不同施氮水平对克氏针茅草原地上地下生物量分配的影响

研究了不同施氮水平下克氏针茅草原群落地上地下生物量的分配格局。结果表明,氮素的添加明显改变了克氏针茅群落的地上地下生物量分配。施氮对群落地上生物量的影响较大,同时也使群落减少了对地下生物量的分配,但是不同施氮梯度对地下生物量各层分配的总体影响不大。     

单播与混播下紫花苜蓿与无芒雀麦生物量对氮肥的响应

禾本科与豆科牧草的混播,是人工草地建植的最主要方式之一,研究氮肥对豆禾混播草地影响对维持混播草地的持续稳定生产具有重要意义。试验在温室栽培条件下研究了3个氮肥梯度(0,75,150 kg N/hm²,记作N₀,N₇₅,N₁₅₀)对无芒雀麦单播,紫花苜蓿单播以及它们混播(分别记作G-G,L-L,G-L)生物量的影响。研究结果表明,1)在单播时,无芒雀麦对氮肥的响应较敏感,施入氮肥显著地提高无芒雀麦的生物量(P<0.05),而对紫花苜蓿的生物量无显著影响(P>0.05)。在混播时,无芒雀麦对有效氮的竞争胜过紫花苜蓿,施氮能显著地增加混播中无芒雀麦牧草的生物量(P<0.05),间接地抑制了紫花苜蓿生物量的发展。2)无芒雀麦和紫花苜蓿混播的总生物量介于它们单播时生物量之间,却高于它们单播时生物量的平均值。3)无芒雀麦单株地上生物量在混播时显著高于单播(P<0.05)。相反,紫花苜蓿的单株地上生物量单播显著高于混播(P<0.05)。这说明在混播系统中,无芒雀麦混播效应表现为积极的促进作用,紫花苜蓿混播效应表现为消极的抑制作用。4)在无芒雀麦和紫花苜蓿的混播中,无芒雀麦和紫花苜蓿的生长处于动态的消长中,这种变化通过土壤无机氮的水平来调控。     

氮素和水分添加对贝加尔针茅草原植物功能群地上生物量的影响

在内蒙古贝加尔针茅草原,分别设置对照、1.5g/m2、3.0g/m2、5.0g/m2、10.0g/m2、15.0g/m2、20.0g/m2和30.0g/m2(不包括大气沉降的氮量)8个氮素(NH4NO3)添加梯度和模拟夏季增加降水100mm的水分添加交互试验,研究氮素和水分添加对草原群落植物功能群地上生物量的影响。结果表明:在植物生活型功能群中,氮素和水分的添加显著增加了禾草类植物功能群的地上生物量,减少了豆科类植物功能群的地上生物量;在植物生态类型功能群中,氮素和水分的添加显著增加了中旱生植物功能群的地上生物量,减少了旱生植物和旱中生植物功能群的地上生物量。植物功能群地上生物量除受水分、养分添加水平的影响外,还受功能群自身特性、组成以及植物群落功能群间的相互作用制约。     

内蒙古典型草原地上生物量及营养物质动态的研究

典型草原是内蒙古草原的主体.研究了内蒙古典型草原的代表群系羊草草原、大针茅草原、克氏针茅草原、本氏针茅草原地上生物量的季节动态和年度动态规律及其与水热条件的相关关系,并研究了群落粗蛋白质、粗纤维、无氮浸出物含量的动态规律.结果表明:群落地上生物量积累过程与降水量和温度密切相关,可用Logistic曲线进行模拟.     

外源氮素添加对长江源区高寒沼泽草甸土壤养分及植物群落生物量的影响

为探讨氮沉降对高寒沼泽草甸土壤养分及其群落生物量的影响,本研究对风火山地区3种氮添加处理下（0,5和10 g N·m^-2·a^-1）土壤养分及植物群落生物量展开研究。结果显示：外源氮素添加使得沼泽草甸土壤趋向酸化、土壤有机碳及全氮含量发生改变,显著影响了植物对土壤养分的吸收利用,除繁殖期土壤有效氮显著增加外,其他时期显著降低;外源氮素添加使得群落地上生物量增加,总生物量与地下生物量除返青期显著增加外,其他时期明显减少;整个生长季地下生物量的分配比例随施氮的增加而下降;土壤有效氮含量与植物群落生物量及其分配均显著相关（P<0.01）。综上所述,长江源区高寒沼泽草甸土壤有效氮和植物群落生物量对土壤氮素状况的变化反应敏感,在有效养分匮乏的高寒沼泽草甸添加氮素能够促进植物地上部分的增长,从而改变其自身光合产物的分配模式。     

刈割和养分回添对羊草草原植物群落生物量及其构成的影响

基于2011年开始的养分回添控制试验,研究锡林郭勒盟草原羊草+克氏针茅+糙隐子草群落在不同肥料(氮、植物割取部分和有机质)对羊草割草场植物群落地上生物量的影响。结果表明:与不刈割相比,刈割+有机质回添、刈割+植物回添和刈割处理显著降低了植物群落地上生物量,但刈割+N素回添处理生物量并没有显著降低。4种处理均增加杂类草和一、二年生植物的地上生物量。与单纯刈割相比,刈割+植物回添处理可增加根茎禾草生物量;刈割+N素回添处理显著增加丛生型禾草地上生物量。与单纯刈割相比,刈割+植物回添处理增加了羊草(Leymus chinensis)种群地上生物量,刈割+N素回添处理增加克氏针茅(Stipa krylovii)种群地上生物量并显著增加糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)生物量。这说明养分回添对植物群落地上生物量的影响,不仅与所施肥料种类和施肥量有关,还与该草原植物群落物种组成有关。     

冬闲田单混播草地地上、地下生物量和总生物量动态及其相关性分析

冬闲期,在云南省晋宁县对多花黑麦草与光叶紫花苕按不同比例混播的草地地上生物量、地下生物量和总生物量等指标进行了测定与相关分析,结果表明:多花黑麦草与光叶紫花苕混播(1.7 g/6m2+10.3 g/6m2)草地地上生物量可以达到13 534.28 kg/hm2,与其他处理差异不显著,粗蛋白产量达到2 589.27 kg/hm2,显著高于单播黑麦草(p<0.05)。草地地上生物量和总生物量随生长时间呈指数曲线变化,地下生物量随生长时间呈对数或幂函数曲线变化,并且地上生物量、地下生物量和总生物量三者之间具有显著的相关关系(p<0.01),地上生物量与总生物量之间表现出线性正相关,地下生物量与总生物量之间的相关曲线为指数或幂函数型,地下生物量与地上生物量之间也呈现出指数函数或幂函数关系。     

青藏高原高山草甸群落生物量及多样性对氮素添加的响应

为了探测大气氮沉降对高山草甸的影响,设置对照(N_0)、低氮14.3g·m~(-2)(N_5)、中氮28.6g·m~(-2)(N_(10))和高氮57.1g·m~(-2)(N_(20))4个氮素(NH_4NO_3)添加水平,连续3年对青藏高原东部的高山草甸群落进行施氮处理,测定各添加水平下群落生物量及物种多样性的变化。结果表明,随着氮素添加量的增加,地上生物量逐渐增加,在N_(20)达到最大,且地上生物量在空间格局上呈现向上转移的趋势;随氮素的增加,地下生物量先增大后减小,在N_(10)最大,且有向浅层表土(0-10cm深度)转移的趋势。各功能群中,禾草类植物的地上生物量从N_0到N_(20)逐渐增加,在N_(20)达到最大,其在地上总生物量中所占的比例也在N_(20)达到最大。另外,随着施氮量的增加,植物物种多样性呈现出逐渐降低的趋势。可以看出,氮素添加对高山草甸群落的结构有着明显的影响。     

冬闲田单混播草地地上、地下生物量和总生物量动态及其相关性分析

冬闲期，在云南省晋宁县对多花黑麦草与光叶紫花苕按不同比例混播的草地地上生物量、地下生物量和总生物量等指标进行了测定与相关分析，结果表明：多花黑麦草与光叶紫花苕混播（1．7g／6m^2＋10．3g／6m^2）草地地上生物量可以达到13534．28kg／hm^2，与其他处理差异不显著，粗蛋白产量达到2589．27kg/hm^2，显著高于单播黑麦草（D〈0．05）。草地地上生物量和总生物量随生长时间呈指数曲线变化，地下生物量随生长时间呈对数或幂函数曲线变化，并且地上生物量、地下生物量和总生物量三者之间具有显著的相关关系（p〈0．01），地上生物量与总生物量之间表现出线性正相关，地下生物量与总生物量之间的相关曲线为指数或幂函数型，地下生物量与地上生物量之间也呈现出指数函数或幂函数关系。     

接种菌根真菌与施磷对豆禾混播体系生物量及竞争力的影响

丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）是陆地生态系统中一类重要的土壤微生物,能与约80%的陆地植物形成互利共生关系。本研究通过构建紫花苜蓿（Medicago sativa）单播、无芒雀麦（Bromus inermis）单播、紫花苜蓿与无芒雀麦（1：1）混播组合,设置接种AMF和磷添加处理,探讨土壤有效磷水平与AMF互作对紫花苜蓿和无芒雀麦混播体系地上生物量及竞争力的影响。结果表明：与不接种AMF处理相比,接种AMF处理下紫花苜蓿单播体系地上生物量提高17.59%,无芒雀麦单播和混播地上生物量分别降低10.23%和10.26%。施磷处理下,接种AMF对单播和混播地上生物量无显著影响。混播体系中无芒雀麦的地上竞争率大于紫花苜蓿,接种AMF对紫花苜蓿地上竞争率无显著影响,使无芒雀麦地上竞争率降低56.41%。接种AMF使混播体系中紫花苜蓿地上磷吸收量提高66.12%,对无芒雀麦地上磷吸收量无显著影响,缓解了无芒雀麦对紫花苜蓿的竞争排除作用。综上所述,紫花苜蓿与无芒雀麦构建的（1：1）混播体系中AMF能有效抑制禾草无芒雀麦的地上竞争力,利于豆禾混播体系的维持。     

高寒草地不同利用方式对植被生物量和土壤氮矿化的影响

研究了天然草地、恢复草地和人工燕麦3种不同草地利用方式植被生物量与土壤氮矿化的变化。结果表明：3种土地利用方式,地上生物量大小依次为恢复草地〉燕麦〉天然草地,分别为424.02,381.72和307.26g/m^2,地下生物量主要集中在0-10cm土层,为天然草地〉恢复草地〉燕麦,总生物量地下地上比的大小也是天然草地〉恢复草地〉燕麦;植物种类及扰动大小是3种草地利用方式生物量差异的主要原因。随草地利用方式变化,植被构成、生物量发生变化,土壤氮素矿化作用也随之改变。3种草地利用方式,土壤净氮矿化速率大小为恢复草地〉天然草地〉燕麦。土壤氮矿化以硝化作用为主,硝态氮是形成生物量的有效氮素。天然草地的地下生物量最大,与其土壤净硝化速率最高有关,燕麦的土壤净氮矿化速率为负值,为植物生长提供的氮素较少,使其生物量最小。     

氮添加对内蒙古不同草原生物量及土壤碳氮变化特征的影响

以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象, 设置7种氮添加梯度, 分别为CK（0 g N·m^-2·a^-1）、N₁（5 g N·m^-2·a^-1）、N₂（10 g N·m^-2·a^-1）、N₃（15 g N·m^-2·a^-1）、N₄（20 g N·m^-2·a^-1）、N₅（25 g N·m^-2·a^-1）、N₆（30 g N·m^-2·a^-1）,应用单因素方差分析（One-way ANOVA）方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明：1）氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响（P>0.05）,但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量（P<0.05）,且本研究初步判断在N₃添加时接近饱和阈值, 整体上氮添加使内蒙古草原总生物量平均增加了29.66%,较干旱的荒漠草原对氮添加的响应较为明显。施氮肥使草甸草原的根冠比显著降低（P<0.05）,典型草原根冠比在N₃处理下显著增加（P<0.05）,但对荒漠草原影响不显著（P>0.05）。2）选择不同土层（0~10 cm、10~30 cm）分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响, 结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响（P>0.05）,对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响（P<0.05）,且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3）施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关（P<0.01）,地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关（P<0.01）。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。     

黄土区封育和放牧草地物种多样性和地上生物量对氮素添加的响应

氮素添加对草地生态系统地上生物量具有普遍促进作用,但对解释引起物种多样性丧失的机制仍存在较大争议。本研究以黄土高原半干旱区长期封育和连续放牧草地为对象,通过设置不同氮素添加水平来探索两种典型的草地管理方式下群落地上生物量、物种多样性、群落组分结构对氮素添加的响应及其异同以及物种多样性与地上生物量的关系,并研究这些响应的潜在生态学机制。结果显示,1)氮素添加显著提高长期封育草地地上生物量的同时降低了物种多样性;放牧草地群落地上生物量、物种多样性对氮素添加的响应与封育草地相同,但其响应程度均小于封育施肥草地;2)草地群落物种多样性随地表凋落物生物量增加而降低,随植被透光率增加而升高; 3)封育施肥草地Shannon-Wiener多样性指数与地上生物量存在显著线性负相关关系,而放牧施肥草地的物种多样性与地上生物量不存在显著的相关关系。以上结果表明放牧能够减缓施肥对物种多样性的负效应,在轻微降低物种多样性的前提下显著提高群落地上生物量,是一种合理的草地管理方式。     

星毛委陵菜乙醇浸提物化感作用的研究

用土壤营养成分分析法及室内生物检测方法,研究星毛委陵菜(Potentilla acaulis)退化草地主要植物斑块土壤的营养成分,以及星毛委陵菜地上、地下部分的乙醇浸提物对4种受体植物克氏针茅(Stipa krylovii)、羊草(Leymus chinensis)、冰草(Agropyron cristatum)和冷蒿(Artemisia frigida)幼苗生长的影响,以期从化学生态学角度阐明星毛委陵菜作为草原沙化的阻击者,对典型草原优势植物种群存在的化感作用。结果表明:星毛委陵菜斑块土壤的营养成分除有效氮含量低于冷蒿斑块土壤外,其他营养成分含量均最高;星毛委陵菜地上、地下部分乙醇浸提物的化感效应因受体植物和浸提物浓度不同而存在显著差异。星毛委陵菜地上、地下部分浸提物均显著抑制克氏针茅幼苗的生长(P＜0.05),且随着浸提物浓度的增大抑制作用增强;对羊草和冷蒿幼苗生长具有"低促高抑"的效应:浓度≤0.004 g·mL^-1时促进羊草和冷蒿幼苗苗的伸长生长,浓度＞0.004 g·mL^-1时则表现为抑制作用;浓度为0.002 g·mL^-1时,地上部分浸提物能够促进冰草幼苗苗和根的伸长生长。星毛委陵菜乙醇浸提物对受体植物幼苗根生长的抑制作用要大于对幼苗苗生长的作用,并且星毛委陵菜地下部分的化感作用大于地上部分的。对星毛委陵菜化感作用最敏感的植物是克氏针茅,其次是羊草、冷蒿和冰草。     

水氮耦合对荒漠草原植物物种多样性及生物量的影响

为了研究大气氮沉降和降水变化对荒漠草原物种多样性及地上、地下生物量的影响,设置自然降雨(CK)、增雨30%(W)和减雨30%(R)3个水分处理及0(N0)、30(N30)、50(N50)和100 kg·(hm2·a)-1(N100)4个氮素(NH4NO3)水平(其中不包括大气氮沉降),进行水氮交互试验。结果表明,1)CK×N和R×N处理下荒漠草原物种多样性随着施氮量增加,整体呈现先上升后下降的趋势,N30水平达到最大,W×N处理下随着施氮量增加物种多样性显著降低(P0.05)。2)对比W×N0处理,CK×N0和R×N0处理地上生物量显著增加(P0.05)。水氮交互作用下,随着施氮量增加,CK×N和W×N处理有助于地上生物量显著增加(P0.05),R×N处理地上生物量有增加的趋势。水氮交互作用对一、二年生植物有显著影响(P0.05),地上生物量整体呈现(W×N)(CK×N)(R×N)。3)不同水氮交互作用下,地下生物量随土层增加逐渐减少,主要集中在0-30 cm土层,W×N处理可促进根系向深层土壤生长。在CK×N和R×N处理下,随着施氮量增加,荒漠草原物种地下生物量整体呈现先上升后下降的趋势,W×N处理随着施氮量增加地下总生物量显著增加(P0.05)。4)CK×N30和R×N30处理下,根冠比显著降低(P0.05)。以上结果说明,荒漠草原植物物种多样性及生物量与水分及养分有密切关系。     

青藏高原高寒草甸群落特征对氮沉降和增水的响应

试验选择高寒草甸为研究对象,通过连续两年定位观测,采用模拟氮沉降与增水及其交互作用对高寒草地群落特征的影响,为高寒草地生产力功能提升提供科学依据。结果表明:模拟氮沉降和增水及其交互处理,当年均能够显著增加高寒草甸地上总生物量、禾本科植物、豆科植物生物量,但显著降低莎草科植物生物量;而在第2年,增水处理并未明显增加地上生物量,氮沉降与增水交互作用可以稳定地提高高寒草地生产力,各处理均能够明显提高禾本科和莎草科生物量、降低杂类草生物量。增水当年能够显著提高高寒草甸物种丰富度和生物多样性指数,但氮沉降和增水交互降低物种多样性指数;而在第2年,各处理物种数目和多样性指数均降低,且氮沉降与增水的交互作用影响效应达到极显著性检验水平。综合分析,氮沉降和增水及其交互作用在提升草地生产力、优良牧草生物量的同时,也可能造成高寒草甸物种丰富度和多样性指数降低,在草地的适应性管理方面需要引起足够的关注。     

祁连山东段土地利用方式对植被地上、地下植物量的影响

为了解祁连山东段天祝高寒地区不同土地利用方式对植被地上和地下植物量的影响,选取天然草地、退耕自然恢复地、当年弃耕地、坡耕地和多年生草地5种土地利用方式下的地上和地下植物量进行研究。结果表明,地上植物量表现为坡耕地多年生草地天然草地退耕自然恢复地当年弃耕地;地下植物量表现为天然草地多年生草地坡耕地退耕自然恢复地当年弃耕地;地下植物量分布在0~10 cm土层;地上植物量与植被盖度之间的关系拟合二次函数,地下植物量与植被盖度、物种数之间的关系分别拟合对数和二次函数;地上植物量与地表的植被盖度显著相关(P0.05);地下植物量与地表的植被盖度和物种数显著相关(P0.05)。     

营养调控对草地早熟禾部分生理生化指标及地上生物量的影响

为探讨不同养分对草地早熟禾生长的作用机理,以氮、磷、生物菌肥和柠檬酸各2个水平,共8个处理进行了田间试验,测定了草地早熟禾体内可溶性活性物质的含量变化及生物量。结果表明,在氮、磷施用水平较低的情况下,配合施用一定量的柠檬酸和生物菌肥,能提高草地早熟禾地上生物量、过氧化氢酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量,最高分别达到了0.655kg/m2、5.33μmol/(min·g)FW、6.12%和0.756mg/g,与所有高氮、磷水平处理的效果接近或相当;可溶性糖,可溶性蛋白含量和过氧化酶活性均随着施肥后时间的持续而不断升高,在进入25d后,含量趋于稳定,保持在一个相对平稳的含量范围。