人工调控对禾草混播草地群落特征的影响

在三江源区的"黑土滩"退化草地上,以当地野生驯化牧草,垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb)、青海草地早熟禾(Poa pratensis L. cv. Qinghai)、青海中华羊茅(Festuca sinensis Keng cv. Qinghai)、青海冷地早熟禾(Poa crymophila Keng cv. Qinghai)、碱茅(Puccinellia distans(L.) Prarl)和西北羊茅(Festuca kryloviana Reverd.)为种源,设人工调控和对照2组处理,每组处理6个混播组合,探索不同草种组合和调控措施下人工群落的生产力与稳定性.2006-2008年试验表明:人工调控各组合群落的高度、盖度和植物量均显著高于对照,组合群落中禾草植物量第2、3年分别比相应对照组合高1倍和2倍以上,群落结构和稳定性显著高于对照;不同品种搭配下,混播组合群落的高度、盖度和植物量高于垂穗披碱草单播群落,第3年的群落植物量和禾草植物量比例均高于单播群落,随着组合草种增加,混播群落对环境条件的适应性增强,群落中禾草与杂类草的竞争力显著增强,群落稳定性提高;综合比较,初步确定以垂穗披碱草+青海草地早熟禾+青海中华羊茅+青海冷地早熟禾+碱茅+西北羊茅和垂穗披碱草+青海草地早熟禾+青海中华羊茅+青海冷地早熟禾为三江源区"黑土滩"退化草地建植混播人工草地的合理组合.同时,合理的草地管理有利于提高人工草地的生产力,延长草地利用年限.     

青海湖地区严重退化草地人工群落组分配置技术初探

为了最大限度提高人工草地的地上生物量,并延长草地的使用寿命,试验采用6种多年生禾本科牧草的20种不同处理进行了人工草地群落优化配置研究。结果表明:建植第2年,无论是从越冬率、盖度还是地上生物量来看,两组分混播的垂穗披碱草+星星草,三组分混播的垂穗披碱草+星星草+草地早熟禾和垂穗披碱草+星星草+冷地早熟禾,以及四组分混播的垂穗披碱草+星星草+草地早熟禾+冷地早熟禾都能较好地适应青海湖严重退化的环境。说明不同高、矮禾草的合理配置可有效地优化人工植被的群落结构,遏制单一种建植的快速退化现象,几种多年生禾本科牧草的合理混播配置可能是严重退化草地进行人工建植恢复的关键技术,是一项快速稳定恢复严重退化草地植被的重要措施。     

免耕补播对冀西北坝上地区草原植被群落特征的影响

为探究免耕补播对冀西北坝上地区草原植被群落特征的影响,本试验在国家牧草产业技术体系张家口综合试验站以中度退化草地为对象,设置补播紫花苜蓿（Medicago sativa）+冰草（Agropyron cristatum）+施肥（MAF）、紫花苜蓿+冰草（MA）、紫花苜蓿单播（M）、紫花苜蓿+披碱草（Elymus nutans）+施肥（MEF）、紫花苜蓿+披碱草（ME）、披碱草单播（E）、冰草单播（A）、不补播（CK）8个处理。测定其地上生物量、植被盖度、群落多样性等指标,结果表明,紫花苜蓿+冰草+施肥处理使地上生物量与盖度显著提高（P<0.05）;该处理下提高了禾本科植物在群落中的重要值（P<0.05）,丰富度指数、多样性指数显著增加（P<0.05）。因此,紫花苜蓿+冰草+施肥处理的补播效果最好。     

免耕补播对北方退化草地生产力及营养品质的影响

免耕补播是恢复退化草地生产力的重要措施之一,为探究在北方退化草地上补播豆科和禾本科牧草对草地生产力和营养品质的影响,本试验在四川若尔盖、甘肃夏河、青海祁连、陕西榆林设置不补播（CK）、补播紫花苜蓿（Medicago sativa L）与无芒雀麦（Bromus inermis Leyss）或垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb）（ZW）,以及黄花苜蓿（Medicago falcata L）与无芒雀麦或垂穗披碱草（HW）3个处理。试验结果表明补播豆科与禾本科牧草后豆科与禾本科优良牧草比例与地上总生物量显著增加（P<0.05）;牧草粗蛋白含量也显著提升（P<0.05）,在甘肃夏河、青海祁连、陕西榆林试点HW处理下粗蛋白含量较ZW处理高;两种补播处理后牧草的相对饲喂价值与未补播处理相比也显著增加（P<0.05）。结果表明在四个试验点补播豆科与禾本科牧草均改善了草地植被群落的组成与生产力以及营养品质。     

垂穗披碱草与紫花苜蓿不同时期交叉混播效果研究

为探讨不同播期下垂穗披碱草（Elymus nutans）与紫花苜蓿（Medicago sativa）交叉混播效果及该种植模式对垂穗披碱草生长的影响,本研究以垂穗披碱草与紫花苜蓿为材料在国家牧草体系张家口试验站开展试验研究。试验先机播垂穗披碱草,同时在其播种行人工开沟交叉播种紫花苜蓿,设15 d为1个紫花苜蓿播期,共4个播期处理,在垂穗披碱草抽穗期测定植物盖度、产量及品质。结果表明：垂穗披碱草播种后15 d混播紫花苜蓿及与紫花苜蓿同期交叉混播会影响垂穗披碱草的生长,但这两播期处理在草地建植当年可以显著提高植被盖度、产量和品质;垂穗披碱草播种30 d后与紫花苜蓿交叉混播,混播组合中垂穗披碱草占优势且牧草总产量及饲草品质下降。建议在张家口坝上地区建立人工草地时,先播种垂穗披碱草,30天内补播紫花苜蓿效果较好。     

张家口坝上地区豆-禾牧草混播效果研究

为研究张家口坝上地区豆禾牧草混播草地的建植效果,本试验以紫花苜蓿（Medicago sativa）与无芒雀麦（Bromus inermis）、垂穗披碱草（Elymus nutans）为研究对象,于2019年5月25日在国家牧草体系张家口综合试验站开展同行混播试验。试验设紫花苜蓿+无芒雀麦（MW）、紫花苜蓿+垂穗披碱草（MP）、紫花苜蓿+无芒雀麦+垂穗披碱草（MWP）3种混播组合,豆禾比为3：7,4：6,5：5,6：4,7：3共5个混播比例,在紫花苜蓿初花期对建植当年人工草地生物量、牧草品质进行研究。结果表明：MWP组合在豆禾比4：6处理下产量较高,在豆禾比7：3处理下品质较好;MP组合在豆禾比3：7,5：5处理下能提高牧草的产量及品质;综合混播牧草品质与产量分析,MW为较理想的混播组合,以豆禾比为3：7处理表现最佳。综上所述,在张家口坝上地区建立人工草地时,建议采用紫花苜蓿与无芒雀麦3：7的混播处理。     

祁连山高寒草甸4种植物荧光特性的季节变化

高寒草甸围栏草地上选取矮嵩草(Kobresia humilis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、扁蓿豆(Melissitus rutenica)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)4种优势植物,用Mini-IMAGING-PAM测量叶片叶绿素荧光参数的季节变化。结果显示:(1)8月干旱,植物的光合能力受到严重影响,Fv/Fm、qP、ETR值都显著降低,所以8月是当地草地的敏感期;(2)矮嵩草、垂穗披碱草、黄花棘豆在生长后期的光合能力不如生长前期,而扁蓿豆在生长后期要高于前期,而且抗旱能力要高于其他3种植物;(3)垂穗披碱草、黄花棘豆、扁蓿豆在生长后期的光保护能力高于前期,矮嵩草在生长前期高于后期。     

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 hm²,同时在围栏内选择20 hm²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(P<0.01)。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。     

天祝高寒退化草地补播恢复治理

为了探究补播对高寒退化草地物种丰富度和生产力的影响,于2007―2009年在甘肃天祝县开展了利用不同禾草混播改良治理退化草地的试验。结果表明,补播当年物种丰富度增加,补播第2年后物种丰富度整体下降。补播明显提高了草群高度、植被盖度和地上生物量,且禾草类生物量一直都占据主要部分,草地的经济价值得以提高。综合补播后退化草地的草群高度、盖度、物种丰富度以及各经济类群的生物量和总生物量进行评价,垂穗披碱草(Elymus nutans)+无芒雀麦(Bromus inermis)+中华羊茅(Festuca sinensis)组合补播治理天祝县高寒草地的效果最佳,可以作为高寒退化草地恢复治理措施推广应用。     

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。     

施肥梯度对甘南高寒草甸植被特征的影响

通过小区控制施肥实验,研究了施肥梯度对青藏高原东缘高寒草甸植被特征的影响.结果表明,1) 施肥使线叶嵩草、波伐早熟禾、垂穗鹅观草等禾草的高度显著增加,异针茅、瑞玲草等非禾草类的高度减少.2) 随着施肥梯度的增大,群落的总密度逐渐下降, 禾草密度在不同施肥梯度下有时增加,有时减少,无一般性规律;而非禾草物种密度一般是减少的.3) 随施肥梯度的增加,地上生物量明显提高,多样性指数逐渐下降.施肥对群落密度、地上生物量和多样性的作用都要在2年以后才表现出明显的规律.     

基于高寒草地放牧系统次级生产力的优化放牧强度研究

依据小嵩草（Kobresia parva）高寒草甸和垂穗披碱草（Elymus nutans）/星星草（Puccinellia tenuflora）高寒混播人工草地牦牛放牧系统、紫花针茅（Stipa purpurea）高寒草原藏系绵羊放牧系统中草地次级生产力（家畜增重）的试验数据,构建了放牧家畜个体增重与放牧强度之间的模型：Y=a-bX（b>0）,以此为基础确定了单位面积草地次级生产力（家畜增重）与放牧强度之间的数学模型：Y=aX-bX²（b>0）;计算出各放牧系统最大生产力放牧强度：高寒草甸冷季和暖季草场分别是1.68头·hm^-2和2.52头·hm^-2,高寒人工草地牧草生长季为7.23头·hm^-2,高寒草原冷季、暖季和全年连续放牧草场分别是4.33,6.45,2.36只·hm^-2。     

东祁连山高寒人工草地土壤种子库大小及物种构成

通过野外调查和种子萌发试验,研究了东祁连山高寒地区常见的垂穗披碱草(Elymus nutans)和燕麦(Avena sativa)人工草地群落土壤种子库大小及物种构成,并与相邻天然草地进行比较,旨在为东祁连山人工草地植被恢复提供支持信息。结果表明:垂穗披碱草草地、燕麦草地和天然草地的土壤种子库种子密度平均数分别为22611.45±4725.88,4210.88±1913.44和2937.01±2471.60 个·m^-2。垂穗披碱草草地种子库萌发的幼苗中共发现4种植物,分别是高山紫菀(Aster alpinus)、迷果芹(Sphallerocarpus gracilis)、甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)和萼果香薷(Elsholpzia bensa var. calycocarpa);燕麦草地种子库萌发的幼苗中共发现6种植物,分别是独行菜(Lepidium apetalum)、旱雀麦(Bromus tectorum)、微孔草(Microula sikkimensis)、迷果芹、蓝翠雀花(Delphinium caeruleum)和萼果香薷;天然草地种子库萌发的幼苗中共发现6种植物,分别是异针茅(Stipa aliena)、二裂委陵菜(Potentilla bifurca)、高原毛茛(Ranunculus tanguticus)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)、独行菜和蓝翠雀花。垂穗披碱草草地和燕麦草地土壤种子库可萌发的幼苗多为一年生植物;垂穗披碱草草地与燕麦草地和天然草地之间可萌发土壤种子库数量差异较大,后二者之间差异较小;天然草地与燕麦草地物种构成差异较小,与垂穗披碱草草地物种构成差异较大。     

不同牧草混播对退化高寒草甸土壤养分及生物量的影响

适宜的牧草混播对于改善退化高寒草甸及高寒地区畜牧业现状具有重要的现实意义,但不同牧草混播条件下退化高寒草甸土壤养分及生物量变化特征尚不明确。为此,本研究以垂穗披碱草（Elymus nutans）、早熟禾（Poa pratensis）、呼伦贝尔苜蓿（Medicago falcata）为试验草种,在三江源区重度退化高寒草甸开展为期3年的混播试验,探讨不同牧草混播对退化高寒草甸土壤养分及生物量的影响。结果表明：不同牧草混播条件下,草甸土壤有机碳含量与全氮及不同形态氮素含量呈显著正相关（P<0.05）;草甸土壤养分含量发生显著变化（P<0.05）,EM（垂穗披碱草+呼伦贝尔苜蓿）混播的土壤养分状况最佳;草甸地上、地下生物量显著增加（P<0.05）,EM混播的效果最为显著（P<0.05）。综上,在重度退化高寒草甸恢复过程中,如采取人工草地建植手段,建议选择EM混播。     

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。     

青海湖北岸山地干草原植物群落多样性分析

通过对青海湖北岸山地干草原群落特征及物种多样性的分析,结果表明:可将青海湖北岸芨芨草Achnatherum splendens草地、弃耕地、山坡草地和零星分布芨芨草的草地划分为4种群落类型:芨芨草+早熟禾Poasp.群落、早熟禾+垂穗披碱草Elymusnutans群落、艹洽草Koeleria cristatum+西北针茅Stipakrylovii群落和西北针茅+垂穗披碱草群落。植物多样性指数变化为:Shannon-Weiner指数和Simpson指数变化的大小顺序是滩地山坡草地弃耕地芨芨草草地,Pielou均匀度指数变化的大小顺序为山坡草地弃耕地滩地芨芨草草地,丰富度指数大小顺序为滩地弃耕地山坡草地芨芨草草地。生境条件的差异导致了物种多样性的形成。     

高寒草甸优势种功能多样性对增温和模拟放牧的响应

为探究全球变化背景下高寒草甸优势牧草的功能性状与生态系统功能的关系及变化,本研究以高寒草甸的3种优势种矮嵩草（Kobresia humilis）、冷地早熟禾（Poa crymophila）和垂穗披碱草（Elymus nutans）为试验材料,采用国际通用的开顶式生长小室（Open top chambers,OTC）的增温方法模拟全球变暖,测定增温后优势种的功能多样性指标以及群落的生产力和稳定性。结果表明：中度增温对高寒草甸群落功能丰富度和功能离散度有积极影响,但降低了功能均匀度,而轻牧只提高了功能离散度;增温和放牧均会降低高寒草甸群落稳定性和地上生产力。高寒草甸的群落稳定性与地上生产力没有显著关系;优势种的功能多样性并不影响群落稳定性,但是与群落地上生物量是负相关关系,增温没有改变这种影响方式,轻度放牧会调控优势种的功能多样性以提高地上生产力。在未来持续气候变化的背景下,适度放牧是一种保持草地可持续发展的良好管理方式。     

青海省海北地区高寒草甸群落特征和生物量对短期休牧的响应

为揭示高寒草甸植被群落特征和生物量对短期休牧的响应,为高寒草甸合理利用提供依据,于2017年9月上旬采用样方法对青海省海北州门源县的连续放牧、生长季休牧和禁牧1年的高寒草甸样地进行调查、取样和分析,研究了短期休牧对高寒草甸植被群落结构和地上/地下生物量的影响。结果表明:1)生长季休牧和禁牧1年较连续放牧极显著提高了高寒草甸的群落高度、群落盖度和样方物种丰富度(P<0.01),极显著提高了异针茅、矮嵩草、异叶米口袋和青海苜蓿等代表性牧草高度(P<0.01);2)生长季休牧和禁牧1年较连续放牧极显著提高了枯落物量和半腐殖质量(P<0.01),极显著提高了禾本科、豆科和阔叶类植物生物量(P<0.01),极显著提高了总地上生物量和优质牧草产量(P<0.01);3)生长季休牧和禁牧1年较连续放牧极显著提高了表层地下生物量(0~10 cm)和总地下生物量(0~30 cm)(P<0.01)。对于青海海北地区的未退化高寒草甸,可以采用短期休牧技术优化其群落结构,提高生物量和优质牧草产量,促进天然草地资源合理利用。     

两种放牧模式下高寒草甸群落植被构成及稳定性特征

适宜放牧管理模式,利于草地健康、生产力维持及草地稳定性提高。本研究通过对青藏高原东北缘高寒草甸冷季放牧(CSG)和四季放牧(WCSG)模式下,草地植物种重要值、群落特征、功能群生物量构成、群落物种Raunkiaer频度系数、草地演替度及土壤养分进行定量分析,明晰两种放牧模式下草地植被构成变化和稳定性特征,确定适宜草地管理模式。结果表明:1)CSG和WCSG草地植被优势种分别为冷地早熟禾与矮嵩草和垂穗披碱草,地上生物量构成分别以禾草(86.5%)和莎草(59.1%)为主;2)草层高度、盖度和总地上生物量均为CSG草地极显著高于WCSG草地(P<0.001或P<0.01),且前者分别为后者的6.5、1.1和3.0倍;群落植物物种数为CSG草地显著低于WCSG草地(P<0.05),后者是前者的1.3倍;3)CSG草地中地面芽植物的比例极显著高于WCSG草地(P<0.001),前者为后者的1.4倍;但前者地下芽植物和一年生植物的比例均显著低于后者(P<0.01或P<0.05),且前者分别为后者的18.2%和6.8%;4)CSG管理模式利于草地土壤有机碳(C)和全氮(N)维持;5)CSG草地植物物种Raunkiaer频度呈典型反“J”型,群落趋于相对成熟且稳定阶段。研究认为,CSG管理模式促进高寒草甸由莎草/杂类草群落向禾草/杂类草群落演替,提高草地稳定性。     

AM真菌对高寒草地2种禾本科牧草的接种效果研究

为探究丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对高寒草地多年生禾本科牧草的接种效应,本研究测定了根内球囊霉(Glomus intraradices,GI)和摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)2种AM真菌在室内和大田环境下对‘川草2号’老芒麦(Elymus sibiricus'Chuancao No.2’)和‘阿坝’垂穗披碱草(Elymus nutans'Aba’)生长的影响。结果表明：接种GM能显著增加‘阿坝’垂穗披碱草的地上生物量和‘川草2号’老芒麦的地下生物量(P < 0.05)。然而,在大田中接种GI和GM 3个月后,2种多年生禾本科牧草的叶片数和节数等与不接种AM真菌的对照(CK)相比无显著差异,但菌根侵染率显著高于CK。施有机肥显著提高GI和GM对2种多年生禾本科牧草的菌根侵染率。综上所述,接种AM真菌可能会促进高寒草地多年生禾本科牧草的生长,但短期内促生效果不显著。