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青海省寒区恢复生态学重点实验室揭示了不同退化程度高寒草甸表土层的物理化学性质以及根土复合体的抗侵蚀性规律

       草地退化是世界土壤侵蚀和环境退化的重要原因。迄今为止,很少有人定量分析草地土壤退化程度如何影响草地表层土壤的物理、化学和机械特性以及表层根土复合材料的抗侵蚀性。针对这一科学问题,青海省寒区恢复生态学重点实验室和青海大学通过合作来添补这一研究空白。实验地点选择在青藏高原东北部青海省黄南州河南县的高寒草甸,采集表土层样品以测试土壤养分,物理和机械特性,并在0–5 cm深度处采集土柱测试不同退化斑块中根土复合材料的三维孔隙结构,揭示对草地退化演替程度的响应规律。

   研究表明,土壤退化的严重程度从剥蚀斑块的中心到外围逐渐减小。严重退化区的土壤水分、密度和根系数量显着低于中度和轻度退化区。重度退化草甸的孔隙度比中度退化草甸和轻度退化草甸分别高4.65%和9.55%,平均表面孔隙度分别增加4.37%和9.58%,平均土壤抗剪强度下降36.0%和52.3%,土壤密实度分别下降54.8%和90.8%,根-土复合材料的养分含量也随土壤降解程度而降低(图1)。此外,土壤孔隙体积与其抗剪强度成反比,抗剪强度随着降解的严重性而迅速降低(图2)。退化草地中表土的物理和机械特性的变化削弱了其抗侵蚀性,这可能导致土壤贫瘠和退化。恢复退化草地的策略应着眼于增加表层土壤中的植物根系和凋落物数量,并稳定土壤表层结构,为苔藓和地衣等生物结皮成分的建立、先锋植被入侵创造条件,使退化草地能够自然恢复。

   该研究结果以“Effects of degradation severity on the physical, chemical and mechanical properties of topsoil in alpine meadow on the Qinghai-Tibet Plateau, west China”为题在线发表在SCI经典期刊Catena上。

  论文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816219305120?dgcid=coauthor

  1 三种退化程度高寒草甸的土壤养分

  2 三种退化水平下表层土孔隙体积与其抗剪强度之间的关系