氮素添加对黄土高原典型草原植物比叶面积及其重要值的影响

为了解氮素沉降对草地群落植物生长策略和群落组成的影响,通过长期(2009-2012年)氮素添加野外控制试验,研究了黄土高原天然草地禾本科植物长芒草(Stipa bungeana)、赖草(Leymus secalinus),豆科植物达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)以及菊科植物阿尔泰狗哇花 (Heteropappus altaicus) 4种植物在不同施氮水平下叶片比叶面积(SLA)和物种重要值(IV)的变化特征,并探讨了氮素添加对各种植物叶片SLA和物种重要值影响的内在联系.结果显示:沿施氮水平,禾草科植物长芒草和赖草叶片SLA增加幅度较小、物种重要值整体上呈现逐渐增加的趋势,非禾草科植物阿尔泰狗娃花和达乌里胡枝子叶片SLA增加幅度较大,物种重要值整体上呈降低的趋势,施氮对禾草科植物更有利;各物种的重要值与叶片SLA之间无相关关系;物种重要值随着氮素添加量增加所产生的变异系数与该物种在群落中的重要值大小成显著负相关.表明在干旱贫瘠环境中,植物叶片SLA保守性强、可塑性低;氮素沉降对禾草科植物更有利.     

生物土壤结皮发育及其影响因素研究进展

生物土壤结皮在干旱、半干旱地区分布较为广泛,约占陆地总面积的40%,生物土壤结皮是支撑该区生态系统主要的生物表面特征,在改善生态环境和草地土壤养分调控方面起着重要作用。自1960年以来,国内外许多学者对其生态功能进行了大量研究,但对生物土壤结皮演替机制及其微生境土壤养分变异特征的研究尚不明确。为此,本文就国内外该领域近50年来的研究进展和成果进行了详细阐述,以期了解生物土壤结皮发育对土壤肥力的作用过程;同时,也为研究干旱半干旱区退化草地生态系统的恢复与重建提供一定的科学思路。     

玛曲高寒草甸高原鼠兔种群数量对植被调控措施的响应

本研究通过在玛曲县退化高寒草甸草原实施不同草地改良措施后,对高原鼠兔发生生境的适合度进行调查分析,以期揭示当地高原鼠兔发生机理,并为有效开展高原鼠兔的生态防治提供理论依据和技术支撑。于2010年5月至2010年7月,对玛曲县退化高寒草甸草原进行围封、补播、施肥、划破等12种不同草地改良措施,通过堵洞盗洞法监测高原鼠兔种群密度,并结合样方法测定植被等生境因子,探讨玛曲退化高寒草甸草原高原鼠兔发生生境的适合度。研究结果表明:与采用改良措施前相比,不同改良措施下有效鼠洞密度均表现出差异显著性(P<0.05)。所有草地改良措施均显著降低了有效鼠洞密度(P<0.05),且补播措施显著优于其他措施(P<0.05)。有效鼠洞密度与群落结构的相关性及逐步回归分析表明,有效鼠洞密度与草层高度呈显著的负相关(P<0.05),因而在高寒草甸,植物群落草层高度是决定鼠群密度的重要因子,而禾草类高度是决定草层高度的重要因素。两年的植被定向调控试验表明,在该区不同草地改良措施均能有效降低有效鼠洞密度,而补播禾草和增施有机肥,增加植物群落中禾草的比例,进而提高整体草层高度,可显著降低有效鼠洞密度(P<0.05)。因此提出“增加植物群落中禾草比例,治理高原鼠兔危害” 的生物防治模式。     

放牧与围封对黄土高原典型草原植物生物量及其碳氮磷贮量的影响

将黄土高原典型草原植物亚生态系分为地上活体、立枯物、凋落物和地下根系4个部分,进行放牧与围封草地植物生物量及其碳、氮、磷贮量的研究。结果表明,放牧与围封草地各组分碳、氮、磷贮量的季节动态模式与其对应生物量变化规律一致;碳、氮、磷贮量均与生物量呈极显著正相关(P<0.01),其相关系数分别为0.990,0.899和0.936(FG),0.990,0.891和0.936(GG);封育和放牧草地植物间各部分碳、氮、磷贮量差异均由各自生物量差异引起。围封草地植物总生物量和地上、地下生物量、立枯物、凋落物的量,以及碳、氮、磷贮量一般高于放牧样地(P<0.05)。地上活体氮、磷贮量在其生物量最大时最高(7月),此时围封草地地上活体氮、磷贮量(1.2918,0.0837g/m²)显著低于放牧草地(1.5297,0.1002g/m²)(P<0.05)。放牧草地主要通过地上幼嫩器官生物量和氮、磷含量的增加来获得较大氮磷贮量,并以此提高草地利用率。     

高寒地区歪头菜营养品质动态变化及其评价

优质豆科牧草选育和栽培对于高寒地区畜牧业发展具有重要意义,歪头菜是高寒地区极具饲用价值的豆科牧草,对其进行产量和营养品质动态变化研究,有利于高品质饲草的生产和利用。在高山草原地区通过田间试验,研究了歪头菜在不同生长时期(分枝期、现蕾期、初花期、盛花期)刈割时,干草产量和粗蛋白(CP)、可溶性糖(WSC)、灰分(ASH)含量和矿物元素含量的动态变化。结果表明,歪头菜草产量随着生长逐渐增加,而CP、WSC含量在生长初期较高,生长后期(盛花期)CP含量降低,而WSC含量达到最高。ASH含量在整个生长过程中呈单峰曲线变化特征,但各矿物元素含量的变化规律不尽相同。从饲用角度看,各刈割期的CP含量均达到美国一等饲草标准,其中,盛花期干草产量和WSC含量最高,营养元素中,除Ca和Cu外,能够基本满足高寒地区家畜对P、K、Na、Mg、Mn和Zn元素的营养需求。进一步利用灰色关联度分析和权重赋值法对上述指标进行综合评价,发现盛花期综合评价值最高,因此建议歪头菜在高山草原地区的最佳利用时期为盛花期。     

新疆不同居群罗布白麻叶片的营养元素含量特征

对新疆阿勒泰市土山罗布麻保护区的5个不同居群的罗布白麻(Poacynum hendersonii)叶片中的N、P、K、Na、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn和Mn 10种营养元素含量进行了测定和比较。结果表明,青杆中花麻为N Ca类型、特细叶中花麻和红杆中花麻为N K类型,N含量在特细叶中花麻中显著高于其他4个居群（P＜0.05）;中细叶中花麻为K Ca类型、白花中花麻为K N类型,其K含量显著高于其他3个居群。5个居群罗布麻叶片中4种微量元素的含量,除红杆中花麻居群中Mn含量最高外,其余4个居群均为Fe>Mn>Zn>Cu;各居群Fe和Zn含量无显著差异;各居群间Mn含量差异显著;青杆中花麻、红杆中花麻和特细叶中花麻Cu含量显著高于中细叶中花麻,白花中花麻与各居群间均无显著差异。相关分析表明,罗布白麻居群中Mg与Mn,K与P,Ca与Mg,Fe与Zn含量呈显著正相关性;而Na与Ca,K与Cu和Mn,P与Cu和N含量呈显著负相关（P＜0.05）。     

黄土高原生态退化与恢复

我国的黄土高原不仅是水土流失最为严重的地区,同时也是生态环境最脆弱的地区之一,严重地限制着该区域经济发展和人们生活水平的提高,因此,加大对黄土高原生态环境的恢复治理显得尤为重要。本文在详细分析黄土高原地形地貌、气候及土壤3个方面特殊性的基础上,综述了当前黄土高原退化现状以及造成其退化的原因,提出了生态恢复治理的综合措施,并对当前黄土高原生态恢复相关研究中所存在的问题提出了建议。     

围封与放牧措施下生物土壤结皮发育及其微生境土壤养分特征

为了探讨围封与放牧措施下生物土壤结皮发育及其与微生境土壤养分的对应关系,本研究以黄土高原天然草地两类生物土壤结皮（藻类和藓类）为研究对象,调查了生物土壤结皮发育的形态指标,并就不同措施下生物土壤结皮层及其下层土壤养分特征进行了比较分析。结果表明,两类生物土壤结皮对围封与放牧干扰的响应一致,盖度均表现为围封显著高于放牧,而厚度和生物量无显著差异。然而,围封与放牧对生物土壤结皮层及其结皮下层养分含量的影响不尽相同,围封藻结皮层及其结皮下层SOC,TN和Zn含量显著高于放牧,而TP和Na则显著低于放牧。另外,生物土壤结皮层与结皮下层养分间的关系均存在差异,其藻结皮层土壤SOC与TN,TP,Na,K,Fe,Mn和Zn均呈正相关,与Ca呈负相关;藓结皮层SOC分别与Mn和Zn呈正相关,而与Ca和Fe呈负相关。     

氮素添加对黄土高原典型草原土壤氮矿化的影响

为了解氮沉降对黄土高原典型草原土壤氮矿化的影响,通过人工氮肥添加模拟试验,采用埋置PVC 管的树脂芯方法原位测定了土壤氮素净氨化、净硝化和净矿化量的季节变化规律,探讨了氮素添加初期对氮矿化/固持贡献量和硝态氮淋溶损失量的影响。结果表明：黄土高原典型草原土壤氮矿化以硝化作用为主,夏季净硝化速率显著高于秋季。氮添加初期改变了半干旱草地氮矿化的季节模式,夏季表现为氮固持,秋季表现为氮矿化,并增加了氮矿化/固持的变异度,氮添加和季节因素对土壤氮矿化/固持有显著的交互作用。氮添加初期高氮添加未抑制氮的矿化过程。夏秋2季树脂硝态氮的含量随模拟氮沉降强度增加而显著增加,但硝态氮淋失量小,仅占施氮量的1.72%～4.74%。     

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。