土壤水分和植株密度互作对垂穗披碱草地下营养繁殖及生物量的影响

垂穗披碱草是高寒地区常见的优质牧草,主要以营养繁殖维持种群更新,然而植株密度和土壤水分互作是否影响其地下营养繁殖尚不清楚.本研究采用盆栽试验,分析了不同土壤水分和植株密度互作下垂穗披碱草地下营养繁殖(克隆小株数、传播距离和地下芽数量)和生物量的变化特征,其中土壤水分包括3个梯度,分别为土壤饱和含水量的30％(W1)、土壤饱和含水量的50％(W2)和土壤饱和含水量的80％(W3);植株密度包括3个梯度,分别为4株·盆-1(R1)、8株·盆-1(R2)和12株·盆-1(R3).结果表明:随土壤水分增加,克隆小株数先增加后减小,但传播距离、地下芽数量、地下和地上生物量以及总生物量均呈增加趋势;随植株密度增加,克隆小株数、传播距离、地下芽数量、地上地下生物量以及总生物量均呈减小趋势.土壤水分和植株密度互作对克隆小株数、传播距离、地下芽数量、地上地下生物量、总生物量均具有显著的互作效应,理论上存在最佳的土壤水分和植株密度的组合模式,其中传播距离、地下芽数量、地上生物量以及总生物量的最佳组合方式为W3R1,而克隆小株数和地下生物量的最佳组合方式为W2R1.说明垂穗披碱草栽培草地的管理需要根据目标而确定其植株密度和土壤水分.     

施氮对高寒区垂穗披碱草饲草生产性能及营养品质的影响

为探究高寒区施氮对垂穗披碱草饲草生产性能和营养品质的影响,本研究以建植第二年的垂穗披碱草（Elymus nutans）为研究对象,设置不同施氮处理：即纯氮N0（0 kg·hm^-2）,N10（100 kg·hm^-2）,N15（150 kg·hm^-2）,N20（200 kg·hm^-2）,N25（250 kg·hm^-2）,N30（300 kg·hm^-2）处理,旨在确定高寒区垂穗披碱草刈割型草地的合理施氮量。结果表明：施氮处理提高了垂穗披碱草的生产性能,显著增加了垂穗披碱草的分蘖数、株高和干草产量,其中干草产量较不施氮处理的平均增幅为48.34%;并且施氮处理能够改善垂穗披碱草的营养品质,显著提高了其粗蛋白（Crude protein,CP）、粗脂肪（Ether extract,EE）、淀粉含量,其中粗蛋白含量较不施氮处理的平均增幅为49.67%。中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber,NDF）,酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber,ADF）和粗纤维（Crude fiber,CF）含量随施氮量的增加呈先降低后升高趋势;一定的施氮处理（N10,N15,N20,N25）显著降低杂草的株高和密度,在N25处理下冷地早熟禾（Poa crymophila）、芸香叶唐松草（Thalictrum rutifolium）和沼生水马齿（Callitriche palustris L.）的密度较不施肥处理分别降低了27.52%,57.69%和35.21%,施氮处理能够有效抑制非播种草种的生长。综合分析得出,在果洛高寒区施氮量为250 kg·hm^-2时,垂穗披碱草的产草量和品质最优,且经济效益最好。     

沼液灌溉对黑麦草生长及土壤性质的影响

在盆栽条件下,设置4种沼液灌溉量,即0(对照),667,867和1133mL·kg^-1土,研究了沼液灌溉对一年生黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)分蘖数、地上/地下生物量及根冠比、养分吸收性能、土壤理化及酶活性的影响。结果表明:沼液灌溉量为667mL·kg^-1土时,黑麦草的分蘖数和地上生物量均增加140%以上,地下生物量下降,导致根冠比显著降低(P<0.05);黑麦草植株全氮、全磷、全钾含量分别增加250%,16%,50%。沼液灌溉量继续增加时,分蘖数、生物量、植株养分含量无进一步增加趋势。土壤全氮、全磷、有机质含量和电导率随沼液灌溉量的增加呈增加趋势,而土壤pH值因沼液灌溉而下降。沼液灌溉后土壤脲酶活性提高,脱氢酶活性下降,但不同灌溉量间无显著差异。综合分析认为,黑麦草对过量沼液灌溉有一定耐受性,但从生产和环境安全的角度考虑,667mL·kg^-1土的沼液灌溉量即可满足其生长所需。     

藏北高原人工垂穗披碱草种群生物量分配对施氮处理的响应

在藏北高原研究高寒草甸退化区人工建植垂穗披碱草种群生物量分配及其对施氮处理的响应。结果表明,1) 2年龄的人工垂穗披碱草种群在最高施氮处理175 kg N/hm²下可提高群落盖度42.0%,增加牧草产量808 kg/hm²;2) 表施氮肥能够促进植株个体及各构件的生长,对生物量分配模式无明显改变;3) 表施氮肥处理可提高垂穗披碱草叶片生物量比重,在105 kg N/hm²处理下茎叶比最小(2.187);4) 施氮处理不能明显改变其繁殖分配模式,其繁殖分配主要受遗传因素控制;5) 建植早期施氮处理能促进人工草地群落植被对土壤氮、磷的吸收。     

外源硅添加对模拟干旱胁迫下垂穗披碱草 苗期根系形态的影响

为了探讨外源硅添加对干旱胁迫下垂穗披碱草(Elymus nutans)苗期根系形态的影响,本研究采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,分析添加不同浓度硅对干旱胁迫下垂穗披碱草苗期根系总根长、表面积、体积、平均直径、分枝数等形态指标的影响。结果表明:15%PEG模拟干旱胁迫处理7 d后,随着硅浓度的增大幼苗的根系生物量、总根长、表面积、体积、平均直径、分枝数及根尖数呈现上升趋势;处理21 d后随着硅浓度的增大,以上指标先上升后下降,当硅浓度为0.5 mmol·L~(–1)时效果最好。同时,硅添加后的幼苗的根系指标在R1(0～0.5 mm)直径范围显著升高(P 0.05)。这些结果表明,外源硅添加缓解了干旱胁迫对垂穗披碱草幼苗根系的危害,细根分化能力明显加强;添加外源硅可使垂穗披碱草幼苗通过调整根系形态来适应干旱的环境。本研究为垂穗披碱草的抗旱性研究及其生产利用等提供了重要的参考。     

施氮对藏北垂穗披碱草人工草地叶片功能性状和种群特征的影响

于2015-2016年在藏北地区那曲县那曲镇的农业部农业环境科学观测实验站内进行,采取尿素均匀湿撒,施氮水平为0 g·m^-2(CK)、7 g·m^-2(N₁)、15 g·m^-2(N₂)、30 g·m^-2(N₃)、40 g·m^-2(N₄)、50 g·m^-2(N₅),研究了藏北垂穗披碱草叶片功能性状和种群特征对不同施氮水平的响应。结果表明,1)施氮条件下垂穗披碱草叶面积、比叶面积都有一定提高;施氮显著促进分蘖数增加(P<0.05),但对叶片光合速率影响不显著;2)不同施氮处理下,抽穗密度有不同程度的提高;生殖高度响应不显著,而营养高度显著升高(P<0.05),N₅最高,为32.87 cm,与对照比增幅达111.29%;盖度先迅速增加然后稳定在饱和状态,从43.67%上升到100%;随施氮量增加,生物量显著增加(P<0.05),且施氮量越高生物量越高,最高增幅出现在N₅处理,达到303.18%,从对照组的145.81 g·m^-2增长到了587.89 g·m^-2;3)相关性分析表明,氮肥单因子作用下生物量与营养高度、生殖高度以及盖度之间呈显著相关(P<0.01),表明在施氮条件下,种群特征是影响垂穗披碱草人工草地生产力提高的关键因素,而非叶片功能性状。     

温度和混播比例对红豆草-垂穗披碱草群体生长及种间竞争的影响

通过温室盆栽试验研究了不同温度(10℃、15℃和25℃)和混播比例(8∶0、6∶2、4∶4、2∶6和0∶8)对红豆草(Onobrychis viciaefolia)-垂穗披碱草(Elymus nutans)群体植物地上部生长(株高、叶面积指数、地上生物量)、地下生物量、根冠比及混播物种种间竞争性(相对产量总和)的影响。结果表明,增温整体上有利于红豆草与垂穗披碱草高度、叶面积指数、地上及地下生物量的增加。10℃及15℃下4∶4混播比例(红豆草∶垂穗披碱草,下同)和15℃、25℃下2∶6混播比例地上生物量较大。在不同温度下,随着混播群体中垂穗披碱草所占比重增加,植株根冠比有增加趋势。从种间竞争性来看,除10℃和15℃下2∶6混播比例外,其余各处理种间竞争一般小于种内竞争。综合来看,红豆草和垂穗披碱草豆禾混播组合具有明显的混播优势,垂穗披碱草所占比重增加有利于混播群体产量优势与抗旱抗寒性能(根冠比表征)的提升,在气温25℃和2∶6混播比例组合下红豆草-垂穗披碱草混播群体具有较好的混播优势。以上结果可为高寒地区红豆草与垂穗披碱草混播草地建植区域及混播比例的选择提供一定的参考价值。     

放牧强度对高寒混播草地群落结构的影响

垂穗披碱草/星星草混播草地三个放牧季的放牧试验结果表明:(1)植物群落盖度与放牧强度呈显著的负相关;(2)垂穗披碱草地上现存量的比例随放牧强度的增加而呈下降趋势,星星草和杂类草的比例呈上升趋势;(3)随放牧强度的增加,建群植物垂穗披碱草和星星草的株高呈下降趋势;(4)对照区与其它各放牧区植物群落的相似性系数随放牧强度的增加而减小,说明各放牧处理组植物群落朝着远离对照群落的方向演替。     

模拟践踏和降雨对天祝高寒区垂穗披碱草有性繁殖的影响

为探究践踏和降雨及其两者交互作用对垂穗披碱草有性繁殖的影响,在天祝高寒草甸进行了为期2年的模拟践踏和降雨试验。试验结果表明,随着践踏强度的增加,垂穗披碱草的株高、穗长、每穗种子数、单位面积的生殖枝数、种子千粒重和种子产量均呈下降趋势;随着降雨量的增加,其株高和有性繁殖指标升高。降雨极显著影响了垂穗披碱草单位面积的生殖枝数、种子千粒重和种子产量,践踏极显著地影响了其株高、穗长和每穗种子数。藏羊重度践踏下穗长、每穗种子数、单位面积的生殖枝数、千粒重和种子产量分别比牦牛重度践踏高出8%、51%、23%、16%、113%,藏羊践踏抑制垂穗披碱草有性繁殖的作用小于牦牛践踏。经F检验,降雨对垂穗披碱草有性繁殖的影响最大,降雨和践踏的交互作用对其影响较小,降雨缓解践踏对垂穗披碱草有性繁殖的抑制作用。     

高寒草甸植物群落结构对高原鼠兔种群密度的影响

利用草地改良措施探讨了禾草补播和人工草地建植对高原鼠兔种群密度的影响,以期为有害啮齿动物的植被调控提供理论依据。在高原鼠兔分布密集草地建立围栏样地50 hm~2,同时在围栏内选择20 hm~2样地进行垂穗披碱草补播和人工草地建植,探讨草地植物群落结构的变化对高原鼠兔种群密度的影响。结果表明,鼠害草地、补播草地和人工草地除物种数外,物种多样性指数(H′)、植被盖度、密度、高度和地上生物量均表现出显著差异(P0.01)。其中物种多样性指数表现为补播草地鼠害草地人工草地;植被盖度、密度、高度和地上生物量均表现为人工草地补播草地鼠害草地。群落中垂穗披碱草所占比重亦大不相同,鼠害草地中垂穗披碱草比重不足10%,而补播草地和人工草地群落中,垂穗披碱草比重分别达50%和90%以上。不论是总洞口数还是有效洞口数,在3种草地中都存在显著差异,总洞口数变化在35～411,其中,鼠害草地的总洞口数是补播草地的2.28倍,是垂穗披碱草草地的11.74倍;有效洞口数变化在11～188,鼠害草地是补播草地的2.26倍,是垂穗披碱草草地的17.09倍,表明垂穗披碱草群落对高原鼠兔有显著的抑制作用。此外,高原鼠兔种群密度与草地植被特征间有不同的关系。无论是总洞口数还是有效洞口数与植物物种数间均无显著相关关系,与H′间则呈二次函数关系;高原鼠兔总洞口数及有效洞口数分别与植被盖度、密度、高度及地上生物量呈显著负相关关系。此结果表明,相对于鼠害严重草地,无论是补播草地,还是人工种植草地,植物群落结构的变化对鼠兔种群密度都有重要的影响。     

丛枝菌根真菌对垂穗披碱草吸收不同氮源效率的影响

为了研究丛枝菌根真菌(AM)对垂穗披碱草(Elymus nutans)吸收不同氮源效率的影响,通过在石英砂中不接菌、接种灭活真菌和激活真菌来探讨植株对谷氨酸和硝酸铵的吸收效率,以期为优质高产垂穗披碱草新品种选育及野生种质资源的开发利用提供理论指导.结果表明:接种激活真菌处理的植株根系均受到不同程度的侵染,且侵染率随时间变化呈先增加后减少的趋势.在不同氮源条件下,接种AM真菌均能显著提高垂穗披碱草的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素、总氮、总游离氨基酸、可溶性蛋白的含量和硝酸还原酶的活性(P <0.05),但对植株的叶绿素a与b的比值影响不大.当单独利用有机氮或无机氮作为氮源时,接种AM真菌能显著提高植株生物量,且在有机氮条件下效果更加明显.表明接种AM真菌有助于提高垂穗披碱草对有机氮吸收,增加牧草品质和产量.     

补播和划破草皮对退化亚高山草甸植被恢复的影响

在甘肃省甘南州临潭县研究围栏内补播和划破草皮对退化亚高山草甸植被的高度、总盖度、地上生物量和功能群物种多样性总指数的影响。结果表明,在各划破草皮处理中,牧草总盖度、地上生物量和功能群物种多样性总指数随着补播量的增加而增加,植被高度随着补播量的增加呈先增加后降低的趋势。补播和划破草皮有显著互作效果,补播量3[垂穗披碱草(Elymus nutans)播量为49.1 kg·hm-2,老芒麦(Elymus sibiricus) 播量为67.5 kg·hm-2,紫花苜蓿甘农1号(Medicago sativa cv.Gannong No.1)播量为23.3 kg·hm-2]和划破草皮组合的牧草地上生物量(201.5 g·m-2)、总盖度(88.2%)和功能群物种多样性总指数(1.203)达到最大值,补播量1（垂穗披碱草播量为26.7 kg·hm-2,老芒麦播量为37.5 kg·hm-2,紫花苜蓿甘农1号为0）和划破草皮组合的植被高度(11.7 cm)达到最大值。就各补播水平平均值而言,划破草皮植被高度、总盖度、地上生物量和功能群物种多样性总指数显著高于未划破草皮。综合考虑高度、总盖度、地上生物量和功能群物种多样性总指数,经关联度分析可知,补播量2（垂穗披碱草播量为37.5 kg·hm-2,老芒麦播量为52.5 kg·hm-2,紫花苜蓿甘农1号18.3 kg·hm-2）和划破草皮为最优组合。     

人工模拟增温和氮素添加对称多县高山嵩草-杂类草草甸垂穗披碱草生长与群落特征的影响

为了探讨高寒草甸优势物种垂穗披碱草(Elymus nutans)对全球气候变化的响应,在野外条件下对称多县高山嵩草-杂类草草甸进行模拟增温和氮素(铵态氮、硝态氮)添加试验,对垂穗披碱草的生物学性状(如高度、茎叶重、穗重、穗长及重要值等指标)进行综合比较,研究增温施氮对其生长与生存的影响。结果表明:垂穗披碱草高度在增温施氮处理下显著高于其他处理(P0.05),且垂穗披碱草的高度、穗长、穗重及茎叶重在增温施铵态氮处理下显著高于其他处理(P0.05);垂穗披碱草在群落中的适应特征对增温和氮素添加的响应存在差异,特别是增温施铵态氮对垂穗披碱草群落特征的影响最迅速,且重要值大于其他处理。说明增温施铵态氮处理对垂穗披碱草的生长有显著促进作用。     

施N量和收获时间对西藏野生垂穗披碱草种子产量影响研究

西藏野生垂穗披碱草是青藏高原上较常见的一种多年生禾本科牧草,具有营养价值丰富,适口性好,种子繁殖力高,抗逆性强的优质野生草种。本研究通过在西藏曲水县拉萨河谷地进行为期3年(2006-2008年)的田间试验,探究西藏野生垂穗披碱草种子在人工繁育条件下N肥的施用量对其产量组分、产量和质量的影响,不同收获时间对其种子产量和质量的影响,分析其种子成熟过程中含水量、产量和活力的变化规律,明确其适宜收获时期。结果表明,施氮量为250 kg/hm2时,西藏野生垂穗披碱草种子分蘖数/m2为1 816.3枝/m2,种子产量可达到2 016.5kg/hm2;其次分别为施氮量210和290 kg/hm2的,它们的分蘖数/m2分别为1 565.0和1 508.2枝/m2。种子的最佳收获时间为盛花期后第28~31天,种子含水量下降到42.00%~36.59%,此时活力处于很高水平,种子干重和种子产量接近最高值。     

氮肥用量对披碱草属牧草种子产量和氮肥利用效率的影响

氮素是禾本科植物生长和发育所必需的大量元素之一,但过量施用氮肥不仅造成环境污染,而且增加生产成本、降低收益。基于青藏高原地区披碱草属牧草种子需求量大、产量较低的现状,本研究以同德短芒披碱草、青牧1号老芒麦2个披碱草属牧草品种为试验材料,设置0、45、90、135、180和225 kg N·hm^-2等6个氮肥施用水平,研究分析了施氮量对披碱草属牧草种子生产和氮肥利用效率的影响,以期为披碱草属牧草种子生产提供理论依据。结果表明,施氮可促进披碱草属牧草生长,能够显著提高其株高、分蘖数等牧草营养生产性状,同时可提高种子产量及单位面积生殖枝数、每穗小穗数、每穗种子数和种子千粒重等产量组分;且随着施氮量的增加,各生长性能指标呈现先增加后降低或趋于稳定的变化趋势。随着施氮量的增加,除青牧1号老芒麦氮肥利用效率先增加后降低外,2个品种氮肥农学利用率和偏生产力逐渐降低。本研究中,同德短芒披碱草和青牧1号老芒麦的种子产量分别为712～1661 kg·hm^-2和701～1626 kg·hm^-2。从节约成本角度考虑,在川西北高寒地区开展披碱草属...     

施氮量对科尔沁沙地燕麦生物量及物质分配规律的影响

在科尔沁沙地研究不同施氮条件下燕麦（Avena sativa L.）株高、地上生物量、地下生物量、总生物量,以及根冠比、茎叶比、叶片贡献率、茎秆贡献率、根系贡献率和穗贡献率等相关指标,探讨沙壤土条件下不同施氮量对燕麦的影响,为科尔沁沙地燕麦氮肥管理提供参考。结果表明：燕麦株高、地上生物量、总生物量随着施氮量增加呈现先增加后降低的变化趋势,均在N3（375 kg·hm^-2）达到最高值,值分别为：90.6 cm,1 878.6 g·m^-2,2 341.2 g·m^-2;不同施肥梯度之间叶片贡献率、穗贡献率、根系贡献率、茎叶比、根冠比均表现出一定差异,而茎秆贡献率差异不显著;其中,随着施肥量的增加,叶片贡献率和穗贡献率均呈现先增加后降低的变化趋势;建议本试验条件下,燕麦最佳追施氮肥量375 kg·hm^-2,追施氮肥范围300~450 kg·hm^-2之间。     

不同放牧强度下高寒草甸矮嵩草无性系分株构件的研究

对放牧强度分别为０、２、４、８（藏羊只／ｈｍ２）的矮嵩草无性系各构件数量和地上生物量进行了研究。结果表明随放牧强度的加重每分株生殖分蘖数、分蘖地上生物量、营养和生殖地上生物量呈下降的趋势，而营养生物量占分蘖生物量的分配比例呈上升趋势。在不放牧的情况下，矮嵩草无性系分株总数小，其各构件地上生物量和生殖分蘖数高（Ｐ＜０．００１）；每分株分蘖数、营养分蘖数及杆叶比低（Ｐ＜０．００１）。     

不同放牧强度下高寒草甸矮崇嵩草无性系分株构件的研究

对放牧强度分别为0、2、4、8（藏羊只／hm^2）的矮嵩草无性系各构件数量和地上生物量进行了研究。结果表明随放牧强度的加重每分株生殖分蘖数、分蘖地上生物量、营养和生殖地上生物量呈下降的趋势，而营养生物量占分蘖生物量的分配呈上升趋势。在不放牧的情况下，矮嵩草无性系分株总数小，其各构件地上生物量和生殖分蘖数高（P＜0．001）；每分株分蘖数、营养分蘖数及杆叶比低（P＜0．001）。     

牦牛和藏羊夏季划区轮牧对高寒草甸3种植物凋落物分解的影响

为深入理解放牧牦牛和藏羊及放牧强度对青藏高原高寒草地凋落物分解的分异影响,在天祝高寒草甸夏季牧场,采用凋落物袋法研究了牦牛和藏羊轮牧强度对垂穗披碱草(Elymus nutans)、矮生嵩草(Kobresia humilis)和珠芽蓼(Polygonum viviparum)凋落物损失率及碳(C)、氮(N)和磷(P)含量的影响。结果表明:3种植物凋落物损失率随处理时间的增加和放牧强度的增大均呈增大趋势。处理15个月后,垂穗披碱草、矮生嵩草和珠芽蓼凋落物损失率分别为24.71%~32.70%,30.56%~38.83%和32.27%~42.96%。放牧藏羊草地上的3种凋落物损失率小于牦牛放牧草地。在同一放牧家畜及放牧强度下,垂穗披碱草的损失率显著小于矮生嵩草和珠芽蓼。3种植物凋落物C含量随着放牧强度的增加依次呈降低趋势,C含量大小依次为:垂穗披碱草矮生嵩草珠芽蓼,但C含量的变化大小依次为:垂穗披碱草矮生嵩草珠芽蓼。3种植物凋落物N含量随放牧强度增加呈现降低趋势;随着时间的增加凋落物N呈现先降低再增加后又降低的趋势。随着放牧强度的增加,珠芽蓼凋落物的P含量总体呈降低趋势;随着放牧时间的增加,珠芽蓼凋落物P含量总体呈增加趋势。藏羊和牦牛对P含量的富集均有抑制作用,并且牦牛的抑制作用大于藏羊。     

UV-B辐射增强对垂穗披碱草花粉的影响

试验在垂穗披碱草散粉期收集花粉进行UV-B辐射增强处理及人工授粉。结果表明:随着UV-B辐射剂量的增加,垂穗披碱草花粉的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性都呈明显下降的趋势,而丙二醛含量则呈相应上升的趋势;垂穗披碱草每穗粒数与花粉抗氧化酶活性成正相关,与丙二醛含量成负相关。