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        科研動態

        恢復生態學團隊在人工草地管理和人工基質研發方面取得進展

        來源: 時間:2023-02-10

                 近日,我園恢復生態學研究團隊在人工草地管理和人工基質研究方面取得進展,研究成果以“Deep mowing rather than fire restrains the Miscanthus growth via inducing a soil nutrient loss and redistribution of soil microbial community in a dry-alkaline grassland”為題發表在《Frontiers in Plant Science》(JCR 1區,IF=6.62);以“Research on the application of cement and soil aggregate for ecological restoration of vegetation in artificial soil”為題發表在《Peer J》(JCR 2區,IF=3.06)。

          植被和土壤是生態修復的關鍵。植被方面的重點在于人工管理,該團隊的研究揭示了人為干擾對芒草草地“土草”系統的影響,定量探討了營養元素和微生物在其中發揮的關鍵作用。土壤的制約因素主要體現在原位土壤缺乏,研發高質量的人工基質是進行植物定植和快速生長的關鍵,該團隊通過在外源物添加增強了人工基質在坡面的附著性,最大限度保證了植物的生長。陜西省西安植物園為該研究成果第一完成單位,毛祝新博士為第一作者,岳明教授和王宇超副研究員分別為通訊作者。

          在人工草地管理研究方面,該團隊開展的研究發現刈割和燒荒作為2種重要的人工干擾方式,能夠顯著影響土壤理化性質、微生物群落、草地生產力和生態系統穩定性。研究工作系統評價了不同刈割強度和燒荒對芒草生物學性狀、土壤氮、磷和鉀有效性以及微生物豐度的影響。結果顯示,高強度刈割顯著降低芒草的分蘗性和株高,并降低土壤可利用的養分含量,最終導致地上生物量極顯著降低。與之對應的是,刈割和燒荒對土壤細菌和真菌的群落結構和多樣性有極為明顯,重度刈割顯著提高了土壤細菌群落的豐度,顯著降低了土壤真菌群落的豐度。因此,重度刈割會導致土壤養分的流失,而燒荒會使得土壤微生物群落的重構,進而影響草地植物群落的可持續性發展。

          人工基質研發是高陡邊坡植被生態修復的重要措施,該團隊通過在人工土壤中添加不同比例的硅酸鹽水泥和土壤團聚體的混合基質,發現5%10%的水泥可以在不顯著降低土壤質量的情況下改善人工土壤的粘附性;添加0.09%的土壤團聚體更有利于提升土壤肥力。結果表明,硅酸鹽水泥和土壤團聚體的組合可以應用生產新型人工基質,以實現陡坡邊坡的植被恢復。然而,加入水泥后,土壤堿性加強,因此降低人工土壤的pH仍然是下一階段需要解決的關鍵難題。在后續研究中,該團隊將繼續加強降低基質堿性和加強坡面穩定性的研究。

        文章鏈接:

        https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.1105718/full

        https://peerj.com/articles/14657/

         

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