土壤微生物在生态系统养分循环和利用中发挥着至关重要的作用,是维持草地生态系统功能和稳定性的关键因子。在三江源区,返青期休牧和施肥是退化草地恢复的两种常用措施,然而针对退化的藏嵩草(Carex tibetikobresia)沼泽化高寒草甸土壤微生物对这两种措施及其交互作用的响应研究较少。因此,阐明这一科学问题,将有助于优化青藏高原放牧制度,进而促进退化草地植被群落修复和土壤状况的提升。
研究以青海省果洛州大武镇轻度退化的藏嵩草沼泽化高寒草甸为研究对象,设置了返青期休牧时间和施肥的嵌套型野外控制试验,采用磷脂脂肪酸方法测定微生物群落变化,并结合植被群落特征、土壤理化特性和微生物生物量分析其内在机制。结果显示,返青期休牧对植物地上生物量影响不显著,而施肥后显著提高地上生物量,同时返青期休牧可提高土壤氮含量水平。对于土壤微生物群落来说,返青期休牧处理时,土壤真菌与细菌比值(F/B)和革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌比值(G?/G?)在休牧30天时达到最大值;在返青期休牧基础上,施肥处理降低了土壤总微生物及各类群微生物的磷脂脂肪酸量。返青期休牧时,土壤铵态氮含量、植物多样性指数和土壤含水量是影响土壤微生物群落的主要环境因子;在休牧基础上施肥处理时,微生物群落则主要受微生物生物量碳氮和土壤有机碳的影响。研究表明,返青期休牧改善了轻度退化藏嵩草沼泽化高寒草甸土壤微生物群落,休牧时不采取施肥措施也可恢复草地土壤微生物状况。
该研究揭示了微生物群落组成、植被群落、土壤特性和微生物生物量对休牧时间和施肥措施的响应,强调了返青期休牧时间对微生物群落的重要性,以期为优化退化藏嵩草沼泽化高寒草甸放牧系统提供理论依据。相关研究结果以“Fertilization decreases the effect of ammonium nitrogen on microorganisms in Chinese Carex tibetikobresia meadows during rest-grazing”为题发表在《Frontiers in Microbiology》上。研究获得国家自然科学基金(32230068 & 32260327)和青海省“帅才科学家负责制”项目(2024-SF-101)的资助。
供稿:国家重点实验室
【编辑:邹林有 责任编辑:金萍】