放牧强度对若尔盖高寒草甸土壤有机质和微生物的影响
常晶晶1,2，徐丽2*，薛晶月3，杨浩2，何念鹏2，张晋京1*
【摘 要】摘要：若尔盖高寒草甸处于生态脆弱带，人类活动会对若尔盖草甸的结构和功能产生影响。本研究以若尔盖高寒草甸为对象，以植被盖度作为放牧干扰强度的划分依据，将其分为：D1，盖度0%～20%；D2，20%～40%；D3，40%～60%；D4，60%～80%；D5，80%～100%，分析探讨了不同放牧强度对土壤有机质、微生物群落结构及数量的影响。实验结果表明：随着放牧强度的增加，土壤有机质含量逐渐降低。同时，随着放牧强度增加，细菌、真菌、放线菌含量、革兰氏阳性菌(G+)及革兰氏阴性菌(G-)整体呈现先降低后增加的趋势，土壤G+/G-在D3处最大，D4处最小。以磷脂脂肪酸生物标记作为数量测度，引入生态学多样性指数的计算方法得到的微生物多样性指数表现为：D5>D4>D1>D2>D3，且不同放牧强度之间差异不显著(P>0.05)。土壤微生物含量与土壤有机质含量存在显著的正相关关系。放牧强度不仅与高寒草甸植被生产力密切相关，还与土壤有机质及微生物群落紧密相关；因此，控制放牧强度是高寒草地恢复、维持其生产力和改善土壤质量的重要途径。 【期刊名称】草业学报 【年(卷),期】2018(027)001 【总页数】10
【关键词】放牧干扰；土壤有机质；土壤微生物；物种多样性
土壤不仅是植物生长的载体，也是植物生长必需养分的供给者；长远来说，土壤有机质与微生物的结构(或含量)，将很大程度影响和制约区域的植被生产力[1-2]。土壤有机质是植物和微生物养分供应的重要组分，也是衡量土壤肥力水
平的一项重要指标[3]。同时，土壤微生物虽然只占土壤有机质3%左右，但作为动植物残体和土壤有机质转化的重要驱动力，在土壤有机质周转和养分循环中起着重要作用[4]。土壤微生物含量丰富且种类繁多，作为土壤环境变化的敏感指标，能够反映土壤受扰动情况[5-6]。
若尔盖高寒草甸位于青藏高原东缘，是我国高寒草地生态系统的重要组成部分[7]。过去几十年，受自然环境和人类活动影响，如全球暖化、鼠害、过度放牧、人类生产生活等，导致该地区高寒草甸生态系统严重退化，对土壤和植被生产力均造成显著影响[8-13]。近年来，科学家围绕放牧对高寒草甸生态系统地上植被的影响方面开展了一系列研究工作[14-18]，然而，当前有关不同放牧强度对若尔盖高寒草甸土壤肥力和微生物结构特征影响的研究却较少。
许多研究已表明在青藏高原地区通过控制放牧强度、降低鼠害等措施能显著增加草地植被覆盖度[19-20]。因此，本研究以草地植被盖度作为放牧强度的划分依据，从植被、土壤和微生物角度系统地分析探讨了不同放牧强度对土壤有机质和土壤微生物含量、结构的影响，为高寒草甸退化治理、生态脆弱带高寒草甸的可持续发展提供一些启示。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
若尔盖位于青藏高原的东缘，地理坐标于E 102°08′-103°39′，N 32°56′-34°19′之间，海拔3400～3800 m，平均3500 m。该地区属大陆性高原寒温带湿润半湿润季风气候，严寒湿润、霜冻期长、四季变化不明显[21]。年平均气温0.7 ℃，年平均降水量656.8 mm，年均日照长度2389 h，年均蒸发量1232 mm。高寒草甸植被以高山嵩草(Kobresia pygmaea)、垂穗披碱草
(Elymus nutans)、早熟禾(Poa pratensis)、蓼属(Polygonum spp.)等植物为主[22]。 1.2 野外取样
2013年7月中下旬，在四川省若尔盖县典型高寒草甸内，以封育样地为中心，根据植被退化状况，分别设置了3条样带(1～2 km)；根据不同植被覆盖度在每条样带设置了5个样地(20 m×20 m)，分别代表其植被盖度为0%～20%、20%～40%、40%～60%、60%～80%和80%～100%共5个干扰强度(D1，D2，D3，D4，D5，干扰强度逐渐降低)。在每个样地，随机设置了3个调查样方(50 cm×50 cm)；其中，3个样方分物种调查盖度、高度、频度，并齐地面收获每个物种的地上部分，在65 ℃烘干至恒重后测定地上生物量。随后，用直径为7 cm土钻，钻取0～10 cm土壤样品。土壤样品过2 mm筛，手工挑去可见的根系、凋落物碎屑及小石粒等。 1.3 室内测试
1.3.1 土壤理化性质的测定 土壤pH、氧化还原电位、电导率采用1∶2.5的土水比，用ULTRAMETERⅡTM6PFCEpH计测定。利用variou MAX CN元素分析仪测定土壤全氮(total nitrogen, TN)和全碳(total carbon, TC)。土壤有机质(soil organic matters, SOM)含量采用重铬酸钾容量法测定[23]。
1.3.2 土壤微生物群落组成的测定 土壤微生物群落结构组成采用磷脂脂肪酸生物标记法(PLFA)进行测定[24]。具体实验步骤如下：称取相当于 8 g 干土重的鲜土(根据含水量进行调整)，加入磷酸缓冲液(体积=5 mL-土壤含水量mL)、6 mL三氯甲烷和12 mL甲醇，振荡2 h。在25 ℃下，离心(10 min，3000 r·min-1)，将上层离心液倒入分液漏斗，同时加12 mL三氯甲烷和12 mL磷
放牧强度对若尔盖高寒草甸土壤有机质和微生物的影响
