甘肃马先蒿对五种禾草的化感潜力研究

为了探讨甘肃马先蒿（Pedicularis kansuensis）不同浸提液处理对几种禾草化感潜力的差异,本研究采用室内生物测定法,研究了甘肃马先蒿植株浸提液和粉末浸提液以及根区土壤浸提液对5种禾草种子发芽和幼苗生长的影响,旨在揭示甘肃马先蒿对人工草地退化的潜在作用,为退化高寒草甸恢复和人工草地的建植提供理论依据。结果表明：甘肃马先蒿不同浸提液处理对5种牧草种子萌发和幼苗生长均有不同的化感效应,总体而言,粉末浸提液对5种禾草的抑制作用比整株浸提液的抑制作用大。甘肃马先蒿整株浸提液和粉末浸提液对5种禾草种子发芽和幼苗生长的化感综合效应表现为：对青海中华羊茅（Festuca sinensis ‘Qinghai’）的化感潜力最大,对同德老芒麦（Elymus sibiricus ‘Tongde’）最弱,而根区土壤浸提液对同德老芒麦的化感潜力最大,对垂穗披碱草（Elymus nutans）最弱,对其它3种的作用介于两者之间。     

甘肃马先蒿入侵对巴音布鲁克高寒草原凋落物分解的影响

【目的】凋落物分解是陆地生态系统养分循环和能量交换的重要途径,而植物群落物种组成是影响凋落物分解过程的关键因素之一。本地入侵植物甘肃马先蒿（Pedicularis kansuensis）大面积入侵高寒草原,导致群落建群种发生改变,但有关甘肃马先蒿入侵影响高寒草原群落凋落物分解速率的研究相对缺乏。因此,本研究以巴音布鲁克高寒草原入侵的甘肃马先蒿所在群落为研究对象,旨在探明入侵植物对草地凋落物的分解速率以及养分变化的影响。【方法】测定不同物种组成（甘肃马先蒿、本地优势物种紫花针茅（Stipa purpurea）、甘肃马先蒿和紫花针茅1∶1质量混合）凋落物的可溶性蛋白、木质素、纤维素和氮磷等养分含量,分析甘肃马先蒿和本地物种凋落物之间的分解速率差异。【结果】（1）与本地物种相比,甘肃马先蒿具有更高的分解速率;（2）甘肃马先蒿入侵提高了高寒草原凋落物的全氮、全磷、全钾和木质素含量,进而增加了土壤养分含量;（3）甘肃马先蒿入侵对凋落物养分中的全氮、全磷、全钾以及木质素含量的影响呈现正效应,对有机碳含量无明显影响,对可溶性蛋白在90～450 d的影响呈现正效应,其余时间段无明显影响,甘肃马先蒿对凋...     

高寒地区伏毛铁棒锤对几种禾草的化感作用

为探讨青藏高原退化草地常见毒杂草——伏毛铁棒锤化感作用,以同域生长常见的4种牧草为供体,研究伏毛铁棒锤茎叶和块茎水浸液对供试牧草种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明：伏毛铁棒锤水浸液对4种牧草种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制作用（P〈0．05）,随着水浸液浓度加大,化感抑制作用不断加强;同浓度相比,块茎水浸液化感效应均比茎叶水浸液要强。4种牧草种子萌发对伏毛铁棒锤水浸液敏感性强弱顺序为：垂穗披碱草〉中华羊茅〉冷地早熟禾〉短芒老芒麦。禾草幼苗生长对伏毛铁棒锤水浸液的敏感强弱顺序为：中华羊茅最强,垂穗披碱草、冷地早熟禾次之,短芒老芒麦最弱。从化感效应综合敏感性分析得出：垂穗披碱草〉中华羊茅〉冷地早熟禾〉短芒老芒麦。同时,4种牧草种子萌发对伏毛铁棒锤水浸液敏感性强于幼苗生长。     

甘肃马先蒿地上部分水浸液对不同牧草发芽和幼苗生长的影响

以垂穗披碱草、中华羊茅、短芒老芒麦、青牧1号老芒麦为供试材料,研究了不同浓度的甘肃马先蒿地上部分水浸液对四种牧草种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明：不同浓度的甘肃马先蒿地上部分水浸液对供试牧草种子的萌发、幼苗生长和根长均有显著的抑制作用（P〈0．05）;对供试牧草种子萌发、幼苗生长和根长的抑制作用随着水浸液浓度的增加而加强。抑制作用总体上表现为中华羊茅〉垂穗披碱草〉青牧1号老芒麦〉短芒老芒麦。     

甘肃马先蒿对“黑土型”退化草地垂穗披碱草人工草地的影响

对三江源区“黑土型”退化草地上改建的6年龄垂穗披碱草人工植被中的毒杂草进行了防除试验,分析了甘肃马先蒿的侵入及其对垂穗披碱草人工草地的影响。结果表明,甘肃马先蒿的侵入,严重降低了垂穗披碱草的盖度和密度,使其生物量降低了75%;当甘肃马先蒿侵入使垂穗披碱草的覆盖度≤70%时,给其他更多的物种造成发展空间,群落物种数量开始增加;采用化学防除可控制甘肃马先蒿的侵入和扩散,并维持垂穗披碱草人工草地的质量。     

高寒地区伏毛铁棒锤对几种禾草的化感作用

为探讨青藏高原退化草地常见毒杂草——伏毛铁棒锤化感作用,以同域生长常见的4种牧草为供体,研究伏毛铁棒锤茎叶和块茎水浸液对供试牧草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:伏毛铁棒锤水浸液对4种牧草种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制作用(P<0.05),随着水浸液浓度加大,化感抑制作用不断加强;同浓度相比,块茎水浸液化感效应均比茎叶水浸液强。4种牧草种子萌发对伏毛铁棒锤水浸液敏感性强弱顺序为:垂穗披碱草>中华羊茅>冷地早熟禾>短芒老芒麦。禾草幼苗生长对伏毛铁棒锤水浸液的敏感强弱顺序为:中华羊茅最强,垂穗披碱草、冷地早熟禾次之,短芒老芒麦最弱。从化感效应综合敏感性分析得出:垂穗披碱草>中华羊茅>冷地早熟禾>短芒老芒麦。同时,4种牧草种子萌发对伏毛铁棒锤水浸液敏感性强于幼苗生长。     

高寒地区栽培牧草化感效应缓解初探

为研究探讨土壤微生物对化感效应的潜在作用,以高寒草地生态修复常用牧草为研究对象,通过室内生物学实验,测定种子发芽率及幼苗的苗高、根长和干重,计算分析化感综合效应。结果显示：以未灭菌土壤U100为基质的5种牧草种子发芽率均为最高,完全灭菌土壤U0的均为最低,不同比例未灭菌土壤U75,U50和U25则因牧草种子的不同而表现出不同差异;幼苗生长方面,‘青海’垂穗披碱草(Elymus nutans ‘Qinghai’)、‘同德’老芒麦(Elymus sibiricus ‘Tongde’)和‘青海’中华羊茅(Festuca sinensis Qinghai)幼苗苗高随灭菌土壤增加而减小;5种牧草幼苗的根长均在U100处理下最长;幼苗干重的变化趋势同苗高相似。未灭菌土壤对5种牧草的影响主要表现在根系生长和干重方面。研究证明在幼苗生长阶段土壤微生物对根系生长至关重要,土壤微生物能缓解化感效应提高种子发芽率,但对不同物种的影响存在差异。     

铁杆蒿枯落物对四种豆科牧草的化感作用

研究了黄土区优势植物铁杆蒿（Artemisia gmelinii）枯落物对红豆草（Onobrychis viciaefolia）、沙打旺（Astragalus adsurgens）、百脉根（Lotusc corniculatus）和紫花苜蓿（Medicago sativa）等四种常见豆科牧草种子萌发和幼苗生理特性的化感效应。结果表明：铁杆蒿对这几种豆科牧草的发芽率和发芽势总体上均呈现“低质量浓度促进,高质量浓度抑制”的效应;紫花苜蓿综合化感效应在不同处理中均受到抑制,随着铁杆蒿枯落物含量的增加,抑制作用增强;但红豆草、百脉根和沙打旺的综合化感效应表现出低促高抑的趋势;红豆草和沙打旺在30 g铁杆蒿枯落物浓度时促进效应最强,百脉根在60 g时促进效应最强。以上结果初步表明在有铁杆蒿分布的草地不适合种植以及补播紫花苜蓿,而适当密度的铁杆蒿分布有助于种植以及补播红豆草、百脉根和沙打旺。     

树冠遮荫对甘肃马先蒿表型可塑性响应特征的影响

以距乔木0～1m(A)、1～2m(B)、2～3m(C)环形范围为样方设定3个遮荫梯度。通过测定野生甘肃马先蒿构件性状及生物量分配等指标,分析不同树冠遮荫度对甘肃马先蒿表型可塑性的影响。结果表明:树冠遮荫程度对马先蒿构件性状有显著影响(P<0.05);遮荫对马先蒿叶性状和根性状影响较大,对花性状无影响(P>0.05);树冠遮荫对马先蒿生物量分配有显著影响(P<0.05);C生境下生物量最大,生物量积累大小顺序为C生境>B生境>A生境;马先蒿株高与各构件生物量之间存在显著相关性(P<0.05),各构件生物量之间有极显著相关性(P<0.01)。甘肃马先蒿在不同遮荫下通过调整构件性状和权衡分配生物量,表现出较强的表型可塑性,具有较强的环境适应能力。     

甘肃马先蒿生物量分配及其寄主物候对覆雪的响应

在研究区冬季平均降雪深±21.54%的覆雪处理水平下,对新疆巴音布鲁克高寒草原甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)及其寄主的物候以及甘肃马先蒿的生物量分配进行研究,并揭示其和寄主的竞争及繁殖策略。结果表明,1)覆雪处理对甘肃马先蒿及其寄主生长季变化的影响无一致规律;2)覆雪处理使得甘肃马先蒿及其大部分寄主的花期物候提前,秋季物候延后,甘肃马先蒿物候开始时间从结实期开始逐渐提前,到种子散播期几乎完全领先寄主;3)覆雪处理后甘肃马先蒿的繁殖分配和根冠比显著降低(P0.05);4)增雪处理后甘肃马先蒿的株高、冠幅、花柱高度以及侧根尺寸与自然降雪间均有显著差异(P0.05),而减雪处理后除侧根外各部分差异不大。总体上,甘肃马先蒿与寄主的物候在覆雪处理后存在一定程度分化;其生物量分配及个体形态对增雪处理的响应更显著,覆雪处理后甘肃马先蒿降低繁殖投资从而增加营养投资。     

人工补播对退化高寒草甸土壤真菌群落特征的影响

为明确退化高寒草甸土壤真菌物种组成、群落多样性及功能结构等对补播的响应变化规律,本研究采用高通量基因检测技术对青藏高原中度退化及人工补播草地土壤真菌群落特征及其调控因子等进行了研究。结果显示：退化草地补播后土壤真菌特有OTUs增加,子囊菌门真菌丰度升高,被孢霉菌门和担子菌门真菌丰度降低;补播提高了退化草地土壤真菌Chao1指数,而对真菌Shannon指数和Simpson指数无明显影响;退化草地与补播草地间土壤真菌群落结构差异显著,补播后土壤病理型、病理-腐生型及共生型真菌丰度降低,土壤真菌群落及功能结构发生明显改变;土壤pH、总有机碳含量、铵态氮含量、硝态氮含量、全磷含量、全钾含量和碳氮比对土壤真菌起主要调控作用。     

青海高寒天然草地施氮肥试验

采用氮肥单因子试验研究了施用氮肥对高寒草甸的增产效应.结果表明：就两年累积增产效应而言,施肥量为37.5kg/hm^2时,单位尿素可获得地上总生物量的最大增产量为27.84 kg,而当施肥量为225kg/hm^2时,禾本科牧草可以获得单位尿素的最大增产量为17.48kg.综合考虑两年草地总生物量、优良牧草生物量的变化,认为天然高寒草甸草地施氮量为225 kg/hm^2时可以获得最大禾草产量及单位尿素最大增产量,有利于退化天然草地向良性方向发展.     

青海高寒天然草地施氮肥试验

采用氮肥单因子试验研究了施用氮肥对高寒草甸的增产效应。结果表明:就两年累积增产效应而言,施肥量为37.5kg/hm2时,单位尿素可获得地上总生物量的最大增产量为27.84 kg,而当施肥量为225kg/hm2时,禾本科牧草可以获得单位尿素的最大增产量为17.48kg。综合考虑两年草地总生物量、优良牧草生物量的变化,认为天然高寒草甸草地施氮量为225 kg/hm2时可以获得最大禾草产量及单位尿素最大增产量,有利于退化天然草地向良性方向发展。     

高山草甸几种饲用灌木在牦牛瘤胃内的降解率

分析测定了高寒草甸几种饲用灌木的蛋白质、酸洗纤维和缩合单宁含量季节的变化动态,并利用3头安装了瘤胃瘘管的牦牛,采用尼龙袋技术(In sacco method)测定了几种灌木在牦牛瘤胃内的干物质降解特性。结果表明：灌木的蛋白质含量高,6月份金露梅、高山绣线菊、红药柳和鬼见锦鸡儿等植物分别为19．7％、22．0％、24．4％和24．0％;6月份缩合单宁合量分别为74．8g／kgDM、58．1g／kgDM、91．2g／kgDM和69．5g／kgDM。而且随着季节推移,蛋白质和缩合单宁含量都逐渐下降,而酸洗纤维含量随季节变化不明显。样品可溶性成分物理消失量大,培养4h出现较高消失率,一般达24％以上,48h时基本达50％以上。分析还表明降解常数与粗蛋白和缩合单宁含量成不显著的正相关关系,而与酸洗纤维含量成不显著的负相关关系。     

草种配置对高寒人工草地群落多样性和生产力的影响

本试验在黄河源区河南县研究了不同播种物种数（1,3,6,9,12,15）草种组合的人工群落配置对植被群落多样性和生产力的影响,旨在找到最优的群落配置组合,以期为今后人工草地的科学管理和退化草地快速恢复提供理论依据。研究结果表明：与对照相比,人工草地建植第1年和第2年植被地上生物量均显著（P<0.05）增加,其中3个草种组合的地上生物量最高。各处理物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数﹑均匀度指数在第1年和第2年之间差异不显著（P>0.05）,其中9个草种组合的Shannon-Wiener多样性指数最大。人工草地建植第1年播种物种数与地上生物量呈显著正相关（P<0.05）,而在第2年无显著相关关系。播种物种数与物种丰富度﹑Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数在2018年和2019年均呈显著正相关（P<0.05）。在2018年,地上生物量与物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数均无显著相关关系,在2019年,线性关系表现为极显著负相关（P<0.01）,地上生物量和均匀度指数在2018年和2019年均呈显著负相关（P<0.05）。综上,在高寒人工草地建植初期,以生产力为主时,建议选择3物种组合;以多样性为主时,建议选择9物种组合。     

气温变化对高寒草甸草地生产力的影响

气温变化对我国高寒草甸草地的生产力产生的影响仍然不容忽视。由于高寒草地在陆地生态系统中占有重要地位,且生长发育当受到温度强烈限制时会影响自然生态的持续发展,该文主要以数据调查的方式分析气候变化对于高寒草甸草地生产力影响,更好地进行生态环境保护,制定符合当地实际情况的可持续保护措施。