影响[J].水土保持学报,2009,23(1):150-153
[20]阿穆拉,赵萌莉,韩国栋,等.放牧强度对荒漠草原地区土壤有机
碳及全氮含量的影响[J].中国草地学报,2011,33(3):115-118
[21]王明君,赵萌莉,崔国文,等.放牧对草甸草原植被和土壤的影
响[J].草地学报,2010,18(6):758-762
[22]刘楠,张英俊.放牧对典型草原土壤有机碳及全氮的影响[J].
草业科学,2010,24(4):11-14
[23]干友民,李志丹,王钦,等.川西北亚高山草甸放牧退化演替研
究[J].草地学报,2005,13(S1):48-52
[24]王向涛,张世虎,陈懂懂,等.不同放牧强度下高寒草甸植被特
征和土壤养分变化研究[J].草地学报,2010,18(4):510-516
[25]MilchunasDG,LauenrothWK.Quantitativeeffectsofgraz-
ingonvegetationandsoilsoverarangeofenvironments[J].
EcologicalMonographs,1993,63(4):327-366
[26]高英志,韩兴国,汪诗平.放牧对草原土壤的影响[J].生态学
报,2004,24(4):790-797
(责任编辑 李美娟)
109