(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211110852.7 (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 中国科学院西北高原生物研究所 地址 810008 青海省西宁市城西区西关大 街59号 (72)发明人 周华坤　邵新庆　李宏林　贺有龙　 陈哲　孙建　邓艳芳　尚占环　 张中华　马丽　杜岩功　魏晶晶　 刘选德　师燕　周彦艳　 (74)专利代理 机构 青海省专利服 务中心 6 3100 专利代理师 雷占兰 (51)Int.Cl. A01G 22/20(2018.01) A01G 22/40(2018.01) A01G 7/06(2006.01)A01C 21/00(2006.01) G01N 33/00(2006.01) G01N 33/24(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种促进退化高寒草地土壤氮素形态转换 的方法 (57)摘要 本发明涉及土壤氮素调控技术领域， 具体涉 及一种促进退化高寒草地土壤氮素形态转换的 方法。 该方法基于不同退化阶段高寒草地优势牧 草的土壤氮素养分利用能力和利用形态， 分别开 展不同氮素形态 配施试验、 不同调控措施干预试 验、 不同氮喜好牧草混播试验。 研发退化草地恢 复过程中， 土壤 ‑植物界面上不同形态的氮素配 比技术， 土壤氮素形态转化的促进技术， 物种层 面上不同氮喜好程度草种的配置技术， 最终提升 优化优良牧草比例， 恢复草地生物量， 改善土壤 养分状况， 恢复草地生产力。 为探索高寒草地退 化的演替规律， 该方法实施后可为高寒草地的稳 定性积累经验， 也为三江源区退化高寒草地的恢 复与重建提供 科学依据和新方法。 权利要求书1页 说明书16页 附图10页 CN 115462289 A 2022.12.13 CN 115462289 A 1.一种促进退化高寒草 地土壤氮素 形态转换的方法， 其特 征在于， 具体包括如下步骤： 步骤1， 样地选择： 在高寒草 地分别选择选择 轻度退化、 中度退化和重度退化3个样地； 步骤2， 不同形态的氮素配比设计： 以土壤 ‑植物为对象， 在轻度 退化草地上采用正交实 验设计三因素三水平的不同形态氮素配比设计， 共计9个组合3次重复， 每个处理小区为3m ×3m， 各小区以及重复之间距离均为1m； 步骤3， 生态因子控制设计： 在中度退化草地上选择好样地， 开展以保水剂、 地膜覆盖、 草木灰添加、 固氮菌微生物输入为生态因子的调控措施筛选， 共9个处理3次重复， 每个处理 小区为3m ×3m， 各小区以及重复之间距离均为1m； 步骤4， 不同氮喜好程度草种的配置设计： 在重度 退化草地上， 采用随机区组试验设计， 选择不同氮喜好程度的高禾草、 矮禾草和豆科牧草草种进行组合和比例 配置筛选， 选择高 禾草、 矮禾草、 豆科牧草进行 组合混播试验， 共8个组合3次重复， 每个处理小区为3m ×3m， 各 小区以及重复之间距离均为1m； 步骤5， 指标测定： 针对上述步骤2 ‑4的设计， 相应测定如下指标： 植物地上、 地下生物 量， 土壤功能性状， 植物 功能性状， 同位素 标记及分析； 步骤6， 数据分析： 运用Microsoft  Excel 2013、 SPSS 21.0进行处 理与分析。 2.根据权利要求1所述的一种促进退化高寒草地土壤氮素形态转换的方法， 其特征在 于， 所述步骤2中， 三因素为铵态氮、 硝态氮和有机氮， 三水平为20g/m2， 10g/m2， 0g/m2施肥 量。 3.根据权利要求1所述的一种促进退化高寒草地土壤氮素形态转换的方法， 其特征在 于， 所述步骤3中， 9 个处理： 保水剂施加量为20g/m2和5g/m2； 草木灰施加量为100g/m2和20g/ m2； 透气褐色地膜在牧草返青期覆盖10天、 20天、 30天； 固氮菌微生物以圆褐固氮菌活菌含 量≥1×1010/g兑水1:5 0000的形式输入； 1组对照。 4.根据权利要求1所述的一种促进退化高寒草地土壤氮素形态转换的方法， 其特征在 于， 所述步骤4中， 高禾草选垂穗披碱草， 矮禾草选草地早熟禾， 豆科牧草选呼伦贝尔苜蓿； 牧草播种量以建植人工草地的地方标准执行； 8 个组合为单播3组， 两种混播3组， 三种混播 1 组， 1组对照。 5.根据权利要求1所述的一种促进退化高寒草地土壤氮素形态转换的方法， 其特征在 于， 所述步骤5中， 植物地上生物 量在每年植物地上生物 量达最大时的8月中下旬， 用收割法 测定， 调查植物种类组成、 物种丰富度和功能群， 植物地下生物量用根钻测定， 并按照分种 生物量计算草地质量指数； 土壤功能性状为土壤温、 湿度、 土壤容重、 土壤有机质、 土壤全 氮、 土壤全磷、 土壤速效磷、 土壤速效磷氮、 土壤氮矿化率、 土壤有机氮、 土壤铵态氮和硝态 氮， 收集土层0～30cm土样带回实验室分析土壤功能性状， 测 定分析土壤养分有效性； 植物 功能性状包括测定植物群落盖度和 植物高度； 同位素标记及分析， 利用稳定氮同位素示踪 法测定植物种对不同氮化合物 的吸收值； 用元素分析仪Flash  EA1112 HT‑同位素质谱仪 Finnigan MATD eltaV advantage分析对照和标记植物15N丰度和氮含量。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115462289 A 2一种促进退化高寒草地土壤氮素形 态转换的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及土壤氮素调控技术领域， 具体涉及一种促进退化高寒草地土壤氮素形 态转换的方法。 背景技术 [0002]随着人为因素的干扰， 三江源区高寒草地出现了不 同程度的退化现象。 目前对不 同退化阶段高寒草地退化演替进程中的群落结构及其功能的研究中， 大多以空间梯度取代 时间梯度来模拟 群落的演替与发展变化， 对不同植物种氮素利用效率角度对混播草地长期 稳定性系统研究较少 。 很少考虑多年生牧草根系生理寿命和生态寿命、 根系利用土壤氮素 途径因子， 以及 在功能群水平上的群落稳定性 等技术方向。 [0003]氮素是植物生长过程中需求量最大的矿质营养元素， 是植物正常生长发育所必需 的营养元素之一。 氮素是包括草原生态系统在内各种生态系统生产力高低的主要限制因 子。 研究表明， 草地植物可利用氮素是限制我国北方草原 生产力最重要的限制因子之一， 因 此研究植物 ‑土壤系统的氮素可利用性及其影响因子有助于改进氮素可利用性的技术措 施， 提高草地经营管理能力。 氮素转化过程受温度、 湿度等生态因子的控制， 即环境生态因 子决定有效氮含量的变化， 同时群落类型、 物种组成、 微生物功能群也会影响土壤质量、 土 壤氮素形态和有效氮含量的大小。 [0004]为了解氮素调控技术在退化高寒草地恢复治理技术中的应用， 研究促进退化高寒 草地土壤氮素形态转换的技术是必要的， 通过该技术的研究可以为探索不同退化阶段高寒 草地的演替规律和稳定性积累经验， 也为三江源区退化草地的恢复与重建提供科学依据和 新方法。 发明内容 [0005]为了解决上述技术问题， 本发明的目的在于提供一种促进退化高寒草地土壤氮素 形态转换的方法。 [0006]本发明保护一种促进退化高寒草地土壤氮素形态转换的方法， 具体包括如下步 骤： [0007]步骤1， 样地选择： 在高寒草地分别选择选择轻度化、 中度退化和重度退化3个样 地； [0008]步骤1， 样地选择： 在高寒 草地分别选择选择轻度退化、 中度退化和重度退化3个样 地； [0009]步骤2， 不同形态的氮素配比设计： 以土壤 ‑植物为对象， 在轻度退化草地上采用正 交实验设计三因素三水平的不同形态氮素配比设计， 共计9个组合3次重复， 每个处理小区 为3m×3m， 各小区以及重复之间距离均为1m； [0010]步骤3， 生态因子控制设计： 在中度退化草地上选择好样地， 开展以保水剂、 地膜覆 盖、 草木灰添加、 固氮菌微生物输入为生态因子的调控措施筛选， 共9个处理3次重复， 每个说　明　书 1/16 页 3 CN 115462289 A 3