补播时间和补播草种对退化草甸草原植物群落的影响

气候变化和不合理的利用导致草原退化，探究补播时间及补播草种对植物群落的影响，可为提高草地产量和品质提供理论依据。本试验设置3个补播时间(夏播、秋播、春播)和5种补播材料(扁蓿豆(Medicago varia)、黄花苜蓿(Medicago falcata L.)、杂花苜蓿(Melissilus ruthenicus L.)、‘中科1号’羊草(Leymus chinensis ‘Zhongke No.1’)、野生羊草(Leymus Chinensis (Trin.) Tzvel)，对生物量、多样性指数及温度和降水量进行3年连续监测。结果表明：生长季积温和降水量是影响植物群落的关键因素，降水量与禾本科比例呈显著正相关关系，与其他科比例呈显著负相关关系；随年份增加地上生物量显著增加，而物种丰富度显著降低(P<0.05)；春播羊草提高10%~15%禾本科比例，降低5%~10%其他科比例。综合群落生物量和多样性，在呼伦贝尔干旱年份适宜春季补播羊草，有助于提高禾本科优势牧草比例，提高草地品质，对草地生产力无显著影响。     

接种AMF替代磷肥促进退化草地黄花苜蓿的补播建植

退化草地土壤肥力和有益微生物的降低是补播植物建植的主要限制因子。为探究植物共生菌与施肥对补播豆科的退化草地群落结构和生产力的影响,本研究选取黄花苜蓿(Medicago falcate)、羊草(Leymus chinensis)和冷蒿(Artemisia frigida)进行盆栽试验。结果表明：(1)与不接种相比,接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)使黄花苜蓿的地上生物量显著提高259.54%;不接种加施磷肥比不施肥下黄花苜蓿地上生物量显著提高465.93%,而双接种加施磷肥比不施肥下黄花苜蓿的地上生物量仅显著提高46.58%;(2)与不接种相比,接种AMF使羊草的地上生物量显著降低60.66%;不接种加施磷肥比不施肥时羊草地上生物量显著提高34.49%;(3)不接种加施磷肥比不施肥下冷蒿地上生物量显著提高149.32%;接种AMF时,冷蒿地上生物量在氮磷同施处理下较其它施肥处理平均显著提高129.39%。因此,在退化草地中补播黄花苜蓿时,为减少肥料用量及节约成本,可通过接种AMF替代施用磷肥。     

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。     

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。     

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。     

补播对高寒草甸生产力和植物多样性的影响

为了解补播对高寒草甸退化草地恢复过程中群落生产力、功能群结构和物种多样性方面的影响,于2010年5月以位于青藏高原东段的玛曲高寒草甸为研究对象,进行了补播试验。结果表明,补播显著提高地上生物量,同时物种数和丰富度指数Margalef也有显著增加,其中补播处理地上生物量是不补播处理的1.31～1.44倍。补播后莎草类和禾草类地上生物量都呈增长趋势,补播后禾草类地上生物量显著提高,其中最高是不补播的2.7倍,杂类草在群落中所占比例显著降低。适量补播既可以使草地的经济价值得以提高,同时也有利于高寒退化草地的恢复和生态系统的稳定。     

不同补播年限对河南县高寒草甸群落多样性与生物量的影响

本试验以河南县高寒草甸草地类型为研究对象,比较分析了补播改良后1~3年的群落多样性与生物量的变化情况。结果表明:补播可显著增加河南县高寒草甸草地植物的生物量和群落物种丰富度。同时表明补播第1年后,草地植物群落结构处于不稳定状态,但随着补播时间的推移,在补播第3年时,群落Simpson指数和Berger-Parker优势度指数最高,群落多样性越来越好,植物群落结构趋于稳定。本试验结论可为高寒草甸的草地改良提供理论依据。     

昭通南方草地本地物种群落特征对耕耙与补播处理的响应

为应对南方草地的退化与质量提升要求，大量的饲草物种被引入南方草地的退化改良与恢复中，与本地物种共同构成新的植物群落，但本地植物群落对饲草补播及其前期耕耙的响应尚不明确。本研究以云南昭通退化草地为对象，设置免耕补播、耕耙(不补播)、耕耙+补播三类处理，并利用二次饱和D-最优设计模型，在耕耙补播处理中布设14个处理的补播量梯度与配比试验。结果表明，耕耙显著降低群落多样性系数，改变了本土群落的组成，一年生物种占据优势；在耕耙后补播不同饲草组合，这种组成关系也未显著改变，且本地植物群落的多度、生物量和各群落多样性指数均未发生显著变化，但内部的物种关系发生了变化，群落联结性趋向负联结；免耕补播降低本土植物群落的多度和生物量，但差异不显著。上述结果可为昭通南方草地的退化恢复与质量提升提供理论依据。     

香豆素对草地早熟禾等6种补播材料种子萌发特性的影响

香豆素是草地早熟禾(Poa pratensis)产生的主要化感物质,为筛选适宜补播草地早熟禾草地的种子材料,本试验采用不同浓度(0,20,40,60,80,100 μg·mL^-1)的香豆素处理'晋农1号’达乌里胡枝子(Lespedeza davurica 'Jinnong No. 1’)、'太行’白羊草(Bothriochloa ischaemum 'Taihang’)、二月兰(Orychophragmus violaceus)和3个品种的草地早熟禾：'幸运星’(Poa pratensis 'Luckystar’)、'珠峰’(Poa pratensis 'Everest’)、'新歌莱德’(Poa pratensis 'Nuglade’)进行发芽试验,测定种子萌发、幼苗生长指标,计算综合化感效应指数。结果表明,达乌里胡枝子、白羊草分别在20 μg·mL^-1和40 μg·mL^-1香豆素处理下,种子萌发与幼苗生长受到化感促进作用最显著;随处理浓度升高,白羊草受化感抑制程度最轻,其次是达乌里胡枝子。结合天然草地中的共生情况,推测'晋农1号’达乌里胡枝子和'太行’白羊草适宜与草地早熟禾组合,在草地补播中发挥重要作用。本研究结果可为后续补播试验奠定基础。     

补播对中度退化高寒草地群落特征和多样性的影响

为研究补播对高寒草地群落特征和植被多样性的影响,本研究以黑土滩中度退化草地为对象,利用免耕补播机通过近自然补播措施进行了恢复,测定了恢复后草地的群落组成及多样性特征。结果表明：经人工补播后,退化草地的植被盖度,地上、地下生物量,禾本科牧草比例和根冠比都显著上升（P<0.05）,补播措施起到了很好的修复效果。从物种组成上看,退化草地经过补播之后,其植被群落组成和物种重要值都发生了变化。其中,禾本科牧草和莎草科牧草占据了重要地位。此外,物种丰富度指数、Shannon-Weiner指数、均匀度指数经人工补播后都有所上升,但差异不显著。综上所述,人工补播是高寒地区黑土滩中度退化草地修复一种快速有效的措施,能够有效的提高可食牧草的比例,同时也有利于高寒地区草地植被恢复。     

围封、浅耕翻改良技术对退化羊草草地植被恢复的影响

为探求华北农牧交错带地区退化草地适宜的改良技术,于2005年在中国农业大学河北沽源草地生态野外试验站研究了围封、浅耕翻改良处理对退化天然羊草(Leymus chinensis(Trin.)Tzvel.)草地地上植被恢复的影响。结果表明:与过度放牧相比,围封、浅耕翻改良均能有效地改善退化羊草草甸草地地上植被的物种组成结构和群落结构,显著提高退化羊草草甸草地地上植被盖度、高度和地上生物产量(P<0.05),其中以浅耕翻改良的效果最为明显;围封、浅耕翻改良导致退化羊草草地植被物种饱和度、物种均匀性指数、物种丰富度指数和物种多样性指数显著下降(P<0.05),其中以浅耕翻的影响效果最明显。从利用的角度看,围封、浅耕翻改良4年后,羊草已占绝对优势,地上植被得到一定程度的恢复,地上生产量也显著提高(P<0.05),草地可以开始有计划地加以利用,其中,浅耕翻改良对促进退化羊草草甸草地地上植被生产力的恢复,尤其是羊草种群的恢复较围封改良效果更好。     

松嫩平原苏打盐碱地羊草人工移栽草地生物多样性特征和生物量

为探明羊草（Leymus chinensis）移栽对松嫩平原盐碱草地生物多样性和生产力的影响,通过对比方法开展羊草移栽试验。结果表明：羊草移栽提高了草地群落的植物种类和密度,羊草移栽处理下植物总密度为566.20株· m^-2,是对照（82.60株·m^-2）的6.85倍,处理间差异显著（P<0.05）;羊草移栽处理Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalf物种丰富度指数均高于对照,提高了群落生物多样性;除此之外,羊草移栽处理植物地上总生物量为357.77 g·m^-2,是对照（167.34 g·m^-2）的2.14倍,处理间差异显著（P<0.05）,说明移栽羊草提高了植物群落的生产力,进而大大增加了草地产出效益,羊草移栽处理总收入为3 938.00元· hm^-2,是对照（534.40元·hm^-2）的7.37倍,处理间差异极显著（P<0.01）。羊草移栽技术能够在提高系统生物多样性的同时,实现生产经济效益的倍增,是一项值得在松嫩平原西部盐碱化地区推广应用的技术模式。     

放牧对草甸草原土壤水热状况和地上生物量的影响

本文以呼伦贝尔草甸草原为对象,研究了不同放牧强度对草原群落土壤水热状况和地上生物量的影响,旨在揭示二者之间的相互关系。研究结果表明,随着放牧强度的增加,生长季平均土壤温度呈逐渐上升的趋势;放牧对群落3个组份[羊草（Leymus chinensis）、贝加尔针茅（Stipa baicalensis）、杂类草]生物量和相对优势度产生影响。其中,羊草地上生物量和优势度随着放牧强度的增加显著线性降低,而贝加尔针茅和杂类草的生物量与优势度均在中度放牧处理下最高。土壤含水量与羊草生物量显著正相关,与杂类草生物量负相关,而与贝加尔针茅生物量间的关系极弱。本研究为完善放牧优化理论,揭示放牧在草地生态系统功能过程中的梯度效应提供了一个较为重要的研究线索,为草地放牧优化管理制度的确立提供了一定的科学依据。     

内蒙古典型草原羊草生长季内的地上生物量动态对降水的时滞响应

在草地生态系统与气候变化关系的研究中,植物生长动态对气象因子的响应是该领域的研究热点之一。本文以内蒙古典型草原生态系统的降水和生长季内羊草（Leymus chinensis）地上生物量的动态变化数据为研究对象,采用灰色时滞关联分析模型探索降水对羊草地上生物量动态的最佳时滞效应量,并采用灰色时滞GM（1,2,τ）模型证实降水对羊草地上生物量时滞效应量的合理性。结果表明：降水对羊草生长的最佳时滞效应量随年份而变,以2015-2016年的数据为例,最佳时滞效应量分别是τ=4天和7天,且降水对羊草生长动态的影响表现出明显的累积效应和时滞效应。本研究结果将有助于探明降水对羊草地上生物量动态变化的影响机制,并为天然草地植物动态定量建模与预测提供数据依据。