新疆昭苏地区混播箭筈豌豆和施氮处理下燕麦草地的氮产量

为评估混播箭筈豌豆(Vicia sativa)对燕麦(Avena sativa)草地减氮增效的贡献度,于2019年在新疆昭苏盆地进行了以施氮水平(不施氮N0;低氮N20,20?g·m?2;高氮N40,40?g·m?2)和混播比例(禾豆比:100???0、75???25、50???50、25???75和0???100)为控制条件的双因素田间试验,对混播草地牧草产量、氮产量以及种间竞争格局进行分析,从氮产量的角度评估了混播箭筈豌豆对燕麦草地的减氮潜力.结果表明:1)?燕麦产量、牧草总产量、燕麦氮产量和总氮产量随着氮水平的增加而显著增加(P??0.05).2)?在N0下,箭筈豌豆相对产量、氮素竞争率和拥挤率均大于燕麦,是强竞争者,而在N20和N40下,燕麦成为强竞争者;随着禾豆比的减小,箭筈豌豆的相对产量、氮素竞争率和拥挤率呈增加趋势;箭筈豌豆的相对产量、氮素竞争率和拥挤率与燕麦产量、牧草总产量和燕麦氮产量呈负相关关系.3)?相较于单播燕麦,混播箭筈豌豆可以代替33.65％～45.15％的氮肥;在N0下,混播箭筈豌豆对燕麦草地的贡献值为0.45～1.28?g·m?2,在N40下,混播促进效果为3.75?g·m?2;施用氮肥的增产效果为3.71?g·m?2.因此,昭苏地区燕麦?+?箭筈豌豆型混播草地可以实现减氮增产,种间竞争格局的变化对混播优势及减氮增效贡献影响较小.     

混播方式对无芒雀麦+红豆草混播草地植物生长效率及混播效应的影响

本研究从混播牧草相对生长效率和种间竞争动态的角度出发,利用盆栽试验分析和比较不同混播方式下无芒雀麦(Bromus inermis)、红豆草(Onobrychis viciaefolia)的相对生长速率、叶绿素荧光参数、牧草相对产量及相对产量总和,以期明确无芒雀麦+红豆草混播草地的种间竞争过程和混播优势产生机制。结果表明,两种牧草株高相对生长速率和密度相对生长速率均表现出混播大于单播,行距30cm异行混播表现出较高的相对生长速率。异行混播下无芒雀麦相对密度(RD_g)和红豆草相对密度(RD_l)均高于同行混播,行距30cm异行混播下红豆草RD_l和相对产量(RY)均较高;同行混播和行距30cm异行混播具有较高的相对产量总和(RYT)。无芒雀麦叶片的初始荧光效率(F_o)和最大荧光(F_m)均为异行混播高于单播,叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)则是单播高于同行混播;在不同混播方式下两种牧草叶片单位面积捕获的光能(TR_o/CS_o)值相差较小;行距30cm异行混播、行距45cm异行混播下两种牧草均具有较高叶绿素荧光参数。因此,行距30cm+异行混播具有较高群体光合效率和豆科牧草种间竞争力,形成了组分结构稳定、生产性能较高的群体。     

群体密度和混播群体结构对箭筈豌豆种子产量和质量的影响

本研究综合分析了群体密度和混播群落结构对箭筈豌豆(Vicia sativa)的种子产量、质量和种子产量构成等性状的影响。将播量作为群体密度控制因素,将混播方式(同行混播、异行混播)和混播比例作为群落结构的控制因素。结果表明:1)随着播量的增加,种子产量呈增加趋势,各混播处理种子产量均小于单播处理,但发芽势有所提升;随着箭筈豌豆混播比例的增加,种子产量和种子发芽势均呈增加趋势,混播方式(同行、异行混播)对种子产量和质量的影响较小。2)群体密度和群落结构主要通过影响箭筈豌豆分枝数和结荚数来影响其种子产量;而荚长、每荚籽粒数、发芽率等生物学性状变化较小。3)燕麦(Avena sativa)在混播系统中处于强竞争者的地位,提高箭筈豌豆混播比例和采用异行混播有利于增加其竞争率,也有利于提高种子产量。因此,在冷凉地区进行箭筈豌豆种子生产,其播量应高于120 kg·hm–2为宜;为了提高箭筈豌豆种子产量和质量,防止倒伏,可采用箭筈豌豆混播比例高于75%+异行混播方式进行种子田建设。     

不同混播方式下燕麦+箭筈豌豆混播草地的生产性能及土壤养分特征

为阐明混播方式对燕麦(Avena sativa)+箭筈豌豆(Vicia sativa)型豆禾混播草地混播优势的影响,在新疆昭苏盆地采用同行混播、异行混播与不同豆禾比的播种方式建植混播草地,利用牧草产量、营养物质产量和籽粒产量等指标分析混播方式对生产性能优势的影响,以不同混播方式下土壤养分变化与生产性能的内在联系为依据,探讨生产性能优势获得的途径。结果表明,1)燕麦与箭筈豌豆混播可获得混播优势,其中同行混播+豆禾比50∶50、异行混播+豆禾比50∶50和同行混播+豆禾比75∶25组合牧草产量和种子产量优势明显,生产性能较高。2)混播方式对土壤有机质和土壤全量养分影响较小,单播燕麦具有较高的土壤浅层速效磷含量,箭筈豌豆的生物固氮作用可增加土壤氮素养分的供应,而同行混播方式则有利于土壤碱解氮的积累。3)以混播群体结构作为控制因素时,牧草和粗蛋白产量依赖土壤氮素养分,与土壤速效磷含量呈负相关关系;以混播比例作为控制因素时,高箭筈豌豆混播比例下(80%和100%),土壤氮素养分可负向影响牧草和粗蛋白产量、牧草产量优势,否则则为正向影响,土壤速效磷含量负向影响牧草和粗蛋白产量、产量优势,正向影响种子产量优势,与混播比例无关联。因此,在冷凉牧区进行燕麦+箭筈豌豆型混播草地建植时,采取同行混播+豆禾比75∶25的混播组合既能提高土壤肥力,还能收获牧草产量和品质较优的草产品。     

新疆昭苏地区混播箭筈豌豆和施氮处理下燕麦草地的氮产量

为评估混播箭筈豌豆(Vicia sativa)对燕麦(Avena sativa)草地减氮增效的贡献度,于2019年在新疆昭苏盆地进行了以施氮水平(不施氮N0;低氮N20,20 g·m~(-2);高氮N40,40 g·m~(-2))和混播比例(禾豆比:100:0、75:25、50:50、25:75和0:100)为控制条件的双因素田间试验,对混播草地牧草产量、氮产量以及种间竞争格局进行分析,从氮产量的角度评估了混播箭筈豌豆对燕麦草地的减氮潜力。结果表明:1)燕麦产量、牧草总产量、燕麦氮产量和总氮产量随着氮水平的增加而显著增加(P0.05),箭筈豌豆产量及氮产量随施氮水平的增加而变化不明显;在各施氮水平下,禾豆比75:25处理具有较高的牧草总产量,同时在N_0和N_(20)下,还具有较高的燕麦氮产量;禾豆混播后,可获得混播优势,施氮水平对其影响不显著(P0.05)。2)在N_0下,箭筈豌豆相对产量、氮素竞争率和拥挤率均大于燕麦,是强竞争者,而在N_(20)和N_(40)下,燕麦成为强竞争者;随着禾豆比的减小,箭筈豌豆的相对产量、氮素竞争率和拥挤率呈增加趋势;箭筈豌豆的相对产量、氮素竞争率和拥挤率与燕麦产量、牧草总产量和燕麦氮产量呈负相关关系。3)相较于单播燕麦,混播箭筈豌豆可以代替33.65%～45.15%的氮肥;在N_0下,混播箭筈豌豆对燕麦草地的贡献值为0.45～1.28 g·m-~2,在N_(40)下,混播促进效果为3.75 g·m~(-2);施用氮肥的增产效果为3.71 g·m~(-2)。因此,昭苏地区燕麦+箭筈豌豆型混播草地可以实现减氮增产,种间竞争格局的变化对混播优势及减氮增效贡献影响较小。     

混播方式对豆禾混播草地植物根系构型特征的影响

为从地下根系方面阐明红豆草与无芒雀麦型混播草地高效生产机制,将种群空间距离(行距)、种群空间作用方式(同行/异行/异行阻隔)作为地下根系竞争环境的变化因素,从根系的几何形态、拓扑结构和分形特征分析和比较2种牧草在竞争生境中根系构型的变化。结果表明:1)异行混播和行距增大使2种牧草地上生物量增加,无芒雀麦的根系生物量和根冠比也增加,但红豆草的根系生物量和根冠比变化不明显。2)异行混播+行距增大使无芒雀麦≤0.16 mm的细根增加,红豆草0.16~0.50 mm的根系增加,从而增加了根长、根表面积和比根长;异行混播+阻隔使得2种牧草的根系直径增加,从而使得根系体积和比根面积增加。3)2种牧草在不同混播方式下拓扑指数(TI)均接近于1,修正拓扑指数(q_a)大于0.5,分支结构均为鱼尾状分支;随着种群空间距离的增加,2种牧草根系的拓扑结构有向叉状分支方向发展的趋势。4)2种牧草的根长、根表面积与根系生物量和地上生物量均呈线性的正相关关系,其他根系形态参数与根系生物量相关性显著,而与地上生物量、根冠比相关性不显著。因此,种群的空间距离、种群的空间作用方式改变了混播群体地下根系的竞争环境,其通过形态、拓扑结构和分形的可塑性来响应种间竞争关系变化,采取了拓展空间和高效利用水分养分的生态适应策略。     

喀纳斯景区山地草甸不同退化阶段群落共有种的生态化学计量特征研究

通过在新疆喀纳斯景区山地草甸群落中对不同退化阶段4个典型样点进行样方调查与采样,结合室内分析,探究了不同退化阶段山地草甸群落共有植物及土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其内在联系,揭示了山地草甸生态系统养分循环规律和系统稳定机制。研究结果表明,1) 3种群落共有植物的重要值、盖度、密度和生物量都随着草地的退化加剧而上升,平均高度和叶绿素相对含量随着退化的加剧而降低。2) 随着草地退化程度的增加,群落共有种C、N、P含量均下降,草甸早熟禾C∶N则先降低后升高,其余2种共有种均上升;群落Ⅰ中3种共有植物叶片的N∶P都在14和16之间,剩余3个群落中,草甸早熟禾叶片N∶P高于16,而千叶蓍和短柄苔草叶片的N∶P均小于14。3)叶绿素相对含量与植物的N含量呈显著的正相关,植物盖度与其化学计量比的相关性不显著,植物的高度、密度、生物量与其化学计量比相关性的显著性取决于物种和生境。4)土壤的C、N、P含量均影响植物的C、N、P含量,呈显著的线性正相关。喀纳斯景区未退化阶段的植物生长受N、P双重元素的限制或者均不受限,退化阶段的植物生长主要受N的限制。因此,喀纳斯景区山地草甸土壤生态化学特征对退化山地草甸的植被恢复有着重要影响。     

喀纳斯景区草原民俗旅游资源评价及开发模式

喀纳斯景区是中国图瓦人唯一的聚居区,其草原民俗旅游资源丰富而且分布合理,但开发的力度不强,不能满足旅游者日益多元化的消费需求。为了合理开发该区草原民俗旅游资源,通过特菲尔法和层次分析法,得到单项旅游资源中图瓦人饮食民俗和节庆民俗开发价值最大,综合评价得到喀纳斯景区3个村落均为二级景区,开发价值禾木村白哈巴河村喀纳斯村。并提出了适合喀纳斯的4种开发模式,即耦合型开发模式、节事庆典型开发模式、专项旅游开发模式和区域中心多元化开发模式。     

不同种植模式下豆科绿肥对土壤改良效果的影响

为探明豆科绿肥还田对土壤改良效果和作物生物产量的影响,本研究选取玉米(Zea mays)、油菜(Brassica campestris)、大麦(Hordeum vulgare)、燕麦(Avena sativa)为间混作/轮作对象,将花生(Arachis hypogaea)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、白花草木樨(Melilotus albus)作为主要豆科绿肥进行田间试验,利用土壤浅层有机质、氮、磷、钾等养分含量的变化及田间作物地上生物产量的表现,比较不同种植模式下豆科绿肥对土壤改良效果的影响。结果表明:1)与作物单作相比,豆科绿肥与玉米、油菜间混作以及轮作均可提高土壤表层有机质、全氮及碱解氮质量分数,混作对土壤表层全钾质量分数影响较小,轮作还可提高土壤表层全磷、有效磷质量分数;另一方面,间混作群体结构在土壤肥力的改善效果方面也起到一定的作用。2)与试验前土壤养分质量分数相比,白花草木樨+大麦混作并翻压还田模式土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷分别提高了40.43%、50.00%、10.00%、27.93%、76.75%、45.13%;玉米+花生间作模式土壤养分改善效果次之。3)玉米、油菜和白花草木樨地上生物产量较其单作分别提高了23.19%、16.68%和27.31%。因此,采用豆科绿肥+禾本科牧草混作并翻压还田、玉米+花生间作的种植模式可有效改善乌尔禾地区农田的土壤质量,并兼顾其他农作物生产,可提高该地区农业的可持续发展能力。     

燕麦+箭筈豌豆混播草地混播优势的测度与影响因素分析

从混播牧草地上部分生长效率与种间竞争格局、地下部分根系构型与生物固氮效率角度出发,将不同混播群体结构(行距+同行/异行/异行阻隔)作为燕麦+箭筈豌豆型草地混播优势的影响因素,利用盆栽试验分析和比较混播牧草在不同混播群体结构中地上部、地下部因素对混播优势的相对贡献,以及不同混播群体结构氮素固定、转移和利用效率对混播系统生态功能的贡献,以期明确豆禾混播草地的种间竞争过程及其混播优势产生的机理。结果表明,1)豆禾异行混播+15 cm行距处理(Y₁₅)的混播群体结构具有较佳的产量优势,燕麦的竞争率和侵占力均高于与之混播的箭筈豌豆;2) 豆禾同行混播+15 cm行距处理(T₁₅)和Y₁₅均具有较高的应用生物固氮量、转氮率及豆科牧草对草地氮产量的贡献率;3)牧草产量与牧草叶片初始荧光(F_o)和单位面积捕获光能(TR_o/CS_o)均呈显著的正相关(P<0.05);牧草产量与根系形态特征参数和根系构型均呈极显著正相关(P<0.01);4)地上部和地下部因素对燕麦+箭筈豌豆混播系统混播优势的相对贡献分别为21.64%和78.36%,综合体现为地下部分贡献远大于地上部分。