放牧对草地生态系统CO2净气体交换影响研究概述

陆地生态系统与大气之间的CO2净气体交换(net ecosystem exchange of carbon dioxide,NEE)被称为生物圈的呼吸,它是陆地生态系统碳循环的重要组分,是全球气候变化研究的重点.草地生态系统是陆地生态系统的主体,约占陆地表面的40％,是气候变化的敏感区域.放牧是草地生态系统的主要利用方式,伴随着气候变化,放牧利用强度不同,对草地生态系统NEE的影响也不同.本文以放牧草地生态系统NEE组成为基础,从放牧干扰途径出发,综述了放牧对草地生态系统CO2净气体交换特征的影响.放牧主要干扰草地土壤-植被界面,通过影响植物群落组成、地上净初级生产力、地下净初级生产力来影响植被群落的光合作用和呼吸作用,使草地生态系统的NEE发生变化;放牧也可通过影响土壤包括土壤呼吸、土壤养分以及土壤温度和水分来影响NEE.放牧干扰途径的研究亦可应用于草地开垦和刈割等利用方式中,这对了解和研究草地不同利用方式下生态系统的CO2交换特征、草地碳源或碳汇的转换状态,以及草地碳贮存功能的强弱具有重要意义.     

刈割耙除对草地土壤呼吸的影响

以中国北方退化天然草地为研究对象,测定草地刈割耙除处理后土壤温度、含水量和土壤呼吸,探讨土壤温度、含水量和土壤呼吸的变化规律及对刈割耙除的响应,并利用根空斑/根排除法测定了草地根空斑呼吸,为草地的恢复实践提供理论基础。结果表明:刈割耙除处理后草地生长季节土壤温度升高,处理组地表、地下5 cm、地下10 cm、地下15 cm和地下20 cm平均温度达到21.39,18.55,18.29,17.94和17.44℃,高于对照组的19.85,17.20,16.95,16.59和16.43℃,其中地表及地下15 cm温度显著高于对照样地(P＜0.05)。刈割耙除后草地土壤含水量降低,处理组土壤0~10 cm,10~20 cm和20~30 cm含水量分别达到7.33%,8.15%和8.56%,显著低于对照样地的10.33%,10.74%和12.22%(P＜0.05)。刈割耙除使8月中下旬草地土壤呼吸显著降低(P＜0.05),但对生长季其余时间的土壤呼吸无显著影响。对根空斑呼吸的研究表明,试验地土壤中根呼吸和微生物呼吸之比为1∶3。因此,刈割耙除处理能够提高草地土壤温度,降低土壤含水量,但对7月和9月草地土壤呼吸无影响。     

30个草坪型高羊茅品种在华北地区的适应性评价

华北地区夏季高温高湿影响高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)草坪质量。近10年来,国际上育成了较多综合性状好的抗病性草坪型高羊茅品种,虽然这些品种已在中国市场流通,但对其在华北地区的适应性及品种差异了解的不多,仅限于商品宣传。因此,为比较不同阶段育成品种的差异,方便草坪用户选择品种,在北京对30个草坪型高羊茅品种进行了5年的综合评测。结果表明:新育成品种在草坪综合质量、遗传颜色、叶片质地和抗病性方面总体优于早期育成品种。品种适应性评价的聚类分析结果将参试品种依据草坪质量划分为高中低3个类群,高草坪质量类群的典型品种主要有Banshee,Rocket,Fat Cat,Terrier,Essential,Houndog 6和Cannavaro等。     

一年生黑麦草、高羊茅及杂交羊茅黑麦草种子萌发期抗旱性研究

用不同浓度的聚乙二醇(PEG6000)溶液对5种植物种子进行模拟干旱胁迫萌发研究,旨在了解在干旱胁迫下种子发芽的抗旱能力.结果表明,5种植物种子对低PEG浓度(5%、10%)有一定的抗性,且在5%浓度水平上有轻微的促进发芽作用;在较高浓度(15%、20%)下,除一年生黑麦草Angus1的胚根、胚芽高于对照外,其余4种植物的胚根、胚芽长、发芽率均低于对照;在高PEG浓度(25%)下种子不能萌发.5种植物种子的抗性强弱依次为:一年生黑麦草Angus1＞羊茅黑麦草(意大利黑麦草型)Perny＞高羊茅fawn＞羊茅黑麦草(羊茅型)Hykor＞一年生黑麦草(2倍体)Surrey.     

放牧强度对草地土壤理化性质的影响

在河北省承德鱼儿山牧场研究不同放牧强度对草地土壤理化性质的影响，研究结果表明：随放牧强度增加，土壤表层0－10cm容重增大，土壤变得紧实，渗透性降低；土壤全磷和速效磷含量降低，而全氮和速效钾含量增加。     

施氮与刈割留茬高度对草场生产力及植物群落组成的影响

【目的】 改善打草场土壤养分,提高草地生产力及维持草地可持续利用。【方法】 2016—2018年在呼伦贝尔草地农业生态系统实验站打草场设置5个施氮水平（0、10、20、30、40 g·m^-2·a^-1）与2个刈割留茬高度（4、8 cm）,裂区试验设计,分别于每年6月中旬和8月中旬进行试验处理,研究其对草地植物群落及功能群的物种丰富度、地上生物量、主要物种组成的重要值、优势种功能性状及土壤理化性质的影响过程。【结果】 施氮与刈割留茬高度对群落及功能群的物种丰富度无显著影响（P<0.05）。施氮显著增加禾草功能群及群落的地上生物量（P<0.05）,分别提高了72.7%—126.3%、61.6%—96.1%,但施氮量在10—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著（P<0.05）,低刈割留茬高度使禾草的地上生物量显著降低了18.3%（P<0.05）。施氮显著增加羊草（Leymus chinensis）的重要值,降低无芒雀麦（Bromus inermis）的重要值（P<0.05）。施氮时低刈割留茬高度显著降低羊草的重要值,增加无芒雀麦的重要值,不施氮时则相反。低留茬高度显著增加二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和星毛委陵菜（Potentilla acaulis）的重要值,降低糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）的重要值（P<0.05）。施氮显著增加无芒雀麦及羊草的株高、叶面积和地上部氮素含量（P<0.05）,但施氮量在20—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著。土壤pH、土壤含水量随施氮量增加而显著降低,土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N及总无机氮（ION）含量随施氮量增加而显著增加（P<0.05）。群落、禾草及杂类草的物种丰富度与土壤含水量显著正相关,群落及禾草的地上生物量与土壤含水量显著负相关（P<0.05）。【结论】 短期施氮与适宜的刈割留茬高度提高草地植物群落生产力及稳定群落的物种组成,施氮效应依赖于水分的有效性。呼伦贝尔草甸草原打草适宜刈割留茬高度为8 cm,适宜施氮量为10—20 g·m^-2·a^-1。     

刈割强度对新麦草产草量和贮藏碳水化合物及含氮化合物影响的研究

主要研究了刈割强度对新麦草不同部位物质分配的影响及对再生速度和再生草产量的影响。结果表明，新麦草碳水化合物含量与其刈割后的再生关系密切，不同强度刈割后植物体各部分碳水化合物含量迅速降低，尤其是分蘖节总糖变化剧烈。各刈割留茬处理分蘖节总糖降低幅度的次序是2cm＞4cm＞6cm＞CK，同时分蘖节含氮量也有变化。不同刈割强度对新麦草地上部分粗蛋白质含量影响较大，刈割处理粗蛋白质含量比对照处理高，尤其以留茬2cm蛋白质含量最高，并且此处理随物候期的推移粗蛋白质降低幅度最小。刈割后的再生速度和再生草产量，留茬2cm和留茬4cm差异不显著，但牧草品质以留茬2cm为宜。     

羊茅黑麦草、高羊茅及一年生黑麦草苗期抗旱生理初探

以羊茅黑麦草TF型(羊茅型)品种Hykor、羊茅黑麦草意大利黑麦草型品种Perny、一年生黑麦草(2倍体)品种Surrey、一年生黑麦草(4倍体)品种Angus、高羊茅牧草型品种Fawn为试验材料,采用单因素设计,通过盆栽自然干旱胁迫,研究各牧草的叶片叶绿素、可溶性糖、电导率和土壤含水量的动态变化.结果表明,5种植物种...     

氮复合肥种类及施氮量对坝上地区青贮玉米产量和品质的影响

通过完全随机区组设计,研究施肥种类(速效氮、缓释氮)、施氮量(180,150,120,90,60和30 kg/hm²)对河北坝上不同生育期青贮玉米产量和品质的影响,为坝上青贮玉米产量和品质的氮肥管理模式提供科学依据。结果表明,不同施肥处理均显著增加青贮玉米的鲜、干产量(P<0.05)。缓释ⅡC的鲜、干产均最高,干草产量达到2.45×10⁴ kg/hm²。各施氮处理均增加了青贮玉米茎叶比。施氮肥处理均显著提高青贮玉米的SPAD值和全株粗蛋白含量(P<0.05)。拔节期,缓释Ⅲ处理粗蛋白含量显著高于其他处理(P<0.05)。成熟期,缓释ⅡB的粗蛋白含量显著高于其他处理(P<0.05)。速效氮分次施入青贮玉米的茎叶比、粗蛋白、鲜草产量和干草产量均高于一次施入,SPAD值小于一次施入。综合施氮后青贮玉米的产量和品质,坝上地区旱作条件下,青贮玉米生产缓释氮施用的最佳方案是缓释ⅡC。