“三江源”区黑土滩人工草地研究进展

通过对三江源区黑土滩人工草地在生态恢复中的地位、研究历史的回顾,对黑土滩人工草地的研究最新成果进行了总结分析,提出了目前该研究领域存在的主要问题及今后研究的方向.     

三江源区人工草地建植适宜区地理信息系统

综合应用草原生态学原理、GIS理论、计算机软件技术,通过解决三江源区多层空间数据及其属性数据科学集成应用的关键技术问题,自主设计和开发了关于三江源区人工草地建植适宜区分析的地理信息系统,为3S技术在青海草业科技中的进一步推广应用打下了基础.     

长期围栏封育对三江源区人工草地植被群落的影响

为了探究围栏封育对三江源区人工草地植物群落的影响,试验以三江源区围封10年的人工草地为研究对象,对围栏封育区和外围放牧区植被群落特征进行测定分析。结果表明：封育样地调查到20种植物,放牧样地调查到24种植物。封育区群落中禾本科、莎草科和豆科植物重要值较高,放牧区禾本科植物重要值高于封育样地,莎草科植物重要值低于封育样地。封育区地上生物量高于放牧区而地下生物量低于放牧区。围栏封育造成了植物群落丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数下降。围栏封育有利于提高草地生产力,但围栏封育到一定年限后,也会对植被群落产生负面影响。     

三江源区人工草地中小型土壤动物群落特征及季节变化

为了解三江源区不同建植年限人工草地的中小型土壤动物群落特征及其变化动态,于2012年4-10月以极度退化草地“黑土滩”为对照,利用定位观测方法对其进行了7次调查。结果表明：共捕获各类中小型土壤动物标本4552只,隶属3门、8纲、23目、55科、65属;大类群中蜱螨目（Acarina）占41.39%,线虫类（Nemata）占26.24%,弹尾目（Collembola）占23.77%,其他类群仅占8.60%;中小型土壤动物群落组成与数量均有明显的季节变化,在4-10月均是先上升后下降,在7-8月均达到最高;其Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数和均匀度指数均随着建植年限的增加有显著增加趋势,土壤动物群落结构随着人工草地建植年限的增加愈加稳定,群落稳定性以2000年人工草地最为稳定。     

三江源区退化人工草地、“黑土滩”和天然草地植物群落物种多样性

为深入研究人工草地方法在治理青藏高原"黑土滩"的作用,从植物群落物种组成角度分析了三江源区退化的人工草地分别与"黑土滩"退化草地和未退化的天然草地之间的接近程度。结果表明:退化人工草地、"黑土滩"和天然草地中,平均物种数分别是29,32和35种。退化人工草地中禾本科重要值占群落总量的21%,"黑土滩"中杂类草重要值占群落总量的88.2%,天然草地中禾本科和莎草科的重要值占群落总量的37.4%。草地群落的Shannon-Wiener指数、Simpson优势集中性指数和Pielou均匀度指数都是天然草地"黑土滩"退化人工草地。Sorensen指数和Jaccard指数表明退化人工草地和"黑土滩"群落的相似性最大,"黑土滩"和天然草地的次之,退化人工和天然草地的相似性最小。退化人工草地中毒杂草比例较"黑土滩"中少10%左右。表明人工草地措施在一定程度上促进了"黑土滩"退化草地植物群落的恢复性演替。     

人工草地施肥试验

对人工草地进行氮、磷、钾施肥试验表明:人工草地建植当年和翌年适宜的施肥组合分别为P50N100K150和P20N40。氮、磷组合的肥效显著高于单施氮肥和磷肥的肥效。建植当年人工草地每公斤纯磷可增加干草产量14.76公斤,建植翌年人工草地每公斤纯氮可增加干草产量17.92公斤。     

人工草地施肥试验研究

１９９８年在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站进行的试验结果表明,施Ｎ肥和Ｐ肥均使草地生产力显著提高;Ｎ肥以２２５ｋｇ／ｈｍ＾２尿素较为适宜,Ｐ肥以１５０ｋｇ／ｈｍ＾２过磷酸钙较为适宜,在混播草地中,施Ｎ肥和Ｐ肥对羊草＋草原２号芷蓿草地与无芒雀麦＋原草２号苜蓿草地增产效果都很显著,相对来说前者比后者更好。     

人工草地施肥试验研究

998年在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站进行的试验结果表明,施N肥和P肥均使草地生产力显著提高;N肥以225kg/hm2尿素较为适宜,P肥以150kg/hm2过磷酸钙较为适宜;在混播草地中,施N肥和P肥对羊草+草原2号苜蓿草地与无芒雀麦+草原2号苜蓿草地增产效果都很显著,相对来说前者比后者更好.     

三江源区玛多县草地植被覆盖动态变化研究

在建立玛多县草地植被覆盖遥感监测和评价指标体系的基础上,运用地理信息系统软件和基于植被指数的象元二分法模型,反演了玛多县1985～1988年、1995～1998年和2005～2008年3个时期的草地盖度影像,分析了玛多县不同时期草地植被覆盖的动态变化.结果表明:1985～1988年到1995～1998年高覆盖和中高覆盖...     

收获时间对老芒麦种子产量的影响

以生长2年和生长3年老芒麦为试验材料,研究收获时间对其种子产量的影响。结果表明,随着老芒麦种子的成熟,收获的种子产量逐渐增加,在盛花期后26-27d收获可以获得较高的种子产量,延迟收获种子产量则呈下降趋势。生长3年老芒麦同生长2年老芒麦相比,其种子产量下降50%左右。     

不同储存年限老芒麦种子种带真菌检测及致病性测定

对来自青海的5个不同收获年份的老芒麦种样进行了系统的种带真菌研究;测定了12种分离率大于1%的种带真菌对老芒麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,种样发芽率为56%~80%,S₂发芽率最高,达到80%,显著高于S₁和S₅(P<0.05);种样带菌率为24%~38%,随储藏时间延长呈下降趋势,S₅带菌率最高,达到38%,显著高于其他种样(P<0.05);共鉴定出老芒麦种带真菌15属17种,真菌分离率为0.25%~8.75%,其中青霉和曲霉是老芒麦最常见的种带真菌,在5个种样上均被分离得到;燕麦镰孢、串珠镰孢、镰孢菌1、离蠕孢和德氏霉5种真菌是老芒麦最主要的致病真菌,均显著地降低了老芒麦种子的萌发、抑制了幼苗的生长、降低了幼苗的生物量(P<0.05);细交链孢对种子的萌发没有显著抑制作用(P>0.05),但是显著地降低了幼苗的长度和干物质产量(P<0.05)。皮思霉、离蠕孢、曲霉3种真菌显著延长了老芒麦种子平均萌发时间,而燕麦镰孢则显著地缩短了种子平均发芽时间(P<0.05)。     

黄河上游高寒地区建植人工草地引种试验

对8种多年生禾本科牧草品种在黄河上游高寒草地进行人工草地引种试验.结果表明:当年均出苗且生长良好,但种子不能成熟,只能达到拔节期;第2年越冬率达90%以上,无芒雀麦Bromus inermis,垂穗披碱草Elymus mutans,多叶老芒麦E.exceisns,老芒麦E.sibiricus青干草产量均达3 000 kg/hm2以上,冷地早熟禾Poa crymphila,草地早熟禾P.pratensis青干草产量在1 500 kg/hm2左右;种子成熟好的有冷地早熟禾、多叶老芒麦、老芒麦、垂穗披碱草,说明供试的8种多年生禾本科牧草品种在青海省黄河上游海拔3 400 m左右的地区推广种植,效果良好.     

施肥处理对老芒麦种子质量和产量的影响

在河北省坝上地区鱼儿出牧场中国农业大学科技攻关实验站内，以种植2种和3年的老芒麦为试验材料，通过施肥处理（尿素130kg/hm^2＋磷酸二铵70kg/hm^2），研究测定种子产量和质量的变化。试验结果表明：施肥可以提高不同种植年限老芒麦种子产量，但对老芒麦种子质量的影响不一致，可明显提高种植第3年的种子质量，在种子活力测定中，加速老化测定、脱氢酶活性和酸性磷酸酯酶活性测定能较好地反映施肥对种子质量的影响，而活力指数、电导率值和浸种液含糖量测定结果变化不大，无法表现种子质量的变化。     

老芒麦种子发育过程中的生理生化变化

在河北省承德市鱼儿山牧中国农业大学科技攻关实验站,以种植２年和３年的老芒麦为材料,研究种子发育过程中的生理化变化。结果表明,在老芒麦种子发育过程中含水量均呈先慢后快的阶段性下降,而干重则逐渐增加,种子在盛花期后２６～２７ｄ达到生理成熟,含水量为３９．０～４５．６％。可溶性粮含量随种子发育成熟逐渐减少,相反,淀粉含量则逐渐增加,生长素、赤霉素、脱落酸含量高峰在种子发育过程中出现的顺序不同。     

江河源区披碱草和星星草混播草地土壤物理性状对牦牛放牧强度的响应

在江河源区披碱草Elymus natans 星星草Puccinellia tenuflora混播人工草地上研究了牦牛放牧强度对土壤物理性状的影响,2年的试验结果表明:随着放牧强度的增加,不同土壤层含水量均呈降低趋势,土壤容重、土壤坚实度呈增大趋势.相关分析表明, 放牧强度与不同土壤层含水量呈极显著的负相关(P＜0.01), 与土壤容重和坚实度呈极显著的正相关(P＜0.01),而且土壤容重和坚实度均具有累积效应.     

肥料和除草剂混施对老芒麦生产性能的影响

以尿素和磷酸二氢钾不同浓度,组合“盖阔”或“速效”除草剂,对拔节末期老芒麦混施,结果表明,混施降低了杂草种类、单位面积杂草生物量,杂草占生物量比例;混施对老芒麦株高、鲜草产量、干草产量变异系数分别为12.42%(P=0.0006),29.98%(P<0.0001),25.93%(P<0.0001),“尿素7500g/hm²+磷酸二氢钾300g/hm²+盖阔27g/hm²”、“尿素7500g/hm²+盖阔27g/hm²”和“尿素15000g/hm²+磷酸二氢钾300g/hm²+速效75g/hm²”3个组合增产效果明显;混施对种子产量影响极显著(P=0.0009),“尿素7500g/hm²+磷酸二氢钾300g/hm²+盖阔27g/hm²”、“尿素7500g/hm²+速效75g/hm²”和“尿素15000g/hm²+磷酸二氢钾300g/hm²+速效75g/hm²”3个组合种子增产显著;处理组分与生产性能指标的相关系数较低,肥料与除草剂共同作用导致了生产性能的差异性;混施可减少田间作业次数、降低管理成本、达到增肥和除草的双重效果,值得在生产中推广与应用。     

施氮、磷肥对老芒麦种子产量、产量组分及成熟期冠层NDVI值的影响

试验采用裂区设计,研究氮、磷处理对种植4年老芒麦(Elymus sibiricus)种子产量、产量组分和成熟期冠层归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的影响。结果表明,施磷120 kg·hm-2时,种子产量最大(385.18 kg·hm-2),施氮和氮磷互作均对其影响不显著(P0.05)。不同氮、磷处理对老芒麦成熟期冠层NDVI值影响不显著;用所测NDVI值和对应产量做相关分析表明,NDVI与实际产量呈极显著(P0.01)正相关。     

不同草地恢复方式对新麦草草地土壤和植被的影响

通过草地补播、草地施肥、草地重耙以及草地施肥结合地重耙等不同的草地恢复方式，对退化新草草地土壤和植被影响进行研究，探讨华北农牧交错带地区人工草地恢复的最佳方式。试验结果表明：不同的草地恢复方式对草地的恢复效果不同，补播适合于重度退化的新麦草草地，施氮肥、重耙和施氮＋重耙适合轻度退化的草地。     

四种微量元素对老芒麦种子发育过程中水分、糖及蛋白质代谢的影响

研究了B、Mn、Zn、Mo 四种微量元素喷施对老芒麦种子发育过程的影响.结果显示,B能促进糖分的积累,明显增加种子的糖含量,提高种子的重量,并具有促进种子干物质的积累,加速种子成熟的作用.Mn对糖代谢过程产生影响,可增加可溶性糖含量,促进糖分的积累,明显提高种子的千粒重.Zn处理明显影响种子氨基酸和蛋白质的代谢过程,能提高游离氨基酸和种子粗蛋白的含量.Mo处理对种子的糖分积累过程表现出促进作用,成熟种子中的总糖含量高于对照,对种子的粗蛋白积累产生负面影响,并使种子千粒重下降.