黄土丘陵区草本群落生物量空间分布格局及其影响因素

草地是干旱半干旱地区黄土高原植被组成的主体,而草本植物作为草地生态系统的优势群落,在黄土高原恢复植被和水土保持建设方面存在着不可替代的优势。因此本试验选取黄土丘陵区不同纬度下的草本群落为研究对象,分析草本群落地上、地下生物量的空间分布特征及其影响因素,同时并验证等速生长关系,以期为黄土丘陵区恢复植被、改善生态建设方面提供理论指导。结果表明:(1)在纬度梯度35.95°~38.36° N变化范围内,黄土丘陵区不同植被带草本群落地上生物量变化范围为54.60~204.32 g·m^-2,平均值156.968 g·m^-2,变异系数为27.83%;地下生物量变化范围为78.88~829.64 g·m^-2,平均值469.21 g·m^-2,变异系数为48.87%;草本群落地下/地上生物量变化范围为 0.93~4.49,平均值2.89,变异系数为39.18%。草本群落生物量(地下、地上)大小顺序均为:森林-草原带>草原带>森林带>草原-荒漠带,且地上、地下生物量随纬度梯度变化规律均呈现出“先增加后减少”的单峰型变化趋势。(2)草本群落地下与地上生物量呈极显著正相关(P<0.01),决定系数达到0.59,且符合等速生长关系。(3)草本群落地下生物量与年均降水、年均温、土壤有机碳、全氮、全磷含量之间均呈显著相关。气候因子和土壤理化性质对地下生物量都具有重要影响作用,其影响机理还需进一步结合植物生物学和生理生态方面的综合研究才能做出准确结论。     

氮磷添加对不同退耕年限草本植被群落及土壤化学计量特征的影响

采用空间代替时间的方法,根据安塞县纸坊沟小流域8个退耕年限序列(1~35年)的退耕地采样数据进行分析,研究植物群落与土壤化学计量学特征对不同施肥处理的响应程度。结果表明:(1)与未施肥相比,施N肥和施N肥+P肥后,地上生物量分别增加了77.1%和142.0%。地上生物量对不同施肥处理的响应程度表现为施N肥+P肥组合高于单一添加N肥。(2)与未施肥相比,施N肥后叶片氮、磷含量分别增加了13.6%和0.6%,氮磷比下降了3.8%;施N肥+P肥后叶片氮、磷含量分别增加了15.6%和8.7%,氮磷比下降了15.2%,叶片N、P含量及氮磷比对施N肥+P肥的响应程度均高于单一施N肥。(3)与未施肥相比,施N肥后土壤N、P含量分别增加了27.7%和36.2%,N/P比下降了9.1%;施N肥+P肥后土壤N、P含量分别增加了16.6%和25.0%,N/P比下降了9.1%,土壤N、P含量对施N肥的响应程度略高于施N肥+P肥。总体而言,适当的施肥方式有利于植物对土壤养分的利用和分配。     

黄土丘陵区微地形梯度下草地群落及土壤对氮、磷添加的响应

为研究N,P添加对草地群落及土壤的影响,试验以黄土丘陵区安塞综合试验站草地群落为研究对象,通过在不同坡向、坡位定量添加N,P营养元素的方法,研究群落地上和地下生物量、叶片和根系及土壤养分的变化特征。结果表明:(1)N处理和N+P处理地上生物量分别比对照(CK)处理增加24.21%和43.92%,而地下生物量分别减小12.19%和8.53%;(2)平均叶片N含量变化趋势为N+P处理N处理CK处理,与CK处理相比分别增加26%和17%;叶片P和K含量增加不显著;CK处理组、N处理组和N+P处理组的平均叶片N/P值分布范围分别为12.58~24.28,16.67~4.82,12.56~23.07,总体趋势为NCKN+P,无显著差异(p0.05);(3)CK处理、N处理和N+P处理根系N含量的取值范围分别为5.20~12.78g/kg,5.42~14.30g/kg,10.16~17.70g/kg,N处理和N+P处理分别增加34.38%和63.45%;根系P含量的取值范围分别为0.22~0.38g/kg,0.38~0.87g/kg,0.63~0.94g/kg,方差分析表明施肥处理组根系P含量显著增加(p0.05);根系K含量没有显著变化;根系N/P比的取值范围分别为26.02~49.94,14.23~20.67,12.46~21.28,施肥处理后根系N/P呈下降趋势;(4)施肥对土壤有机C的影响不显著;土壤全N含量均显著增加(p0.05);土壤全P含量、速效K和N/P比值含量增加,但无显著差异。表明N,P添加能够改善黄土丘陵区土壤养分状况,缓解植物生长的养分限制情况,促进植物其他营养元素的吸收,并使得植物体养分更多分配于地上部分。     

桉树修复对江西稀土尾砂区土壤养分的影响

[目的]研究江西省寻乌县稀土矿区尾砂地3~4年生桉树纯林的植被修复作用对该区土壤pH及有效养分变化的影响,为稀土尾砂的恢复治理提供理论依据.[方法]选择具有代表性的3~4年生桉树纯林地段为试验样地,以未治理的裸露堆积稀土尾砂地为对照,分层采集样地o~20、20~40、40~60、60~80 cm深度的土样,测定其土壤有效氮、有效磷、有效钾、土壤有机质含量及土壤pH等指标.[结果]稀土尾砂区经过3~4年的桉树修复措施,其林下草本植物种类增加,但灌丛群落尚未形成.4年生桉树纯林0~60 cm深度土层pH显著提高(P<0.05,下同),酸性得到一定改良;3年生桉树纯林土壤pH略高于裸露稀土尾砂,但差异未达显著水平(P>0.05,下同).除有效钾和3年生桉树纯林20~40cm土层有效磷含量外,桉树修复区0~60 cm土层土壤养分含量整体上高于裸露尾砂区,且不同年限桉树修复区的土壤养分呈现出向表层土壤聚集的趋势.植被修复区0~20 cm土层内的土壤有效磷含量和4年生桉树纯林的有效氮含量显著高于其他土层,其余养分在不同土层间差异不显著.稀土尾砂裸露区有效氮和有效钾含量随土壤深度的增加而递增,有效磷含量随土壤深度的增加而递减.相关性分析结果表明,桉树修复区0~20 cm土层中有效氮与有效磷、有机质和pH均呈极显著正相关(P<0.01).[结论]桉树修复可有效改善稀土矿区尾砂的pH和养分含量,桉树可作为该区植被修复的适宜树种.     

黄土丘陵区不同退耕年限草地群落特征及其土壤水分养分效应

采用空间代替时间以及对比分析的方法,根据黄土丘陵区8个退耕年限序列(1~35年)的退耕地的采样数据进行分析,研究在植被恢复过程中,随着退耕年限变化,植被更新与土壤水分养分之间的互动效应。结果表明, 1)黄土丘陵区在退耕35年期间,随着退耕年限的增加,总物种数呈减少-增加-减少-增加的趋势。Margalef指数、Shannon-Wiener指数变化趋势为先增加-减小-增大,而Pielou均匀度指数相反。 2)群落地上地下生物量随退耕年限增大而增大,呈显著正相关关系(P<0.05)。 3)随着退耕年限增加,土壤养分(除速效K外)含量先减少后增加,而土壤速效K含量呈一直下降趋势,土壤水分含量在20~50 cm、50~80 cm、80~100 cm处先增加后减少,在0~20 cm处相反。 4)植被特征指数(除Pielou外)与有机质、全N、全P呈显著正相关,而与土壤养分速效K呈正相关,关系不显著。Pielou指数与土壤养分呈正相关关系,但不显著。     

氮肥调控运筹实现甬优12超15 t·hm-2的性状特征与技术途径

为探索水稻甬优12产量超15 t·hm^-2的可能性和技术途径,2020—2021年在杭州市余杭区仁和街道东风村进行氮肥调控运筹试验。结果表明,氮肥用量329.70、345.60、344.85 kg·hm^-2,基肥∶蘖肥∶穗肥分别为65∶17∶18、62∶25∶13和62∶21∶17,再配套其他高产栽培技术措施,甬优12产量分别达16.212、16.136和15.221 t·hm^-2。甬优12产量超15 t·hm^-2的性状特征:分蘖早发,茎秆粗壮,分蘖数多,有效穗数多,后期结实率高,千粒重重;技术途径:前期促进分蘖,保证足够有效穗,中期搁田控苗,控制无效分蘖,保证大穗形成,后期稳健增粒重,扩大群体颖花量和库容量。