放牧強(qiáng)度對克氏針茅草原土壤微量元素含量的影響

張望++張鳳杰++黃澤行++趙麗君++王麗巧++孫安寧

摘 要：以內(nèi)蒙古呼倫貝爾的克氏針茅（Stipa krylovii）典型草原作為研究對象，研究放牧強(qiáng)度對草原土壤微量元素含量的影響， 旨在為克氏針茅草原生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、恢復(fù)及重建提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：該樣地土壤中Fe、Mn、Cu和Zn元素的含量普遍低于國內(nèi)正常水平；同等放牧強(qiáng)度下不同微量元素含量之間的關(guān)系為Fe>Mn>Zn>Cu；放牧強(qiáng)度對土壤中Fe、Zn和Mn元素含量的影響比較明顯，對銅的影響不明顯，F(xiàn)e元素含量隨放牧強(qiáng)度的增加逐漸降低，而錳元素則呈現(xiàn)出相反的變化趨勢，即重牧>中牧>輕牧；同等放牧強(qiáng)度下不同微量元素含量之間存在著相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：土壤 ；微量元素；放牧強(qiáng)度；克氏針茅草原

中圖分類號：S155.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.08.010

Abstract： Taking Stipa krylovii typical steppe in Hulunbuir of Inner Mongolia as test objects， the effects of different grazing intensities on soil trace elements were studied， aiming to provide scientific basis for protection， restoration and reconstruction of Stipa krylovii. The results showed that the average contents of Fe， Mn， Cu and Zn in the soils were generally lower than the normal average value in China's soil. The relationship between different trace element contents in the same grazing intensity was Fe>Mn>Zn>Cu. The effect of grazing intensity on Fe， Zn and Mn elements content in soil was obvious， and the effect on copper was not obvious. The Fe content gradually decreased with the increase of grazing intensity， and Mn showed a reverse trend， that is， the heavy grazing > the moderate grazing > the light grazing. There was a correlation between the content of different trace elements in the same grazing intensity.

Key words： soil；trace element；grazing intensity；Stipa krylovii steppe

放牧是人工草地利用的主要方式之一。我國近20年來，由于超載放牧等不合理利用造成的草地退化日益嚴(yán)重，解決資源開發(fā)利用與保護(hù)資源和環(huán)境間的矛盾的關(guān)鍵是，掌握科學(xué)合理的放牧強(qiáng)度。在草地生態(tài)系統(tǒng)中，土壤-植物-動物系統(tǒng)是一個有機(jī)的整體，土壤是維持礦物質(zhì)循環(huán)體系的基礎(chǔ)，是礦質(zhì)營養(yǎng)元素的主要供給者[1]。因此，土壤中各種微量元素的不缺失是保證植物根部正常發(fā)育的前提。

全世界土壤因微量元素供應(yīng)不足造成的植物缺素現(xiàn)象時常發(fā)生。近年來，國內(nèi)外學(xué)者在研究放牧強(qiáng)度對土壤中有機(jī)碳氮含量[2]、速效養(yǎng)分以及土壤理化性質(zhì)[3]的影響等方面做了很多工作，但關(guān)于放牧強(qiáng)度對微量元素含量的研究尚不多見。筆者針對內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原放牧強(qiáng)度對土壤中微量元素含量的影響進(jìn)行研究，旨在為該區(qū)草地的恢復(fù)及評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究地區(qū)概況

研究樣地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市西部中俄蒙三國交界處，東北部與全國最大的陸路口岸城市滿洲里毗鄰，屬于新巴爾虎右旗境內(nèi)克魯倫河流域的中溫型典型草原區(qū)。新巴爾虎右旗位于我國東北邊陲（東經(jīng)115°31′～117°43 ′，北緯 47°36 ′～ 49°50′）屬于中緯度地區(qū)，四季分明，中溫帶大陸性季風(fēng)干旱氣候，盛行西北風(fēng)，年平均風(fēng)速4.49 m·s-1，年平均降水量在220～280 mm之間，由北向南遞減，年平均氣溫為1.1 ℃。試驗地植被種類豐富，以禾本科和菊科為主的飼用植物種類繁多，主要包括禾本科、豆科、菊科、莎草科、薔薇科、毛茛科、唇形科、十字花科、石竹科等。該區(qū)地帶性土壤為栗鈣土，土層主要包括腐殖質(zhì)層和鈣積層，鈣積層一般分布在地面50 cm以下，由于氣候原因該區(qū)東部發(fā)育了有機(jī)質(zhì)豐富的暗栗鈣土，西部發(fā)育了有機(jī)質(zhì)含量較低的栗鈣土。

1.2 試驗設(shè)計

在研究區(qū)以載畜量為依據(jù)分別選取輕度放牧、中度放牧、重度放牧試驗樣地（表1）。從各樣地選擇植被群落具有代表性的，按網(wǎng)格法采集土壤樣品，即在3個樣地分別以每個取樣點為中心，在半徑 為3 m 的范圍內(nèi)，用內(nèi)徑 4 cm 的土鉆分別按 0～20 cm 土層各隨機(jī)取 10 個鉆土樣，裝入新的無菌塑料袋中，帶回實驗室備用。

1.3 樣品預(yù)處理與測定

土壤樣品經(jīng)自然風(fēng)干，過 0.25 mm 篩，土壤微量元素采用HNO3-H2O2-HF濕法消解，原子吸收分光光度計測定。各土壤測定均重復(fù)3次。

1.4 分析統(tǒng)計方法

相關(guān)分析、差異顯著性檢驗分別采用 SPSS 軟件。