连接与切断处理对土壤氮素资源异质环境中结缕草主匍匐茎的影响效应

通过实验检验了克隆植物结缕草在异质生境条件下的生理整合作用。结缕草被栽植于4种类型的“生境”内(它们的总体土壤氮素资源水平呈现梯度变化),并同时对匍匐茎的节间实施连接与切断2种处理。实验结果表明,呈连接状态的结缕草克隆的平均复合节数量、平均匍匐茎长度和生物量在各个生境类型间并未表现出明显的差异。但主匍匐茎实施切断处理后的结缕草克隆的上述各项指标均显著减小。生长于贫瘠土壤斑块上的复合节平均根系生物量和根/茎比均高于肥沃土壤斑块。这一特征与其它典型的克隆植物明显不同。结缕草克隆在保持连接的情况下,土壤氮素对节间长度和比节间长度的伸长生长以及分蘖的形成具有促进作用。实验过程中的节间切断处理抑制了节间的进一步伸长但提高了比节间长度。保持结缕草克隆整合并尽量避免严重干扰显得十分重要,特别是在结缕草早期生长阶段。     

生境土壤氮素资源异质性格局对于克隆植物结缕草生长的影响

通过试验分析了生境土壤氮素异质性对于克隆植物结缕草生长的影响。结果表明,生境中土壤氮素资源的总体水平、分布格局以及二者间的相互作用均显著影响结缕草克隆的干物质生产量。试验证明,当土壤氮素资源的总体水平较低时,氮素资源的异质性分布对结缕草的生长有利;而当土壤氮素资源的总体水平较高时,结缕草在同质生境中的干物质生产量较高。在异质生境中,肥沃土壤带距离初始的结缕草分株的位置,也对结缕草的生产量产生影响。当结缕草克隆能够较早地从试验生境的肥沃土壤带中获取丰富的氮素资源时,其干物质生产量倾向于增加。     

结缕草克隆生长对生境资源梯度水平和次序的响应

以克隆植物结缕草(Zoysia japonica)为研究对象,探究了其克隆整合的生长收益对生境资源梯度水平和次序的响应。试验设置了高养分水平、低养分水平和高低水平贯通3个梯度,且在每个梯度内设置养分浓度呈增长和降低次序的两类生境。结果表明,结缕草总生物量在高养分水平梯度生境低养分水平梯度生境高低水平贯通梯度生境,且在同一梯度降低次序生境的总生物量均高于增长次序生境,表明提高生境中的养分水平能显著增加结缕草克隆整合的生长收益,当小生境养分供应与分株生长的需求相匹配时,结缕草克隆整合的生长收益更大。根冠比在低养分水平梯度生境高低水平贯通梯度生境(相当于中等养分水平)高养分水平梯度生境,表明结缕草克隆分株具有较强的独立性,分株倾向于在自身所处小生境内发生可塑性反应,而受相邻分株的影响不大。在不同养分水平梯度和次序生境中,结缕草植株A分株的生长明显优于B分株的。对匍匐茎的生物量投资比例在高低养分水平贯通梯度生境(相当于中等养分水平)中最大。结缕草克隆生长对于生境资源梯度水平和次序的响应反映了其形态可塑性的生态适应意义。     

两种养分水平条件下结缕草分株生根比例变化对克隆生长的影响

以匍匐茎型克隆植物结缕草为研究对象,探讨其在不同土壤养分水平条件下,克隆分株生根比例变化对克隆生长的影响。实验设置高、低两种养分水平,以及0%,25%,50%,75%和100%五种克隆分株生根比例。结果表明：在不同养分水平条件下,结缕草分株生根比例变化对克隆植株整体生长影响程度不同。在养分水平较高时,分株生根比例变化对克隆植株总生物量影响显著,而在养分水平较低时,影响则不显著;无论在何种养分水平条件下,分株生根比例变化对克隆植株根生物量都有显著影响。克隆植株上75%分株生根时,具有最大的根生物量。分株生根比例变化影响了克隆植株的生长策略,并显著改变克隆植株的生物量分配格局。分株生根比例较低（0%和25%）的克隆植株根冠比较小,且匍匐茎生物量显著增加。整体来看,结缕草克隆植株的生长状况在高养分水平条件下明显好于在低养分水平条件下。     

不同土壤基质上结缕草净光合速率及生长的研究

在沈阳师范大学实验园内将结缕草Zoysia japonica茎段分别栽植在腐殖质(A1)、建筑残土(A2)、表土被移除土壤(A3)、沙(A4)4种土壤基质上,研究土壤基质对结缕草净光合速率及生长的影响。结果表明,结缕草的净光合速率和大部分的生长指标均为A1A4A2A3。腐殖质基质有效促进了结缕草的生长,各生长指标与其他处理间差异显著。其他3个处理之间差异不显著(P0.05)。结缕草在基质A4上的生长指标优于基质A2和A3,说明结缕草耐贫瘠,而土壤结构的破坏不利于其生长。     

不同养护措施对兰引Ⅲ号结缕草草坪越冬后生长和土壤性状的影响

以华南地区公园常见草坪草兰引Ⅲ号结缕草为研究对象,设置打孔（D）、覆沙滚压（FG）、打孔后覆沙滚压（DFG）和无养护（CK）四种处理,探究不同养护措施对结缕草草坪越冬后生长和土壤性状的影响。结果表明,与CK相比,D处理草坪的土壤孔隙度、含水率、有机质含量显著提高了3.43%、2.19%和1.50%(P<0.05)。不同养护措施均未显著改变草坪土壤微生物群落结构。与CK相比,D处理显著提高了结缕草的根系投影面积、根系长度、根尖数及丛枝菌根真菌（AMF）泡囊侵染率、菌丝侵染率和总侵染率（P<0.05）;FG处理显著提高了结缕草的根系长度和根尖数（P<0.05）。D处理和FG处理草坪在越冬阶段的深绿色指数和颜色评分相对较高。D处理结缕草的根系投影面积、根系长度、根尖数、AMF泡囊侵染率、AMF菌丝侵染率、土壤孔隙度、土壤含水率和土壤微生物多样性均显著高于FG处理（P<0.05）;D处理结缕草的根系投影面积、根系长度、根尖数、根系活力、AMF泡囊侵染率、AMF菌丝侵染率、总侵染率和土壤微生物多样性均显著或极显著高于DFG处理（P<0.05或P<0.01）。综...     

NaCl胁迫下不同磷浓度对沟叶结缕草生长及光合特性的影响

采用水培法研究了NaC1胁迫下(300 mmol·L-1)不同浓度磷素(0,1,5和20 mmol.L-1)对沟叶结缕草(Zoysia matrella)生物量及光合作用的影响.结果表明:NaC1胁迫显著抑制了沟叶结缕草的生长.随培养液中磷浓度增加,沟叶结缕草的枝叶干重和根系均受到促进,但在20 mmol.L-1磷浓度处理时植株的生长反而受到一定的抑制.NaC1胁迫下,沟叶结缕草的叶绿素和类胡萝卜素含量有所增加,但是磷处理对色素的影响很小.盐处理降低了植株的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率,施加磷能在一定程度上缓解盐胁迫的效应.尽管随着磷素增加,盐敏感指数(SI)下降,但适量磷浓度促进了沟叶结缕草的绝对生长,提高了叶片的光合速率,从而提高其抗盐性.     

NaCl胁迫对几种暖季型草坪草的影响

对假俭草,结缕草和沟叶结缕草3种暖季型草坪草在不同含量土壤盐分(NaCl)胁迫下的生物学特征和生物量变化进行了研究。结果发现:不同草坪草在不同盐分浓度胁迫下,生物学特征有很大差异。假俭草的致死浓度为0.8%,假俭草的适宜栽植的土壤盐分含量不超过0.4%。结缕草适宜种植的土壤含盐量不宜超过0.6%。3种暖季型草坪草均随着盐分胁迫浓度的加大,根、茎、叶干重出现下降趋势,其中根系干重的下降幅度明显快于地上部分,即根茎比均呈下降趋势,说明在盐分胁迫中,首先受害的是根系,其次是地上部分,其中假俭草根茎比降速最大,其次为结缕草,沟叶结缕草最小。研究结果表明,假俭草耐盐性最差,其次为结缕草,耐盐能力最强的是沟叶结缕草,其中结缕草与沟叶结缕草的耐盐性差别较小。     

基质和遮阴对结缕草冷季生长幼苗构件及生物量分配的影响

通过设置5种基质和5个遮阴梯度,对结缕草（Zoysia japonica）扦插苗进行交叉处理,经3个月的冷季生长后,测定幼苗的存活率、生长特性、构件性状及生物量等指标,分析基质和遮阴对冷季生长结缕草幼苗构件性状及生物量分配的影响。结果表明：基质对结缕草存活率、干重、鲜重及生物量分配均有极显著影响,利于结缕草冷季存活与生长的基质顺序为成熟紫色土 > 建渣土 > 粗砂土 > 石谷子土 > 腐殖土;遮阴度对结缕草存活率有极显著影响,30%左右遮阴利于结缕草在冷季存活与生长;基质和遮阴度互作对结缕草幼苗构件性状及生物量分配有显著影响,基质是影响主要因子,遮阴度次之;基质和遮阴协同作用对结缕草构件生物量分配影响为叶 > 根 > 茎,结缕草可依据基质和遮阴采取相应的形态塑性和生长策略,以提高适应性和抗寒性。     

短穗兔耳草生物量分配格局对高寒草甸营养库衰退的响应

在青海省三江源腹地,选择由于草地利用方式不同而形成的3个具有不同养分资源与植物群落特征的高寒草地,进行了短穗兔耳草（Lagotis brachystachya）生物量在各无性系的分配特性研究,以了解其对土壤营养库衰退的响应方式。结果表明,土壤养分状况对短穗兔耳草生物量在不同无性系构件间的投资也有影响,在土壤养分资源较丰富样地,短穗兔耳草对基株根茎生物量的投资最大,而对基株和分株叶片生物量投资最小;相反的趋势出现在土壤养分贫瘠的样地;但在土样养分中等的条件下,短穗兔耳草对匍匐茎的生物量投资最大,而在养分资源较贫瘠或丰富的样地又趋于减小。短穗兔耳草生物量分配格局随生境养分资源变化而改变,这是克隆植物有效适应生境变化的重要生态对策之一。     

重庆油橄榄园土壤养分状况调查与分析

为了解重庆油橄榄园土壤养分的含量状况,在重庆油橄榄主产区选取了32个代表性油橄榄园采集土壤样品进行测定分析。结果表明,重庆油橄榄园土壤多呈碱性,71.88%的果园土壤pH适宜油橄榄生长。土壤有机质含量偏低,偏低比例达到59.38%。土壤全氮和速效钾含量比较丰富,分别有75.00%和68.75%的果园达到适宜以上水平。81.25%的果园土壤碱解氮含量严重缺乏,78.12%的果园土壤有效磷含量处于低量或缺乏水平。土壤交换性钙含量丰富,71.88%的果园达到过量水平。土壤交换性镁含量较高,68.75%的果园达到适宜以上水平。土壤有效铁和有效锌含量不同程度偏低,处于缺乏或低量的比例分别占到37.5%和56.62%。土壤有效硼严重不足,缺乏或低量的比例达到100.00%。因此,重庆油橄榄园在生产上应重视增施有机肥,注意氮、磷肥合理搭配使用和铁、锌、硼等微肥的补充,以实现油橄榄生产提质增效。     

冷季型绿肥对锥栗园土壤生化性质及微生物群落的影响

为评价锥栗园生草法相比传统清耕法和施用化学除草剂法,果园土壤质量的绿肥恢复效益,本研究以福建典型的红壤丘陵山区锥栗园为研究对象,采用随机区组设计,将供试样地均分为面积0.3~0.5 hm²的若干试验小区,全园清除自然杂草后,设置撒播鼠茅草（Mode₁）、黑麦草（Mode₂）、光叶紫花苕（Mode₃）3种生草处理,并以施用草甘膦（CK₁）和清耕（CK₂）处理为对照,每种处理3个重复,2年后,分析3种冷季型绿肥、清耕及施用草甘膦对锥栗园土壤理化性质、酶活性、微生物群落等指标的影响。结果表明：1）相较于清耕处理和喷施草甘膦处理,3种生草处理土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量有明显提升,其中鼠茅草处理最高,分别为74.14、156.87和234.76 mg·kg^-1;黑麦草处理土壤孔隙度最高,为56.03%;鼠茅草和黑麦草处理土壤蔗糖酶活性提升明显,分别为32.29和26.87 U·g^-1。2）5种处理土壤共有优势细菌类群主要为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门和酸杆菌门,相对丰度分别为24.9%~28.9%、20.9%~28.8%、13.7%~18.6%和10.8%~12.9%,共有优势真菌类群主要为子囊菌门和担子菌门,相对丰度分别为37.4%~73.7%和15.3%~54.4%。3）相较于清耕处理,3种生草处理细菌群落Chao1指数和Shannon指数均有所提升,真菌群落有所下降。4）相较于清耕处理和喷施草甘膦处理,3种生草处理土壤变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门细菌相对丰度均有所下降,绿弯菌门和浮酶菌门细菌则有所增加,生草促使锥栗园土壤细菌群落由快速生长型向缓慢生长型转变。5）5种处理细菌群落和真菌群落非计量多维尺度转换排序（NMDS）表明,土壤真菌群落分异程度高于细菌群落。6）相关分析（CA）和冗余分析（RDA）表明,生草处理通过改变土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性和碱解氮含量,喷施草甘膦处理通过改变土壤碳氮比,清耕处理通过限制土壤自然含水率改变真菌相关优势类群。综上,锥栗园短期人工生草对土壤理化性质和酶活性有一定程度的改善作用,生草处理与清耕处理和喷施草甘膦处理均会形成特异土壤真菌群落。     

围封和防除狼毒对狼毒斑块土壤理化性质和微生物量影响的研究

狼毒是青藏高原高寒退化草地主要滋生的毒害草种类,采用化学除草剂和草地围封方法能有效遏制狼毒种群扩张的现状。然而,针对狼毒形成微斑块对使用除草剂和草地围封措施后植被群落结构、土壤理化性质和土壤微生物量响应变化的研究较少。基于此,狼毒型退化草地采用短期围栏封育(1年),以围封地未防除和除草剂处理的狼毒微斑块为研究对象,比较和分析狼毒斑块内外物种多样性指数、土壤养分和土壤微生物量变化。结果表明:1)围封地未防除狼毒斑块内生物量和多样性指数高于狼毒斑块外,而防除狼毒斑块外生物量高于狼毒斑块内。2)围封地未防除狼毒斑块内表层土壤的全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷、有机质和土壤含水量高于狼毒斑块外,而防除狼毒斑块外表层土壤的有机质和全钾含量高于狼毒斑块内;围封地未防除狼毒斑块内深层土壤铵态氮和硝态氮含量高于斑块外,防除狼毒斑块外深层土壤速效磷、铵态氮和有机质含量高于斑块内。3)防除狼毒和围封地未防除狼毒斑块外土壤微生物量碳高于狼毒斑块内,防除狼毒斑块外土壤微生物量氮增加而微生物量磷却快速降低。由此可见,狼毒型退化草地治理需采用“狼毒净”化学除草剂快速降低狼毒种群并辅以长期围封(禁牧)措施,可提高禾本科等优良牧草比例、调节草地群落结构趋于稳定和加速土壤养分循环,并最终实现狼毒型退化草地生态修复的目标。     

Effects of Slash on Herbaceous Communities in Pinyon–Juniper Woodlands of Northern Arizona

Scattering slash (downed woody materials) after tree removal is increasingly prescribed by land managers as a treatment to promote the establishment and growth of understory vegetation in pinyon–juniper woodlands. However, the effects of scattering slash on soil resources and plant communities are poorly understood and often confounded with the release from tree competition. In order to examine how slash affects plant establishment, soil stability, soil nutrients, and soil microbiota, we initiated a 2 × 2 full factorial experiment with two levels of seeding and two levels of slash additions within 30 intercanopy spaces, repeated at two intact pinyon–juniper woodland sites with different soil characteristics in northwestern Arizona. Pretreatment data were collected in 2003 and posttreatment responses were measured in 2004 and 2005. Total plant cover increased within all treatments; however, grasses increased significantly only in the seed-and-slash treatment at both sites. In addition, a greater proportion of seed-and-slash plots contained more reproductively active grasses compared to seed-only plots. Slash treatments also resulted in significantly less sediment movement compared to nonslash treatments. Changes in soil nutrients were not observed, except available NO₃-N decreased significantly in slash treatments. Arbuscular mycorrhizal potential and microbial biomass carbon increased as a result of the slash treatment. Addition of woody materials appeared to have general effectiveness at improving the ecological function of soils and promoting understory establishment and thus may be considered a desirable treatment for improving degraded conditions.     

氮磷添加对松嫩草地土壤团聚体结构及其碳含量的影响

为探讨氮磷添加对草地土壤团聚体组成及碳含量分布特征的影响,在松嫩草地开展了为期4年(2015~2018年)的养分添加实验,包括4个氮添加水平和2个磷添加水平,共计8个处理组合。于2018年8月采集土样,采用湿筛法分析土壤团聚体结构,进而测量全土和不同粒径团聚体总碳(TC)、有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量。研究结果表明:随着氮添加水平的增加,0~10cm和10~30cm土层中大粒径团聚体比例和团聚体稳定性显著提高,小粒径团聚体比例显著降低;磷添加的影响与之相反。0~10cm土层中,微团聚体占比高于淤泥+粘土团聚体。10~30cm土层中,各团聚体组成所占比例大小为:微团聚体>淤泥+粘土团聚体>大团聚体。氮磷添加显著提高了土壤全土和团聚体SOC和DOC含量。随着氮添加水平的增加,土壤全土和团聚体MBC含量显著降低;磷添加则显著提高了MBC含量。在所有处理中,淤泥+粘土团聚体的碳含量显著大于微团聚体的碳含量。土壤团聚体稳定性与SOC和DOC含量存在正相关关系,与MBC含量呈显著负相关关系。研究结果表明,连续氮磷添加可以改变草甸草原土壤结构,提高土壤固碳能力。     

氮添加对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构的影响

为揭示不同氮添加量对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构的影响,依托长期定位试验,采集8个氮添加水平(0、15、30、50、100、150、200、300 kg N·hm^-2·yr^-1)下0~10 cm土层土壤,利用高通量测序技术,分析不同氮添加水平下土壤细菌群落结构特征及其与土壤化学性质的关系。结果表明:随着氮添加水平增加,细菌Alpha多样性指数呈现先增加后降低的趋势,7个氮添加处理的Alpha多样性指数与对照相比无显著差异。在群落中占主导的细菌门类有酸杆菌门(19.01%~38.31%)、变形菌门(6.64%~17.11%)、放线菌门(5.07%~16.06%)、疣微菌门(3.57%~7.40%)、绿弯菌门(3.38%~8.42%)和芽单胞菌门(0.87%~1.81%)。随着氮添加水平的增加,占主导的细菌门类相对丰度表现出不同的变化趋势。氮添加改变了土壤细菌群落结构,且高氮添加对土壤细菌群落结构影响高于低氮添加。相关性分析表明,土壤pH、硝态氮、铵态氮和全磷含量是影响细菌群落结构的主要因素,其中土壤pH对细菌群落结构的影响最大。