青海扁茎早熟禾种群地上生物量积累动态

在青海高寒地区对生长2年青海扁茎早熟禾地上生物量积累动态进行了研究,以探讨其地上生物量形成规律。研究结果表明,青海扁茎早熟禾茎(S)、叶(L)、穗(E)及地上总生物量(Ba)的积累均符合一元三次“S”型曲线变化,分别可用S∧=21.04-2.12 d+0.10 d²-0.000 62 d³,L∧=2.71+0.55 d+0.031 d²-0.000 22 d³,E∧=3.17-1.27 d+0.070 d²-0.000 51 d³,B∧a=26.92-2.84 d+0.20 d²-0.014 d³表示。青海扁茎早熟禾自返青至5月中旬进行营养生长,其地上分蘖数、叶面积、叶片数在此阶段迅速增加。5月中旬-6月中旬青海扁茎早熟禾生物量进入快速积累时期,茎、叶、穗及地上总生物量平均日增速分别可达6.836,2.611,2.409和11.876 g/(m²·d),同时茎叶比达到最大值(1∶1.61)。青海扁茎早熟禾茎、叶及地上总生物量在7月中旬达最大值,分别为220.3,151.7和406.1 g/m²;穗生物量在6月中旬达最大生物量92.3 g/m²。青海扁茎早熟禾在1个生长季中株高(H)、叶面积(LA)、枝条数(N_T)和叶片数(N_L)与地上总生物量(Ba)间的关系可用B∧a=-4.44+6.44 H-58.88 LA-0.065 N_T+0.029 N_L表示,株高对青海扁茎早熟禾地上生物量积累直接效应最大,叶面积、枝条数和叶片数通过影响株高间接影响地上生物量的积累。     

羊草形态及生物量分配可塑性对土壤供磷能力的响应研究

植物形态及生物量分配变化是天然草原退化过程中的主要表现之一,通过研究植物形态及生物量分配对环境的响应规律有助于揭示草原退化及植被演替的内在机理。本试验研究了羊草形态、生物量累积及分配对土壤供磷能力的可塑性响应。试验采用有效磷含量低于3mg P_2O_5/kg的土壤设置0,30,90,180mg P_2O_5/kg 4个磷肥添加梯度,形成4种具有不同供磷能力的土壤,用于对羊草植株的培养,并于后期进行各项指标的测定。结果表明,1)土壤供磷能力的减弱明显减小了羊草的株高、各构件生物量,表现为高磷添加量显著高于低磷添加量,株高、叶生物量、茎生物量、根生物量、总生物量的降低幅度分别达到了14%,50%,51%,79%,63%。2)羊草个体形态及生物量分配对土壤供磷能力的响应并不完全一致,生物量累积对供磷量的敏感度最大,生物量分配次之,形态的敏感度最差,可塑性指数分别为0.58,0.31,0.19;单个性状指标以根干重最为敏感,可塑性指数达到了0.79。3)相关分析表明,羊草地上干重与叶宽、节间数、株高达到了极显著水平,此3个形态指标对羊草地上生物量的贡献率分别为30%,27%,26%,是形态指标中解释羊草地上生物量产生差异的主要因子。本试验在课题组前期研究的基础上,进一步从个体水平上探索羊草对土壤供磷能力的响应,与课题组前期试验结果相结合,可有助于探索天然草原退化和植被演替的内在原因。     

施肥对割草地羊草功能性状和化学计量学的影响

本研究以羊草（Leymus chinensis）为研究对象,测定羊草植物功能性状、营养元素和化学计量等多个指标,进行多角度综合系统的研究,阐释羊草割草地羊草种群对不同改良措施的响应特点及变化规律。运用单、双因素方差分析、相关分析和主成分分析方法对相关指标进行统计分析。结果表明：大多数羊草功能性状对施肥处理较为敏感,但随着施肥年份增加,部分指标敏感程度减弱;高浓度（N 10.5 g·m^-2+P 5.1 g·m^-2）施肥处理显著增加了株高和茎长,茎长成为羊草株高增长的主要因素;高浓度（N 10.5 g·m^-2+P 5.1 g·m^-2）施肥处理有利于羊草种群地上生物量的增加;羊草氮含量随着施肥年份增加逐渐增加,羊草氮含量与羊草C：N存在高度负相关,施肥（N 10.5 g·m^-2+P 5.1 g·m^-2）处理下羊草叶片和茎的C：N,羊草个体和叶片C：P最低。     

水分梯度对三江平原典型湿地植物小叶章地上生物量的影响

通过野外调查,研究不同水分梯度下三江平原典型湿地植物小叶章个体地上生物量季节动态、干鲜比(DW/FW)及生物量在构件中的分配特征.结果表明,小叶章个体地上生物量在小叶章群落中最大;各水分带小叶章地上生物量的时间动态呈双峰型变化特征,峰值出现时间随积水深度的增加而提前.生长季内,DW/FW随水分的增加而具有波动性,小叶章群落变化最大;灌丛一小叶章群落总体较低;常年积水的3个群落,不同生长期波动变化.小叶章地上生物量分配比:茎>叶>鞘;茎生物量比重,无常年积水群落大于常年积水群落;叶和鞘的生物量比重与茎相反.而水分梯度的直接作用以及各水分梯度下土壤环境条件是不同水分梯度带小叶章生长分异的主要原因.     

不同株高对醉马草生物量分配的影响

为了研究不同株高对醉马草（Achnatherum inebrians）器官生物量分配的影响,从而更好地了解其整体的生存策略,本试验以生长在草原生境下的醉马草为对象,测定大株、中株、小株3种株高的醉马草生长特性。试验结果表明,不同株高醉马草除了叶和根生物量之间没有显著性差异（P>0.05）外,穗和茎生物量以及总生物量之间均有显著性差异（P<0.05）;醉马草株高越高穗和茎生物量分配越多,叶生物量分配越少（P<0.05）,对根生物量分配没有影响（P>0.05）;3种株高醉马草生殖构件与营养构件生物量比例大小顺序依次为大株>中株>小株,其值分别为1.202、0.486和0.373,不同株高醉马草种群根冠比没有显著差异（P>0.05）;随醉马草株高的增加,叶生物量/茎生物量和根生物量/穗生物量的比值显著减小（P<0.05）,叶生物量/穗生物量、叶生物量/根生物量、根生物量/茎生物量和茎生物量/穗生物量的比值均不受株高大小变化的影响（P>0.05）。醉马草各构件间除了穗生物量和茎生物量,总生物量与茎、叶、根生物量间表现为极显著正相关外（P<0.01）,其他构件之间没有显著性差异。可见,不同株高下醉马草的生物量分配及各构件之间的关系,显示了其灵活的生长和资源分配策略。     

季节性放牧对羊草功能性状的影响

以内蒙古典型草原为对象,比较研究了羊草功能性状对放牧的响应。2016年,在羊草种群生物量高峰期(8月)测定了连续4年放牧(2012~2015年)和无牧条件下的株高、叶总长、地上生物量、茎质量、总叶面积和茎粗等17个性状指标,结果显示:经过4年放牧羊草株高、叶下茎高、叶层分布高度、茎质量、整株质量、第1片叶长度显著降低(P0.05),第1片叶角度、叶展显著增大(P0.05),这8个指标为敏感性指标;其余9个指标为惰性指标。     

温性草甸草原羊草功能性状对不同放牧强度的响应

【目的】研究锡林郭勒盟温性草甸草原建群种羊草（Leymus chinensis）茎叶性状在羊放牧干扰下的响应机制和相关关系。【方法】设置四个不同放牧强度（禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧）处理,测定锡林郭勒盟温性草甸草原羊草个体生长特征性状,量化分析羊草茎叶对不同放牧强度的响应,研究其关系、变化规律及其影响因素。【结果】随着放牧强度增加,温性草甸草原羊草重要值下降,植株出现矮小化,其株高、单株重、叶片数、叶宽和总叶面积减少;羊草地上生物量与株高、茎干重、叶干重和总叶面积显著正相关,而与叶片数无显著相关。轻度和中度放牧对羊草叶长有促进作用,而重度放牧对叶长有抑制作用。轻度放牧增加羊草比叶面积,中度放牧与禁牧比叶面积相差较小,但重度放牧时比叶面积显著减少。【结论】Corner法则同样适用于草原植物,轻度、中度放牧下叶性状较为敏感,并出现补偿现象,重度放牧下个体生长特征性状较为敏感。     

松嫩平原不同生境芦苇生殖分株的异速生长分析

通过乳熟后期大样本随机取样,对松嫩平原季节性积水的单优种芦苇群落和旱地生境羊草+芦苇群落的芦苇生殖分株数量特征进行了定量分析。结果表明,2种生境除花序长和花序生物量外,分株高、构件生物量、分株生物量、生殖生长比率和构件生物量分配间均达到显著差异。2种生境绝对数量性状中花序生物量变异系数最高,分别为57.73%和49.87%;相对数量性状中生殖分配的变异系数最高,分别为36.17%和39.44%。株高与花序长呈正相关,但与生殖生长比率呈负相关趋势。在构件生物量分配关系中,生殖分配和生产分配、生产分配和茎生物量分配均呈极显著的幂函数异速生长关系。揭示了不同生境条件下芦苇较强的调节生殖分配能力,体现了植物个体生长与生殖策略。     

典型草地地上现存生物量资产动态

生物量不仅是物质的载体,还是能量和价值的载体,也是评价生态系统结构和功能的重要指标。基于内蒙古站和海北站的已有动态监测成果,本研究分析了羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量资产动态。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量动态曲线均呈单峰型,羊草+大针茅群落地上现存生物量的最大值为197.21 g/m²,矮嵩草草甸的地上现存生物量最大值为307.75 g/m²。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上部分能量现存量动态曲线基本与地上现存生物量动态曲线一致,2个群落地上部分的能量现存量积累速率都与地上现存生物量积累速率呈显著的相关性。羊草+大针茅群落的地上部分能量现存量最大值为3 637.8 kJ/m²,矮嵩草草甸地上部分的能量现存量峰值为5 964.20 kJ/m²。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量价值曲线与地上现存生物量和能量现存量曲线存在显著差异。羊草地上现存生物量价值的最大值为584.95元/hm²,而大针茅的最大现存生物量价值为300.93元/hm²。矮嵩草草甸的地上现存生物量价值的峰值为2 066.84元/hm²。草地在生物量积累过程中,也形成了气体调节价值。羊草+大针茅群落释放O₂的最大价值为742.40元/hm²,固定CO₂的最大价值为1 484.89元/hm²。矮嵩草草甸群落释放O₂的最大价值量为1 158.52元/hm²,固定CO₂的最大价值为2 317.20元/hm²。     

羊草个体性状对不同放牧模式响应的研究

为了解放牧系统中优势植物个体性状的响应机制和方式,可为草地持续利用及健康管理提供相应的科学依据。在河北沽源草地生态系统野外站以连续5年放牧的典型草原中优势植物羊草（Leymus chinensis）为研究对象,对不同放牧模式下羊草的株高、地上、地下生物量、根冠比等个体性状进行观测。结果表明：长期过度放牧导致羊草植株变矮,冠丛幅降低;放牧改变了羊草生物量分配,增加了地下生物量所占比例;羊草地上部对放牧干扰响应强烈,地下部对放牧响应较地上滞后,根系含水量有随放牧强度加大而增加的趋势。羊草个体性状对不同放牧模式有着不同的适应策略,对秋季重度放牧方式响应强烈。     

无芒隐子草地上部分功能性状对长期放牧的变异性响应

植物个体受放牧干扰影响,通过自身权衡不同功能性状,对不同放牧强度干扰做出差异性适应。为研究长期放牧条件下,植物个体各性状对不同放牧梯度的差异性响应,本研究以荒漠草原优势种无芒隐子草(Cleistogenes songorica)为研究对象,分析其个体功能性状对放牧的响应变化、地上生物量与各功能性状间的关系,以及各功能性状对个体地上生物量的影响权重。结果表明:随放牧强度增加,叶片各性状指标、个体生物量、植株高度、冠(丛)幅均有明显变小、变矮的趋势;除茎基部直径和平均叶长外,无芒隐子草个体地上生物量、茎重、叶重与植株茎、叶各表型性状均呈正相关关系,植物个体地上生物量组分具有较大的变异性,变异性较小的表型性状指标与地上生物量组分的相关性系数相对偏低;影响无芒隐子草地上生物量的表型性状中,总叶面积、叶片数和平均叶长的VIP(variable importance projection)值大于1,其对植物个体地上生物量的贡献率达到61.01%。放牧导致无芒隐子草各功能性状出现显著性差异,但并未改变其作为优势种的地位。     

不同生境羊草营养枝叶龄进程与地上生物量关系的研究

对不同生境羊草营养枝叶龄进程及其与地上生物量的关系进行了研究,结果表明,人工草地和天然草地羊草营养枝叶龄进程季节动态是基本一致的,但因不同生境出叶速度的差异,使人工草地羊草营养枝的叶龄为11.3,比天然草地增加了16.5%.不同生境羊草营养枝的叶龄与叶片长度、宽度和叶片大小的关系均符合二次多项式的变化规律,人工草地和天然草地叶片最大时的叶龄指数分别为61.95和61.86,具有相对稳定的值;虽然叶龄与株高和单株干物重间均呈一元线性极显著的正相关关系,但每龄叶增加的植株高度和单株干物重因生境不同而异.     

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。     

不同株高的柠条生物量分配格局及其估测模型构建

采用整株挖掘法测量小株（0< h≤ 50cm）、中株（50< h≤ 100cm）、大株（h>100cm）3个株高的柠条（Caragana korshinskii）地上与地下器官生物量,分析其地上与地下生物量分配格局,并利用易测指标对其地上、地下和全株生物量构建估测模型,旨在揭示不同株高柠条的生物量空间结构特征。结果表明：柠条地上各器官生物量所占比例为老龄枝 >叶 >新生枝,随着株丛高度的增加,老龄枝生物量所占比例呈升高趋势,而叶和新生枝生物量呈现降低趋势;柠条地下生物量随着土壤层次增加而呈降低趋势,3个株高柠条的地下生物量主要集中在0~30cm,其中0~5cm所占比例最高,且同一层不同株高的柠条地下生物量所占比例不同;柠条地上、地下生物量呈幂函数生长关系,地上生物量所占比例高于地下生物量,随株高增大老龄枝所占比例呈升高趋势,而叶、新生枝和地下生物量所占比例呈降低趋势。利用冠幅直径、高和冠幅体积构建的柠条地上、地下及全株生物量的模型较好,小珠和中株建立的估测模型为二次函数,大株建立的估测模型为幂函数,所筛选出来的3个株高最优生物量模型总相对误差（RS）范围为-3.9~-18.08,平均相对误差绝对值（RMA）范围为10.12~18.67,满足要求。     

刈割强度对羊草可溶性碳水化合物含量及根茎构件的影响

通过小区控制刈割试验,研究了不同刈割强度对羊草可溶性碳水化合物含量及根茎的影响,结果表明：羊草叶片可溶性碳水化合物含量随季节呈规律性“V”字型变化,不同处理出现谷值时间不同;羊草茎基部和根茎可溶性碳水化合物含量变化趋势相同,测定期内逐渐增加,在生长季末达到最大值;刈割强度对羊草叶片、茎基部和根茎可溶性碳水化合物含量均有显著性影响（P〈0.05）;根茎长度、根茎节数、根茎芽数及根茎生物量随刈割强度的增加而降低。     

返青期休牧对祁连山区中度退化草原化草甸草地的影响

为解决祁连山区高寒草地牧草返青期季节性超载过牧问题,自2015年5月至7月起连续两年在青海省祁连县默勒镇瓦日尕村的冬春放牧地上进行了为期60d的返青期休牧试验,休牧期间放牧家畜全部采用舍饲圈养,并于2016年8月中旬对休牧草地进行植被调查。结果表明,返青期休牧可使草地群落的总盖度、总植物量显著增加(P0.05),使禾本科牧草株高、分盖度和植物量显著增加(P0.05),对莎草科植物影响不显著(P0.05);阔叶型毒杂草的株高、盖度、生物量均有下降的趋势。休牧两年与休牧一年相比,群落中禾本科植物的株高、盖度、植物量均在继续增加,阔叶型毒杂草的各项指标继续下降。结果证明,返青期休牧可有效促进祁连山区草原化草甸退化草地的植被恢复,并大幅度提高草地生产力。     

季节放牧对典型草原植物群落不同生长季特征的影响

在内蒙古典型草原区建立放牧试验平台,研究秋季、冬季和初春放牧对草地植物返青期土壤温湿环境和植物生长以及生长旺季植物群落地上生物量及其构成的影响。结果表明:在草地返青季,秋季放牧草地表层土壤湿度相对于其他处理显著降低,而温度相对升高;土壤表层湿度与草地枯落物总量、立枯量呈显著正相关;秋季和冬季放牧显著降低草地返青期的地上生物量;秋季放牧显著降低优势植物地上生物量;而初春放牧不影响草地返青期的群落生物量。在生长旺季,初春放牧草地群落及其高大优势植物大针茅和羊草的生物量显著增加,而其下层的糙隐子草和杂类草生物量显著减少。     

放牧强度对半干旱草地优势植物赖草功能性状的影响

放牧是草原生态系统中草地利用的主要方式，研究草地植物功能性状对长期放牧干扰的响应策略具有重要意义。本文以晋北农牧交错带半干旱草地为例，研究优势植物赖草(Leymus secalinus)功能性状在不同放牧强度下的变化，结果表明：放牧显著降低了赖草株高等形态结构性状以及茎叶比等生产力性状(P<0.05)，中度放牧与不放牧的差异最小；整株干重(地上部分)的变异系数(52.92%)和可塑性指数(93.17%)最大；生产力性状、光合生理性状和化学计量3类性状内部指标之间的相关性均为极显著正相关(P<0.01)；茎氮磷比等性状是赖草响应放牧干扰的主要功能性状。本研究表明，中度放牧下，赖草具有补偿性生长的能力，矮化型变特征和非对称性响应机制是赖草在放牧干扰下的主要适应方式。     

松嫩草地植物功能生态学研究

随着功能生态学的发展,植物功能生态学研究越来越受到重视.以松嫩草地为对象,调查该区域植被状况及功能性状特征,通过控制试验研究刈割、施氮、植被低矮稀疏化等干扰条件下羊草(Leymus chinensis)性状和羊草群落特征的变化,探讨在自然和干扰条件下物种丰富度、功能群丰富度、物种多样性指数、功能性状多样性与群落地上生物量的关系. 松嫩草地66种草本植物7个叶片性状特征表明:叶片厚度变异系数最大,比叶面积、叶片氮含量、叶片磷含量、叶绿素含量和类胡萝卜素含量之间存在显著的正相关关系;叶片干物质含量与叶片磷含量没有显著的相关关系,但是与其他叶片性状成显著的负相关关系;叶片厚度与叶片干物质含量和比叶面积成显著的负相关关系,但是与其他叶片性状不相关.方差分析表明,叶片干物质含量、比叶面积、叶片厚度、叶片氮、叶片磷含量在4个功能群(多年生根茎禾草、多年生丛生禾草、多年生杂类草、1年生或2年生植物)间差异显著,叶绿素含量和类胡萝卜素含量在各个功能群间差异不显著.多年生根茎禾草和多年生丛生禾草有较高的叶片干物质含量和较低的比叶面积、叶片厚度和叶片氮和磷含量.松嫩草地草本植物叶片氮和磷含量分别为22.7±0.9 mg·g^-1和1.8 ±0.0 mg·g^-1,氮磷比为13.0,氮相对缺乏. 松嫩草地植物群落生产力高,群落饱和度低,优势种在群落中占的比例大.多年生根茎禾草和多年生杂类草群落物种丰富度最高,各群落间功能群丰富度没有显著差异,1年生或2年生植物群落地上生物量最高.地上生物量与多样性关系表明,株高、叶面积和叶片氮含量等功能性状多样性比物种丰富度、功能群丰富度、均匀度和辛普森指数等多样性指标能更好的预测生产力的变化,支持质量比假说,草地管理中应集中于优势种的管理. 秋季或春季不同时间刈割,对群落植物物种丰富度和功能群丰富度都没有显著影响.群落高度性状与地上生物量有显著的正相关关系,物种丰富度、功能群丰富度和功能群多样性与地上生物量关系不显著. 氮添加对羊草的叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮含量、叶片干物质含量、比根长都有显著的作用;羊草的叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮磷含量、叶片干物质含量、比茎重、株高与羊草的地上生物量都有显著的相关性.氮添加处理对羊草群落的物种丰富度和功能群丰富度均没有显著的影响.氮添加当年,地上生物量随着物种丰富度和功能群丰富度的增加有减少的趋势,但是不显著. 不同高度和密度立枯物处理间羊草的比叶面积、比茎重、植株高度、叶片数、叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量及叶片氮含量都有显著的差异.随着植被低矮稀疏化,群落物种丰富度和地上生物量均有降低趋势.植被高度变化对羊草性状、群落特征的影响要大于植被密度.     

刈割次数对紫穗槐生长和氮磷钾含量的影响

刈割是草地植物利用的主要方式之一,适度的刈割能促进植物的分蘖和再生,从而提高植物地上部分的生物量及营养元素氮磷钾含量,以获取单位面积营养物质的最大产量.本研究根据紫穗槐的生长特点,探讨不同刈割次数对紫穗槐生长高度、生物量及其植株茎、叶中氮磷钾含量的影响.结果表明,在4-9月紫穗槐快速生长期内,不同处理的植株地上生物量表...