高寒退化禾本科混播草地地下芽库特征与群落持续性初探

为探明多年生不同混播组合草地退化后的群落稳定性和可持续性,本研究以祁连山金强河地区22年前建植的6种混播草地为研究对象,对草地群落结构及地下芽库构成进行调查分析。结果表明：4组分混播草地能够较好的保留建植种的地下芽,且以建植种分蘖芽为主,而3组分混播草地地下芽主要由侵入种的分蘖芽、根茎芽、根颈芽和根蘖芽构成,建植种芽密度占比较低;分蘖芽密度与建植种植物盖度、密度和地上生物量正相关,根茎芽、根颈芽、根蘖芽密度与侵入种植物盖度、密度和地上生物量正相关。其中,混播组合“冷地早熟禾(Poa crymophila)+多叶老芒麦(Elymus sibiricus)+无芒雀麦(Bromus inermis)+扁穗冰草(Agropgyron cristatum)”草地地下芽结构最优,可适当延长混播草地使用年限,是适宜青藏高原高寒地区的混播草种组合。     

种植方式对青海湖流域人工草地植被和土壤养分特征的影响

为探究多年生人工草地在青海湖流域的适应性和稳定性,本研究以青海草地早熟禾(Poa pratensis. Qinghai)和青海中华羊茅(Festuca sinensis. Qinghai)单播及混播人工草地为研究对象,分析不同种植方式下人工草地植被和土壤养分特征的变化。结果表明：青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播草地和青海草地早熟禾单播草地的生物量和盖度高于青海中华羊茅单播草地,且在生长旺期(8月),青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播草地生物量最高,为586.2 g·m^-2;青海草地早熟禾单播、青海中华羊茅单播和青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播草地间土壤有机质、全氮、全磷、硝态氮、铵态氮和土壤含水量在相同土壤深度下差异不显著,但土壤氮、磷及有机质间存在显著的相关性。综上所述,在青海湖流域建植青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播型人工草地可以获得较高的产量,但需在种植和管理过程中协调好土壤氮、磷间的关系。     

青海扁茎早熟禾形态特征与生物量对磷添加的响应

磷添加可塑造植物的形态特征、促进植物生长发育,这对应用根茎型植物进行天然草地退化修复具有重要意义。青海扁茎早熟禾(Poa pratensis var. anceps ‘Qinghai’)是高寒退化草地恢复的优选根茎型草种,但磷添加对其形态特征及生长发育的影响是否有利于退化草地的治理尚未可知。因此,本研究以青海扁茎早熟禾栽培草地为研究材料,通过3.6、7.2、10.8、14.4、18.0、21.6 kg·hm^-26个磷素添加梯度,探讨磷添加对植株形态、生物量及生物量分配的影响。结果表明：1)磷添加对青海扁茎早熟禾植株的形态特征具有显著影响(P <0.05),植株的生物量随磷素的增加先增加后降低,施磷素10.8 kg·hm^-2时,形态指标与生物量表现较好。2)青海扁茎早熟禾株高、叶宽、叶长、叶面积及根分叉数是影响个体生物量的主要因子,对个体生物量的贡献率高达59%,地上器官对磷添加敏感,可塑性更强。因此,施磷素10.8 kg·hm^-2时,青海扁茎早熟禾的植株高度、叶片及根系的生长状况表现较好,总生物量最大,该施磷水平下...     

山西暖性草地碳密度分布特征及其区域差异

山西省草地是我国草地碳储量精确估测中不可忽视的部分。为探究山西省暖性草地生态系统碳密度的区域差异,本研究调查和测定了该省2个气候区（晋东南半湿润区,晋西北半干旱区）暖性草地群落特征和生态系统碳密度。结果表明：不同气候区的环境差异影响了草地植物物种多样性、生物量积累和土壤碳输入,造成2个气候区碳密度分异的主要环境因子为降水量和土壤有机碳含量;晋西北平均植物多样性指数略高于晋东南;晋西北和晋东南平均地上生物量分别为384.28 g·m^-2,522.83 g·m^-2,平均地下生物量分别为1 411.02 g·m^-2,1 643.81 g·m^-2,晋西北均低于晋东南;平均生态系统碳密度分别为7 911.48 g·m^-2,9 080.43 g·m^-2;其中植被地上部分、根系和土壤碳密度占比分别为1.4%~2.1%,12.3%~24.7%,73.6%~85.9%;晋东南地区暖性灌草丛类草地生态系统碳密度最大,为10 102.23 g·m^-2。     

土壤水分和植株密度互作对垂穗披碱草地下营养繁殖及生物量的影响

垂穗披碱草是高寒地区常见的优质牧草,主要以营养繁殖维持种群更新,然而植株密度和土壤水分互作是否影响其地下营养繁殖尚不清楚.本研究采用盆栽试验,分析了不同土壤水分和植株密度互作下垂穗披碱草地下营养繁殖(克隆小株数、传播距离和地下芽数量)和生物量的变化特征,其中土壤水分包括3个梯度,分别为土壤饱和含水量的30％(W1)、土壤饱和含水量的50％(W2)和土壤饱和含水量的80％(W3);植株密度包括3个梯度,分别为4株·盆-1(R1)、8株·盆-1(R2)和12株·盆-1(R3).结果表明:随土壤水分增加,克隆小株数先增加后减小,但传播距离、地下芽数量、地下和地上生物量以及总生物量均呈增加趋势;随植株密度增加,克隆小株数、传播距离、地下芽数量、地上地下生物量以及总生物量均呈减小趋势.土壤水分和植株密度互作对克隆小株数、传播距离、地下芽数量、地上地下生物量、总生物量均具有显著的互作效应,理论上存在最佳的土壤水分和植株密度的组合模式,其中传播距离、地下芽数量、地上生物量以及总生物量的最佳组合方式为W3R1,而克隆小株数和地下生物量的最佳组合方式为W2R1.说明垂穗披碱草栽培草地的管理需要根据目标而确定其植株密度和土壤水分.     

青海草地早熟禾生长和根系特征对刈割强度的响应研究

为研究青海草地早熟禾生长和根系特征对刈割强度的响应，试验采用随机区组设计，选取长势均匀的青海草地早熟禾人工草地，划分为12个小区，设置4种处理，分别为对照(CK,不进行任何处理)、轻度刈割(LC,留茬10 cm)、中度刈割(MC,留茬5 cm)、重度刈割(HC,留茬2 cm),每种处理3次重复，于2019年6月底和7月底各刈割1次，并分别于刈割30 d后测定各处理青海草地早熟禾的株高、生长速度、分蘖数、地上总生物量、地下生物量、根系特征(表面积、体积、直径)和地下芽数量。结果表明：6月底和7月底刈割后各处理株高的大小顺序均为CK>LC>MC>HC。6月底刈割后，各处理生长速度的大小顺序为CK>LC>MC>HC;7月底刈割后，各处理生长速度的大小顺序为LC>CK>MC>HC。6月底刈割后，各处理分蘖数大小顺序为LC>CK>MC>HC;7月底刈割后，各处理分蘖数大小顺序为CK>LC>MC>HC。6月底和7月底刈割后，各处理地上总生物量的大小顺序均为LC>CK>MC>HC。6月底和7月...     

陕西省天然草地生物量空间分布格局及其影响因素

草地生态系统是全球陆地生态系统的重要组成部分,在全球碳循环中扮演着重要角色。以陕西省天然草地为研究对象,基于57个调查样地的地上、地下和凋落物生物量资料,分析不同植被类型草地生物量的空间分布特征及其影响因素,并揭示其之间的相互关系,为我国草地生态系统碳汇研究提供基础数据。结果表明:7种草地类型(暖性草丛类、暖性灌草丛类、温性山地草甸类、温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原类和低地盐化草甸类)的各部分生物量存在显著差异(P<0.05),其地上生物量分别为:238.3,293.6,157.0,350.5,156.9,99.9和144.6 g·m^-2,地下生物量分别为:670.2,560.5,726.3,1072.5,719.5,1156.7和775.0 g·m^-2,凋落物生物量分别为:332.2,294.0,328.5,271.4,107.4,97.2和155.7 g·m^-2;但是其群落总生物量差异不显著,分别为:1353.9,1240.8,1405.3,1501.0,983.8,1148.1和1075.3 g·m^-2。地下生物量均大于地上生物量和凋落物生物量,其分配比例介于38.8%~77.4%之间;地上生物量和凋落物生物量随海拔高度增加而极显著减少(P<0.01);地上生物量随生长期降雨量增加而极显著增加(P<0.01),随年均温增加而减少(P>0.05);地下生物量对降雨和温度的响应均不显著。因此,降水是陕西省天然草地生态系统地上生物量最主要的限制因子,且主要受生长期水分供给的制约,温度尚不是主要限制因子。     

野生草地早熟禾根茎扩展对水分调控的响应

在盆栽条件下,采用单株种植,以2个扩展能力强弱不同的野生草地早熟禾(Poa pratensis)‘榆中’(强)和野生草地早熟禾‘天祝’(弱)为试验材料,设4个水分处理水平[W1:90%~75%WHC(water holding capacity),W2:75%~60%WHC,W3:60%~45%WHC,W4:45%~30%WHC]研究水分调控对草地早熟禾根茎扩展的影响。结果表明,随土壤含水量降低,两个野生草地早熟禾的蒸散量、覆盖面积、分蘖数和地上生物量逐渐减小;根茎数量、茎节长、最长根茎长度、地下生物量、根茎直径、根茎表面积、根茎体积和根冠比先增大后减小,75%~60%WHC处理最大。90%~75%WHC是促进野生草地早熟禾地上扩展的最优水分处理,75%~60%WHC是促进野生草地早熟禾地下根茎扩展的最优水分处理,根茎扩展能力强的草地早熟禾‘榆中’较根茎扩展能力弱的草地早熟禾‘天祝’有较高的水分需求。     

黄土丘陵区撂荒年限和坡向对灌丛生物量及丰富度的影响

为研究撂荒年限和坡向对草地植物灌丛地上生物量及丰富度的影响，本研究以黄土丘陵区不同坡向4个主要撂荒年限(12 a, 20 a, 30 a和42 a)草地作为研究对象，分析其草地灌丛地上生物量及丰富度的变化。结果表明，撂荒草地物种丰富度、植物群落地上生物量、灌丛地上生物量及其百分比随撂荒年限的增加而增加，峰值多集中出现在30 a阳坡草地，分别达到：10.5种·m^-2,133.20 g·m^-2和50.15 g·m^-2,阴坡草地灌丛地上生物量百分比在42 a占比最高，达到51.68%;阳坡草地群落地上生物量及物种丰富度高于阴坡草地；但阳坡草地灌木和半灌木地上生物量低于阴坡草地，且阳坡撂荒草地群落灌木和半灌木物种数目百分比随撂荒年限的增加而降低，12 a占比最高达28.57%。撂荒年限与群落地上生物量、灌木和半灌木地上生物量、物种丰富度之间均存在正相关关系，坡向不同引起植物群落灌丛数量和生物量的变化。     

青海草地早熟禾单播人工草地群落结构特征及土壤理化性质研究

通过调查大武地区青海草地早熟禾不同龄人工草地群落结构特征和土壤理化性质,分析研究了其群落稳定性.结果表明:6龄建植的单播草地植被群落的总盖度、地上生物量和青海草地早熟禾重要值较4龄低;6龄建植的单播人工草地物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Simpson指数及土壤全氮、全磷、速效氮、速效磷含量和土壤含水量均高于4龄单播草地,但差异不明显.从6龄到4龄,单播青海草地早熟禾没有发生明显的退化,而是处于群落演替的暂稳态阶段,符合天然草地的演替规律,说明单一播种青海草地早熟禾有利于人工草地可持续发展.     

不同播种密度对燕麦几个数量性状的影响

在5个播种密度下对燕麦的6个数量性状进行了研究。结果表明：不同播种密度下燕麦的单株分蘖数、穗粒重、穗粒数、单株地上生物量都存在极显著的差异，随播种密度的增加这几个性状均呈减少或下降的趋势；千粒重和株高这2个性状比较稳定，不随播种密度的改变而发生相依变化。     

草地早熟禾与高羊茅不同混播比例对草坪质量的影响

在大田条件下,研究了草地早熟禾和高羊茅不同混播比例对草坪质量的影响,以期为北方地区草坪建植提供依据。结果表明:播量一定时,随草地早熟禾比例减小、高羊茅比例增大,草坪成坪速度越快,密度越小,质地越差,颜色越深,地下植物量越大,地上植物量呈先增大后减小的趋势,草地早熟禾∶高羊茅为2∶8处理组合地上、地下植物量均最大。当高羊茅在混播组合中的比例60%后,草坪密度、质地、地上植物量趋于稳定。6种处理组合草坪综合质量从优到劣依次为AFEBCD。综合考虑成坪速度和草坪质量,草地早熟禾和高羊茅混播建坪的比例以2∶8为宜。     

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。     

春播草地早熟禾播种量对草坪建植质量的影响

本研究在北京农业大学科学园区牧草试验基地进行，结果表明，在５ｇ／ｍ＾２－２０ｇ／ｍ＾２播种量范围内，播种量越大，单株密度越大，总盖度越大，建植速度也快，但植株发育细弱，分蘖减少；播种量低则单株密度小，盖度小，建植速缓慢，但植株发育健壮，分蘖数增加，春播草地早熟禾建植草坪，杂草防除对草坪建植质量致关重要。综合坪草地上形态特征、地下生物量、建植速度和对杂草的抑制，作者认为春播草地早熟禾建草坪以１５ｇ／     

不同践踏程度对观赏草坪的影响

以山西农业大学校园观赏草坪为研究对象，选择建植5年以上的草地早熟禾草坪为试验地，设重度、中度、轻度践踏和未践踏4个处理，分别对其草坪草高度、盖度、密度、均一性、地上生物量、地下生物量及土壤水分、土壤孔隙度等指标进行分析研究。研究结果表明，随着践踏程度的增加，草坪草高度、盖度、密度、均一性、地上生物量、地下生物量及土壤水分、土壤孔隙度均呈现下降趋势，而土壤容重呈上升趋势。     

沙性土壤中不同泥炭添加量对草地早熟禾生长的影响

研究沙性土壤中不同泥炭添加量（0、10、20、30、40和50g／kg）对草地早熟禾（Poa pratensis）地上及地下根系生长的影响。结果表明,随着泥炭含量的增加,草坪质量、草坪密度、地上生物量、根系生物量、根冠比均呈现先增加后降低趋势,最大值因指标和月份的不同分别出现在20～30g／kg。不同泥炭含量之间,草坪...     

人工草地建植过程中青海扁茎早熟禾根系变化特征

通过研究青海扁茎早熟禾(Poa pratensis var.anceps Gaud.cv.Qinghai)地下生物量6年来的时空变化特征,揭示根茎植物种内竞争,并为青海扁茎早熟禾在物种适应特征、维护生态系统平衡等方面提供基础数据。结果表明:青海扁茎早熟禾的地下生物量垂直分布为"T"型,以0~5 cm层地下生物量最高,地下生物量主要集中在0~20 cm。地下生物量在第2年为单峰季节变化,毛根地下生物量、根茎地下生物量、根颈地下生物量和总地下生物量均以第2年增长最快,第4年达到最大值之后略有降低。根系变化可分为4个时期:第1年为调整期,第2年和第3年为对数期,第4年和第5年均为稳定期,第6年之后为衰亡期。第4年的根生物量、根密度、根比面积和根比表面积均大于第6年,说明第6年根系已经有逐渐衰老的趋势。地下生物量时序变化最符合S曲线模型,其表达式为:y=e^{7.355-1.939/t};地下生物量垂直变化最符合逆变换曲线,表达式为:y=-92.167+2773/x。     

沙地植物根系特征及其与土壤有机碳和总氮的关系

以位于风沙活动剧烈的科尔沁沙地为研究区,通过对不同恢复阶段的流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘和封育草地4种生境的植物特征和土壤总有机碳(SOC)和总氮(TN)含量进行调查,分析了沙地不同恢复阶段土壤碳氮特征与植物的关系。结果表明,1)植物地上和地下生物量的变化随沙地恢复过程呈现不同的特征,地上生物量随沙地恢复表现为先增加后减小的趋势,地下生物量则为指数增加的特征,封育草地植物的根冠比显著高于其他恢复阶段;2)与生物量类似,根系长度和根表面积均随沙地恢复逐渐增加,生境间差异极显著,而根体积虽存在生境间差异,但随沙地恢复梯度的规律性不明显;3)SOC和TN的含量与储量均随沙地恢复逐渐增加,0~10 cm层SOC和TN含量高于10~20 cm层,但随沙地恢复过程,10~20 cm层的增幅高于0~10 cm层;4)地上生物量和地下生物量均与SOC和TN储量呈显著的线性回归关系,地下生物量与SOC和TN储量的回归系数均高于地上生物量;5)根系长度和根表面积与土壤碳氮的回归系数均高于生物量和体积。本研究表明,在风沙活动剧烈的沙地生境,植物根系与土壤碳氮的关系较地上部分更为紧密,根系活动可能是影响土壤碳氮积累的重要因素之一。     

鼠类分布与"黑土滩"退化草地形成原因的研究

通过测定不同退化程度草地鼠类种群数量的变化，鼠类分布对草地的破坏程度，鼠类不同密度区植被地上生物量、地被覆盖度、植株高度，分析了草地植被群落的变化对鼠类数量的影响及鼠类种群密度与植被的关系。结果表明：随着草地退化程度的加重，鼠类的种群数量相应升高，重度退化草地中鼠类的种群密度降低。在鼠类分布影响下，植被地上生物量、地被覆盖度、植株高度均表现为不均匀分布。     

白三叶初始密度对种群动态和生产力的影响

开展牧草初始密度对种群动态和生产力影响的研究,对确定合理播种量、保障种群稳定性和生产力有重要意义。本试验在温室条件下,探索白三叶（Trifulium repens）不同初始密度对植株和生长点动态与生物量等种群特性的影响。结果表明,不同初始密度下植株都存在自疏现象,密度越高,个体死亡率越高,但是生长点数没有显著差异;植株密度对生长点数、地上生物量、总生物量等性状影响不显著,生长点数与地上生物量、地下生物量、总生物量等呈显著正相关;地上生物量、总生物量遵循产量恒定法则。这说明,具有根孽性的白三叶牧草,植株个体间竞争随播种密度的增加而加剧,生长点在较大播种范围内保持相对稳定的数量,是影响种群生物量的重要因子。