CO2濃度升高對(duì)土壤環(huán)境及2種牧草生長的影響.pdf

1、CO2濃度升高對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響以及草原荒漠化日益嚴(yán)重等是當(dāng)今全球各國亟待研究解決的生態(tài)問題。紫花苜蓿和蒙古冰草是寧夏干旱和半干旱荒漠地區(qū)生態(tài)修復(fù)和發(fā)展畜牧業(yè)的主要飼用植物，對(duì)寧夏荒漠草原生態(tài)恢復(fù)和草畜產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用。本論文利用改進(jìn)后的OTC實(shí)驗(yàn)方法，研究400ppm（對(duì)照），800ppm，1500ppm，2000ppm CO2濃度對(duì)紫花苜蓿和蒙古冰草種子萌發(fā)、生長、土壤微生物、酶活的影響，探討了植物及其生長環(huán)境對(duì)CO2濃度升高的響

2、應(yīng)，分析了荒漠化草原區(qū)農(nóng)牧交錯(cuò)帶上牧草的生長對(duì)未來CO2濃度變化可能產(chǎn)生的適應(yīng)性及生存策略，為荒漠化草原生態(tài)恢復(fù)及合理利用提供科學(xué)依據(jù)。本論文主要研究結(jié)果如下:
　　1.CO2濃度在400-1500 ppm范圍內(nèi)，牧草種子的萌發(fā)率隨濃度升高而增大，以1500ppm濃度條件下，紫花苜蓿單播、蒙古冰草單播和紫花苜蓿+蒙古冰草混播的種子萌發(fā)率表現(xiàn)最高，分別為83、27和56％，達(dá)到2000ppm濃度時(shí)種子萌發(fā)受到抑制(P＜0.05)。<

3、br>　　2.紫花苜蓿單播和混播時(shí)，CO2濃度在400-1500ppm條件下，葉片數(shù)和生物量不受CO2濃度影響，超過1500ppm濃度時(shí)，植株高度明顯受到抑制，葉片數(shù)、生物量明顯減少，生長發(fā)育進(jìn)程減緩;蒙古冰草單播時(shí)，CO2濃度在400-800ppm范圍時(shí)，有利于生物量的積累，高于800ppm時(shí)，生物量的積累受到嚴(yán)重影響。
　　3.蒙古冰草、紫花苜蓿單播和紫花苜蓿+蒙古冰草混合播種條件下，CO2濃度在400-1500ppm范圍內(nèi)，

4、土壤細(xì)菌數(shù)量隨濃度升高明顯增加(P＜0.05)，超過1500ppm濃度時(shí)明顯受到抑制(P＜0.05)。其中以1500ppm濃度處理下土壤細(xì)菌數(shù)量最多、分別為202.5、222.1和196.6×103CFU·g-1干土;2000ppm處理下最低、分別為67.8、79.3和78.8×103CFU·g-1干土;同時(shí)，植株不同生長時(shí)間土壤細(xì)菌數(shù)量表現(xiàn)出顯著的差異(P＜0.05)，整個(gè)生長期，三種種植方式下，土壤細(xì)菌數(shù)量均以10月份最高，分別為2

5、29.8、283.8和270.8×103CFU·g-1干土，其總體趨勢與植物生長過程密切相關(guān)，均隨植物的生長發(fā)育呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。
　　在三種種植方式下，CO2濃度在400-1500ppm范圍內(nèi)，土壤放線菌數(shù)量隨濃度升高明顯增加(P＜0.05)，超過1500ppm濃度時(shí)明顯受到抑制(P＜0.05)。其中以1500ppm濃度處理下土壤放線菌數(shù)量最多，分別為19.4、47.7和49.2×103 CFU·g-1干土;同時(shí)，隨生長

6、發(fā)育進(jìn)程的延續(xù)，各生長階段土壤放線菌數(shù)量差異顯著(P＜0.05)，蒙古冰草單播在9月數(shù)量最高、平均為19.3×103 CFU·g-1干土，紫花苜蓿單播和混播在7月份數(shù)量最高、分別為44.6和45.6×103CFU·g-1干土，總體上隨時(shí)間呈現(xiàn)出先降低后升高再降低的變化趨勢。
　　蒙古冰草、紫花苜蓿單播和紫花苜蓿+蒙古冰草混合播種條件下，CO2濃度2000ppm處理，土壤中的真菌數(shù)量最多，分別為47.7、41.5和平均為37.6×1

7、03 CFU·g-1干土，1500ppm CO2濃度處理，各種植方式下真菌數(shù)量最少，分別為平均為8.3、10.7和7.6×103 CFU·g-1干土;整個(gè)生長期土壤中真菌數(shù)量從7月份開始下降至10月份達(dá)最低，然后迅速上升，其中在7月和12月均為高響應(yīng)值。
　　4.在不同種植方式下，各種酶活性對(duì)CO2濃度梯度的響應(yīng)均表現(xiàn)出明顯的差異(P＜0.05)，其中CO2濃度1500ppm處理下，土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和磷酸酶活性最高，蒙古冰

8、草單播時(shí)分別為1.504、0.507和0.608mg/g.紫花苜蓿單播時(shí)分別為1.670、0.479和0.582mg/g;紫花苜蓿+蒙古冰草混合播種時(shí)分別為1.789、0.497和0.644mg/g。同時(shí)，植株不同生長發(fā)育時(shí)期，土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和磷酸酶活性也表現(xiàn)出顯著的差異(p＜0.05)，從7月份開始到10月份表現(xiàn)出明顯的上升之后迅速下降，總體呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢。
　　通過對(duì)蒙古冰草和紫花苜蓿兩種牧草植物的地上部