恢复措施对退化荒漠草原植被与土壤的影响

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00177

摘要/Abstract

摘要：

荒漠草原退化一直是备受关注的生态安全问题，选取科学合理的恢复措施是实现退化荒漠草原生态恢复和可持续发展的关键。由于单一措施效果有限，多种措施整合已成为退化荒漠草原恢复的重要手段。本研究以中国北方典型退化荒漠草原（宁夏盐池）为研究区，整合防沙网、凋落物和有机肥（设置对照、防沙网、防沙网+凋落物、防沙网+凋落物+有机肥4种处理），通过对植被盖度、土壤环境因子和土壤养分状况连续5年的监测，量化和对比不同措施对荒漠草原生态恢复的具体效应。结果表明：（1）添加防沙网对植被盖度有直接的促进作用，但并未显著改变土壤养分含量和微生物数量；（2）防沙网+凋落物通过增加有机物的输入改善了土壤理化性质，对植被盖度也有比对照和单一防沙网处理更显著的提升；（3）防沙网+凋落物+有机肥对植被和土壤特征的改善最为明显，但有机肥持续效应较短，随着时间的增加各项指标与防沙网+凋落物的差异不显著（土壤微生物数量除外）。因此，综合考虑生态恢复效率及经济性、便利性，防沙网+凋落物可作为退化荒漠草原生态恢复的最佳措施。

关键词: 荒漠草原, 生态恢复, 防沙网, 凋落物, 有机肥

Abstract:

Desert steppe degradation is one of the most concerning ecological issues. Therefore， selecting scientifically restoration measure is key to achieving ecological restoration and sustainable development of degraded desert steppe. Due to the limited effectiveness of single measure， the integration of multiple approaches has become an important strategy for restoring degraded desert steppe. We conducted a 5-year study in a typical degraded desert steppe of northern China. We set four treatments （control， sand-fixing barrier， sand-fixing barrier + litter addition， and sand-fixing barrier + litter addition + organic fertilizer） to quantify and compare the specific effects of different measures on desert steppe restoration by monitoring vegetation coverage， soil environmental factors， and soil nutrients. The results showed that：（1） sand-fixing barriers significantly enhanced vegetation coverage but did not substantially alter soil nutrient content or microbial abundance；（2） sand-fixing barrier + litter addition improved soil physicochemical properties through organic matter input， and demonstrated greater enhancement in vegetation coverage compared to control and using sand-fixing barrier alone；（3） sand-fixing barrier + litter addition + organic fertilizer had the most pronounced improvements in vegetation and soil characteristics at the beginning of the experiment. However， the effects of fertilizer lasted shortly， and with no difference from the sand-fixing barrier + litter addition over time （except for soil microbial abundance）. Considering restoration effectiveness， economical cost and practicality， sand-fixing barrier + litter addition represents the optimal restoration measure for degraded desert steppe ecosystems.

Key words: desert steppe, ecological restoration, sand-fixing barrier, litter addition, organic fertilizer

中图分类号:

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Meixin Wang, Liangxu Liu, Shaokun Wang, Min Chen, Xujun Ma, Akhmadi Khaulenbek, Zhenlin Guo, Xiaoxue Zhang, Hao Qu. Effects of different restoration measures on vegetation and soil characteristics in degraded desert steppe[J]. Journal of Desert Research, 2025, 45(4): 295-304.

图/表 7

图1 试验设计

Fig.1 Experimental design

图2 不同处理措施对植被盖度的影响注：不同大写字母代表相同处理不同年份植被盖度差异显著，不同小写字母代表相同年份不同处理植被盖度差异显著（P<0.05）

Fig.2 Effects of different treatments on vegetation coverage

图3 不同处理措施对土壤含水量的影响注：不同大写字母代表相同处理不同年份土壤含水量差异显著，不同小写字母代表相同年份不同处理土壤含水量差异显著（P<0.05）

Fig.3 Effects of different treatments on soil water content

图4 不同处理措施对土壤养分含量的影响注：不同大写字母代表相同处理不同年份土壤养分差异显著，不同小写字母代表相同年份不同处理土壤养分差异显著（P<0.05）

Fig.4 Effects of different treatments on soil nutrient contents

图5 不同处理措施对微生物数量的影响注：不同大写字母代表相同处理不同年份土壤微生物数量差异显著，不同小写字母代表相同年份不同处理土壤微生物数量差异显著（P < 0.05）

Fig.5 Effects of different treatments on soil microbe

图6 不同处理措施中土壤因子的路径效应

Fig.6 The path effects of soil factors under different treatments

图7 凋落物残留质量百分比的时间变化趋势

Fig.7 Changes in litter mass residue percentage over time

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