不同利用方式下贝加尔针茅草原植物和土壤的生态化学计量特征

掌握不同利用方式对草原植物和土壤碳、氮和磷生态化学计量特征的影响,可为全面分析和评估不同利用方式对草原生态系统的影响提供基础数据.以贝加尔针茅草原围封、放牧和刈割3种草地为研究对象,研究不同利用方式对贝加尔针茅、羊草和扁蓿豆3种主要植物叶片和土壤碳、氮和磷化学计量特征的影响,分析植物与土壤化学计量之间的相互关系.结果 ...     

异质生境条件下扎龙湿地羊草过氧化物同工酶的差异性表达

为了探讨异质生境条件对羊草(Leymus chinensis)过氧化物同工酶表达的影响,揭示羊草种群对不同土壤生境的响应机制,并为植物的趋异适应和生态可塑性研究提供依据,对扎龙自然保护区内的3种不同生境沙土、碱土、草甸土中生长的3种羊草过氧化物同工酶进行了研究。结果表明:碱土生境条件下羊草条带数最多,草甸土羊草条带数最少;在同一生境条件下,羊草根系的过氧化物酶的条带数最多,叶的条带数最少。其中,迁移率(Rf)值为0.08、0.10、0.17的条带是主带,在7个样品中出现;Rf值为0.35、0.73的条带是弱带,只在1-2个样品中出现;叶片的Shannon-Weinner指数在3个生境间变化较大,根茎的变化较小。因此,异质生境导致了扎龙自然保护区内的羊草过氧化物同工酶的表达存在差异。     

土壤pH值变化对3种草原类型土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响

酸碱性是土壤的重要化学性质,土壤pH值的升高和降低会影响土壤养分的分布及转化情况,进而影响群落组成及生态系统的功能.全球变化和人类活动降低了草原生态系统的土壤pH值,而不同草原类型的土壤碳氮磷生态化学计量特征对土壤pH值变化的响应尚不清楚.本研究以内蒙古自治区土壤酸碱性不同的荒漠草原、典型草原和草甸草原3种草原类型作为...     

氮添加对锡林郭勒灌丛草原羊草(Leymus chinensis)化学计量特征的影响

本研究以内蒙古锡林郭勒小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛草原优势物种羊草(Leymus chinensis)为研究对象,研究氮添加对羊草碳、氮、磷元素含量及其化学计量特征的影响。结果表明氮添加对羊草茎叶N,P含量和叶片C∶N,C∶P影响显著;不同氮添加水平对灌丛下和灌丛间羊草C,N,P含量及其化学计量特征的影响存在分异;随氮添加的增加,灌丛间羊草茎叶C∶N和叶片C∶P呈降低趋势,灌丛下羊草茎叶化学计量特征变化不显著;灌丛下羊草茎叶C,N,P含量及其化学计量特征的变异系数均低于灌丛间羊草;氮添加显著影响灌丛间羊草茎叶N含量,C∶N和C∶P,但是,氮添加对灌丛下羊草茎叶化学计量特征影响不显著。小叶锦鸡儿灌丛化过程可能会削弱氮添加对草本植物叶片C,N,P含量及化学计量特征的影响,本研究结果为草原生态系统管理提供了新的视角和重要的理论依据。     

不同放牧强度对典型草原区河谷湿地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响

为了探究半干旱草原区河谷湿地土壤碳氮磷生态化学计量特征对放牧干扰的响应,明确限制其土壤养分循环的关键因子,以内蒙古典型草原区的锡林河河谷湿地为研究对象,在轻度、中度、重度3种放牧情境下开展野外观测试验,测定0～50 cm土层的土壤基本理化性质、碳氮磷含量及其生态化学计量特征。结果表明：（1）湿地0～40 cm土壤的理化性质对放牧干扰响应较为敏感,适当放牧可以促进土壤养分积累,但重度放牧导致土壤碳氮磷含量及其生态化学计量比显著降低。（2）放牧活动通过影响植被生长及土壤理化性质对养分循环产生影响,在轻度和中度放牧条件下土壤磷元素可能是限制湿地土壤养分元素循环的关键因子,而在重度放牧条件下磷元素的限制作用减小,氮元素的限制作用增加。（3）过度放牧可能会破坏土壤原有的养分循环和物质平衡,随放牧强度的增加,湿地土壤生态化学计量特征与土壤理化性质间的相互作用总体呈减弱趋势,而土壤容重可能是影响其生态化学计量特征的关键环境因子。     

呼伦贝尔草原异质生境羊草有性生殖及其生物量分配的研究

在呼伦贝尔草原典型草原的栗钙土围栏草地、草甸草原暗栗钙土围栏草地和草甸草原暗栗钙土割草地等3个异质生境对羊草的有性生殖特征和生物量分配进行研究。结果表明,各个生境羊草生殖分蘖株的有性生殖和生物量分配的指标在一定范围变化,变异系数为8.234%～84.237%。典型草原栗钙土围栏场羊草生殖分配Ⅰ小于草甸草原暗栗钙土围栏场...     

生境和地形对伊犁绢蒿土壤养分的影响

为了客观地了解生境和地形对土壤养分的影响,为畜牧业可持续发展和生态环境建设提供理论依据,本研究采用正规野外取样方法结合室内常规土壤样品分析方法,对新疆天山北坡不同生境和不同地形条件下伊犁绢蒿（Seriphidium transiliense）荒漠草地土壤养分进行了分析。结果表明,1）生境和地形对伊犁绢蒿荒漠草地土壤化学性质的变化均有促进或抑制作用,从而进一步影响地上生物量;2）随着生境从西到东,土壤速效养分和有机质的土壤剖面变化相同,都为0～10＞10～20＞20～30 cm,而pH值的土壤剖面变化则相反,为0～10＜10～20＜20～30 cm;3）不同地形和不同生境的土壤剖面中养分变化规律相同。     

锡林河流域退化羊草草原的生态化学计量学研究

以内蒙古锡林河流域典型草原为对象,利用69个羊草群落样地的植被与土壤数据,探讨了植物群落和土壤的养分含量以及生态化学计量特征。结果表明:(1)在羊草草原退化过程中,土壤养分含量表现出下降的变化趋势,土壤TN、AN和TP显著减少;重度退化阶段植物叶片C含量显著降低,N含量呈增加趋势。(2)植物叶片C∶N在重度退化阶段显著降低,表明重度退化提高了植物生长速率。(3)在重度退化阶段,植物叶片N∶P升高,P成为限制性营养元素。本项研究丰富了草地生态化学计量学,对于合理利用草地资源也具有参考价值。     

异质生境不同叶色羊草有性生殖特征的研究

采用无样方采样法,对长岭、图牧吉和沽源自然草原不同土壤类型5种叶色羊草(Leymus chinensis)的数量特征和生殖分配进行研究,以期揭示羊草叶色渐变群有性生殖的内在规律。结果表明:异质生境不同叶色羊草有性生殖特性和生物量分配具有可塑性变化。不同土壤类型5种叶色羊草的穗长、穗重、小穗数、单穗籽粒数、结实率、单穗籽粒重及生殖分配Ⅰ, Ⅱ和Ⅲ最大值多数出现在沽源地区;羊草籽粒千粒重的变化幅度较小;相同土壤类型不同叶色羊草、相同叶色不同土壤类型羊草其茎重、鞘重、叶总重、植株总重等指标的最大值与最小值差异显著或极显著,但与中间过渡叶色之间差异多数不显著;异质生境不同叶色羊草的茎重最大,其次为鞘重和叶重。因此异质生境不同叶色羊草采取有性生殖调节策略和资源分配策略,具有较强的可塑性。     

羊草生长率的研究和生长率假说的验证

生长率假说（GRH）是研究生物生长率与化学计量特征之间关系的理论。为了验证生长率假说，以北方草原重要建群种羊草（Leymus chinensis）为材料，将取自内蒙古和吉林省4个地点的羊草在相同的光照、水肥条件下盆栽土培，用称重法测定了羊草的生长率，用PCR的方法分析了羊草核糖体DNA基因间隔区（IGS）长度，研究了羊草生长率与羊草磷含量、氮磷比、IGS长度及取样地土壤中氮、磷含量之间的关系。结果表明，羊草生长率与羊草全磷含量存在正相关关系，与羊草氮磷比存在负相关关系，生长率较高的羊草具有较长的IGS，符合生长率假说的预测。不同来源的羊草种植在相同环境下，来自氮、磷含量较高土壤的羊草具有较高的生长率，这可能是羊草对特定地域生境条件长期适应的结果。高的生长率和长的IGS可能是植物对较高氮、磷含量环境的适应。     

不同利用方式下草地优势植物的生态化学计量特征

在内蒙古温带草原围封、放牧和割草3种不同利用方式下,测定了大针茅、冷蒿和羊草3种优势种植物的化学计量元素,探讨了草地不同利用方式下优势种植物的化学计量特征响应机制。结果表明,3种优势种植物的C、N、P含量及其计量比在不同利用方式下均有明显的季节变化;不同利用方式、不同物种以及二者的交互作用均对N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P有显著的影响,其中,C含量比较稳定,不同的利用方式对其无显著影响,N含量在整个生长季内总体呈下降趋势,放牧样地3种植物叶片的N、P含量均高于割草和围封样地,说明放牧增加了植物N、P的含量。植物生长普遍受到N的限制,土壤养分特征在不同利用方式间也存在一定的差异,围封样地表现为更加缺N,而放牧样地更加缺P。放牧样地有机质、C、N和P含量均高于割草和围封样地,说明适度放牧能提高土壤养分的含量,有利于植物的生长。     

氮、磷添加对草地不同冠层植物叶片和根系生态化学计量特征的影响

植物碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征能反映植物与环境间的相互作用关系,是评估植物对环境变化响应的重要依据。已有的相关研究多以地上器官为主,而对地下器官关注相对较少。本研究以呼伦贝尔草地不同冠层的4种植物——羊草、披针叶黄华、达乌里芯芭和星毛委陵菜为对象,分析了氮、磷添加对其叶片和根系C∶N∶P生态化学计量特征的影响。结果表明:氮、磷添加对4种植物叶片和根系C含量没有显著影响。氮添加显著提高了3种非豆科植物叶片和根系N含量(达乌里芯芭叶片接近显著)、降低了其C∶N,而磷添加显著提高了4种植物叶片和根系P含量并显著降低了C∶P。氮、磷添加对4种植物C、N、P及其化学计量比均无显著的交互作用。4种植物中,羊草叶片和根系C∶N和C∶P在所有处理中均最高,较高的养分利用效率可能是其成为建群种的重要原因。依据植物叶片N∶P情况判断,该生态系统属于N限制类型。在植物养分限制判断中,根系N∶P不应作为养分限制判断的依据。上述研究结果说明草地植物地上地下器官对氮、磷添加的响应具有协同性,而且不同冠层的植物C、N、P生态化学计量特征对氮、磷添加的响应具有一致性。     

施氮下丛枝菌根真菌对羊草化学计量特征的影响

丛枝菌根真菌(AMF)能与大多数陆地植物形成共生关系,提高植物对碳(C)、氮(N)、磷(P)等营养元素的利用效率,改变植物碳氮磷化学计量特征.以禾本科牧草羊草(Leymus chinensis)为研究对象,研究对照、施氮、施AMF及施氮+AMF 4种处理对羊草碳氮磷生态化学计量特征的影响.结果表明:施AMF对羊草氮含量...     

氮、磷添加对草地不同冠层植物叶片和根系生态化学计量特征的影响

植物碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征能反映植物与环境间的相互作用关系,是评估植物对环境变化响应的重要依据。已有的相关研究多以地上器官为主,而对地下器官关注相对较少。本研究以呼伦贝尔草地不同冠层的4种植物——羊草、披针叶黄华、达乌里芯芭和星毛委陵菜为对象,分析了氮、磷添加对其叶片和根系C∶N∶P生态化学计量特征的影响。结果表明:氮、磷添加对4种植物叶片和根系C含量没有显著影响。氮添加显著提高了3种非豆科植物叶片和根系N含量(达乌里芯芭叶片接近显著)、降低了其C∶N,而磷添加显著提高了4种植物叶片和根系P含量并显著降低了C∶P。氮、磷添加对4种植物C、N、P及其化学计量比均无显著的交互作用。4种植物中,羊草叶片和根系C∶N和C∶P在所有处理中均最高,较高的养分利用效率可能是其成为建群种的重要原因。依据植物叶片N∶P情况判断,该生态系统属于N限制类型。在植物养分限制判断中,根系N∶P不应作为养分限制判断的依据。上述研究结果说明草地植物地上地下器官对氮、磷添加的响应具有协同性,而且不同冠层的植物C、N、P生态化学计量特征对氮、磷添加的响应具有一致性。     

内蒙古中东部草原羊草群落种类组成及优势种种群数量特征的空间分异

比较研究了内蒙古中东部草原9个羊草群落的种类组成及优势种种群数量特征的空间变化.结果表明,随着水分自东向西减少, 群落种类组成和优势种表现出地带性变化.在生境条件较好的地方,羊草群落的种类组成较复杂、种类较多,羊草的优势较明显;在生境条件较差的地方,羊草群落的种类组成较简单、种类较少,羊草的优势下降.同时,由于局部地形起伏导致水热条件的重新分配,群落种类组成和群落优势种表现出一定程度的非地带性.群落的相似性与其生境条件的相似性有关.羊草不同地理种群的数量特征也表现出一定的地带性变化,随着环境因子的变化特别是土壤水分的逐渐降低,羊草种群密度、生物量、优势度逐渐下降,羊草的生态位宽度相对较小,这是羊草种群在自然条件下的一种生态适应.     

苜蓿叶片氮、磷和钾养分重吸收与化学计量比的偶联关系

苜蓿作为一种优良的豆科牧草,具有较强的环境适应性。叶片养分重吸收是提高养分利用效率及增强环境适应性的重要机制之一,其直接影响了苜蓿的养分浓度,进而影响苜蓿元素的化学计量比。目前已有针对苜蓿养分重吸收及生态化学计量特征的研究,但关于苜蓿元素养分重吸收与生态化学计量比之间的偶联关系的研究还鲜有报道。为解释该偶联关系,以7个苜蓿品种作为研究对象,测定了成熟叶片和衰老叶片C、N、P、K元素浓度,分析了养分重吸收特征(包括养分重吸收率、养分重吸收度)及生态化学计量特征,进而分析了两者之间的偶联关系。结果表明,7个苜蓿品种的平均氮重吸收效率(NRE)、磷重吸收效率(PRE)和钾重吸收效率(KRE)分别为42.7%、42.4%和52.1%,分别低于全球陆生植物的NRE、PRE和KRE(分别为62.1%、64.9%和70.1%)。根据养分重吸收特征及生态化学计量比,判断苜蓿受土壤P含量影响最严重。叶片养分重吸收效率基本与衰老叶化学计量比呈正相关关系,而与成熟叶化学计量比呈负相关关系。由此可见,叶片养分重吸收与叶片生态化学计量比存在偶联关系,但受叶片成熟或衰老显著影响。     

短穗兔耳草生物量分配格局对高寒草甸营养库衰退的响应

在青海省三江源腹地,选择由于草地利用方式不同而形成的3个具有不同养分资源与植物群落特征的高寒草地,进行了短穗兔耳草（Lagotis brachystachya）生物量在各无性系的分配特性研究,以了解其对土壤营养库衰退的响应方式。结果表明,土壤养分状况对短穗兔耳草生物量在不同无性系构件间的投资也有影响,在土壤养分资源较丰富样地,短穗兔耳草对基株根茎生物量的投资最大,而对基株和分株叶片生物量投资最小;相反的趋势出现在土壤养分贫瘠的样地;但在土样养分中等的条件下,短穗兔耳草对匍匐茎的生物量投资最大,而在养分资源较贫瘠或丰富的样地又趋于减小。短穗兔耳草生物量分配格局随生境养分资源变化而改变,这是克隆植物有效适应生境变化的重要生态对策之一。     

异质生境不同叶色羊草生殖生长规律的研究

为深入了解不同叶色羊草(Leymus chinensis)的有性生殖生长规律,提高牧草草地生产实践提供科学依据,采用无样方采样法,对长岭、沽源和图牧吉天然草原不同土壤类型不同叶色羊草的生殖生长规律进行研究.结果表明:长岭、沽源和图牧吉天然草原异质生境不同叶色羊草穗与生殖分蘖株、穗长与穗重以及生殖生长比率与穗之间均具有y=axb幂函数变化规律,多数达到显著或极显著相关水平.回归方程中的b值分别表示生殖分蘖株穗重、穗长和生殖生长比率,随生殖分蘖株高度或生物量、穗长和穗重增加的增长速率;其中生殖生长比率随穗重和穗长的增长速率b分别为0.3834～0.977％·g-1和0.0188～0.9696％·cm-1,且生殖生长速率随穗长的变化速率b大于随穗重的变化速率.由此表明异质生境不同叶色羊草具有相同的有性生殖异速生长规律,但其生长速率存在较大可塑性变化.     

黄土高原典型草原植被及土壤化学计量对降水变化的响应

研究植被和土壤生态化学计量及其耦合关系,是解析气候变化背景下草地植被养分动态平衡和能量流动的重要途径.本研究以宁夏固原云雾山典型草原为研究对象,采用控雨-滴灌装置模拟3个降水梯度(自然降水的50％,100％和 150％),分析了植物叶片、根系、凋落物及土壤的碳(Carbon,C)、氮(Nitrogen,N)、磷(Pho...     

高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性与土壤生态化学计量比间关系的影响

植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,是草地植物群落结构维持的关键。高原鼠兔干扰虽被证实能够影响植物物种多样性、土壤有机碳、全氮和全磷的含量,但是否影响高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,尚不清楚。本研究以甘南和青海湖流域为对象,采用配对设置样地的方法,分析了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间关系的影响。结果表明：高原鼠兔干扰显著增加了物种丰富度指数、土壤有机碳、全氮和全磷含量,以及土壤C∶N和C∶P(P<0.05),但没有显著影响物种多样性指数、物种均匀度指数和土壤N∶P。高原鼠兔干扰增加了物种丰富度指数和物种多样性指数与土壤C∶N间的正相关性（P<0.05）,减弱了物种丰富度指数与土壤C∶P间的正相关性（P<0.01）;物种多样性指数与土壤C∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的对数关系转变为干扰生境的二次函数关系（P<0.05）,而物种丰富度指数与土壤N∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的不显著相关,改变为干扰生境的显著负相关二次函数（P<0.01）;物种多样性指数与土壤N∶P间的关系从未干扰生境的显著正相关二...