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試驗于2004—2005年在河北省張家口市沽源牧場的天然羊草(Aneurolepidium Chinese)草地進行。試驗地分3種類型：常年放牧草地、2001年圍欄封育的圍封草地和淺耕翻改良的草地。

圍封、淺耕翻改良均能顯著提高退化的放牧羊草草地的土壤含水量(見表1-6)

在0～10cm土層內(nèi)，三種類型草地的土壤含水量均有不同程度的增加，以

注: 多重比較僅限于同層之間, 同一行中標(biāo)有不同字母表示差異顯著(P < 0.05)。下同。

淺耕翻草地上升幅度最大。在試驗初期大氣降雨較少的情況下，0～10cm土層中土壤含水量在2004年7月、2005年6～7月顯著低于圍封草地 (P<0.05)，所以在干旱條件下，圍封對保持土壤含水量更加有利。常年放牧的草地土壤含水量變化幅度最��；在10～20cm土層內(nèi)，淺耕翻草地土壤含水量稍小于圍封地。在20～30cm土層內(nèi)土壤含水量變化趨勢和10～20cm相似，但是變化幅度小一些，兩種改良措施對底層土壤的含水量影響較小。

大氣降雨量以及土樣測定的日期對土壤水分含量有一定影響，2004年3塊土壤樣地土壤含水量呈上升趨勢，9月達到最高值。2005大氣降水主要集中在7～8月，尤其是在7月22日～8月10日之間，9月大氣降雨量較2004年少，9月份淺耕翻和圍封草地土壤含水量均有不同程度的下降。

與放牧樣地相比較，圍封、淺耕翻草地土壤碳含量升高。表1-7數(shù)據(jù)顯示，圍封和淺耕翻改良均能促進退化草地土壤有機質(zhì)和土壤全氮含量。在0～10cm土層中有機質(zhì)含量除了9月份以外，放牧樣地土壤有機質(zhì)與土壤全氮含量均顯著高于圍封、淺耕翻樣地，圍封、淺耕翻樣地之間差異并不顯著。在10～20cm土層中圍封草地土壤有機質(zhì)含量顯著高于淺耕翻草地和放牧草地（p＜0.05），淺耕翻樣地土壤的有機質(zhì)含量及土壤全氮含量也顯著高于放牧樣地，說明圍封對10～20cm土層中草地土壤有機質(zhì)、土壤全氮含量的促進作用較為明顯。20～30cm土層中圍封、淺耕翻樣地土壤有機質(zhì)含量和土壤全氮含量變化不如0～20cm土層中明顯，但是仍然顯著高于放牧樣地（P＜0.05），圍封、淺耕翻樣地之間差異不明顯，總體上圍封草地有機質(zhì)和土壤全氮含量稍高。

表1-7 圍封、淺耕翻改良對草地土壤有機質(zhì)和全氮含量的影響(%)

土層深度 (cm)		利用方式	測定時間
土層深度 (cm)		利用方式	2004.6	2004.7	2004.8	2004.9	2005.6	2005.7	2005.8	2005.9
有機質(zhì) (%)	0～10	放牧	2.80^a	2.85^a	2.92^a	2.89^a	2.83^a	2.88^a	2.95^a	2.92^a
		圍封	2.72^b	2.76^b	2.82^b	2.88^a	2.77^b	2.82^b	2.86^b	2.90^a
		淺耕翻	2.69^b	2.75^b	2.80^b	3.83^a	2.75^b	2.80^b	2.84^b	2.87^a
	10～20	放牧	1.85^c	1.91^c	1.94^c	1.90^b	1.87^c	1.89^c	1.93^c	1.91^c
		圍封	2.08^a	2.15^a	2.19^a	2.24^a	2.11^a	2.19^a	2.24^a	2.29^a
		淺耕翻	2.01^b	2.07^b	2.11^b	2.18^b	1.98^b	2.05^b	2.11^b	2.20^b
	20～30	放牧	0.92^b	0.94^b	0.99^b	0.97^b	0.95^b	0.98^b	1.02^b	1.00^b
		圍封	0.98^a	1.03^a	1.07^a	1.10^a	1.01^a	1.06^a	1.10^a	1.13^a
		淺耕翻	0.95^ab	1.00^a	1.04^a	1.07^a	0.98^ab	1.04^a	1.08^a	1.10^a
全氮 (%)	0～10	放牧	0.2889^a	0.2945^a	0.3037^a	0.3002^a	0.2942^a	0.2988^a	0.3054^a	0.3017^a
		圍封	0.2434^b	0.2482^b	0.2565^b	0.2621^b	0.2550^b	0.2578^b	0.2619^b	0.2657^b
		淺耕翻	0.2304^c	0.2368^c	0.2461^c	0.2505^c	0.2357^c	0.2414^c	0.2465^c	0.2533^c
	10～20	放牧	0.1272^c	0.1290^c	0.1323^c	0.1307^c	0.1362^b	0.1399^c	0.1428^c	0.1420^b
		圍封	0.1589^a	0.1624^a	0.1651^a	0.1682^a	0.1644^a	0.1650^a	0.1689^a	0.1712^a
		淺耕翻	0.1467^b	0.1498^b	0.1527^b	0.1590^b	0.1586^b	0.1607^b	0.1631^b	0.1653^b
	20～30	放牧	0.0642^b	0.0667^b	0.0689^b	0.0681^b	0.0658^b	0.0673^b	0.0679^b	0.0677^b
		圍封	0.0735^a	0.0746^a	0.0774^a	0.0798^a	0.0763^a	0.0781^a	0.0797^a	0.0812^a
		淺耕翻	0.0721^ab	0.0738^ab	0.0768^ab	0.0783^ab	0.0743^ab	0.0750^ab	0.0766^ab	0.0791^ab

0～10cm土層內(nèi)三塊草地的速效磷含量總體趨勢是隨著時間的推移而下降(表1-8)，在8月份略有回升。初期以淺耕翻草地的速效磷含量最高，放牧草地最低，三者均達到顯著差異水平（P<0.01）。隨放牧強度增大，放牧地土壤速效磷含量自7月開始高于圍封和淺耕翻的草地。10～20cm和20～30cm土壤速效磷含量顯著低于0～10cm含量。從最終結(jié)果來看，圍封草地較淺耕翻草地和放牧草地在牧草生長期末期，能存儲更多的速效磷。

試驗區(qū)0～10cm土壤的供鉀能力極高，草地土壤不缺鉀。0～10cm土層中放牧草地土壤速效鉀含量一直顯著高于圍封地和淺耕翻草地(P<0.01)。8月份，牧草旺盛生長時期，土壤速效鉀含量最低，9月略有回升。10～20cm和20～30cm土層土壤速效鉀含量變化不如0～10cm土層顯著，含量也比0～10cm低很多，說明放牧對土壤表層速效鉀的含量影響較大。造成土壤速效鉀含量隨放牧強度增加的主要原因是放牧家畜排泄的糞便中含有大量鉀，單位面積家畜數(shù)較大，每天通過糞便排泄到草地上的鉀量也相應(yīng)較大。

表1-8 圍封、淺耕翻改良對草地土壤速效磷和速效鉀含量的影響

土層深度 (cm)		利用方式	測定時間
土層深度 (cm)		利用方式	6/2004	7/2004	8/2004	9/2004	6/2005	7/2005	8/2005	9/2005
速效磷 (mg/kg)	0～10	放牧	9.03	8.89	10.21	7.34	9.78	7.45	10.31	6.65
		圍封	10.36	7.89	8.34	5.56	10.77	6.55	7.95	4.96
		淺耕翻	11.50	7.74	8.67	5.53	11.53	6.25	8.88	5.74
	10～20	放牧	7.38	5.90	6.58	6.01	6.58	4.93	5.58	3.95
		圍封	6.39	4.52	5.43	4.39	6.89	4.62	5.40	4.59
		淺耕翻	7.16	6.35	5.29	4.54	7.10	5.35	4.29	3.94
	20～30	放牧	5.12	5.10	3.56	3.15	4.98	4.55	3.26	3.65
		圍封	5.13	3.34	3.75	4.01	5.57	3.84	3.85	4.29
		淺耕翻	4.25	3.62	4.17	3.67	4.24	3.52	4.05	3.27
速效鉀 (mg/kg)	0～10	放牧	183.67	181.35	196.10	191.20	210.89	202.19	185.39	192.89
		圍封	134.67	118.22	131.84	124.84	150.67	136.88	127.34	131.92
		淺耕翻	164.13	162.84	125.67	123.49	171.76	158.56	140.3	156.84
	10～20	放牧	140.28	120.18	113.23	121.23	150.4	135.46	99.19	147.61
		圍封	112.34	109.65	104.32	99.97	100.50	95.47	92.81	85.13
		淺耕翻	96.35	84.45	77.81	85.50	111.62	96.36	81.93	87.315
	20～30	放牧	124.45	120.87	118.53	123.12	136.11	127.37	119.8	126.59
		圍封	90.56	85.35	82.78	84.46	87.18	82.59	76.04	77.21
		淺耕翻	103.23	99.30	70.05	88.30	90.22	82.49	72.67	84.03

本試驗測定了2005年6～9月間圍封、淺耕翻改良和放牧樣地的土壤微生物碳、氮含量。結(jié)果如表1-9所示，土壤微生物量碳氮含量以表層(0～10cm)最高，隨土層加深，呈下降趨勢，這說明土壤表層微生物活動強烈。土壤微生物具有明顯的季節(jié)變化，呈現(xiàn)單峰值變化，自6～8月，土壤微生物碳、氮含量呈現(xiàn)上升趨勢，8月中旬達到最大值，9月份均呈現(xiàn)下降趨勢。

土壤微生物碳含量在0～10cm土層中變化較為強烈，6月～9月圍封、淺耕翻樣地土壤中微生物碳含量始終高于淺耕翻草地和圍封草地，除了6月初淺耕翻樣地與圍封樣地之間差異不顯著外，淺耕翻樣地、圍封樣地和放牧樣地之間均達到顯著差異水平（p＜0.05）。

土壤微生物碳含量隨著土層的加深，急劇下降；10～20cm土壤中淺耕翻草地土壤微生物碳含量最高，圍封草地次之，放牧草地最低，淺耕翻樣地和圍封樣地均顯著高于放牧樣地（P＜0.05），淺耕翻樣地與圍封樣地之間差別不顯著，淺耕翻樣地較圍封樣地稍高；20～30cm土層中微生物碳含量很少，約為表層的1/3；圍封樣地與淺耕翻樣地之間差異不顯著，淺耕翻樣地稍大于圍封草地，但是兩者均與放牧草地達到顯著差異水平（P＜0.05）。說明淺耕翻、圍封措施可以影響到土壤底層（10～30cm）微生物碳含量。土壤微生物氮含量變化與土壤微生物碳含量變化基本一致。

表1-9 圍封、淺耕翻改良對土壤微生物碳、氮含量的影響(mg/kg)

土層深度 (cm)		利用方式	測定時間
土層深度 (cm)		利用方式	6/2005	7/2005	8/2005	9/2005
土壤微生物碳含量	0～10	放牧（CK）	305.13^b	353.46^c	433.49^c	344.78^c
		圍封	382.45^a	463.23^b	526.98^b	432.35^b
		淺耕翻	404.76^a	498.57^a	562.46^a	451.60^a
	10～20	放牧（CK）	131.36^b	156.79^b	165.97^b	143.34^b
		圍封	160.64^a	194.78^a	220.59^a	178.61^a
		淺耕翻	171.86^a	204.59^a	229.47^a	185.57^a
	20～30	放牧（CK）	58.58^b	63.49^b	65.43^b	61.16^b
		圍封	94.56^a	105.57^a	110.49^a	102.42^a
		淺耕翻	96.51^a	108.47^a	113.59^a	106.48^a
土壤微生物氮含量	0～10	放牧（CK）	14.611^b	17.478^c	19.551^c	17.834^c
		圍封	17.776^a	19.956^b	23.476^b	19.971^b
		淺耕翻	18.054^a	21.794^a	25.632^a	21.471^a
	10～20	放牧（CK）	6.672^b	8.692^b	10.000^b	7.898^b
		圍封	9.049^a	11.304^a	12.487^a	10.546^a
		淺耕翻	9.375^a	12.014^a	13.482^a	11.229^a
	20～30	放牧（CK）	2.061^b	2.477^b	2.493^b	2.221^b
		圍封	3.167^a	3.426^a	3.654^a	3.571^a
		淺耕翻	3.273^a	3.643^a	3.793^a	3.486^a

圍封、淺耕翻改良措施提高草地土壤含水量，其中淺耕翻改良措施較圍封措施對土壤含水量的影響效果更加顯著。

圍封、淺耕翻改良措施可以顯著影響羊草草地中土壤的化學(xué)性狀。圍封、淺耕翻改良措施可以提高土壤中尤其是10～20cm、20～30cm土層中有機質(zhì)和土壤全氮的含量，其中圍封措施對土壤底層中的土壤有機質(zhì)的積累更為有利。圍封、淺耕翻改良措施可以促進土壤中微生物的活動，對于提高10～20cm、20～30cm土層中微生物碳、微生物氮含量效果較為顯著，淺耕翻措施的促進效果較圍封措施更加顯著。

圍封、淺耕翻、放牧羊草草地中速效鉀含量均處于較高水平，羊草草甸草地中并不缺少速效鉀，但是圍封、淺耕翻草地土壤中速效磷含量不足。

實驗于2004—2005年在河北省張家口市沽源牧場天然羊草草地進行。

表1-10列舉出了樣地A(圍封樣地)、樣地B(淺耕翻樣地)和樣地C（放牧樣地CK）土壤種子庫的物種組成。禾草在圍封樣地、淺耕翻樣地和放牧樣地中所占的比例分別是36%、42.11%和18.18％，前兩者遠遠多于后者；多年生植物在淺耕翻草地中所占的比例數(shù)值最大，為78.95%，圍封草地次之，為72%，放牧草地中多年生植物所占的物種比例最低，為54.55%；單子葉植物在圍封樣地中所占的比例為44%，稍高于樣地圍封樣地的42.11%，放牧草地最低，只有31.82％。

在圍封草地的所有土樣里共萌發(fā)了801株幼苗；淺耕翻樣地的土樣里共萌發(fā)了605株幼苗；放牧樣地中土樣共萌發(fā)了334株。如表1-11所示，圍封樣地土壤種子庫的密度最高，為(2670±714)粒·m^-2，淺耕翻樣地土壤種子庫的密度是(2017±554)粒·m^-2，放牧樣地土壤種子庫的密度是(1113±343)粒·m^-2，圍封樣地、淺耕翻樣地與放牧樣地之間均達到了顯著水平(p<0.05)，圍封、淺耕翻草地之間差異顯著(p<0.05)。萌發(fā)數(shù)量最多的品種為南牡蒿，其次西伯利亞早熟禾、茵陳蒿。豆科植物2種，華北巖黃芪和扁蓿豆，存在于淺耕翻草地土樣中，共有3株。最重要的多年生禾草羊草在圍封樣地和淺耕翻樣地的萌發(fā)種子數(shù)分別為107粒和85粒，顯著大于放牧樣中的6粒。

表1-11　樣地A、樣地B和樣地C土壤中種子庫的密度(平均值±標(biāo)準誤差)

在地上植被中記錄了46個物種，樣地A有30種，其土壤種子庫與地上植被共有物種數(shù)13；樣地B有29種，其土壤種子庫與地上植被共有物種數(shù)10種。樣地C有物種33種，其土壤種子庫與地上植被共有物種數(shù)11。分別用Sorensen指數(shù)計算土壤種子庫與地上植被的相似性，樣地A是0.4727，樣地B是0.4082，樣地C為0.3929。

植物種類 species	萌發(fā)種子數(shù)目 seed number				植被vegetation
植物種類 species	A	B	C	合計sum	A	B	C
羊草 leymus chinensis	107	85	6	19	＋	＋	＋
賴草leymus secalinum	7	6	0	13	＋	＋	＋
狗尾草 setaria viridis	6	10	2	18	－	－	＋
野黑麥 hordeum brevisubulatum	5	3	0	8	＋	＋	－
硬質(zhì)早熟禾 poa sphondylodes	18	13	0	31	＋	＋	－
西伯利亞早熟禾poa sibirica	133	87	17	227	＋	＋	＋
小糠草 agrostis gigantea	15	9	0	24	＋	＋	－
野黑麥 hordeum brevisubulatum	4	1	0	5	＋	＋	＋
無芒雀麥 bromus inermis	0	3	0	3	＋	＋	－
隱子草 chloris virgata	0	0	26	16	－	－	＋
南牡蒿 artemisia eriopoda	344	241	29	424	＋	＋	＋
茵陳蒿 Artemisia capillaris	115	97	34	246	＋	＋	＋
細裂葉蒿 Artemisia tanacetifolia	0	0	3	3	－	－	＋
變蒿artemisia commutata	0	4	9	13	－	－	＋
蒙古蒿artemisia mongolica	0	6	0	6	＋	＋	－
堿地蒲公英 taraxacum sinicum	1	0	3	4	＋	＋	＋
倒羽葉鳳毛菊 sauaaurea runicinata	0	1	0	1	＋	＋	＋
二裂葉萎陵菜 potentilla bifurca	0	0	83	83	－	－	＋
菊葉萎陵菜potentilla tanacetifolia	0	1	0	1	－	—	＋
大萼萎陵菜 potentilla conferata	3	0	0	3	＋	＋	－
地榆 sanguisorba officinalis	1	0	0	1	＋	－	－
灰綠藜 chenopodium glaucum	5	0	2	7	＋	－	－
扁蓿豆Medicago ruthenica L.	0	2	0	2	＋	＋	＋
華北巖黃芪 hedysarum gmelinii	0	1	0	1	＋	＋	－
刺藜chenopodium aristatum	8	0	0	8	－	－	－
繩蟲實 corispermum declinatum	3	2	42	47	－	－	－
平車前 plantago depressa	4	0	6	10	－	－	＋
中亞苔草 carex stenophylloides	2	0	3	5	－	－	－
卵穗苔草 carex duriuscula	4	0	24	31	－	－	＋
反枝莧 amaranthus retroflexus	8	12	19	39	－	－	－
野莧 amaran ascendens	0	0	4	4	－	－	－
馬藺 iris ensata	0	0	5	5	＋	＋	＋
傘花繁縷 stellaria dichotoma	3	0	1	4	－	－	－
辣蓼 polygonum hydropiper	0	0	3	3	－	－	－
小花花旗竿 dontostemon micranthus	1	1	7	9	－	－	＋
獨行菜 lepidium apetalum	0	0	18	18	－	＋	＋
角堿蓬 suaeda corniculata	0	0	2	2	－	－	＋
合計 total number	801	605	334	1730

羊草草地三塊樣地的土壤種子庫密度大小分別為(2670±714) �！�m^-2 、(2017±554)粒·m^-2 和(1113±294)�！�m^-2 。三種樣地土壤種子庫中的物種數(shù)為36種，遠高于冷蒿草原的18種和克氏針茅圍封草地的19種，高于于科爾沁圍封草地的25種。三種土壤樣地的土壤種子庫與地上植被的相似性較高。

圍封、淺耕翻處理均可顯著提高羊草草地土壤種子庫的密度。放牧地種子庫中一年生植物的物種比例最高。淺耕翻改良、圍封均可顯著提高放牧草地土壤種子庫的密度，改善種子庫的物種組成，相比較而言，圍封措施較淺耕翻措施更為有利。

圍封、淺耕翻改良措施均可顯著提高羊草草地中土壤種子庫的密度，改善種子庫的物種組成，增加了土壤種子庫中羊草等禾類草、多年生物種種子的數(shù)量和比例，相比較而言，圍封措施較淺耕翻措施對土壤種子庫的豐富和改善作用更加明顯。