陳懂懂，李　奇，劉　哲，劉力華，翟文婷,4，徐世曉，趙新全,5，趙　亮

(1.中國(guó)科學(xué)院高原生物適應(yīng)與進(jìn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧　810008； 2.中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所,青?！∥鲗?10008； 3.青海省工程咨詢中心,青海 西寧　810000； 4.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京　100049； 5.中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所,四川 成都　610041)

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9種牧草對(duì)青海同德牧區(qū)土壤特性的影響

陳懂懂1,2，李奇1,2，劉哲1,2，劉力華3，翟文婷1,2,4，徐世曉1,2，趙新全1,2,5，趙亮1,2

(1.中國(guó)科學(xué)院高原生物適應(yīng)與進(jìn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧810008； 2.中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所,青海西寧810008； 3.青海省工程咨詢中心,青海 西寧810000； 4.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100049； 5.中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所,四川 成都610041)

通過(guò)對(duì)青海省高寒牧區(qū)常見(jiàn)的9種多年生牧草單播2年后耕層0～15 cm土壤理化(pH、容重(BD)、有機(jī)碳(SOC)、全氮(TN)、無(wú)機(jī)碳(C)及微生物學(xué)性質(zhì)(微生物生物量碳(Cmic)、氮(Nmic)和群落代謝功能)等指標(biāo)的測(cè)定分析，結(jié)果表明，研究區(qū)域只有在種植披堿草2年后土壤有機(jī)碳含量有所增加，說(shuō)明與其他草種相比，種植披堿草利于有機(jī)質(zhì)的積累；試驗(yàn)在每年施肥1次的情況下，土壤氮含量仍然偏低，說(shuō)明此區(qū)氮素被過(guò)度利用，處于缺乏水平，因此每年增施氮肥數(shù)量、頻率以及時(shí)間上應(yīng)加強(qiáng)管理。通過(guò)對(duì)不同牧草種植區(qū)土壤各因子的聚類(lèi)分析，發(fā)現(xiàn)貧花鵝觀草、無(wú)芒雀麥、紫野麥草和扁穗冰草之間相似度較高，表明其對(duì)土壤養(yǎng)分及微生物群落功能的影響較為接近，故在大面積種植的時(shí)候可根據(jù)牧草地上生物量/質(zhì)量的高低進(jìn)行選擇性播種。從土壤質(zhì)量方向考慮，種植雜花苜蓿、紅豆草和西北羊茅不利于土地的改良。

牧草單播；土壤養(yǎng)分；微生物生物量；微生物群落功能多樣性

青海境內(nèi)有草地36.45×106hm2，但長(zhǎng)期受多種自然和人為因素影響，草地環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，草原生產(chǎn)力大幅下降。為遏制草地生態(tài)環(huán)境惡化，實(shí)現(xiàn)草地生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展，2000年農(nóng)業(yè)部開(kāi)展了大規(guī)模的草地生態(tài)建設(shè)，并將人工種草及草地改良作為一項(xiàng)基本措施[1]。人工草地不僅能給家畜提供飼草料,還廣泛用于防風(fēng)固沙、水土保持等生態(tài)建設(shè)[2]。青海省草地類(lèi)型復(fù)雜，氣候惡劣，對(duì)其進(jìn)行人工種草及改良并取得經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，首先要解決的問(wèn)題是選擇適應(yīng)性強(qiáng)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)牧草品種[1]。青海草原工作者的工作多集中在基于適應(yīng)性強(qiáng)[3-5]、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[1,6-7]牧草品種的篩選、馴化等研究，而忽略了牧草種植對(duì)土壤質(zhì)量的影響。

土壤作為一個(gè)基本的環(huán)境要素，與地上動(dòng)植物和土壤生物三者共同構(gòu)成了土壤生態(tài)系統(tǒng)，它們之間不斷地進(jìn)行著物質(zhì)和能量交換，土壤成為生物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分物質(zhì)的源和匯，許多生物過(guò)程需要在土壤中完成[8]。植物的生長(zhǎng)需要不斷地通過(guò)根系從土壤中吸取水分和養(yǎng)分，同時(shí)需要土壤作為基礎(chǔ)支撐，而地上部分植物生長(zhǎng)及覆蓋也不斷地改變著土壤的理化性狀和微生態(tài)環(huán)境；此外，植物根系不斷地分泌有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)也在不斷地進(jìn)行呼吸作用，釋放二氧化碳，改變著根際土壤環(huán)境及根際微生物群落結(jié)構(gòu)，從而影響著土壤中的許多理化和生化過(guò)程[9]。不同植物種群對(duì)土壤化學(xué)元素特性的影響，主要是通過(guò)作用于地上和地下凋落物的數(shù)量和質(zhì)量以及土壤微生境進(jìn)行[10]。

通過(guò)對(duì)青海省高寒牧區(qū)9種不同多年生人工牧草種植區(qū)土壤養(yǎng)分及微生物群落代謝功能的比較，評(píng)價(jià)不同種多年生牧草單播對(duì)土壤質(zhì)量的影響，為牧草品種的篩選以及土壤改良提供數(shù)據(jù)支撐；以期將牧草種植與草地土壤固碳功能相結(jié)合，在后期的牧草篩選中將其固碳功能作為因子之一加以考慮。

1　材料和方法

1.1研究區(qū)域概況

試驗(yàn)地設(shè)在青海省海南州的同德縣，地理坐標(biāo)N 34°38′～35°39′,E 100°08′～101°09′，位于青藏高原東部，平均海拔3 700 m。屬大陸高原性氣候，年日照時(shí)數(shù)2 550～2 760 h，年均溫-3.7～ -6.1℃，年降水427.2 mm，多集中于6～9月，雨熱同季，冷暖兩季分明。全縣草地面積47.16萬(wàn)hm2，草地類(lèi)型主要為高寒草甸、高寒草地、山地干草原[11]。試驗(yàn)開(kāi)展于同德牧場(chǎng)，位于青海省同德縣東北部巴灘地區(qū)(距離同德縣東約5 km處)，土壤以暗栗鈣土為主。牧場(chǎng)試驗(yàn)場(chǎng)多用于優(yōu)質(zhì)牧草選育等工作。

1.2研究方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)選取同德牧場(chǎng)3.5 m×6.5 m的小區(qū)9個(gè)，并將每個(gè)小區(qū)分成面積2 m×3 m的樣區(qū)，共27個(gè)小樣區(qū)，相鄰樣區(qū)之間間隔30 cm。于2011年5月播種，選取9個(gè)品種，行播，完全隨機(jī)排列，重復(fù)3次。在播種之前整個(gè)小區(qū)內(nèi)土地是勻質(zhì)的，種植期間施肥量均一致(在播種前于每個(gè)小區(qū)采集一個(gè)樣品共9個(gè)樣品混成一個(gè)混合樣，測(cè)定土壤背景值)。施有效N為46.897 kg/hm2；P2O5為72.804 kg/hm2；頻率為1年1次，時(shí)間為返青之前。播種之前的土壤背景值為土壤有機(jī)碳(SOC) 21.65 ± 0.33 g/kg，全氮(TN) 2.38±0.02 g/kg，土壤無(wú)機(jī)碳(SIC) 69.75 ±1.24 g/kg，C/N比9.11±0.19，pH 7.65±0.03，土壤容重(BD)1.16±0.14 g/cm3。

種植的牧草品種分別為：西北羊茅(Festucakryloviana)，披堿草(Elymusdahuricus)，貧花鵝觀草(Roegneriapauciflora)，草原看麥娘(Alopecuruspratensis)，紫野麥草(Hordeumviolaceum)，扁穗冰草(Agropyroncristatum)，無(wú)芒雀麥(Bromusinermis)；雜花苜蓿(Medicagovaria)，紅豆草(Onobrychisviciaefolia)。

1.2.2土壤樣品采集與測(cè)定于2013年，即牧草種植2年后的8月(8月底完成牧草收割)采集土壤0～15 cm耕層，隨機(jī)取樣，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)點(diǎn)，取土后混合成一個(gè)樣品，每種牧草取3個(gè)土樣，混合，自封袋保存。立即帶回實(shí)驗(yàn)室，過(guò)2 mm篩，去除根及其他雜物后，分成2部分。一部分風(fēng)干，過(guò)0.15 mm篩，用于土壤養(yǎng)分等測(cè)定；一部分4℃保鮮保存，用于水分、微生物生物量及群落功能測(cè)定。

SOC用硫酸-重鉻酸鉀氧化法，TN采用凱氏定氮法；SIC用碳酸測(cè)定儀測(cè)定；BD采用環(huán)刀法、土壤含水量采用烘干法，pH用PHS-3C型pH計(jì)測(cè)定。土壤微生物量碳、氮(Cmic，Nmic)采用氯仿熏蒸浸提法[12]。

土壤微生物群落功能多樣性應(yīng)用BIOLOG法，取土壤10 g，加90 mL滅菌生理鹽水(0.85%)在搖床上振蕩30 min，然后將土壤樣品稀釋至10-2倍，再?gòu)闹腥?50 μL該懸浮液接種到BIOLOG微平板中的每一個(gè)孔中，最后將接種好的板置于25℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每隔24 h在BIOLOG讀數(shù)儀上讀數(shù)[13]。

平均每孔顏色變化率(AWCD)計(jì)算：

式中:Ci為每個(gè)有培養(yǎng)基孔(590 nm～750 nm)的光密度值，R為對(duì)照孔(590 nm～750 nm)的光密度值，n為培養(yǎng)基數(shù)據(jù)，EcoPlate板n值為31。

多樣性指數(shù)采用Shannon-Wiener指數(shù)(H′)

式中：Pi為有培養(yǎng)基的孔與對(duì)照孔的光密度值差與整板總差的比值，即

試驗(yàn)采用BIOLOG微平板培養(yǎng)第72 h的數(shù)據(jù)，來(lái)比較土壤微生物群落功能多樣性。

1.3統(tǒng)計(jì)分析

所有測(cè)定指標(biāo)均采用單因素ANOVA分析；LSD檢驗(yàn)分析在P<0.05比較平均值；用層序聚類(lèi)分析中的平均距離法分析9種牧草之間的相似性。所有統(tǒng)計(jì)分析都在SPSS 18.0和Excel 2010中進(jìn)行。

2　結(jié)果與分析

2.1不同牧草單播土壤理化性質(zhì)比較

土壤SOC和TN呈現(xiàn)極好的相關(guān)性(R2=0.777,P<0.01)。播種2年后，披堿草單播土壤SOC和TN含量最高，但只有SOC比對(duì)照(種草前裸地)稍高，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他牧草種植區(qū)(P<0.01)；其他種植區(qū)的土壤SOC均低于對(duì)照區(qū)，而所有種植區(qū)的TN含量均低于種植前的水平(表1)。牧草種植區(qū)土壤SIC與SOC和TN呈負(fù)相關(guān)，尤其與SOC極顯著負(fù)相關(guān)(R2=-0.541,P<0.01)，且含量遠(yuǎn)高于SOC含量，在土壤總碳(TC=SOC+SIC)中含量可達(dá)76.3%～83.1%；種植2年后，整個(gè)種植區(qū)的無(wú)機(jī)碳均顯著增加，增加幅度從2.27%～32.17%。不同牧草種植區(qū)的土壤碳氮比(C/N)變化在9.02～10.03，除豆科2個(gè)種和無(wú)芒雀麥外，而種植其他牧草2年后土壤C/N比較對(duì)照有不同程度的增加。

表1　不同牧草單播人工草地土壤養(yǎng)分含量比較

注：數(shù)值為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列不同小寫(xiě)字母表示顯著差異(P<0.05)，下表同

種植牧草后，整個(gè)種植區(qū)與對(duì)照相比，容重有所降低，尤其是種植豆科(2個(gè)種)和紫野麥草的土壤BD與其他種相比更低，整個(gè)種植區(qū)BD變化為1.00～1.14 g/cm3。pH結(jié)果表明，雖然不同牧草種植區(qū)之間存在差異，根據(jù)中國(guó)土壤的劃分標(biāo)準(zhǔn)[14]，整個(gè)種植區(qū)土壤質(zhì)地為中性偏堿，pH變化為7.54～7.67。

2.2土壤生物學(xué)性狀

2.2.1土壤微生物生物量扁穗冰草、貧花鵝觀草、紫野麥草和無(wú)芒雀麥之間土壤Cmic無(wú)顯著差異；西北羊茅，草原看麥娘和雜花苜蓿紅豆草的土壤Cmic含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他牧草品種。種植披堿草、扁穗冰草與貧花鵝觀草之間的土壤Nmic無(wú)顯著差異，與草原看麥娘、西北羊茅和紅豆草之間差異顯著。土壤Nmic與Cmic之間相關(guān)顯著(R2=0.695,P<0.01)。

微生物熵[Cmic/SOC(%)]是微生物對(duì)碳累積潛力的一項(xiàng)指標(biāo)，它充分反映了土壤中活性有機(jī)碳所占的比例，從微生物學(xué)角度揭示土壤肥力的差異[15]。種植區(qū)內(nèi)Cmic/SOC(%)在不同牧草種植區(qū)內(nèi)的變化與Cmic和Nmic的變化基本一致，Cmic/SOC(%)變化范圍為(0.58～1.50)%，其中，豆科2個(gè)種和禾本科的西北羊茅土壤中微生物對(duì)碳的固定較低(表1)。

2.2.2土壤微生物群落活性及功能多樣性BIOLOG試驗(yàn)結(jié)果(AWCD)顯示出不同牧草單播的土壤微生物群落對(duì)不同碳源的代謝強(qiáng)度的差異性(圖1，表2)。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，土壤微生物對(duì)不同碳源利用程度增大，到192 h基本趨于平穩(wěn)。9種單播牧草土壤中微生物活性有基本類(lèi)似的變化趨勢(shì)。種植扁穗冰草的土壤中微生物對(duì)碳的利用變化最快；而紅豆草單播土壤微生物活性最弱。種植扁穗冰草的土壤微生物對(duì)碳源的利用強(qiáng)度與無(wú)芒雀麥之間無(wú)顯著差異；無(wú)芒雀麥，禾本科披堿草，貧花鵝觀草，草原看麥娘，紫野麥草，雜花苜蓿之間差異不顯著；它們均與西北羊茅和紅豆草之間差異顯著(P<0.01)。土壤微生物群落代謝功能多樣性指數(shù)(H′)與AWCD顯著正相關(guān)(R2=0.774,P<0.01)，兩者耦合性較好。

圖1　不同牧草單播人工草地土壤微生物群落AWCD值的時(shí)間變化Fig.1　Kinetic changes in AWCD of microbial communities within the incubation time (192 h) in 0～15 cm soil layer under different sowed grasslande

3　討論

土壤SOC和TN是土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，播種披堿草2年后土壤SOC和TN含量最高，但只有SOC比對(duì)照(種草前裸地)稍高，其他種植區(qū)的土壤SOC均低于對(duì)照區(qū)，而所有種植區(qū)的TN含量均低于種植前的水平。說(shuō)明播種2年后，在該研究區(qū)域，與其他草種相比，披堿草對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)有更大的貢獻(xiàn)；同時(shí)說(shuō)明該區(qū)多數(shù)牧草對(duì)氮元素存在過(guò)度利用，在每年施加氮肥一次的情況下，氮素仍處于缺乏水平。

表2　不同牧草單播人工草地土壤微生物代謝活性及多樣性指數(shù)

土壤SIC主要是指土壤風(fēng)化成土過(guò)程中形成的發(fā)生性碳酸鹽礦物態(tài)碳(主要以CaCO3的形式)，其在全球碳循環(huán)中起重要作用[16]。在試驗(yàn)區(qū)，牧草種植2年后，整個(gè)種植區(qū)的無(wú)機(jī)碳均顯著增加?？赡苁荢OC分解后釋放的CO2經(jīng)過(guò)沉淀，最終增加了土壤碳酸鹽含量；同時(shí)，在一定程度干旱、CO2分壓較小以及pH較高的土壤環(huán)境中，含鈣礦物質(zhì)的風(fēng)化以及外部環(huán)境提供的Ca2+都能促進(jìn)CaCO3的形成[17]，而根據(jù)測(cè)定結(jié)果顯示該研究區(qū)域土壤干旱(含水量在10%)，且pH>7.5。

在研究區(qū)，不同牧草種植區(qū)的土壤碳氮比(C/N)變化在9.02～10.03，除豆科2個(gè)種和無(wú)芒雀麥外，種植其他牧草2年后土壤C/N比較對(duì)照有不同程度的增加。一般而言，當(dāng)土壤C/N比在15～25，C/N比較高，有機(jī)質(zhì)供肥狀況優(yōu)越；而C/N比較低時(shí)，說(shuō)明微生物分解活動(dòng)能力增強(qiáng)，從而加快了土壤中有機(jī)質(zhì)的分解，使有機(jī)碳含量下降，不利于有機(jī)質(zhì)的積累。所以C/N比的下降也是反映土壤肥力退化的一個(gè)重要指標(biāo)[18]。試驗(yàn)結(jié)果表明，在研究區(qū)種植豆科和禾本科牧草促進(jìn)了有機(jī)質(zhì)的分解，這可以結(jié)合無(wú)機(jī)碳的結(jié)果加以驗(yàn)證。

土壤BD是衡量土壤孔隙度的重要指標(biāo)，同時(shí)還可以說(shuō)明土壤對(duì)水分的滲透度和滲透速率的大小[19]。種植牧草后，整個(gè)種植區(qū)與對(duì)照相比，容重有所降低，尤其是種植豆科(2個(gè)種)和紫野麥草的土壤BD與其他種相比更低，可能跟這3種植物的根系對(duì)土壤的疏松有關(guān)[20]，說(shuō)明種植這3種牧草對(duì)改善土壤孔隙度和水分滲透等有一定的作用；但從整個(gè)種植區(qū)BD變化分析，整個(gè)區(qū)域土壤容重正常(1.05～1.20 g/cm3)[21]。

土壤微生物量是活的土壤有機(jī)質(zhì)部分，又是土壤養(yǎng)分的儲(chǔ)存庫(kù)和植物生長(zhǎng)養(yǎng)分的重要來(lái)源[22]，是有機(jī)質(zhì)動(dòng)態(tài)的敏感指標(biāo)。當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)土壤微生物量比有機(jī)質(zhì)變化更加敏感，因此，微生物量又是反映土壤干擾的靈敏的生物學(xué)指標(biāo)[23-24]，故土壤微生物量的測(cè)定對(duì)理解和預(yù)測(cè)土地利用變化的長(zhǎng)期作用以及相關(guān)的土壤狀況是有積極意義。研究結(jié)果顯示扁穗冰草、貧花鵝觀草、紫野麥草和無(wú)芒雀麥之間土壤Cmic無(wú)顯著差異，其值遠(yuǎn)高于西北羊茅，草原看麥娘和雜花苜蓿紅豆草(P<0.01)。土壤Nmic與Cmic有相似的變化。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)土壤微生物量與土壤有機(jī)質(zhì)之間關(guān)系密切[25-27]，而在研究中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它們之間的相關(guān)性，這與不同研究區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)差異有關(guān)[28]。

微生物熵(Cmic/SOC)比單一的生物量和/或有機(jī)質(zhì)更能反映土壤生態(tài)系統(tǒng)受到人為干擾后的效果，能監(jiān)測(cè)土地退化及恢復(fù)過(guò)程[29]。種植區(qū)內(nèi)Cmic/SOC(%)變化為0.58%～1.50%。王長(zhǎng)庭等[30]對(duì)三江源區(qū)高寒草甸退化草地土壤Cmic/SOC(%)的研究結(jié)果為0.26%～0.49%，任佐華等[31]對(duì)三江源區(qū)高寒草原土壤的研究結(jié)果為0.27～0.73%，李世卿等[27]得出的放牧影響下土壤Cmic/SOC(%)的值為0.35%～0.77%，諸多對(duì)比分析，說(shuō)明牧草種植對(duì)天然/退化草地恢復(fù)有一定的效果。

土壤微生物在BIOLOG微平板上的AWCD是反映土壤微生物活性，即對(duì)碳源利用能力的一個(gè)重要指標(biāo)[13,32]。研究土壤微生物群落對(duì)不同碳源利用能力的差異，有助于全面了解微生物群落代謝功能特征。培養(yǎng)基多樣性指數(shù)表明的是土壤微生物群落利用碳源類(lèi)型的多與少，即功能多樣性。研究表明，扁穗冰草AWCD和(H′)較高說(shuō)明與其他牧草相比，其對(duì)碳源利用能力較強(qiáng)且利用碳源類(lèi)型也較多。

通過(guò)對(duì)不同牧草種植區(qū)土壤各因子的聚類(lèi)分析(包括土壤理化性質(zhì)以及微生物學(xué)特性)，發(fā)現(xiàn)貧花鵝觀草、無(wú)芒雀麥、紫野麥草和扁穗冰草之間相似度較高，表明它們對(duì)土壤養(yǎng)分及微生物群落功能的影響較為接近，故在牧草種植的時(shí)候可根據(jù)地上生物量及牧草品質(zhì)的高低進(jìn)行選擇性播種(圖2)。種植雜花苜蓿，紅豆草(均為引進(jìn)種)和西北羊茅后土壤整體質(zhì)量相對(duì)較差，不利于土地改良。

圖2　聚類(lèi)分析Fig.2　Cluster analysis of soil factors under different sowed grassland注：圖中Case 1-西北羊茅；Case2-披堿草；Case 3-貧花鵝觀草；Case 4-草原看麥娘；Case 5-紫野麥草；Case 6-扁穗冰草；Case 7-無(wú)芒雀麥；Case 8-雜花苜蓿；Case 9-紅豆草

4　結(jié)論

在研究區(qū)域內(nèi)，種植披堿草更利于有機(jī)質(zhì)的積累。

研究區(qū)每年施肥一次時(shí)，土壤氮含量仍然偏低，說(shuō)明此區(qū)氮素被過(guò)度利用，處于缺乏水平，故在每年增施氮肥數(shù)量、頻率以及時(shí)間上應(yīng)加強(qiáng)管理。

貧花鵝觀草、無(wú)芒雀麥、紫野麥草和扁穗冰草之間相似度較高，表明它們對(duì)土壤養(yǎng)分及微生物群落功能的影響較為接近，故在牧草種植的時(shí)候可根據(jù)地上生物量及牧草品質(zhì)的高低進(jìn)行選擇性播種。

從土壤質(zhì)量方向考慮，種植雜花苜蓿、紅豆草和西北羊茅不利于土地的改良。

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Effects of 9 forage species on soil properties in the alpine pastoral region of Qinghai Province

CHEN Dong-dong1,2,LI Qi1,2,LIU Zhe1,2,LIU Li-hua3,ZHAI Wen-ting1,2,4,XU Shi-xiao1,2,ZHAO Xin-quan1,2,5,ZHAO Liang1,2

(1.KeyLaboratoryofAdaptationandEvolutionofPlateauBiota,NorthwestInstituteofPlateauBiology,ChineseAcademyofSciences,Xining,QinghaiProvince810008,China； 2.NorthwestPlateauInstituteofBiology，theChineseAcademyofSciences,Xining,QinghaiProvince810008,China； 3.QinghaiEngineeringConsultingCenter,Xining,QinghaiProvince810000,China； 4.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China； 5.ChengduInstituteofBiology,ChineseAcademyofSciences,Chengdu610041,China)

The soil physiochemical properties (including soil pH,bulk density,organic carbon,total nitrogen and inorganic carbon),microbial biomass carbon and nitrogen,community functional diversity and their metabolic activity were all measured in the arable layer (0～15 cm soil) after planting 9 perennial grasses for 2 years in the alpine pastoral areas located in north-eastern Tibet Plateau.The results showed that,compared to other grasses,Elymusdahuricuswas conducive to the accumulation of organic matter in the soil.The soil N was used excessively result in its insufficiency in this region,Therefor,it is necessary to strengthen the management in term of nitrogen application amount,frequency,and application time.Based on the clustering analysis of soil factors,we found thatRoegneriapauciflora,Bromusinermis,HordeumviolaceumandAgropyroncristatumhad higher similarity,which implied that they had similar effects on soil nutrients and microbial community.Based on the aboveground biomass or forage quality,these forages should be considered preferentially.Considering the soil quality,Medicagovaria,Onobrychisviciaefolia,Festucakrylovianawere not good forages for land improvement.

grass unicast；soil nutrients；microbial biomass；microbial community functional diversity

2015-11-06；

2016-04-12

青海省科技項(xiàng)目(2011-Z-734)；青海省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(2013-Z-941Q)；中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDA05070200)；國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2012BAD13B01)；國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目( 41030105)資助

陳懂懂(1982-)，女，山東廣饒人，助理研究員，博士，研究方向?yàn)橥寥郎鷳B(tài)學(xué)。

E-mail：chendd@nwipb.cas.cn

S151.9

A

1009-5500(2016)04-0041-07

趙亮為通訊作者。