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基本信息

項目名稱：
呼倫貝爾草原不同放牧梯度上土壤酶活性的變化
小類：
能源化工
簡介：
內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原是我國重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，近年來氣候變化和人為干擾帶來了一定程度的生態(tài)問題，致使草原退化，土壤環(huán)境質(zhì)量顯著下降。該項研究著重從土壤酶的角度，來探究不同強度放牧干擾下，幾種有代表性的土壤酶活性的變化對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，從而提出草原資源合理利用的可行性對策，為草原生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性管理提供參考。
詳細(xì)介紹：
呼倫貝爾草原是我國北方草原的主體構(gòu)成，近年來隨著全球氣候變化和人為干擾的雙重影響，草原生態(tài)系統(tǒng)面臨的壓力日益加大。 通過對克魯倫河流域克氏針茅典型草原輕度放牧、中度放牧、重度放牧不同梯度土壤樣品的預(yù)處理和檢測，利用幾個具有代表性的土壤酶來表征土壤環(huán)境的變化，不同以往直接對土壤理化性質(zhì)的觀測，是從一個側(cè)面對放牧區(qū)的土質(zhì)進行檢測，將目光投向了土壤中的微生物，可以得到更為多元化的結(jié)論。 采取的測定方法是：過氧化氫酶活性的測定采用高錳酸鉀滴定法，磷酸酶活性的測定采用苯磷酸二鈉比色法，脲酶活性的測定采用靛酚藍(lán)比色法，脫氫酶活性的測定采用三苯基四氮唑氯化物（TTC）比色法。 在實驗中發(fā)現(xiàn)：（1）、過氧化氫酶和脲酶受到放牧干擾后，酶活性均明顯降低這說明一旦受到高強度的人為干擾，土壤微生物促進過氧化氫分解的能力和促進無機氮素的合成的能力將會下降，影響土壤的肥力。 （2）、磷酸酶和脫氫酶則表現(xiàn)出放牧程度大的地區(qū)的酶活性高于放牧程度低的地區(qū)，這說明土壤磷酸酶和脫氫酶在受到一定強度的放牧干擾后，酶活性受到的影響較小。 （3）、同一表層土壤的不同深度，酶的活性有差異，這說明，土壤酶的活性受到水熱條件、通氣狀況、有機物質(zhì)覆蓋量等因素的影響。 在草地利用方面，我們建議合理放牧，減少過度的人為干擾；對重度放牧區(qū)受到破壞的草地，有必要進行圍封保護或輪牧制度。

作品圖片

  • 呼倫貝爾草原不同放牧梯度上土壤酶活性的變化
  • 呼倫貝爾草原不同放牧梯度上土壤酶活性的變化
  • 呼倫貝爾草原不同放牧梯度上土壤酶活性的變化
  • 呼倫貝爾草原不同放牧梯度上土壤酶活性的變化

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

目的：揭示草原退化過程中表層土壤過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、脫氫酶的活性變化規(guī)律，并探討草原退化與土壤肥力的關(guān)系。 思路:(1)以內(nèi)蒙古呼倫貝爾高原東部的典型草原-克氏針茅草原為研究對象，劃分輕牧、中牧、重牧三個演替階段；(2)依據(jù)國家土壤樣品測試規(guī)范，對土樣(垂直尺度和水平尺度)的過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、脫氫酶活性進行測定，并結(jié)合土壤剖面的形態(tài)特征進行綜合分析；(3)提出可行性建議。

科學(xué)性、先進性及獨特之處

本研究項目以空間演替系列代替時間演替系列的方法，根據(jù)群落優(yōu)勢種的變化，劃分輕度放牧、中度放牧、重度放牧三個不同的放牧梯度階段。采集表層土壤樣品，分析代表性的四種酶活性的變化特點，不同于單純的土壤理化性質(zhì)的觀測，我們是從土壤微生物活動的影響方面，來探究放牧影響下土壤環(huán)境質(zhì)量的變化。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

克魯倫河流域是東北地區(qū)重要的生態(tài)防護屏障，也是我國重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，在我國北方地理格局中具有不可取代的生態(tài)功能。該流域以克氏針茅草原為主，是對全球氣候變化和人為干擾響應(yīng)較為敏感的干草原類型。 土壤酶活性的降低將直接導(dǎo)致土壤的肥力降低。通過對不同放牧階段表層土壤酶活性的變化比較，明確草原退化過程中土壤環(huán)境質(zhì)量的演變規(guī)律。以期為草原資源的合理利用及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

學(xué)術(shù)論文摘要

以內(nèi)蒙古呼倫貝爾克魯倫河流域克氏針茅草原作為研究對象，采用空間演替系列代替時間演替系列的方法，對克氏針茅草原不同強度放牧地段(輕牧段、 中牧段和重牧段) 土壤剖面形態(tài)特征、酶活性進行了測定和相關(guān)分析。得出，不同土壤酶對放牧干擾的抵抗力不同，過氧化氫酶和脲酶對人為放牧干擾較為敏感，一旦受到高強度的放牧影響，土壤微生物促進過氧化氫分解的能力和促進無機氮素的合成的能力將會下降；磷酸酶和脫氫酶對人為放牧干擾敏感程度較低，對高強度的放牧干擾有一定的抵抗力。表明不同的土壤酶活性在放牧干擾下呈現(xiàn)多元反應(yīng)。

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻

1、李振高,駱永明,滕應(yīng).土壤與環(huán)境微生物研究方法[M]北京:科學(xué)出版社,2008. 2、日本土壤學(xué)會.土壤調(diào)查手冊(改訂版)[M].日本:博友社,2003. 3、文都日樂,李剛,張靜妮,賴欣,易津,范國艷,楊殿林.呼倫貝爾不同草地類型土壤微生物量及土壤酶活性研究[J].草業(yè)學(xué)報, 2010,19(5):94-102. 4、魯萍, 郭繼勛,朱麗.東北羊草草原主要植物群落土壤過氧化氫酶活性的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2002,13 (6):675～679. 5、焦曉光,隋躍宇,張興義.土壤有機質(zhì)含量與土壤脲酶活性關(guān)系的研究[A].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究,2008,24(4):494-496.

同類課題研究水平概述

自20世紀(jì)80年代以來，作為歐亞大陸草原重要成分的內(nèi)蒙古草原由于人類長期的超載過牧和不合理開發(fā)利用，生態(tài)環(huán)境急劇惡化，水土流失嚴(yán)重，原生植被退化，草地生產(chǎn)力低下，土壤生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能嚴(yán)重受損乃至逐漸喪失，開展草原保護研究日益得到廣大學(xué)者的關(guān)注。 目前許多國內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)，土壤酶活性的大小及其分布特征不僅與土壤生態(tài)系統(tǒng)的退化狀況有關(guān)，而且與土壤類型、植被特征（植物群落生物量、植被蓋度、植物多樣性等）、土壤微生物數(shù)量及酶類本身的性質(zhì)有關(guān)。土壤酶直接參與土壤營養(yǎng)元素的有效化過程，反映了土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的動態(tài)情況，對維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的C、N 平衡起著重要的作用。同時，放牧強度能明顯影響土壤酶的活性，可見植被生態(tài)過程可能導(dǎo)致土壤酶系統(tǒng)的分異(Differentiation)。 國內(nèi)外大量研究指出，土壤酶的活性是土壤生化過程強弱的一項比較好的指標(biāo)，同時也是研究土壤肥力的一種向?qū)А? 通過研究外來物質(zhì)對土壤酶和微生物的影響來評價土壤生態(tài)環(huán)境，或者將其作為一項生態(tài)學(xué)指標(biāo)判斷外來物質(zhì)對土壤的污染程度，以及可能對生態(tài)環(huán)境造成的影響，是近年來很活躍的研究領(lǐng)域，今后需要加強相關(guān)研究。
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