2021年內蒙古不同類型草原的土壤養分特征數據集

摘要：草原不僅是最大的陸地生態系統，而且也是生物多樣性最為豐富的生態資源。草原監測是對草原生產要素及其動態變化進行系統地觀測、監測和記錄，旨在闡明其聯系及發展規律。內蒙古大草原是目前世界上草原類型最多、保存最完整的草原之一，是我國重要的畜牧業生產基地。在草地生態系統中，土壤養分綜合反映了土壤的基本屬性和本質特征，研究不同草原類型土壤養分變化特征不僅反映植株群落對草原土壤健康的影響情況，同時為土壤、植被恢復形式、速度和方向等提供依據。目前，對土壤養分的研究多見于農業種植區域，草地土壤養分的研究數量較少。以內蒙古草地為例，相關研究主要聚焦于微生物多樣性、溫室氣體等議題而鮮少涉及土壤養分，相關數據供給也非常有限。本數據集針對內蒙古自治區8個不同“區域-草地類型”草地在返青期、旺盛期與枯萎期的有效磷、速效鉀、全氮、有機質、全鹽以及pH值等土壤養分特征，所涉草地涉及溫性草甸草原、荒漠草原、天然草灘、五花草甸草原和人工牧草種植地5種典型草原類型。數據集數據可為草地資源可持續利用研究與實踐提供支撐。

關鍵詞：內蒙古；草原；土壤養分特征

1? 引言

草原占據地球表面的40%左右[1]，在畜牧業發展、生物多樣性維持、營養元素循環以及氣候調節中扮演著重要角色[2]，半干旱地區的草原在緩解土壤侵蝕、涵養水源、調節碳匯等功能方面比森林更有效[3]。與此同時，草原作為畜牧業發展根基的同時，同樣也是重要的生態保護屏障[4]。

在草地生態系統中，土壤養分綜合反映了土壤的基本屬性和本質特征，為植被生長發育提供物質能量和機械支撐[5]，直接影響土壤健康與植被生長狀況[6]。土壤養分特征受土壤、植被與周圍環境共同作用的影響，研究不同草原類型土壤養分變化特征不僅反映植株群落對草原土壤健康的影響情況，同時為土壤、植被恢復形式、速度和方向等提供依據[7]，有助于揭示草原土壤健康狀況、改良草原土壤退化、維護草原生態穩定[8-10]，為草原資源的可持續利用提供理論支撐[11-13]。

目前，對土壤養分的研究多見于農業種植區域，草地土壤養分的研究數量較少。以內蒙古草地為例，相關研究主要聚焦于微生物多樣性、溫室氣體等議題而鮮少涉及土壤養分，相關數據供給也非常有限。本研究記錄了內蒙古8個草原樣點0—20 cm土層的土壤養分數據，涉及溫性草甸草原、荒漠草原、天然草灘、五花草甸草原和人工牧草種植地5種典型草原類型，包括有效磷、速效鉀、全氮、有機質、堿解氮、全鹽以及pH等養分特征，同時加入了不同草原類型的土壤健康情況對比數據。該數據集反映了不同草原類型土壤營養差異，可支持常規養分含量隨牧草生長階段和草地類型動態變化相關研究，為草地資源可持續利用，退化草地的恢復治理給予提供數據基礎。

2? 數據采集與處理方法

在內蒙古不同地區按照溫性草甸草原、荒漠草原、天然草灘、五花草甸草原、人工牧草種植地5種草原類型選取8個典型草原監測點，設置“S”型的6個1 m×1 m的樣方見圖1所示，取其0－20 cm的土樣并混樣，標記后置于塑封袋，在實驗室測定相關指標。

土樣風干后過2 mm與0.25 mm篩，依據《土壤全氮測定法（半微量開氏法）》（NY/T 53－1987）[14]、《森林土壤氮的測定》（LY/T 1228－2015中4）[15]、《土壤檢測第7部分：土壤有效磷的測定》（NY/T 1121.7－2014）[16]、《土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定》（NY/T 889－2004）[17]、《土壤有機質的測定》（NY/T 1121.6－2006）[18]、《土壤檢測.第16部分：土壤水溶性鹽總量的測定》（NY/T1121.16－2006）[19]、和《土壤檢測 第1部分：土壤樣品的采集、處理和貯存》（NY/T 1121.1－2006）[20]依次測定全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質、全鹽以及pH含量。

3? 數據內容

數據集包括內蒙古8個典型草原監測點在返青期、旺盛期與枯萎期的土壤養分特征數據，養分含量對比見圖2－圖8。G6（人工牧草種植地，赤峰市）的有效磷最大；G3（天然草灘，烏蘭察布市）、G4（五花草甸草原，烏蘭察布市）的速效鉀、有機質含量較高；G4（五花草甸草原，烏蘭察布市）的堿解氮與全氮的活性最強，G7（荒漠草原，包頭市）較其他草地的全鹽含量較大；綜合比較，G4（五花草甸草原，烏蘭察布市）的土壤養分含量較高。

4? 數據質量控制

為確保數據的科學性和質量，從選擇樣點、采集土壤樣品、處理/保存/檢測樣品、數據分析等過程盡可能標準化步驟，減少人為誤差。采樣、樣品處理以及數據處理全程均由內蒙古自治區農牧業產品安全與質量研究所（農業農村部農產品質量安全監督檢驗測試中心（呼和浩特市））中具有資質的專業人員負責實驗操作，該實驗室檢測人員均會定期進行實驗理論與實操考試，并且對實驗室環境條件和所用儀器設備進行檢查，保證測定數據的準確性。采樣時嚴格執行隨機化原則，依據草原實地設多個土壤采樣點，利用隨機均勻取樣并混勻。嚴格按照土壤農化分析規范進行土壤養分含量測定，每個樣品含有3次技術重復，最后取平均值，如表1所示；最終得到不同采樣點三個時期土壤成分對比數據，如表2所示。測試數據錄入完成時，測試人員和錄入人員對數據進行自查，保證數據無誤。

5? 數據價值與使用建議

本數據集研究了內蒙古8個典型草原監測點包含溫性草甸草原、荒漠草原、天然草灘、五花草甸草原、人工牧草種植地等5種草原類型，3個生育時期（返青期、旺盛期與枯萎期）的有效磷、速效鉀、全氮、有機質、全鹽以及pH值等土壤養分特征，可見內蒙古典型草原土壤養分含量存在明顯時空差異，常規養分含量隨牧草生長階段和草地類型動態變化，本數據集可為草地資源可持續利用，退化草地的恢復治理給予理論支撐。

6? 數據可用性

該數據集存儲于國家農業科學數據中心并允許公開訪問。https：//www.agridata.cn/data.html#/datadetail？ id=291571。

中國科技資源標識碼（CSTR）為17058.11. DFED10.20231023.20.ds.3747；

數字對象標識碼（DOI）為10.12205/DFED10.

20231023.20.ds.3747。

作者分工與貢獻

董琦，論文撰寫。

孫峰成，統籌安排。

栗艷芳，實驗檢測及數據分析。

李秀萍，土壤樣品處理及農化分析。

李寶賀，土壤樣品處理及農化分析。

任超，土壤樣品處理及農化分析。

尹鑫，土壤樣品處理及農化分析。

狄彩霞，試驗方案設計、協調采樣點負責人。

劉婷婷，數據整理、審核。

倫理聲明

本研究不涉及倫理事項。

利益沖突聲明

全部作者均無會影響研究公正性的財務利益沖突或個人利益沖突。

參考文獻：

[1] O'Mara F P. The role of grasslands in food security and climate change[J]. Annals Botany， 2012，110（6）：1263-1270. DOI：10.1093/ aob/mcs209.

[2] Bengtsson J， Bullock J M， Egoh B， et al. Grasslands—more important for ecosystem services than you might think[J]. Ecosphere， 2019， 10（2）：e02582. DOI：10.1002/ecs2.2582.

[3] Wu G L， Liu Y F， Cui Z， et al. Trade-off between vegetation type， soil erosion control and surface water in global semi-arid regions： A meta-analysis[J]. Journal of Applied Ecology， 2020， 57（5）： 875-885. DOI：10.1111/1365-2664.13597.

[4] 蔣紹妍. 草原生態系統中羊草芽庫特性綜述[J]. 現代園藝， 2023， 46（21）：9-10+13.

[5] 郭成久，孫雨桐，李海福，等. 撫順西露天礦生態恢復區土壤養分評價[J]. 沈陽農業大學學報，2020，51（2）：137-145.

[6] 鄒麗娜，周志宇，顏淑云，等.瑪曲高寒草地土壤養分對不同利用方式的響應[J].中國草地學報，2009，31（6）：80-87.

[7] 馬鵬，王宇森，李冰，等.涼山州會東植煙土壤養分形態變化特征研究[J].湖南農業科學，2020（12）：28-31.

[8] Elser J J， Bracken M E S， Cleland E E， et al. Global analysis of nitrogen and phosphorus limitation of primary producers in freshwater， marine and terrestrial ecosystems[J]. Ecology Letters， 2007， 10（12）： 1135-1142.

[9] Chen Y， Sayer E J， Li Z， et al. Nutrient limitation of woody debris decomposition in a tropical forest： contrasting effects of N and P addition[J]. Functional Ecology， 2016， 30（2）：295-304.

[10] Liu P， Huang J， Han X， et al. Differential responses of litter decomposition to increased soil nutrients and water between two contrasting grassland plant species of Inner Mongolia， China[J]. Applied Soil Ecology， 2006， 34（2-3）：266-275.

[11] 徐波，朱忠福，李金洋，等. 九寨溝國家自然保護區不同森林類型土壤養分特征[J]. 應用與環境生物學報， 2016， 22（5）：767-772.

[12] 李海云，姚拓，張建貴，等. 不同擾動高寒草地土壤微生物數量時空變化特征[J]. 水土保持學報， 2018， 32（4）：177-183.

[13] 于文竹，魏霞，趙恒策，等. 青藏高原高寒草原草甸土壤團聚體及養分因子變化特征[J].水土保持學報， 2020， 34（6）：301-308+317.

[14] 國家標準局. 土壤全氮測定法（半微量開氏法）：NY/T 53－1987[S]. 北京：中國標準出版社， 1987.

[15] 國家林草局. 森林土壤氮的測定：LY/T 1228－2015[S]. 北京：中國標準出版社， 2016.

[16] 中華人民共和國農業部. 土壤檢測 第7部分：土壤有效磷的測定：NY/T 1121.7－2014[S]. 北京：中國農業出版社， 2015.

[17] 中華人民共和國農業部. 土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定：NY/T 889－2004[S]. 北京：中國農業出版社， 2005.

[18] 中華人民共和國農業部. 土壤有機質的測定：NY/T 1121.6－2006[S]. 北京：中國農業出版社， 2005.

[19] 中華人民共和國農業部. 土壤檢測 第16部分：土壤水溶性鹽總量的測定：NY1121.16－2006[S]. 北京：中國農業出版社， 2006.

[20] 中華人民共和國農業部. 土壤檢測 第1部分 土壤樣品的采集、處理和貯存：NY1121.16－2006[S]. 北京：中國農業出版社， 2006.

引用格式：董琦，孫峰成，栗艷芳，李秀萍，李寶賀，任超，尹鑫，狄彩霞，劉婷婷.2021年內蒙古不同類型草原的土壤養分特征數據集[J].農業大數據學報， 2024，6（1）： 103-109. DOI： 10.19788/j.issn.2096-6369.100005.

CITATION： DONG Qi， SUN FengCheng， LI YanFang， LI XiuPing， LI BaoHe， REN Chao， YIN Xin， DI CaiXia， LIU TingTing. Soil Nutrient Characteristics Dataset of Different Types of Grasslands in Inner Mongolia in 2021[J]. Journal of Agricultural Big Data， 2024，6（1）： 103-109. DOI： 10.19788/j.issn.2096-6369.100005.

Soil Nutrient Characteristics Dataset of Different Types of Grasslands in Inner Mongolia in 2021

DONG Qi1，2， SUN FengCheng1，2， LI YanFang1，2， LI XiuPing1，2， LI BaoHe1，2， REN Chao1，2， YIN Xin1，2，? DI CaiXia1，2*， LIU TingTing3，4*

1. National Agricultural Environment Siziwang Observation and Experiment Station， Ulanqab 011800， Inner Mongolia， China; 2. Agricultural and Livestock Product Quality and Safety Center of Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot 010031， Inner Mongolia， China; 3. Agricultural Information Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China; 4. National Agriculture Science Data Center， Beijing 100081， China

Abstract： Grassland is not only the largest terrestrial ecosystem， but also the most diverse ecological resource. Grassland observation monitoring is a systematic observation， monitoring， and recording of grassland production factors and their dynamic changes， aiming at elucidating their connections and development patterns. The Inner Mongolia grassland is currently one of the most diverse and well preserved grasslands in the world， and is an important livestock production base in China. In grassland ecosystems， soil nutrients comprehensively reflect the basic attributes and essential characteristics of soil. Studying the changes in soil nutrients of different grassland types not only reflects the impact of plant communities on grassland soil health， but also provides a basis for soil and vegetation restoration forms， speeds， and directions. At present， research on soil nutrients is mostly found in agricultural planting areas， but there is relatively little research on grassland soil nutrients. Taking Inner Mongolia grassland as an example， relevant research mainly focuses on issues such as microbial diversity and greenhouse gases， with little involvement in soil nutrients， and the supply of relevant data is also very limited. This dataset focuses on the soil nutrient characteristics of available phosphorus， available potassium， total nitrogen， organic matter， total salt， and pH value of eight different "regional grassland types" grasslands in Inner Mongolia Autonomous Region during the turning green， vigorous， and withering stages. The involved areas include five typical grassland types. The grasslands include temperate grassland， desert grassland， natural grassland， five flower grassland， and artificial grassland planting areas. The dataset can provide support for the research and practice of sustainable utilization of grassland resources.

Keywords： Inner Mongolia; Grassland; Soil nutrient characteristics