首页
>
成果首页
>
祁连山东段退化高寒草地修复过程中土壤微生物变化规律研究
祁连山东段退化高寒草地修复过程中土壤微生物变化规律研究
| 成果信息 |
| 项目年度编号： |
2600140352 |
| 限制使用： |
国内 |
| 省市： |
甘肃 |
| 中图分类号： |
S812.2 |
| 成果类别： |
基础研究 |
| 成果公布年份： |
2025 |
| 关键词： |
土壤微生物
生物多样性保护
土壤生态系统
|
| 成果简介： |
一.课题来源与背景：祁连山是中国西部重要的生态屏障，中国重要的水源涵养生态功能区，也是中国生物多样性保护优先区域。然而祁连山恶劣的自然条件和人类发展的矛盾交织存在，使得祁连山生态环境十分脆弱，加之气候变化和人为活动所导致的雪线上升、冰川退缩、水源涵养林功能下降、水土流失严重、下游径流来水量减少等一系列问题，已经严重影响了当地经济社会可持续发展。祁连山高寒草地的存在不仅对当地草牧业的发展起着至关重要的作用，也对草地生态系统的稳定性占有不可或缺的分量。土壤是植物的载体，能够为植物生长发育提供所需的元素。土壤微生物作为草地土壤生态系统的重要组成部分，是土壤系统中各种生物进程的主要推动者，对土壤有机化合物的降解、腐殖化及矿化有着显著的作用，是驱动地球生物化学过程的关键因素。土壤微生物的多样性及群落结构对土壤的功能及草地生产力也具有重要的影响。由于土壤微生物对土壤质量变化反应敏感，能够较早地指示草地生态环境变化和生态系统功能的变化，是衡量草地生态系统的健康变化和草地退化或恢复程度的重要指标。可见，土壤微生物变化规律的研究，可为草地生态系统的可持续发展提供理论依据。
二.研究目的与意义：该项目采用空间代替时间的方法，对祁连山东段不同修复时间高寒草地土壤微生物生物量、数量及土壤理化性质进行测定和系统分析，阐明土壤细菌、放线菌、真菌及土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤微生物量磷与土壤理化性质在高寒草地修复过程中的动态变化规律，探讨土壤环境中土壤微生物在草地修复中过程中起的作用，为祁连山高寒草地保护和合理利用提供理论依据，对祁连山生态保护与建设的实施具有重要的理论支持和实践指导意义。
三.主要论点与论据：该研究对不同修复时间的祁连山高寒草地土壤微生物生物量、土壤微生物数量及土壤理化性质并结合植物群落变化进行系统研究，分析其在三个不同的土层深度、不同季节下的积累效果，揭示各相关因子间的相互关系研究结论如下：
(1)三大类微生物数量随修复年限的延长均整体呈增加的趋势，三大微生物数量大小为细菌＞放线菌＞真菌，并且放线菌和真菌具有明显的表聚现象。不同季节，细菌总体表现为秋季表层土壤细菌菌落数量较高，各土层真菌数量变化趋势总体保持一致，夏季菌落数量达到最大值，放线菌菌落数量表层土壤春季最高，并随着修复年限的延长而增加。
(2)土壤微生物量碳和土壤微生物量磷呈逐渐增加的趋势，且表现出一定的表聚现象，而微生物量氮呈先增加后减少的趋势。生物量碳含量在不同土层随修复年限的增加其季节变化规律大致相似，秋季含量最高，微生物量氮含量随修复年限的增加其季节性变化规律基本相似且整体处于相对稳定状态，微生物量磷含量处于长期漫长的累积过程中，在冬季含量积累到最大。
(3)研究样地中共发现植物24科40属55种，其中菊科、禾本科、蔷薇科占比较重。草本植物46种，灌木植物有8种，藤本植物1种。修复2a后，植物种类成倍增加，灌木植物沙棘重要值最高；修复5a后，大量草本植物出现，灌木植物银露梅和沙棘重要值较高；修复10a后草本、灌木植物减少，沙棘重要值较高。随着修复年限的延长，土壤物理、化学性质得到一定程度的改善，均匀度指数与有机质之间呈显著正相关。
(4)土壤容重与微生物生物量和三大类微生物数量均呈负相关关系，含水量与微生物量碳、磷和三大类微生物数量均呈正相关关系，土壤的机械组成与微生物特性总体呈负相关关系，全氮与细菌、真菌、放线菌均呈极显著正相关关系，与微生物生物量呈正相关关系，全磷与真菌、放线菌呈显著正相关关系。
四.创见与创新：国内外对土壤微生物的研究主要集中在影响它的因素、与土壤酶的相互关系及其与植物生长的作用；草地土壤微生物研究多见于草地不同退化程度方面，然而退化高寒草地修复过程中不同的生态修复时间对土壤微生物的影响，尤其是针对祁连山高寒草地不同修复年限下土壤生物学的研究并不多见。该项目将拟解决以下科学问题：1.不同修复阶段下祁连山东段高寒草地土壤细菌、放线菌、真菌多样性及土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤微生物量磷与土壤理化性质的动态变化；2.不同生态修复阶段影响土壤微生物的主要因子；3.影响土壤微生物的主要因子的驱动规律。
五.社会经济效益，存在的问题：该项目为基础研究项目，通过研究祁连山退化高寒草地修复过程土壤环境中土壤微生物在草地修复过程中所起的作用，为祁连山高寒草地保护和合理利用提供理论依据，对祁连山生态保护与建设的实施具有重要的理论支持和实践指导意义。
该项目实施期间，正值新冠疫情爆发期间，致使野外调查、取样及室内样品测定产生了一定的迟滞现象，对样品的测定结果差生了些许影响；土壤微生物对于植物的影响是一个持续且缓慢的过程，2年的研究时间相对较短，因此对于祁连山退化高寒草地修复过程中土壤微生物的变化规律，有待进一步且持续的研究与探索。
六.历年获奖情况：无。 |
| 申报信息 |
| 登记号： |
9622024J1093 |
| 相关人信息 |
| 完成单位： |
甘肃省治沙研究所 |
| 完成人： |
赵赫然 |
| 行业及专利信息 |
| 应用行业名称： |
农业科学研究与试验发展 |
| 应用行业码： |
753 |
| 转让信息 |
| 投资信息 |
| 推广信息 |
| 联系信息 |
| 联系单位名称： |
甘肃省治沙研究所 |
| 联系单位地址： |
甘肃省兰州市安宁区北滨河西路390号 |
| 邮政编码： |
730070 |
