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青藏高原牧区是我国重要的畜牧业产业基地,近年来,随着经济和社会的发展,青藏高原的高寒牧区草地普遍存在超载现象,高寒草地的退化风险正逐渐增加,这将直接影响到牧区经济的可持续发展。如何有效防止高寒草地退化,提高牧草产量和质量,是青藏高原牧区目前面临的一个重大问题。施肥是改善土壤质量,提高草地生产力的有效途径。本研究以青藏高原甘南牧区高寒草地为研究对象,研究不同施肥年限(一年、七年)、施肥种类(氮、磷和氮磷混合)和施肥梯度对高寒牧区草地群落植物多样性及其稳定性、土壤质量和牧草产量及质量的影响。研究结果对于恢复牧区草地生产力,提升牧草质量,提高牧民收益,具有一定的指导意义。具体的施肥处理是:七年施氮肥 5、10、15g·m-2·a-1,记为 7N5、7N10、7N15。七年施磷肥 2、4、8g·m-2·a-1,记为7P2、7P4、7P8。七年施氮磷肥,氮肥固定为10g·m-2,磷肥是2、4、8g·m-2·a-1,记为7N10P2、7N10P4、7N10P8。一年施肥和七年施肥量一致,有(1N5、1N10、1N15、1P2、1P4、1P8、1N10P2、1N10P4、1N10P8),另增加一年二次施肥,一年两次施氮肥5g·m-2·a-1,记为1N5*2。一年两次施磷肥2g·m2·a-1,记为1P2*2。一年两次施氮磷肥10gN·m-2·a-1和2gP·m-2·a-1,记为1N10P2*2。共有21种施肥处理。主要研究结果如下:(1)高寒草地群落结构指标中,植物多样性和群落稳定性是关键的两个指标。综合分析可知,一年施肥时,对于植物多样性而言,1N10P8处理最好;对于群落稳定性而言,1P2*2处理最好。多年施肥时,对于植物多样性而言,单施氮肥、单施磷肥和7N10P2处理较好;对于群落稳定性而言,7N15处理的高寒草地群落最好。(2)高寒牧区草地在短期施肥时土壤得到明显改善,长期施肥时土壤质量变化不大。对于土壤物理性质而言,短期1N10P2*2处理可显著增加总孔隙度和土壤含水率,长期7N15处理毛管孔隙度基本保持不变。对于土壤化学性质而言,短期1N10P8处理土壤养分的影响较好,长期7N10P8处理对降低土壤pH有显著影响。(3)对于高寒草地牧草产量和质量,短期施肥时,1N5(一年施氮5g/m2)处理增加了牧草产量和粗蛋白含量,保持纤维相对饲用价值基本不变:长期施肥时,7N10P8(七年施氮元素10g/m2磷元素8g/m2)处理增加了牧草粗蛋白含量,保持牧草产量和纤维相对饲用价值基本不变。高寒草地牧草质量影响因素对施肥的响应不同,影响牧草粗蛋白含量的主要因素依次有pH、全氮和硝态氮,一年施肥1N5和七年施肥7N10P8处理对牧草粗蛋白含量的影响较好。影响牧草中性洗涤纤维含量的主要因素依次是有机质、硝态氮和铵态氮,一年施肥1N5和七年施氮肥及磷肥对牧草中性洗涤纤维含量的影响较好。影响牧草酸性洗涤纤维的主要因素依次是全磷、硝态氮和全氮,一年施肥1N10P8和七年施肥7N10P8对牧草酸性洗涤纤维含量的影响较好。影响牧草可溶性糖的主要因素依次是群落均匀度、硝态氮和土壤含水率,一年施肥1N10P8和七年施肥7N15处理对牧草可溶性糖含量的影响较好。