退化草地大针茅根系特征对氮素添加的响应

以大针茅为建群种的草原是蒙古高原典型草原地带广泛分布的地带性植物群落。近几十年来,由于不合理的利用,大针茅草原出现不同程度的退化。氮素是半干旱草原植物生长的限制性因素,氮素的添加有利于退化草原的恢复,但在氮素影响下草原植物根系特征变化的相关研究很少。本研究分别选取内蒙古锡林郭勒典型草原区的轻度退化和重度退化草地,进行氮素添加实验（0,30,50,80 g／m2）,研究在不同退化程度的草地中大针茅根系特征对氮素添加的响应。结果表明,在重度退化草地中,氮素的添加显著促进了大针茅的根系生长和地上部分生长,根系长度、面积、体积、深度以及地上高度均随氮素添加量的增加而显著增加,根系长度、面积、体积呈极显著正相关关系,根系深度与地上高度呈显著正相关关系;轻度退化草地中大针茅根系特征对氮素添加的响应不显著。比较2个样地,在无氮素添加的条件下,重度退化草地中大针茅的根系直径显著低于轻度退化草地;在高氮素（80 g／m2）添加条件下,重度退化草地中的大针茅根系长度、面积、体积、地上高度与根系深度显著高于轻度退化草地。重度退化草地中土壤氮素的增加,促使大针茅根系主要通过增加根系长度扩大在土壤中的空间分布。     

添加氮素对退化高寒草地植被及营养品质的影响

施肥是众多草地恢复措施中提高草地肥力的主要方式之一,为了探讨高寒退化草地适宜的氮(N)添加量,以高寒退化草地为研究对象,设置不同施氮水平N1(10 kg· hm-2),N2(20 kg·hm-2),N3(30 kg·hm-2),N4(40 kg·hm-2),分析添加氮素对高寒退化草地群落物种多样性,生产力及牧草品质的影...     

切根方式和氮素添加对退化羊草草地改良效果分析

为了研究内蒙古中度退化羊草草地不同切根方式和不同梯度氮素添加组合处理的综合改良效果,采用二裂式裂区试验设计,分析不同组合处理对羊草草地群落及羊草种群的影响。结果表明,宽度为20cm条形方式切根与60kg/hm2氮素添加组合处理群落地上生物量、羊草种群地上生物量、羊草种群密度和羊草种群高度最高。30~60kg/hm2氮素添加量显著提高群落地上生物量和羊草种群地上生物量。宽度为20cm条形方式的切根处理效果优于宽度为40cm井字形方式的切根处理改良效果。与切根和氮素对羊草草地改良的简单效应相比较,切根和氮素的交互作用产生了调节作用,但未出现显著差异。     

不同退化梯度草地植物和土壤的差异

对锡林敦勒大针茅草原不同退化阶段植物和土壤化学性状的研究表明,随着草地退化程度的加剧,植物群落特征,植物碳水化合物含量和土壤化学性状存在明显的差异,表现在：（１）植物群落组成发生明显的变化,优势各和亚优势种植物出现替代;（２）地上和地下总生物量总地下生物量的比例增加,根系有向土壤表层集聚的趋势;（３）植物体内碳水化合物的含量逐渐递减,未退化样地大针茅茎叶中碳水化合物含量是重度退化样地的５．５倍;（     

不同退化梯度草地植物和土壤的差异

对锡林郭勒大针茅草原不同退化阶段植物和土壤化学性状的研究表明,随着草地退化程度的加剧,植物群落特征、植物碳水化合物含量和土壤化学性状存在明显的差异,表现在:(1) 植物群落组成发生明显的变化,优势种和亚优势种植物出现替代;(2) 地上和地下总生物量递减,禾本科牧草地上生物量在群落中所占比例下降,而菊科牧草所占比例上升,0～10cm 地下生物量占总地下生物量的比例增加,根系有向土壤表层集聚的趋势;(3) 植物体内碳水化合物的含量逐渐递减,未退化样地大针茅茎叶中碳水化合物含量是重度退化样地的5.5倍 ;(4) 土壤有机质、氮和磷的含量下降,土壤有机质含量与土壤全氮、全磷和速效氮的含量呈明显的正相关,与植物根系也呈较强的正相关.     

青藏高原退化高寒草地恢复对不同措施响应的Meta分析

为定量评估不同退化程度高寒草地的植物生产力、植物多样性与土壤质量对不同恢复措施的综合响应,本研究基于92篇文献,通过荟萃分析（Meta分析）,对2 478组恢复实验数据进行综合分析。结果表明：在未退化草地上,自然恢复显著提高植被生产力和植物多样性,且不会使土壤质量下降;在轻度退化草地上,自然和人工辅助恢复均显著提高植被生产力和土壤质量;但人工辅助恢复显著降低植物多样性,而自然恢复则相反。具体措施以中期围栏封育恢复效果最好;在中度退化草地上,人工辅助恢复比自然恢复效果好。具体措施以短期施肥以及短期和中期补播恢复效果较好;在重度退化草地上,人工建植效果最好,但人工建植恢复植物多样性以及土壤质量所需年限较长。     

祁连山东缘高寒草甸植物及各部位对氮素添加的响应

为探究氮添加处理下高寒草甸草原植物的氮吸收和分配模式,本研究以祁连山东段高寒草甸草原为研究对象,分别施入0,10,20,30,40 g·m-2的尿素,测定不同施氮水平下不同经济类群和优势种植物的生物量、整个植株及各部位氮含量等.结果表明:相比于豆科和杂类草,禾本科和莎草科植物对于氮素的利用率更为高效;施氮与扁蓿豆(Tr...     

不同放牧率下小花碱茅可溶性碳水化合物和氮素含量的变化

在东北松嫩草原上通过小区围栏放牧，对不同放牧率下小花碱茅可溶性碳水化合物和氮素含量的变化进行了分析。结果表明，小花碱茅在生长季初期茎基部的可溶性碳水化合物含量最低，随着季节推移逐渐增加；一定程度的放牧有利于牧草可溶性碳水化合物的提高，促进牧草再生。氮素含量在生长季初期最大，然后随季节推移逐渐降低；适当放牧能够刺激根对土壤中氮素的吸收，使其向地上部分转移，提高牧草的营养价值。     

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。     

论草地退化与草地有毒有害植物

本文根据调查和资料整理,提出了我国三大草地区草地退化的主要原因及其与草地毒害草繁衍滋生的关系,并列出了这三类草地危害家畜最严重的有毒有害植物。     

青藏高原草地退化与草地有毒有害植物

根据调查和资料整理,提出了青藏高原草地退化的主要原因及其与草地毒害草繁衍滋生的关系,并根据草地上毒害草滋生的频度和多度以及牲畜误食后引起中毒时毒性大小,按毒草体内所含毒物,列出了危害家畜最严重的几种有毒有害植物。     

不同退化程度草地土壤碳、氮对人工湖的时空响应

在不同退化草地上建造人工湖泊,可能会改善毗邻退化草地的生态环境,影响退化草地土壤中养分的流动,加快退化草地的修复。本研究分析了建造人工湖泊后3年内(2014–2016年)湖泊毗邻的不同退化程度草地土壤含水量及碳、氮含量在不同湖距(10、60、100、150、250和600 m)上的动态变化。结果表明,在建湖3年这个短时期内,不同退化草地土壤含水量和土壤养分(有机碳、全氮)形成了近湖效应,即近湖区土壤含水量和养分含量高。轻度、重度退化草地土壤含水量在建湖3年后差异性被削弱。上层土壤(0–10 cm)含水量、有机碳和全氮含量高于下层土壤(10–20 cm),重度退化草地养分低于轻度退化草地。2016年,距湖150 m处土壤全氮含量表现为重度退化草地(2.03 g·kg–1)小于轻度退化草地(2.78 g·kg–1)。2016年重度退化草地土壤距湖10、60、150和250 m处的有机碳含量分别增加了10%、44%、48%和54%;轻度退化草地土壤有机碳仅在距湖10 m处随年际的推移而增加了53%。综上,人工湖影响毗邻退化草地土壤中养分流动,尤其在距离上有显著的影响,并表现出一定的规律性。     

高寒灌丛土壤温室气体释放对添加不同形态氮素的响应

为探索不同形态氮素输入对青藏高原高寒灌丛土壤CO₂、N₂O和CH₄排放的影响,采集青藏高原东部金露梅高寒灌丛土壤,设置1个对照(CK)和3个添加不同形态氮素的处理(NH₄Cl,NH₄NO₃,KNO₃),在实验室恒温15℃下进行培养,分析了土壤CO₂、N₂O和CH₄的释放量以及土壤NH₄⁺,NO₃^-和可溶性有机碳(DOC)含量。结果表明:1)所有氮素处理抑制了高寒灌丛土壤CO₂的排放,土壤CO₂排放量与DOC浓度呈显著正相关关系;2)所有氮素处理显著增加了土壤N₂O的排放,而且以添加NO₃^--N增加的N₂O最为显著;3)高寒灌丛土壤N₂O的产生过程以反硝化作用为主;4)添加不同形态氮素对高寒灌丛土壤CH₄吸收没有显著影响。5)不同形态氮素施入后,高寒灌丛土壤温室气体全球增温潜能(GWP)顺序:KNO₃>NH₄NO₃>NH₄Cl>CK。     

希拉穆仁草原两种主要植物光合特征对草地退化的响应

用LI-6400便携式光合作用测定系统对希拉穆仁草原短花针茅和糙隐子草的各项光合指标进行了测定,结果显示:随着草地退化程度加重,短花针茅和糙隐子草的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度及气孔导度均表现为轻度退化中度退化重度退化,短花针茅和糙隐子草的光合速率、蒸腾速率随草地退化的加剧而降低,短花针茅的各项光合指标降低幅度比糙隐子草相应指标降幅大。短花针茅的水分利用效率低于糙隐子草而光合速率高于糙隐子草,表明其对环境特别是干旱的耐受能力低于糙隐子草。土壤全氮、全磷和含水量是影响不同退化程度草原短花针茅光合特性的主要因素,而不同退化程度草原糙隐子草光合特性主要受土壤含水量影响。     

禁牧对黄河源区不同程度退化草地植物量的影响

对黄河源区不同程度退化草地禁牧4年后的地上、地下植物量变化进行了研究。结果表明：地上、地下总植物量未退化草地的禁牧地低于放牧地（P〉0.05）,中度退化草地的禁牧地显著高于放牧地（P〈0.05）,重度和极度退化草地的禁牧地有增加趋势（P〉0.05）;禁牧使各样地禾草、莎草类地上植物量均有增加趋势,其中中度退化草地差异显著（P〈0.05）,其它样地差异不显著（P〉0.05）,各样地禁牧地杂类草均有降低趋势（P〉0.05）。禁牧使未退化草地根冠比降低（P〉0.05）,其它样地根冠比增高（P〉0.05）。     

盐碱化草地生态系统土壤呼吸对不同氮添加水平的短期响应

为了探讨氮沉降对北方农牧交错带盐碱化草地生态系统土壤呼吸(Rs)的影响,于2017年4月在我国北方农牧交错带(山西省右玉县)盐碱化草地生态系统设置8个不同水平氮添加处理实验(0、1、2、4、8、16、24和32 g N/m~2/y),2017～2018年生长季(5～9月)测定了土壤呼吸的季节变化并分析了土壤呼吸与环境因子的关系。结果表明:(1)土壤呼吸的季节变化呈先升高后降低的趋势,峰值出现在6月底7月初;(2)2017年N_8处理下土壤呼吸平均速率显著高于其他处理(P0.05),2018年N_8和N_(24)处理的土壤呼吸速率均显著高于对照和N_2处理(P0.05),其余处理间差异不显著;(3)不同水平氮添加处理下,呼吸速率更多的受土壤温度的影响,土壤含水量次之。因此,在未来全球增温背景下的氮沉降增加会促进农牧交错带盐碱化草地土壤碳的排放,这对全面理解盐碱化草地的重要性和预测全球变化对草地生态系统的潜在影响具有重要意义。     

轻度退化草地植物群落特征对围栏封育的响应

为探究围栏封育对轻度退化草地植物群落特征的影响,以碌曲县玛艾镇披碱草、异针茅、短柄草及嵩草4种不同类型草地为研究对象,采用样方法调查植物群落结构及数量组成,通过对比围栏内封育和围栏外自由放牧区的植物群落特征,对该地区的围栏封育效果进行评估。结果表明,围栏封育后,草地的地上生物量显著增加,轻度退化草地的植物群落发生正向演替,但是第4年和第3年相比,可食牧草产量、牧草盖度、高度等无显著差异（P>0.05）,说明禁牧封育超过3年后,草原生产性能及植物群落特征无显著变化,应在封育3年后适当利用。