喀斯特山区不同草地土壤养分与酶活性特征

为探究喀斯特山区植被恢复过程中不同草地的土壤性质,研究了贵州喀斯特山区不同草地土壤酶活性和土壤养分含量的变化规律。结果表明:土壤酶活性和土壤养分含量随着土层厚度增加而减少;过氧化氢酶和磷酸酶活性在3种草地中的变化趋势为林草间作地荒草地退耕还草地,脲酶活性在0～10 cm土层的变化趋势为林草间作地荒草地退耕还草地,10 cm以下土层的变化趋势为林草间作地退耕还草地荒草地,蔗糖酶活性为荒草地林草间作地退耕还草地,蛋白酶活性为林草间作地退耕还草地荒草地,多酚氧化酶活性在3种草地中的变化各异;土壤养分含量在3种草地土壤中表现为林草间作的高于荒草地和退耕还草地。相关性分析得出:不同草地土壤养分含量与土壤酶活性的关系不同,正负兼有。研究结果表明:随着地表植被逐渐恢复、生物多样性逐渐增加的林草间作地土壤酶活性与土壤养分含量都较高,喀斯特山区生态环境逐渐得到了改善。     

喀斯特山区不同草地土壤养分与酶活性特征

为探究喀斯特山区植被恢复过程中不同草地的土壤性质,研究了贵州喀斯特山区不同草地土壤酶活性和土壤养分含量的变化规律。结果表明:土壤酶活性和土壤养分含量随着土层厚度增加而减少;过氧化氢酶和磷酸酶活性在3种草地中的变化趋势为林草间作地>荒草地>退耕还草地,脲酶活性在0~10 cm土层的变化趋势为林草间作地>荒草地>退耕还草地,10 cm以下土层的变化趋势为林草间作地>退耕还草地>荒草地,蔗糖酶活性为荒草地>林草间作地>退耕还草地,蛋白酶活性为林草间作地>退耕还草地>荒草地,多酚氧化酶活性在3种草地中的变化各异;土壤养分含量在3种草地土壤中表现为林草间作的高于荒草地和退耕还草地。相关性分析得出:不同草地土壤养分含量与土壤酶活性的关系不同,正负兼有。研究结果表明:随着地表植被逐渐恢复、生物多样性逐渐增加的林草间作地土壤酶活性与土壤养分含量都较高,喀斯特山区生态环境逐渐得到了改善。     

马铃薯/燕麦间作对马铃薯光合特性与产量的影响

在宁夏南部山区,通过田间小区试验,以单作马铃薯为对照,研究了4种马铃薯燕麦间作行数比[2∶2(P₂O₂)、2∶4(P₂O₄)、4∶2(P₄O₂)、4∶4(P₄O₄)]对马铃薯光合特性与产量的影响。结果表明,开花期,间作马铃薯的叶面积指数(LAI)、比叶重(SLW)显著下降,随着第1茬燕麦的收获,间作马铃薯能获得更多的光照和更广阔的生长空间,良好的通风透光条件使SLW有一定程度的回升;成熟期间作LAI高于单作。整个生育期P₄O₄处理的LAI和叶绿素总含量(Chla+Chlb)显著高于其他间作处理。在开花期,与单作相比,间作马铃薯叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)显著降低,胞间 CO₂浓度(C_i)显著提高;成熟期,光合指标的变化趋势与开花期相反。与单作相比,间作马铃薯由于增加了单株块茎重、单株商品薯重,减少了小薯个数,而使产量显著增加,P₄O₄产量最高。马铃薯/燕麦间作具有一定的间作优势,各间作处理经济产量土地当量比(LER)均大于1,其中P₄O₂的土地当量比最大,为1.22;其次为P₄O₄处理。在马铃薯/燕麦间作生产中适当增加马铃薯行数或减少燕麦行数有利于增加间作优势,在生产中宜采用马铃薯与燕麦间作行数比为4∶2、4∶4的间作模式。     

发酵助剂配方优化对小麦秸秆厌氧消化产甲烷的研究

试验旨在研究不同种类及不同复配方式的添加剂对小麦秸秆厌氧消化(anaerobic digestion,AD)的影响。研究了四氧化三铁纳米颗粒(Fe₃O₄ nanoparticles,NPS-Fe₃O₄)、三氧化二铁纳米颗粒(Fe₂O₃ nanoparticles,NPS-Fe₂O₃)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、氯化亚铁(FeCl₂)、血晶素(hemin)、皂苷(Ginsenoside Rg1,Rg1)七种外源添加剂在不同添加浓度及搭配方式对AD产甲烷的影响。结果表明：单独添加各发酵助剂均可显著提高AD的累计甲烷产量,混合添加后提升效果反而降低。其中单独添加100 mg/L Fe₂O₃的提升效果最好,累计甲烷产量达到207 mL/g,比空...     

喀斯特山区不同草地土壤结构及分形特征

以喀斯特区域不同草地生态恢复阶段为研究对象,采用时空互代法对喀斯特山区耕地、退耕还草地、草地、林草间作地的土壤颗粒、团聚体、微团聚体粒径分布及分形维数进行研究,并分析分形维数与土壤理化性质的相互关系。结果表明,在石漠化恢复过程中,粗粒径微团聚体、团聚体含量随生态的不断恢复而增加,细粒径含量降低,但土壤机械组成与之相反。0~10 cm土层土壤微团聚体平均重量直径(MWD)表现为林草间作地、草地>耕地>退耕还草地,退耕还草地显著低于其他草地类型,分别比林草间作地、草地、耕地低0.15、0.15和0.11 mm;团聚状况在10~20 cm下均表现为草地>林草间作地>耕地>退耕还草地,其中退耕还草地显著低于林草间作地和草地,分别低8.26%和13.18%;土壤结构特征表明退耕还草地结构最弱。生态恢复过程中,土壤微团聚体和团聚体的分形维数从大到小依次为退耕还草地>耕地>林草间作地>草地,土壤颗粒分形维数从大到小依次为草地>林草间作地>耕地>退耕还草地,表明喀斯特山区土壤结构随生态恢复而逐渐变好,土壤分形维数一定程度上能反映喀斯特石漠化区域生态恢复的过程与特征。同时喀斯特地区土壤分形维数与其理化性质存在较好的相关性,微团聚体及团聚体分形维数能够较好的表征土壤结构及抗蚀能力的强弱。在石漠化区域生态恢复与石漠化治理过程中,通过人工调控措施,缩短退耕还草阶段,加快草地等植被覆盖度的增加,能有效减少水土流失,改善该区生态环境。     

施氮对箭筈豌豆/燕麦间作系统叶性状和土壤矿质氮含量的影响

为探究不同间作比例和施氮量对箭筈豌豆/燕麦间作系统叶性状的影响,设置了4个种植模式(燕麦单播、箭筈豌豆∶燕麦1∶2间作、箭筈豌豆∶燕麦2∶1间作和箭筈豌豆单播,分别表示为A、VA₁₂、VA₂₁和V)和3个氮肥水平(0、50和100 kg/hm²,分别表示为N₀、N₅₀和N₁₀₀),测定了作物叶片性状和土壤矿质氮,并分析了相关性。结果表明：(1)随着施氮量的增加,燕麦叶面积、比叶面积和相对叶绿素含量逐渐升高,叶干物质含量逐渐降低;箭筈豌豆叶面积和相对叶绿素含量先升高后降低,而比叶面积和叶干物质含量在VA₂₁下N₅₀时分别出现最大值和最小值,为263.53 cm²/g和0.20 g/g;(2)间作下燕麦叶面积、相对叶绿素含量和比叶面积大于单播;箭筈豌豆叶面积和比叶面积仅在不施氮下间作大于单播;(3)除V外,N₁₀₀下土壤硝态氮含量最高,分别为96.13(A)、100.13(...     

青海湖农场退耕还林草后的土壤碳氮变化

对青海湖农场退耕还林草地以及耕地和天然草地的土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）含量及储量、无机氮（N_inorg）含量、土壤pH等基础理化指标进行了测定分析。结果表明：退耕（还林草）地与耕地和天然草地土壤均偏碱性;退耕地及天然草地土壤容重及N_inorg含量均低于耕地;退耕地和天然草地0~5 cm土层C/N显著高于耕地;退耕地和耕地0~5,5~10,10~20 cm土层的SOC和TN含量低于天然草地;退耕还林草9年后各土层SOC和TN含量与耕地相比差异不显著,说明青海湖区持续耕作60多年后,要恢复土壤肥力仍需较长时间;对于0~30 cm土层的SOC及TN储量,退耕地和天然草地与耕地无显著差异,而退耕地与天然草地之间差异显著（P<0.05）;耕地、退耕地以及天然草地0~20 cm土壤SOC含量分别占0~30 cm土层SOC储量的68.7%,72.9%和78.6%;0~20 cm土层TN含量分别占0~30 cm土层TN储量的68.7%,72.7%和78.2%;与天然草地相比,按耕地开垦60年计算,0~30 cm耕层内,C的损失率为0.11 t C·a^-1·hm^-2,N的损失率为0.015 t N·a^-1·hm^-2;土壤C和N含量与容重共同决定C和N储量的大小,因此土壤容重是影响土壤质量的重要因素之一。     

施磷水平对盐碱地柳枝稷碳氮磷生态化学计量特征的影响

为探究不同施磷水平对盐碱地柳枝稷叶片与土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比的影响,本研究以宁夏大学西大滩盐碱地综合改良利用核心试验站的两种生态型柳枝稷为研究对象,设不施磷(0)、施低磷P₂O₅ 30 kg·hm^-2(30)和施高磷P₂O₅90 kg·hm^-2(90)3个水平,分析比较了2019-2020年低地型品种Alamo和高地型品种Pathfinder柳枝稷叶片与土壤C,N,P含量及其生态化学计量变化规律。结果表明：连续2年施磷处理条件下,Alamo和Pathfinder品种柳枝稷叶片C,N,P生态化学计量特征差异显著。Pathfinder品种的C、N、P含量显著高于Alamo品种。就施磷水平而言,施高磷影响更为显著。连续2年施磷处理可以有效提高土壤有效磷含量和磷酸酶活性,降低土壤pH值和盐分含量。柳枝稷叶片与土壤化学计量特征之间存在较强的相关关系。因此,施磷处理有效改变了柳枝稷叶片和土壤C、N、P含量及化学计量比,为揭示盐碱地农业生...     

籽粒苋与烟草间作后还田对烟草钾吸收和土壤钾有效性的影响

为研究籽粒苋与烟草间作对烟草发育和钾吸收的影响,通过两年大田试验,分别设置了籽粒苋间作不翻压和45 d后翻压、籽粒苋2行、4行、6行种植的处理,分析了不同间作模式下烟草干物质累积量、钾含量和钾吸收量的差异及土壤速效钾含量和缓效钾含量的差异。结果表明,籽粒苋与烟草间作后不翻压还田,烟草根系干物质积累量显著增加,钾含量无显著变化,含钾量增加70%,茎和叶片的干物质积累量分别下降了11%和14%,钾含量下降了0.11个百分点和0.12个百分点,含钾量下降了26%和12%。籽粒苋与烟草间作后翻压还田后,各处理的烟草叶片的钾含量均增加;与对照相比,2行籽粒苋(A₂)处理和4行籽粒苋(A₃)处理提高了烟草根系、茎和上部叶、中部叶的干物质积累量和含钾量,6行籽粒苋(A₄)处理烟草、茎、上部叶、中部叶和下部叶、根系的干物质积累量和含钾量均降低;A₂处理的上部叶和中部叶的干物质积累量低于A₃处理,钾含量和含钾量高于A₃处理。间作籽粒苋处理相比烟草单作,烟草行的土壤速效钾含量提高,土壤缓效钾含量变化不大;籽粒苋翻压还田的处理土壤速效钾含量显著大于不翻压还田的处理;籽粒苋翻压还田后烟草行的土壤速效钾的增加量以A₄处理最大,翻压还田20和60 d后分别比对照高91%和35%,其次为A₃处理,翻压还田20和60 d后分别比对照高54%和23%。不同处理间籽粒苋钾的表观流向存在差异,A₂和A₃处理籽粒苋42%~52%钾被烟草吸收,A₄处理籽粒苋仅17%的钾被烟草吸收。综合得,烟草-籽粒苋间作可提高烟草叶片的钾含量和土壤速效钾含量,其中以距烟草行1 m处种植两行籽粒苋并于45~55 d时翻压还田的种植模式为较好。     

黄土丘陵区不同植被类型间土壤CO2释放与模型模拟及敏感性分析

【目的】探究黄土丘陵区3种典型植被(文冠果(Xanthocera ssorbifolium)林地、冰草(Agropyron cristatum)荒草地、沙棘(Hippophae rhamnoides)灌丛)覆盖下土壤CO₂排放规律及影响因素，比较不同植被类型覆盖土壤CO₂排放的差异，为该地区减少土壤CO₂排放选择合适的退耕还林还草植被提供依据。【方法】基于DNDC模型模拟，结合实际土壤CO₂排放通量及土壤影响因子，检验该模型对不同植被类型间土壤CO₂排放模拟的适宜性，并对其进行敏感性分析。【结果】黄土丘陵区3种典型植被覆盖土壤CO₂排放季节变化趋势均呈单峰曲线，与土壤表层(5 cm)温度、含水量变化趋势相似，并且该地区不同植被类型间土壤CO₂排放通量与土壤表层(5 cm)温度、含水量均呈极显著正相关关系(P<0.01)，说明土壤温度、含水量是影响CO₂排放的关键因素；文冠果林地土壤年均CO₂     

不同有机/无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响

氮沉降增加已成为全球变化的重要现象之一，已显著影响草地土壤氮素循环。以内蒙古额尔古纳草甸草原为研究对象，进行了6年不同形式氮添加试验，设置无机氮和有机氮比例分别为：10∶0 （N₁），7∶3 （N₂），5∶5 （N₃），3∶7 （N₄），0∶10 （N₅）和对照处理0∶0 （CK）。通过土壤有机质物理分组及室内矿化培养的方法，从氮素形态、氮素组分及氮素潜在矿化三方面研究不同比例有机、无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响。结果表明，土壤全氮含量未受氮素添加形式的影响；氮添加显著提高了0~20 cm土层矿质氮含量，尤其是土壤硝态氮，其中N₄（无机氮∶有机氮=3∶7）混合氮肥处理下硝态氮含量增幅最大，较对照处理增加1332%。不同形式氮添加没有影响氮素在土壤颗粒态有机氮（轻组）及矿物结合态有机氮（重组）中的占比；N₁（无机氮∶有机氮=10∶0）处理显著提高了0~10 cm土层颗粒态有机氮（轻组）及0~20 cm土层矿物结合态有机氮（重组）中的氮素相对含量，较对照分别增加了91%和44%。氮添加增加了10~20 cm次表层土壤硝化速率的同时降低了氨化速率，但土壤净氮矿化速率不受氮添加形式的影响。因此，有机/无机氮添加比例变化对草原土壤氮素形态和周转的影响也更加复杂。     

内生真菌对盐胁迫下紫花针茅种子萌发和幼苗生长的研究

紫花针茅是青海湖流域盐渍化危害严重的高寒草地优势禾草之一，天然草地中紫花针茅保持较高的内生真菌侵染率，内生真菌侵染能提高禾草耐盐能力，然而有关盐胁迫下，内生真菌提高紫花针茅种子萌发和幼苗生长的研究鲜有报道。以带菌（E+）和不带菌（E-）的紫花针茅种子为研究对象，研究不同浓度的单盐（NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaHCO₃）和复合盐（NaCl+Na₂CO₃）胁迫对E+和E-种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：随盐浓度增加，紫花针茅种子发芽率、发芽势和发芽指数不断降低，而内生真菌的存在抑制了其下降趋势；幼苗和胚根生长抑制强度随盐浓度增加，且种子萌发相对盐害率也持续增加。Na₂CO₃和Na₂SO₄对紫花针茅种子萌发和幼苗生长产生的盐害较强。由此可见，内生真菌侵染是紫花针茅适应青海湖流域盐渍化土壤且成为高寒草原优势禾草的原因之一，这将为利用内生真菌-紫花针茅共生体进行盐碱地改良和耐盐禾草种质创新奠定了理论基础。     

调亏灌溉对高寒荒漠区人工混播草地土壤环境与牧草生长的影响

针对中国高寒荒漠草原区牧草种植模式单一、产量水平低下的草业畜牧业生产现状，探究更为有效的灌水模式以提高牧草产量，以实现区域水土资源高效利用。以燕麦和箭筈豌豆混播草地为研究对象，采用大田试验对比分析了7种调亏灌溉模式（拔节期轻度亏水BW₁：65%~75%，拔节期中度亏水BW₂：55%~65%，拔节期重度亏水BW₃：45%~55%，开花期轻度亏水KW₁：65%~75%，开花期中度亏水KW₂：55%~65%，开花期重度亏水KW₃：45%~55%，以全生育期充分灌水QW₀：75%~85%为对照）对混播草地土壤水分、土壤温度和土壤养分及牧草株高、茎叶比、产量和水氮利用效率的影响。结果表明：1）平均土壤贮水量随灌水亏缺程度的提高呈降低趋势，同一亏缺度条件下，拔节期亏水与开花期亏水间无显著差异。2）水分亏缺处理的平均土壤温度显著高于充分灌水处理，且水分亏缺度一定时，拔节期亏水处理的平均土壤温度显著高于开花期亏水处理。3）收获后各处理的土壤养分含量较播种前呈降低趋势。与充分灌水相比，开花期轻度亏水可显著提高土壤速效氮含量，而中度或重度水分亏缺不利于牧草对土壤速效磷和钾的吸收。4）同一灌水模式下，燕麦株高、茎叶比和产量均显著高于箭筈豌豆。7种灌水模式的草地耗水量为386.1~502.6 mm，与处理QW₀相比，处理KW₂的灌水量减少20.6%，牧草总产量无显著差异，可获得较高的水分利用效率（31.5 kg·hm^-2·mm^-1）、灌水利用效率（81.0 kg·hm^-2·mm^-1）、氮素吸收效率（0.99 kg·kg^-1）和氮肥偏生产力（191.1 kg·kg^-1），是高寒荒漠区燕麦与箭筈豌豆混播人工草地节水、增产和高效的水分管理模式。     

宁夏典型天然草地土壤有机碳及其活性组分变化特征

为探寻宁夏典型温性天然草地土壤有机碳及活性组分变异及储量特征，以宁夏4种典型的天然草地（温性草甸草原、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠草原）为研究对象，采用野外调查和室内分析相结合的方法，对宁夏全区49个固定监测点，土壤有机碳及其活性有机碳组分（易氧化有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳）进行采样和室内分析。结果表明：1）宁夏草甸草原、温性草原、草原化荒漠和荒漠草原4种天然草地，0~40 cm土层深度土壤有机碳含量分别为34.23、12.84、5.76和3.82 g·kg^-1；单位面积土壤有机碳储量分别为：13.43、5.75、2.58和2.29 kg·m^-2，且均表现为：草甸草原>温性草原>草原化荒漠>荒漠草原。2）4种典型天然草地土样易氧化有机碳含量为0.75~7.43 g·kg^-1，土壤微生物生物量碳含量为102.52~554.77 mg·kg^-1，土壤水溶性有机碳含量为69.66~89.61 mg·kg^-1，均表现为：草甸草原>温性草原>草原化荒漠>荒漠草原。4种草地类型土壤易氧化有机碳储量分别为2.56、1.44、0.62和0.48 kg·m^-2；土壤微生物生物量碳储量分别为：218.31、170.50、81.99和68.26 g·m^-2，均为草甸草原显著高于其他3种草地类型（P<0.05）；水溶性有机碳储量分别为34.36、35.21、37.22和43.14 g·m^-2，表现为荒漠草原显著大于其他3种草地类型（P<0.05）。3）4种典型天然草地易氧化有机碳分配比为18.42%~29.72%，温性草原最高；微生物生物量碳分配比为1.54%~3.83%，草甸草原最低；水溶性有机碳分配比为0.23%~2.01%，表现为：荒漠草原>草原化荒漠>温性草原>草甸草原，且均存在显著性差异（P<0.05）。4）土壤有机碳储量与土壤易氧化有机碳储量、微生物生物量碳储量、全氮、全磷和全钾含量呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）正相关关系；与土壤水溶性有机碳储量、土壤容重及pH值呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）的负相关关系。因此可见，宁夏荒漠草原土壤有机碳稳定性最差，温性草原土壤有机碳活性大，土壤有机碳碳库的生物可利用性最高，宁夏温性天然草地土壤有机碳储量大，不应被低估。     

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。     

机播深度、播种量和施肥量对苦荞倒伏及产量的影响

为探明小型机械在丘陵山区播种苦荞的农机农技配套技术，以酉荞5号（中抗倒伏苦荞品种）为试验材料，于2016和2017年秋季，利用播种深度2（A₁）、3（A₂）和4 cm（A₃），播种量16.8（B₁）、33.6（B₂）和50.4 kg·hm^-2（B₃），施肥量150（C₁）、300（C₂）和450 kg·hm^-2（C₃）三因素三水平设计L₉3⁴正交试验，研究9个处理水平对苦荞倒伏和产量的影响。结果表明：对苦荞倒伏影响表现为播种深度>播种量>施肥量，随播种深度的增加，倒伏时期后移，3 cm播种深度苦荞倒伏级别和倒伏率最小；随播种量、施肥量的增加倒伏级别和倒伏率都增大。茎秆基部第二节间长度、茎粗、鲜重和抗折力从盛花期到成熟期逐渐增加，对茎秆基部第二节间茎粗、鲜重和抗折力的影响表现为播种量>播种深度>施肥量，随播种量的增加，第二节间茎粗、鲜重和抗折力逐渐减小，第二节间长度先减后增；播深对茎秆第二节间长度影响大于播量和施肥量，随播深的增加，第二节间茎粗、鲜重和抗折力先增后减，第二节间长度先减后增；随施肥量的增加，第二节间长度、直径、鲜重和抗折力逐渐增加。从盛花期到成熟期茎秆基部第二节间4-香豆酸辅酶A连接酶（4-coumarate：CoA ligase， 4CL）、苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase，PAL）、肉桂醇脱氢酶（cinnamyl alcohol dehydrogenase，CAD）活性先升后降，木质素含量逐渐增加，对木质素含量、4CL、PAL、CAD酶活性的影响表现为播种量>播种深度>施肥量。对产量、单株粒数和总株数的影响表现为播种量>播种深度>施肥量，对千粒重的影响表现为播种量>施肥量>播种深度。随播种量的增加，总株数增加，单株粒数和千粒重减少，产量先增后减；随播种深度的增加，产量、单株粒数和总株数先升后降，千粒重先减后增；随施肥量的增加，总株数和产量差异不显著，单株粒数和千粒重显著增加。本试验条件下，丘陵山区苦荞小型机械播种A₂B₂C₃处理（3 cm播种深度、33.6 kg·hm^-2播种量和450 kg·hm^-2施肥量）最佳。     

氮添加对内蒙古不同草原生物量及土壤碳氮变化特征的影响

以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象, 设置7种氮添加梯度, 分别为CK（0 g N·m^-2·a^-1）、N₁（5 g N·m^-2·a^-1）、N₂（10 g N·m^-2·a^-1）、N₃（15 g N·m^-2·a^-1）、N₄（20 g N·m^-2·a^-1）、N₅（25 g N·m^-2·a^-1）、N₆（30 g N·m^-2·a^-1）,应用单因素方差分析（One-way ANOVA）方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明：1）氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响（P>0.05）,但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量（P<0.05）,且本研究初步判断在N₃添加时接近饱和阈值, 整体上氮添加使内蒙古草原总生物量平均增加了29.66%,较干旱的荒漠草原对氮添加的响应较为明显。施氮肥使草甸草原的根冠比显著降低（P<0.05）,典型草原根冠比在N₃处理下显著增加（P<0.05）,但对荒漠草原影响不显著（P>0.05）。2）选择不同土层（0~10 cm、10~30 cm）分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响, 结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响（P>0.05）,对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响（P<0.05）,且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3）施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关（P<0.01）,地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关（P<0.01）。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。     

干旱胁迫对燕麦幼苗叶片光合特性及活性氧清除系统的影响

为探究燕麦幼苗遭受干旱胁迫后叶片光合特性及活性氧清除系统的响应机制，本试验选用青海本地推广品种‘青燕1号’为研究对象，以PEG-6000模拟干旱胁迫环境，在不同干旱浓度（CK、P₁₀和P₂₀）和不同干旱持续时间（4、7、10 d）处理下，研究燕麦幼苗干旱胁迫后对光合作用参数、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量及酶类抗氧化剂和非酶抗氧化剂含量的影响，为青藏高原地区抗旱燕麦品种评价提供理论依据。研究表明：1）随着胁迫程度增加叶绿素含量（Chl）显著下降，超氧阴离子（O₂^-）、过氧化氢（H₂O₂）含量明显增加，净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、最大光化学效率（F_v/F_m）和实际光化学效率（Φ_psⅡ）明显下降，而初始荧光（F_o）和非光化学淬灭（NPQ）显著增加。干旱胁迫能引起植株短时间内水分利用效率增加，但气孔关闭及光反应中心遭到破坏是光合性能减弱的主要原因。2）随胁迫浓度与胁迫时间增加酶类抗氧化剂超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）先升高后降低，谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）持续增加，而非酶类抗氧化剂在干旱胁迫下均显著高于对照。轻度胁迫下，‘青燕1号’燕麦主要通过酶类抗氧化剂清除活性氧毒害物质，而在重度胁迫下主要以非酶类抗氧化剂清除系统为主。     

荒漠草原石生针茅光合特性对渐进式土壤干旱过程的响应及敏感性分析

陆地生态系统碳收支对极端气候变化十分敏感。为探究石生针茅荒漠草原碳收支对土壤极端干旱过程的响应机制，本研究以荒漠草原石生针茅为试验材料，采用遮雨棚人工控水方法模拟土壤的极端干旱过程，测定多项石生针茅碳交换特征参数，分析其变化特征并对比不同参数对干旱的敏感性差异。结果表明：水分利用效率（WUE）与土壤含水量（SWC）呈显著的指数关系，气孔导度（G_s）、最大羧化速率（V_cmax）和磷酸丙糖利用率（TPU）与SWC呈显著的线性关系，其余特征参数与SWC均呈显著的二次曲线关系，且在干旱胁迫下叶片尺度的特征参数最先出现下降响应；饱和光强下叶片净光合速率（A_sat）、蒸腾速率（E）、最大电子传递速率（J_max）、PSⅡ的有效光化学量子产量（F_v′/F_m′）、PSⅡ的实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和生态系统净碳交换（NEE）均存在水分阈值；在干旱过程中，G_s、WUE、V_cmax、TPU、生态系统呼吸速率（R_e）和生态系统总初级生产力（GEP）最先开始下降，E、NEE和J_max的整体变化速率较快；导致石生针茅叶片光合速率下降的主要原因由气孔限制转为非气孔限制时的SWC为14.73%，而石生针茅生态系统由碳汇转变为碳源的SWC为7.85%。可见，石生针茅生态系统的碳交换与土壤含水量密切相关，且土壤极端干旱显著降低了其碳吸收。     

不同播期夏播小豆产量性能动态指标与光温水效应

为探讨光、温、水等气象因子对夏播小豆产量的影响，达到合理利用气象资源、进一步挖掘小豆增产潜力的目的，以中晚熟小豆品种花小豆（V₁）和中早熟品系德红5261（V₂）为材料，设T₁（6月17日）、T₂（6月22日）、T₃（6月27日）、T₄（7月2日）和T₅（7月7日）5个播期，形成不同的光、温、水生长环境，对夏播小豆产量性能指标和光、温、水因子效应及气象因子资源量在小豆生育前期与后期的比值（分配率）进行测定和分析。结果表明，小豆产量、单株荚数和单株粒重随播期推迟先增加后逐渐降低，各播期的大小依次为：T₂>T₁>T₃>T₄>T₅，品种间产量差异极显著，V₂>V₁，每荚粒数和百粒重受播期影响较小；随着播期的推迟，小豆的生育天数、平均叶面积指数、总光合势逐渐减小，但收获指数相应增加。光、温、水因子对产量性能指标有明显的正负调节效应，V₁生育前期有效积温与产量、平均叶面积指数、生育天数、总光合势和平均作物生长率呈极显著正相关，与收获指数和平均净同化率呈极显著负相关；生育前期降水量与单位面积荚数呈极显著正相关；生育前期日照时数与平均叶面积指数、总光合势和平均作物生长率呈极显著正相关，与平均净同化率呈极显著负相关；生育后期有效积温与平均作物生长率呈显著正相关；生育后期日照时数与总光合势呈显著正相关。V₂生育前期有效积温与产量、单位面积荚数、平均叶面积指数、总光合势和平均作物生长率呈极显著正相关，与收获指数呈极显著负相关；生育前期降水量与平均叶面积指数和平均作物生长率呈显著负相关；生育前期日照时数与生育天数和总光合势呈极显著正相关，与产量呈显著正相关，与收获指数和每荚粒数呈极显著负相关；生育后期有效积温与平均叶面积指数、生育天数和总光合势呈极显著正相关，与收获指数、每荚粒数和百粒重呈极显著负相关；生育后期降水量与平均作物生长率呈极显著正相关。对气象因子资源量分配与小豆产量进行回归分析，得出不同小豆品种获得最高产量的最佳光、温、水资源量在生育前、后期的比值（分配率）及其组合，V₁为：生育天数1.86、有效积温2.27、降水量49.73、日照时数1.45；V₂为：生育天数1.45、有效积温1.49、降水量1.57、日照时数0.98。在德州地区，夏播小豆选用中早熟品系V₂在6月20日前后播种，生育期内光、温、水资源量的分配率及其组合最佳，可获得较高的产量。