基本信息
- 項(xiàng)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(jiǎn)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(xiàng)研究著重從土壤酶的角度,來探究不同強(qiáng)度放牧干擾下,幾種有代表性的土壤酶活性的變化對(duì)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(duì)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(duì)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(cè),利用幾個(gè)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(duì)土壤理化性質(zhì)的觀測(cè),是從一個(gè)側(cè)面對(duì)放牧區(qū)的土質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),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(cè)定方法是:過氧化氫酶活性的測(cè)定采用高錳酸鉀滴定法,磷酸酶活性的測(cè)定采用苯磷酸二鈉比色法,脲酶活性的測(cè)定采用靛酚藍(lán)比色法,脫氫酶活性的測(cè)定采用三苯基四氮唑氯化物(TTC)比色法。 在實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度的人為干擾,土壤微生物促進(jìn)過氧化氫分解的能力和促進(jìn)無機(jī)氮素的合成的能力將會(huì)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(qiáng)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(jī)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(duì)重度放牧區(qū)受到破壞的草地,有必要進(jìn)行圍封保護(hù)或輪牧制度。
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(duì)象,劃分輕牧、中牧、重牧三個(gè)演替階段;(2)依據(jù)國家土壤樣品測(cè)試規(guī)范,對(duì)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(jìn)行測(cè)定,并結(jié)合土壤剖面的形態(tài)特征進(jìn)行綜合分析;(3)提出可行性建議。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本研究項(xiàng)目以空間演替系列代替時(shí)間演替系列的方法,根據(jù)群落優(yōu)勢(shì)種的變化,劃分輕度放牧、中度放牧、重度放牧三個(gè)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(diǎn),不同于單純的土壤理化性質(zhì)的觀測(cè),我們是從土壤微生物活動(dòng)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(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 克魯倫河流域是東北地區(qū)重要的生態(tài)防護(hù)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(duì)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(duì)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(duì)象,采用空間演替系列代替時(shí)間演替系列的方法,對(duì)克氏針茅草原不同強(qiáng)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(jìn)行了測(cè)定和相關(guān)分析。得出,不同土壤酶對(duì)放牧干擾的抵抗力不同,過氧化氫酶和脲酶對(duì)人為放牧干擾較為敏感,一旦受到高強(qiáng)度的放牧影響,土壤微生物促進(jìn)過氧化氫分解的能力和促進(jìn)無機(jī)氮素的合成的能力將會(huì)下降;磷酸酶和脫氫酶對(duì)人為放牧干擾敏感程度較低,對(duì)高強(qiáng)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(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- 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(huì).土壤調(diào)查手冊(cè)(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(bào), 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(bào),2002,13 (6):675~679. 5、焦曉光,隋躍宇,張興義.土壤有機(jī)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(zhǎng)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(hù)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(yíng)養(yǎng)元素的有效化過程,反映了土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)情況,對(duì)維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的C、N 平衡起著重要的作用。同時(shí),放牧強(qiáng)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(qiáng)弱的一項(xiàng)比較好的指標(biāo),同時(shí)也是研究土壤肥力的一種向?qū)А? 通過研究外來物質(zhì)對(duì)土壤酶和微生物的影響來評(píng)價(jià)土壤生態(tài)環(huán)境,或者將其作為一項(xiàng)生態(tài)學(xué)指標(biāo)判斷外來物質(zhì)對(duì)土壤的污染程度,以及可能對(duì)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(qiáng)相關(guān)研究。