祁连山东段高原鼢鼠栖息地植物群落物种分布与土壤因子的关系

【目的】研究高原鼢鼠栖息地植物群落组成变化,以及植物群落物种分布与土壤理化性质关系。【方法】以祁连山东段高原鼢鼠(Eospalax baileyi)栖息的高寒草甸为对象,设置4个不同高原鼢鼠鼠丘密度干扰区,调查植物群落特征和土壤理化性质,应用多元排序分析方法。【结果】高原鼢鼠干扰造成栖息地植物物种丰富度变异不显著,但是增加了特有物种和总的物种数量。高原鼢鼠干扰降低了优势种矮生嵩草(Kobresia humilis)的重要值,各干扰强度样地重要值累积对数模型拟合曲线达到显著水平(R²>0.95,P<0.01);随干扰强度增加,植物群落重要值整体下降。同时,高原鼢鼠干扰显著增加了杂类草植物在群落中占比(F=4.30,P<0.05)。冗余分析结果表明,土壤因子分别解释物种和功能类群空间分布变异的22.6%和54.8%(P<0.05),土壤温度、全氮和水分对群落物种分布的贡献率最高,分别占总解释效应21.28%、18.31%和16.25%。【结论】极重度高原鼢鼠干扰明显改变植物群落结构,鼢鼠干扰下土壤水热条件驱动高寒草甸植物物种的空间分布格局。     

高原鼠兔和高原鼢鼠在高寒草甸中的作用

作为青藏高原高寒草甸生态系统组分的关键种,高原鼠兔Ochotona curzoniae和高原鼢鼠Myospalaxbaileyi在高寒草甸生态系统物质循环和能量流动中具有重要作用。虽然高原鼠兔和高原鼢鼠数量极端扩张后所产生的消极影响已被广泛认识,但其行为活动对生态系统土壤和植被的积极作用也不容忽略。通过简述青藏高原地区危害最严重的高原鼠兔和高原鼢鼠的生物学特征,全面分析了这2个种群的行为活动对高寒草甸生态系统植被和土壤的双重作用,指出这2个种群在适宜范围内对高寒草甸植被群落结构的种类组成、多样性、生物量及种子传播具有一定的积极效应,但当种群密度过大便会对高寒草甸生态系统的植被和土壤产生巨大的消极作用,加速植被和土壤退化。高原鼠兔和高原鼢鼠活动利害转变的关键在于确定种群致灾密度,从而发挥其积极作用,维持高寒草甸生态系统的平衡。     

高原鼠兔干扰对川西北高寒草甸植物群落及土壤物理性状的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是高寒草甸关键物种,在草地生态系统物质循环和能量转化中扮演着重要角色。采用样方法研究了高原鼠兔干扰对川西北高寒草甸植物群落特征及土壤理化性状的影响。结果表明：1)高原鼠兔干扰显著降低了高寒草甸植被盖度、高度、物种丰富度指数、均匀度指数、土壤含水量和紧实度(P<0.05),而显著增加了多样性指数、表层土壤容重(P<0.05);2)随干扰强度增加,植被盖度、高度和土壤紧实度呈显著下降趋势,而丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和表层土壤的含水量均呈先上升后下降的趋势,在高原鼠兔有效洞口密度为375～735个/hm²时达到最高;3)高原鼠兔干扰显著降低了禾本科和豆科功能群多样性指数和重要值,而显著增加了杂类草功能群多样性指数和重要值(P<0.05),不同干扰强度下,各植被功能群多样性指数变化明显,其中,豆科功能群多样性指数呈下降趋势,而杂类草功能群多样性呈先上升后下降趋势。综上所述,高原鼠兔的干扰显著改变了川西北高原高寒草甸群落特征和土壤物理性状,适度的高原鼠兔干扰不仅增加了高寒草甸物种多样性,还改善了土壤条件,而高强度的鼠兔干扰降低了高寒草甸物种多样性和土壤含水量。     

高原鼢鼠扰动对高寒草甸土壤理化特性及植物生物量的影响

为揭示高原鼢鼠（Eospalax baileyi）种群密度对高寒草甸土壤理化性质和植物生物量的影响，本研究选择祁连山东缘高原鼢鼠3个不同种群密度（高、中、低）干扰下高寒草甸样地，分析了土壤理化特性、植物生物量变化及干扰强度和土层间的互作效应。结果发现：随种群密度增多，土壤含水量、容重、有机碳、全氮含量和全磷含量均呈增加趋势，而全钾含量和根冠比降低，土壤碳氮比先减后增，总生物量及地下生物量逐渐降低，地上生物量先增后减；同一干扰强度下，土壤土层深度对其pH值、全氮含量和全磷含量有显著影响（P<0.05），对地下生物量和土壤水分有极显著性影响（P<0.01）。干扰强度和土层的互作对全钾、全磷和水分有显著性影响（P<0.05），对pH值和地下生物量有极显著影响（P<0.01）。可见，高原鼢鼠扰动显著改变了土壤理化性质和植物生物量，并与土层深度有互作效应。     

高原鼠兔和高原鼢鼠在高寒草甸生态系统的作用

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和高原鼢鼠(Myospalax baileyi)是高寒草甸生态系统中的重要组成部分,在生态系统能量循环中发挥着重要作用。本文从3个方面客观的分析了高原鼠兔和高原鼢鼠对放牧地有益和有害的影响,高原鼠兔和高原鼢鼠对放牧地植物群落和土壤的影响及放牧地对高原鼠兔和高原鼢鼠的影响,以改变目前人们对高原鼠兔和高原鼢鼠的传统认识。高原鼠兔和高原鼢鼠活动对放牧地利害转变的关键在于确定高原鼠兔和高原鼢鼠种群致灾密度和家畜数量及放牧方式,从而发挥其积极作用,维持高寒草甸放牧地生态系统的平衡。     

甘肃天祝啮齿动物区系调查

对天祝县啮齿动物区系进行了调查，结果表明，天祝县啮齿动物有2目8科4亚科25种，优势类群为仓鼠和鼠兔，优势种为高原鼢鼠。按不同生境将啮齿动物划为7个群落。受害草地15．29万hm^2，占草地总面积的39．06％，以山地草甸和灌丛草甸草地为最。     

高原鼠兔干扰下高寒草甸植物群落结构的时空动态特征

选择青藏高原东缘玛曲县高寒草甸栖息的高原鼠兔,以有效洞口数代表其干扰强度,选择3个干扰强度样地并连续3年调查了植物群落的变化.应用双因素方差分析、物种累积曲线和冗余分析研究了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物不同物种、功能群和生活型的影响.结果表明:(1)随着高原鼠兔干扰强度和年份的增加,群落物种累积丰富度和物种累积速率均降低...     

内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落特征

为了解内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落特征,对这一地区不同植被地带中的土壤动物进行了调查。共捕获土壤动物53 722只,隶属于6门11纲27目(类)。大型土壤动物优势类群为鞘翅目、柄眼目、小蚓类、弹尾目和膜翅目,中小型土壤动物优势类群为弹尾目和蜱螨目,湿生土壤动物优势类群为小杆目。研究表明,由森林带向草原带过渡,土壤动物的个体数量和类群数呈减少趋势,森林带和森林-草甸区具有最高的类群数,交错带草甸-草原区和森林带具有最高的个体数量;不同植被地带土壤动物优势类群的组成与数量存在差异;DG指数、J指数和C指数差异显著。不同植被地带土壤动物个体数量和类群数具有明显的表聚性。夏季各个植被地带土壤动物具有最高的类群数,秋季森林带和森林-草甸带具有最高的个体数量;DG指数在不同植被地带中(森林带除外)存在显著的季节差异;不同季节土壤动物优势类群的组成与数量存在差异。     

祁连山东段不同放牧强度下高原鼢鼠栖息地选择分析

本研究以祁连山东段高寒草甸栖息的高原鼢鼠为研究对象,探讨不同放牧强度下高原鼢鼠栖息地特征及选择因素,为合理控制草原鼠害及保护草地生物多样性提供科学依据。本研究选择4个不同放牧强度小区,调查每个小区的高原鼢鼠相对种群密度、土壤紧实度和容重、植物学组成、植物物种丰富度、地上生物量、可食牧草产量及各植物功能群产量,并分析高原鼢鼠相对种群密度与这些要素之间的关系。结果表明,放牧强度与高原鼢鼠相对种群密度有正相关关系但不显著(P>0.05),重度放牧区下高原鼢鼠相对种群密度最高,禁牧区高原鼢鼠相对种群密度最低;高原鼢鼠相对种群密度与土壤紧实度呈显著负相关(P<0.05),与土壤容重和地上生物量呈负相关但不显著(P>0.05);高原鼢鼠相对种群密度与杂类草产量有正相关关系但不显著(P>0.05),与可食牧草产量、禾草产量和物种丰富度有负相关关系但不显著(P>0.05);多元线性回归方程表明影响高原鼢鼠栖息地选择的主要因素是土壤紧实度(Y=205.36-0.145X₁,X₁为土壤紧实度)。     

施肥和夏季休牧对高原鼢鼠扰动区草地群落结构的影响

高原鼢鼠挖掘和草食家畜啃食能加速草地退化和草地群落逆向演替的进程,而施肥和夏季休牧是实现高寒草地生产力提升和草地群落正向恢复的主要手段。然而,有关应用施肥和夏季休牧措施对高原鼢鼠扰动区草地群落结构影响的研究较少。基于此,本研究以高原鼢鼠活动频繁的退化草地为研究对象,分析施肥和夏季休牧对草地功能群生物量、植物多样性、高原鼢鼠相对种群数量的影响及植物多样性指数与高原鼢鼠种群数量的相关性。结果表明:施肥、夏季休牧和全年放牧区草地物种数量分别为23、19和16种,施肥和夏季休牧区禾本科植物的重要值高于全年放牧区;而全年放牧和夏季休牧区内莎草科、菊科、蔷薇科植物的重要值高于施肥区。施肥、夏季休牧区的高原鼢鼠相对种群密度显著高于全年放牧区(P0.05)。同时,夏季休牧和施肥区的莎草科、禾本科和杂类草生物量显著高于全年放牧区(P0.05)。另外,夏季休牧区和施肥区香农维纳指数、丰富度指数、均匀度指数和优势度指数显著高于全年放牧区(P0.05)。同时,高原鼢鼠相对种群密度与香农维纳多样性指数、均匀度指数、丰富度指数及优势指数呈显著的正相关,相关性大小表现为:均匀度指数优势度指数香农维纳指数丰富度指数。由此可见,施肥和夏季休牧状态下,能促使草地植被向正向演替方向进行,从而间接地影响高原鼢鼠种群数量。     

高寒草原退化对植物群落及土壤理化性质的影响

以空间分布代替时间演替的方法,调查黄河源区玛多县高寒草原退化过程中植物群落特征和土壤理化特性的变化,探讨植物群落与土壤理化特性对退化的响应。结果表明:(1)不同退化梯度下植物优势种变化明显,从轻度退化到重度退化,草地优势种由紫花针茅和矮嵩草逐渐向杂类草转变,极度退化下变为沙生植物为主;(2)随着草地退化加剧,植物物种重要值、丰富度、多样性、均匀度以及地上生物量均呈先增加后降低的趋势,但轻度退化草地地上生物量比未退化草地高21.5%,其与不同物种在退化演替过程中的消长变化密切相关;(3)土壤有机质、全氮、全磷以及pH表现出随退化程度加剧呈显著降低(P<0.05)的趋势。土壤容重随退化程度加剧而显著增加,土壤通气孔隙度随退化程度加剧而显著降低。通过分析,草地退化首先影响土壤物理属性,进而影响草地群落物种组成,导致草地生产力明显降低。     

黄土高原半干旱区引进燕麦种质的适应性评价

为探讨国外引进的燕麦种质在黄土高原半干旱区榆中县地区的适应性,筛选出适宜在该地区种植的优异种质。在黄土高原半干旱区榆中县对引自加拿大、澳大利亚、荷兰、新西兰和俄罗斯的6份裸燕麦种质和8份皮燕麦种质从生育期、生长性状和抗病性等方面进行综合评价。结果表明:14份参试种质除VAO-7和伽利略外都属于早熟型,且均能在当地正常成熟;主成分分析和抗病性评价表明,从加拿大引进的裸燕麦DA92-1和皮燕麦Rigdon的综合得分较高,种子产量分别高达2 243.15、3 652.78 kg/hm^2,在株高和叶长方面表现较好,抗病性较强,为引进燕麦种质中适合在黄土高原半干旱区榆中县地区种植的品种。     

2种紫花苜蓿氮代谢及其关键酶(NR、GS)活性差异研究

为探究不同紫花苜蓿氮代谢差异及氮代谢差异的生理机制,采用盆栽砂培法,通过对2个具有典型特征的紫花苜蓿品种(LW6010和陇东苜蓿)在2个氮素水平及3个生育时期下其氮代谢产物及氮代谢酶活性差异进行研究,探讨氮代谢产物与氮代谢酶活性的相互关系。结果表明:LW6010和陇东苜蓿在N210水平下其干物质重、氮含量、氮积累量及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性均高于N21。在2个氮水平下,LW6010的干物质重、NR和GS活性均显著大于陇东苜蓿,而LW6010的氮含量显著低于陇东苜蓿。其中,LW6010的NR活性比陇东苜蓿在N210和N21下分别高24%和15%(苗期)、31%和40%(现蕾期)、20%和11%(盛花期);GS活性分别高30%和29%(苗期)、33%和20%(现蕾期)、7%和14%(盛花期)。在苗期和盛花期时,LW6010的氮积累量显著大于陇东苜蓿,而在现蕾期差异不显著。LW6010的氮积累量在N210下各生育期分别比陇东苜蓿高25%,3%和16%,而在N21下LW6010的氮积累量在苗期和盛花期下比陇东苜蓿高45%和12%。同时,紫花苜蓿干物质重、氮积累量、NR活性与GS活性呈极显著正相关关系。综上分析,紫花苜蓿的不同品种在不同氮素水平下其氮代谢能力不同,不同紫花苜蓿品种间氮代谢具有差异;LW6010较陇东苜蓿具有较好的氮代谢能力;NR和GS活性可为不同紫花苜蓿氮代谢差异评价提供参考。     

小黑麦不同材料的抗寒性评价

以甘农2号小黑麦和小黑麦新品系P4为试验材料,石大1号小黑麦(CK1)和中饲1048小黑麦(CK2)为对照,测定低温胁迫(0℃、-10℃、-20℃、-30℃)供试材料的可溶性糖,脯氨酸和丙二醛含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,以评价甘农2号小黑麦抗寒性强弱。结果表明:小黑麦材料间除P4的MDA含量(0.29μmol/g)显著高于其他3个材料外,其他指标均无显著差异;随着低温胁迫加剧,小黑麦叶片的可溶性糖在-20℃时最高,脯氨酸含量在-10℃时最高,MDA含量和SOD,POD和CAT活性均在-30℃时最高;从小黑麦材料×低温胁迫交互作用分析,抗寒性相关生理指标均存在极显著差异,在0℃和-10℃时,CK2的各项抗寒性生理指标显著高于甘农2号小黑麦和小黑麦品系P4,但随着低温胁迫程度加剧,甘农2号小黑麦和小黑麦P4的脯氨酸含量,SOD,POD,CAT活性迅速上升,甘农2号小黑麦和小黑麦品系P4表现出较强的抗寒性。总体的变化趋势为CK1的各项生理指标均低于CK2,说明CK1的抗寒性低于CK2。基于隶属函数的综合评价也同样表明,甘农2号小黑麦的抗寒性最强,其次为P4,CK1和CK2的抗寒性较弱。     

不同贮藏年限对燕麦种子活力的影响

对采自甘肃省通渭县华家岭镇、并在甘肃农业大学牧草实训基地种子室分别贮藏了0年(收获当年)、1年、2年、4年和8年。供试白燕2号、坝莜14号、坝莜9号3个燕麦品种进行了发芽试验,研究了其萌发特性、膜透性以及幼苗生长状况,以明确燕麦种子活力随贮藏年限的变化状况,结果表明:燕麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗芽长和根长均随贮藏年限的增加而显著下降,种子浸提液电导率则明显上升,膜透性增大。试验当年收获的燕麦种子含水量普遍高于贮藏后的,但均显著低于安全含水量。不同燕麦品种随贮藏年限的延长其种子活力变化不尽相同。白燕2号和坝莜14号种子在贮藏4年仍有90%发芽率,活力指数在66;而坝莜9号发芽率只有60%,活力指数降为48.45。贮藏8年后燕麦种子发芽率低于40%,丧失种用价值。3个品种中,坝莜9号耐贮性最差,安全贮藏期只有2年。     

接种红色荧光蛋白标记根瘤菌对苜蓿幼苗生长及结瘤能力的影响

将含有红色荧光蛋白(RFP)基因质粒的荧光标记根瘤菌S.LZgn5-rfp2,S.12531-rfp4、S.LH343-rfp3接种于甘农5号和WL343HQ紫花苜蓿,分别测定2个苜蓿品种幼苗的生物量、生长指标、固氮酶活性等指标。结果表明:RFP标记根瘤菌与出发菌相比对苜蓿幼苗生长无显著影响,与不接菌的苜蓿幼苗相比有明显的促生效果,能稳定的在苜蓿幼苗体内表达,并具有与出发菌无差异的促生能力,2个苜蓿品种间也无特异性。     

紫花苜蓿与多年生黑麦草不同种植模式下沙化土壤碳、氮含量和酶活性研究

通过豫北地区连续6年定位试验,以沙化裸地为对照,研究了紫花苜蓿单播、多年生黑麦草单播、紫花苜蓿与多年生黑麦草混播3种种植模式下土壤碳、氮含量和相关土壤酶活性,并分析了其间的相互关系。结果表明:与沙化裸地相比,0~40cm土层3种种植模式下土壤碳、氮含量均不同程度地增加。其中,土壤有机碳含量表现为紫花苜蓿与多年生黑麦草混播模式下最高,为9.17g/kg;土壤全氮和碱解氮含量表现为紫花苜蓿/多年生黑麦草混播和紫花苜蓿单播模式下最高,且二者之间无显著性差异(P>0.05);紫花苜蓿/多年生黑麦草混播模式下土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、淀粉酶和纤维素酶活性最高,分别比沙化裸地增加266.80%、87.79%、49.96%、433.26%和232.38%;相关性分析表明,土壤有机碳分别与蔗糖酶和淀粉酶呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)正相关,土壤碱解氮与脲酶呈显著正相关(P<0.05)。因此,试验中蔗糖酶、淀粉酶和脲酶可表征土壤碳、氮特征。由此认为,相对于沙化裸地,豫北地区经6年人工草地建植,土壤碳、氮含量以及相关土壤酶活性有效提高,以紫花苜蓿/多年生黑麦草混播为最佳的种植模式。     

垄沟集雨覆盖种植对土壤水分特征及红豆草生长特性的影响

为了提高半干旱区土地生产可持续性,选择垄沟集雨覆盖种植红豆草较佳覆盖耕作措施。通过完全随机设计大田试验,以传统平作为对照,研究3种覆盖材料(普通地膜,生物可降解地膜和土壤结皮)和3种沟垄比[(60∶30,60∶45和60∶60(cm∶cm))对土壤水分、红豆草越冬率、株高、分枝数、产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明:垄沟集雨种植红豆草各处理40~140cm土层深度土壤含水量在红豆草返青前无明显差异,而在红豆草收获后差异较大。红豆草全生育期,与传统平作相比,普通地膜,生物可降解地膜和土壤结皮种植的土壤贮水量(0~200cm)分别提高10.64,9.36和2.09mm,红豆草越冬率分别提高23.6%,18.1%和8.2%,株高分别提高56.6%,47.7%和21.9%;分枝数分别提高30.6%,25.8%和7.8%,净干草产量分别提高184.9%,161.5%和109.3%,作物耗水量分别提高40.5%,30.1%和16.1%,水分利用效率分别提高23.4,22.7和17.8kg/(hm^2·mm)。同一覆盖材料,垄沟集雨种植红豆草的土壤水分、越冬率、株高、分枝数、产量和耗水量均随垄宽增加而增加。由于生物可降解地膜比普通地膜覆盖具有更好的环保效应,生物可降解地膜覆盖垄沟集雨种植可作为半干旱区种植红豆草的最佳途径之一。     

木霉T6和青霉K菌株混合培养的溶磷促生效应

为拓展木霉T6与青霉K两种生防菌的使用范围,将二者混合培养后测定其溶磷能力及其培养液的促生作用。解磷试验结果表明:木霉T6和青霉K混合培养溶磷量呈现先增高后逐渐稳定的趋势,混合培养溶磷量较木霉T6和青霉K单独培养时的解磷量分别增加了646.52%和17.82%。第7 d的溶磷量达到最大,为614.06μg/mL。且两种菌株混合培养后溶磷量的变化趋势与混合发酵液pH值的变化趋势相反;盆栽试验结果表明,木霉T6与青霉K的混合培养液对小麦和白菜幼苗的生长具有明显的促生作用,能够显著增加幼苗根长、株高、鲜干重及叶绿素含量,且促生效果高于木霉T6和青霉K单独处理后的效果。由此得出,木霉T6与青霉K菌株混合培养具有很好的溶磷促生作用。     

不同燕麦种质萌发期耐盐性评价

设置4个NaCl浓度梯度(0、0.3%、0.6%、0.9%),对12份燕麦种质进行萌发期耐盐性研究和评价,以期筛选出耐盐性较强的燕麦种质材料。结果表明:不同的燕麦种质材料对盐胁迫的耐受能力不同,低浓度(0.3%)胁迫对青永久30、424、110的萌发、相对根长和相对芽长有一定的促进作用,随着盐浓度的升高,大部分供试材料的发芽势、发芽率、相对芽长以及相对根长受到了不同程度的抑制。通过五级综合评价法,从12份材料中筛选出了5个耐盐性较强的材料,分别为青永久195、青永久30、白燕7号、126和474。进一步对这5份材料在0.9%盐胁迫下的水分利用效率、叶绿素含量、根、叶鲜重进行了测定,与其他材料相比,青永久195的水分利用效率、根、叶鲜重最高。最终筛选出耐盐性最强的燕麦材料为青永久195,为下一步挖掘其耐盐基因奠定了基础。