退化草地改建对土壤种子库及其与植被关系的影响

研究分析了"黑土滩"退化草地及改建后的单播和混播栽培草地土壤种子库特征及其与地上植被的关系。结果表明:在栽培草地及对照处理中土壤种子库共由22种植物组成,单播、混播和"黑土滩"退化草地分别由13、12和21种植物组成,其中多年生杂草类占种数的比例分别为61.5%、50%和61.9%;各处理种子库组成较小,单播、混播和"黑土滩"退化草地种子库大小分别为(4 142.8±1 547.6)(、5 057.8±943.3)和(1 591.5±876.9)粒/m2。"黑土滩"退化草地植被及土壤种子库表现为较高的相似性,各处理土壤种子库与地上植被物种相似性较低,各处理间土壤种子库物种组成相似性较高。     

黑土滩人工草地土壤种子库季节动态研究

以黑土滩退化草地为对照,通过种子萌发法研究了黑土滩人工单播和混播草地土壤种子库的季节变化特征。结果表明:三个样地土壤种子库在植被返青前、种子成熟前和枯黄期三个取样时间均有种子萌发,种子萌发数量为返青前>枯黄期>种子成熟期前。土壤种子库密度依次为混播草地>单播草地>黑土滩退化草地,且差异显著(P<0.05)。     

三江源区多年生禾草混播群落竞争效应研究

多年生禾草混播改建黑土滩退化草地是恢复其生态—生产功能的非常有效的方式,以2006年在果洛州玛沁县建植的不同处理混播群落为研究对象,分析在人工调控下群落种间竞争与促进效应。研究结果表明:种植当年种间竞争大于种内竞争(RYT 1),第4～8年,RYT值维持较高而稳定的水平,对光、热、水分和土壤养分等资源的利用表现为共生关系,RYT呈正相关变化。随着混播牧草组分的增加和生长年限延长,垂穗披碱草的种间竞争力逐渐下降,其它牧草竞争力则呈上升趋势。人工调控下群落多样性低于自然演替,随着群落组分增加,多样性增加。人工调控下群落均匀度指数高于对照,随着群落组分增加,群落均匀度提高。3组分及以上混播组合对资源的利用要高于单播,群落稳定性也高于单播。     

豆科-禾本科牧草混播地土壤氮素对施氮和灌溉的响应

适当进行施肥和灌溉是提高内蒙古呼伦贝尔地区人工草场生产力、促进恢复的重要措施,建立施氮混播平台和水氮耦合平台,系统分析不同建植模式、不同施氮水平和不同补水条件对草地群落结构功能的影响机制,进而进一步探讨人工草地管理方式的转变对土壤氮素的综合影响,以期为呼伦贝尔地区人工草地种植模式的建立和高效环保管理措施的制定提供一定的理论依据。试验在呼伦贝尔草原生态系统国家野外试验站进行,选取紫花苜蓿、无芒雀麦两种多年生牧草品种,设置紫花苜蓿单播、无芒雀麦单播、紫花苜蓿无芒雀麦1:1混播3个处理。设置不施氮(NO:0kg N·hm^-2·yr^-1)、低氮(N1:75kg N·hm^-2·yr^-1)和高氮(N2:150kgN·hm^-2·yr^-1) 3个处理水平,补水(不补水,旱季补水16%),共72个试验小区,按时间为节点,共11次分别取土壤0～10cm、10～20cm土层深度,测定土壤全氮、土壤铵态氮、硝态氮含量。呼伦贝尔地区建植人工草地时,建议采取紫花苜蓿+无芒雀麦的混播模...     

混播比例对三江源人工草地植被和土壤养分特征的影响

建植混播人工草地是修复三江源黑土滩退化草地的有效措施，但不同混播比例下植被和土壤养分特征的变化尚不明确。以垂穗披碱草、中华羊茅和青海草地早熟禾分别按1∶1∶1（M₄），2∶1∶1（M₅），1∶2∶1（M₆），1∶1∶2（M₇），2∶2∶1（M₈），2∶1∶2（M₉）和1∶2∶2（M₁₀）建植混播人工草地，并以各组分单播为对照，研究生产力、物种多样性、超产效应、多样性净效应（包括互补效应和选择效应）和土壤养分特征的变化，并采用多准则决策模型-TOPSIS进行综合评价，以筛选最佳混播比例，以期为三江源退化草地生态修复提供科学依据。结果表明：混播处理地上生物量显著高于中华羊茅和青海草地早熟禾单播的生物量，但显著低于垂穗披碱草单播处理，混播处理地上生物量在M₅、M₈、M₉和M₁₀处理较高。而地下生物量在混播处理间无显著差异。混播处理中，仅M₅、M₈、M₉和M₁₀处理存在超产，达40.4~71.1 g·m^-2。M₄和M₆处理的多样性净效应均小于0，说明由于物种竞争导致群落减产。而M₇~M₁₀混播处理的多样性净效应均大于0，说明物种生态位的互补使得群落高产。M₈和M₉处理中互补效应和选择效应共同主导了超产效应，而M₅和M₁₀处理中主要由互补作用主导超产效应。表层土壤的有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾含量在M₆、M₇和M₁₀混播处理中较高。TOPSIS模型综合评价表明，M₁₀混播处理不但可保持较高的生产力，还可显著提高土壤的养分含量，是三江源区人工草地建植的理想混播比例。     

黑土滩混播人工草地种间竞争力的研究

文章在＂黑土滩＂退化草地上,通过对多种牧草的混播组合试验,研究了＂黑土滩＂混播人工草地种间竞争的动态关系。通过4年的试验观测表明：合理的混播组合及适当的草地管理,能有效地提高人工植被的牧草产量。并且随着生长年限的延长,各组合的相对产量总和（RYT）逐渐增大,种植当年种间竞争大于种内竞争（RYT〈1）,环境资源仍有一定的利用空间;第2~4年种间竞争小于种内竞争（RYT〉1）,各牧草的生态位发生了不同程度的分离。＂垂穗披碱草＋青海草地早熟禾＋青海中华羊茅＋青海冷地早熟禾＂和＂垂穗披碱草＋青海草地早熟禾＋青海中华羊茅＋青海冷地早熟禾＋碱茅＂混播组合能获得相对稳定的群落。     

人工调控措施对"黑土型"退化草地垂穗披碱草人工植被的影响

2000—2005年的试验研究表明:“黑土滩”上建植的垂穗披碱草人工植被在自然演替状态下短期内就会发生严重退化,而人工调控可使人工植被的盖度、高度和地上生物量保持在90%、60cm和5 630kg/hm2以上,因此,施肥、灭杂、灭鼠等人工调控措施是“黑土型”退化草地垂穗披碱草人工草地持续利用的关键。     

种植方式对青海湖流域人工草地植被和土壤养分特征的影响

为探究多年生人工草地在青海湖流域的适应性和稳定性,本研究以青海草地早熟禾(Poa pratensis. Qinghai)和青海中华羊茅(Festuca sinensis. Qinghai)单播及混播人工草地为研究对象,分析不同种植方式下人工草地植被和土壤养分特征的变化。结果表明：青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播草地和青海草地早熟禾单播草地的生物量和盖度高于青海中华羊茅单播草地,且在生长旺期(8月),青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播草地生物量最高,为586.2 g·m^-2;青海草地早熟禾单播、青海中华羊茅单播和青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播草地间土壤有机质、全氮、全磷、硝态氮、铵态氮和土壤含水量在相同土壤深度下差异不显著,但土壤氮、磷及有机质间存在显著的相关性。综上所述,在青海湖流域建植青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播型人工草地可以获得较高的产量,但需在种植和管理过程中协调好土壤氮、磷间的关系。     

不同播量拉巴豆与青贮玉米混播对草地生产性能及牧草品质的影响

为探究宁夏雨养区不同播量拉巴豆(Dolichos lablab)与青贮玉米(Zea mays)混播对草地生产性能和牧草品质的影响,本试验采用随机区组设计,以不同播量(0 kg·hm^-2,22.5 kg·hm^-2,45.0 kg·hm^-2,67.5 kg·hm^-2,90.0 kg·hm^-2)的拉巴豆与青贮玉米混播,并运用灰色关联度法对各处理进行了综合评价。结果表明,青贮玉米单播的鲜、干草产量分别为82.09 t·hm^-2和25.21 t·hm^-2,显著高于青贮玉米与播量为45.0 kg·hm^-2,90.0 kg·hm^-2拉巴豆混播(P＜0.05);不同播量拉巴豆与青贮玉米混播饲草的粗蛋白、粗灰分、中性和酸性洗涤纤维含量较青贮玉米单播均有不同程度的增加。经灰色关联度分析,拉巴豆播种量为22.5 kg·hm^-2与青贮玉米混播综合性状排名第一,优于其它混播处理和青贮玉米单播,可作为宁夏雨养区适宜播种量推广。     

三江源区退化人工草地、“黑土滩”和天然草地植物群落物种多样性

为深入研究人工草地方法在治理青藏高原"黑土滩"的作用,从植物群落物种组成角度分析了三江源区退化的人工草地分别与"黑土滩"退化草地和未退化的天然草地之间的接近程度。结果表明:退化人工草地、"黑土滩"和天然草地中,平均物种数分别是29,32和35种。退化人工草地中禾本科重要值占群落总量的21%,"黑土滩"中杂类草重要值占群落总量的88.2%,天然草地中禾本科和莎草科的重要值占群落总量的37.4%。草地群落的Shannon-Wiener指数、Simpson优势集中性指数和Pielou均匀度指数都是天然草地"黑土滩"退化人工草地。Sorensen指数和Jaccard指数表明退化人工草地和"黑土滩"群落的相似性最大,"黑土滩"和天然草地的次之,退化人工和天然草地的相似性最小。退化人工草地中毒杂草比例较"黑土滩"中少10%左右。表明人工草地措施在一定程度上促进了"黑土滩"退化草地植物群落的恢复性演替。     

贝加尔针茅草原土壤无机氮含量对氮素添加的响应

土壤无机氮是可以直接被植物根系吸收的氮素形态,也是表征土壤肥力的重要参数。基于内蒙古贝加尔针茅草原长期氮素添加(NH4NO3)试验平台,本研究选取4个氮素添加水平,分别是0(CK)、30(N30)、50(N50)和100 kg N·hm-2·a-1(N100),探究氮素添加对土壤无机氮的影响。于2015年生长季(6—10月)每月中旬分别采集0~10、10~20、20~30、30~40 cm四个土层深度的土壤样品,测定土壤铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)含量。结果表明:贝加尔针茅草原0~40 cm土壤中,CK、N30和N50处理的土壤铵态氮含量较土壤硝态氮含量高,N100处理中,二者几乎各占一半,生长季内无机氮含量的变化趋势与硝态氮一致;各处理土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量在土层间的关系均表现为:0~1010~2020~3030~40 cm,且都随氮素添加水平增加而增加。经方差分析表明,氮素添加、取样时间、土层深度及三者交互作用对土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量均有极显著影响;本试验中,在自然水热条件下,N100处理有明显的硝态氮累积,达"氮饱和点"。     

2000－2010年中国退牧还草工程区生态系统宏观结构和质量及其动态变化

本研究以生态学理论为基础，以空间信息技术为支撑，基于遥感数据、气象数据和地面观测数据，通过多源数据融合、生态模型模拟和尺度转换手段，分析中国退牧还草综合治理工程区2000－2010年生态系统宏观结构和质量的时空分布及变化趋势，探讨生态系统变化的自然和人文驱动机制，为退牧还草工程的生态成效评估提供理论依据。研究结果表明，1）2000－2010年，草地生态系统面积保持平稳，生态系统宏观结构稳定，但局部区域仍存在草地与农田、湿地和荒漠间的相互转化；2）研究区草地退化趋势已得到初步遏制，植被覆盖度略有增长，叶面积指数略呈波动式增加，净初级生产力呈显著上升，草地植被呈现恢复转好态势，生态系统总体质量有所提高，生态环境向良性演变；3）研究区生态状况具有空间差异性，总体转好，局部变差，各亚区整体水平排序为内蒙古东部退化草原治理区＞青藏高原江河源退化草原治理区＞新疆退化草原治理区＞蒙甘宁西部退化草原治理区；4）退牧还草工程的实施有利于草地保护，气候暖湿化促进植被生长与恢复，人类活动干扰局部地区生态系统，三者共同影响研究区总体生态状况。     

桑科草原不同草地利用方式土壤呼吸的动态研究

为探寻更加合理的草地利用方式,以甘肃省夏河县桑科乡高寒草原为研究区,分别设置放牧草地,放牧+施肥草地,放牧+划破补播草地、封育草地、人工草地处理,测定不同草地利用方式土壤呼吸的动态变化。结果表明:(1)土壤呼吸速率大小顺序为放牧+施肥人工封育放牧+划破补播放牧,最大值10.41μmol/(m2·s),最小值4.69μmol/(m2·s),日变化和季节变化均呈单峰曲线,日变化峰值出现在13∶00~14∶00,7月各处理土壤呼吸速率达最大。(2)土壤呼吸温度敏感性Q10值为放牧+施肥放牧人工放牧+划破补播封育,最大值1.826,最小值1.157。(3)土壤呼吸与土壤湿度的非线性相关关系P值大小为放牧+划破补播放牧人工封育放牧+施肥。放牧+施肥处理为最优草地利用方式。     

草原的生态系统服务:III.价值和意义

连续综述了中国草原/草地生态系统服务价值的构成,草地生态系统服务的总价值,各类型草地的生态系统服务的价值。论证了草原/草地为中国提供了最大的生态系统服务价值,草地生态系统服务的生态价值远大于经济价值。论述了草地生态系统服务价值评估具有下列重要意义: 1. 指明了草地生态系统服务的具体项目及其不可代替性; 2. 确定了草地生态资本的价值; 3. 促进了环境成本核算和实现绿色GDP。文章在最后还讨论了草原/草地生态系统服务价值评估中存在的问题。     

施氮和刈割对辽西北退化草地牧草产量和品质的影响

施氮和刈割是天然草地有效管理方式。为探究退化草地高效利用方式,以辽宁省西北部农牧交错区退化草地为研究对象,设置氮肥添加（0、10 g N·m^-2·a^-1）和刈割处理（留茬高度3、6、12 cm、不刈割）,通过连续两年测定牧草产量和22项牧草品质指标,分析施氮和刈割对辽西北退化草地牧草产量和品质的影响。结果表明：1）施氮显著提高了2018和2019年产草量、粗蛋白和2019年牧草产奶净能、维持净能、增重净能、总可消化养分、奶吨指数,极显著降低了2019年酸性洗涤纤维含量,对退化草地牧草产量、净能以及养分含量的提升均有促进作用。2）刈割显著影响了2018和2019年牧草中性洗涤纤维、钙元素、磷元素含量、体外干物质消化率和相对饲喂价值,2018年粗灰分、镁元素含量以及2019年非纤维性碳水化合物、维持净能、增重净能、总可消化养分和相对饲草品质,在对退化草地进行适度利用的同时牧草品质也有较大提升。3）施氮和刈割交互作用对退化草地牧草粗蛋白、粗灰分、产奶净能以及奶吨指数有显著影响。4）牧草粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、可消化中性洗涤纤维、中性洗涤纤维消化率、镁元素、产奶净能、维持净能、增重净能、奶吨指数、总可消化养分以及相对饲喂价值共12项营养品质指标与粗蛋白之间存在显著相关关系。研究表明,施氮和刈割作为退化草地的有效管理和利用方式,单独作用或交互作用均对牧草产量和品质的提升有不同程度的正向反馈,其中以施氮结合留茬3 cm刈割处理下牧草产量和品质最高,可为退化草地的合理利用和可持续发展提供理论参考。     

青藏高原东部高寒草甸牦牛粪便的分解过程和科学管理

放牧家畜粪尿养分回归是影响草地系统的重要方式之一,特别是对于养分分解缓慢的高寒生态系统。本研究对青藏高原东部高寒草甸牦牛粪便自身养分特征以及夏、秋季节养分释放的动态变化进行了初步研究,并通过计算植物生长的养分需求和粪便养分输入量,探讨了高寒草甸牦牛粪便的科学管理问题。研究表明,研究地区典型高寒草甸每公顷每年通过牦牛粪便输入的氮量为79.4 kg,磷为11.8 kg。牛粪在夏季经过85 d的分解后,主要养分降为初始状态的0.48%~6.98%,基本完全分解;秋季养分的分解趋势与夏季相似,但是分解速率缓慢得多,主要养分只降为初始状态的13.44%~40.06%。据估计,研究地区平均每户牧民的牦牛每年可产4.08×105 kg鲜牛粪,其中需有3.08×105 kg牛粪用于维持草地肥力,8.93×104 kg鲜牛粪用于煮饭、烧茶、取暖等的燃料。这样,除了维持草地肥力和生活自用之外,仅剩余2.5%的牛粪。因此,不建议将牛粪用于培养食用菌等商业用途。     

内蒙古天然草地退化成因的多因素灰色关联分析

选取内蒙古草地典型草原、草甸草原及农牧交错带典型区,通过对区域内影响草地退化的社会、经济和环境等因素进行定性分析,应用灰色系统理论的关联分析方法,以草地退化面积为参考数列,以牧草生长季积温、降水变率和年大风日数等气候因子,草地超载比例、人工种草与围栏草场面积、年割草量、畜棚与畜圈面积和牧民人均收入等人类活动因子作为比较数列,对草地退化进行了多因素关联分析。研究结果客观、定量地揭示了草地退化与各因素间的相互关系,认为草地生态系统的退化受损是气候变化和人类活动共同胁迫的结果,人类对草地的管理方式对草地生态系统具有巨大影响,人类可以通过多种管理措施来减轻牲畜对草场的压力,积极解决人与资源的平衡。     

施肥和杂草防除对三江源区人工草地群落特征的影响

针对三江源区多年生人工草地可持续利用问题,采用杂草防除与施肥相结合的方式,对5龄垂穗披碱草(Elymus nutans)人工草地进行改良试验,研究了不同防除剂浓度和不同施肥水平对高寒人工草地群落特征和生产能力影响,为老龄"黑土型"人工草地可持续性利用提供科学依据。结果表明:喷施苯磺隆可有效降低群落中杂类草盖度、生物量和多样性,在苯磺隆108 g·hm^-2浓度时杂类草的防除效果好。随施肥量增加,群落中禾草总盖度和生物量的变化均显著增加,而杂类草生物量差异不显著。喷施苯磺隆108 g·hm^-2、施尿素150 kg·hm^-2和氯化钾60 kg·hm^-2时,改良效果显著高于其他处理,是三江源区人工草地进行改良的适宜参考标准。     

青海省天然草地的收益分析及分类经营

近年来由于气候变化和长期的不合理利用,日益加剧的草地退化威胁着青海省草地生态系统的健康。草地分类经营从区域全局的角度协调了草地利用和保护之间的矛盾,为有效遏止草地退化、实现草地资源的可持续利用提供了一个全新的思路。本研究在估算和分析青海省草地生态和经济两大收益的基础上,提出用收益差异指数(BDI)划分草地分类经营区,将青海省草地分为保护性草地和生产性草地两大类。其中保护性草地面积为2.841 44×107hm2,占草地总面积的46.27%;生产性草地的面积为3.299 04×107hm2,占草地总面积的53.73%。