摘要
高寒草甸是祁连山区最主要的草地类型之一，放牧是草地利用的主要方式。春季是草地植被萌发的关键时期，通过控制春季放牧措施调控草地资源对草地生态系统保护具有重要作用。本研究以祁连山区春季高寒草甸草场为研究对象，以春季放牧为研究背景，通过对不同放牧强度下高寒草甸植被、土壤理化性质、磷素及其转化效率变化特征的研究，明确土壤磷素转化效率对放牧强度的响应规律，探究放牧条件下春季草场环境因子对土壤磷素转化效率的调控机制，拟为短期放牧的春季高寒草甸草场提供生态系统的保护及土壤磷素转化效率方面的技术支撑。研究结果如下。 1.放牧抑制了春季高寒草甸草场禾本科功能群生长，促进了莎草科、豆科和杂类草功能群的生长，改变了群落组成和结构，增加了群落多样性、均匀度和优势度。随着放牧强度的增强，草地禾本科物种重要值呈下降趋势，莎草科和杂类草植物的物种重要值不断增加，Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数整体呈升高趋势，Patrick指数无明显变化，植被群落盖度和高度分别下降4.0%-20.5%和32.48%-68.28%，植被地上生物量下降22.05%-60.82%，植被地下生物量较对照处理呈升高趋势。 2.春季草场土壤pH介于7.01-7.44之间。随着放牧强度的增强，土壤紧实度呈增大的变化趋势。春季草场放牧第二年，放牧草地的土壤毛管持水量、土壤毛管孔隙度和土壤田间持水量整体呈上升趋势，土壤饱和持水量、土壤总孔隙度和土壤非毛管孔隙度整体呈下降趋势。 3.放牧显著改变了高寒草甸土壤不同形态磷素含量。放牧第二年，土壤全磷含量无明显变化。随着放牧强度的增强，土壤有机磷含量呈减小的变化趋势，土壤速效磷含量随放牧强度的增强呈“V”型变化趋势，土壤无机磷含量未呈规律性的变化趋势，土壤微生物量磷含量呈倒“V”型变化趋势。 4.春季草场的土壤无机磷转化效率为2.64%-8.21%，土壤速效磷转化效率为4.24%-9.36%，土壤有机磷转化效率为5.14%-12.50%，土壤微生物量磷转化效率为1.38%-6.70%，放牧后的草地土壤磷素转化效率整体呈升高趋势。其中，中度放牧处理显著促进了土壤有机磷转化效率，轻度放牧处理显著促进了土壤微生物量磷转化效率。随着放牧强度的增强，土壤无机磷转化效率呈“V”型变化趋势，土壤速效磷转化效率呈倒“V”型变化趋势。 综合分析结果显示，春季高寒草甸土壤磷素转化效率受放牧干扰的影响，在极重度放牧处理下土壤磷素转化效率最高。环境因子对土壤磷素转化效率的影响值达92.74%。其中，土壤因子是土壤磷素转化效率的主要驱动因子，土壤因子中的土壤总孔隙度、土壤饱和持水量、土壤田间持水量和土壤容重对土壤磷素转化效率起主要作用。
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