土壤含水量对4种委陵菜属植物生长及生理影响

委陵菜属(Potentilla)植物具有较强的抗逆性和观赏价值,是我国华北地区极具发展潜力的乡土植物。本研究以绢毛匍匐委陵菜(P. reptans var. sericophylla)、匍匐委陵菜(P. reptans)、匍枝委陵菜(P. flagellaris)和鹅绒委陵菜(P. anserina)为材料,研究了不同土壤含水量对4种委陵菜生长及生理的影响,为这类植物的可持续发展提供参考。本研究设置田间持水量(FC)为25%、50%和75%3个水分梯度,在试验第15天测定其生长及生理指标。4种委陵菜在75%FC和50%FC处理均长势良好。匍枝委陵菜50%FC处理长势最好,75%FC叶片相对含水量降低,过氧化物酶(POD)活性增强。25%FC处理下,绢毛匍匐委陵菜长势良好;鹅绒委陵菜总生物量下降,超氧化物歧化酶(SOD)和类胡萝卜素含量升高;匍匐委陵菜和匍枝委陵菜株高降低,SOD和过氧化氢酶(CAT)活性均增加。结果表明,绢毛匍匐委陵菜因较强的水分维持能力在各处理下长势良好;水分亏缺下,匍枝委陵菜、鹅绒委陵菜及匍匐委陵菜均通过激活抗氧化防御系统缓解水分胁迫。     

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。     

毛乌素沙地优势种在高CO2浓度条件下对土壤干旱胁迫的响应

采用人工模拟试验方法研究了毛乌素沙地沙生植物群落优势种沙柳、油篙、柠条、杨柴对高C02浓度(700μmol／mol)和土壤干旱胁迫的响应。试验结果表明，C02浓度升高有利于4种植物的生长，根、茎、叶生物量均呈增加趋势；土壤干旱胁迫对4种植物都产生显著的不利影响，且均随干旱程度的加重而负效应加重；在高C02浓度条件下，土壤干旱胁迫的不利影响仍较明显，但与本底C02浓度条件下相比，C02的“施肥效应”依然存在。通过对4种植物生物量的比较，沙柳在高C02浓度条件下对干旱更为敏感，而柠条对C02浓度的升高更为敏感。     

土壤含水量对冬季移植香根草生长发育的影响

土壤过度干旱或土壤淹水抑制冬季移植的香根草的株高、分蘖、根系生长发育及千物质积累，显著降低叶绿素含量，而土壤轻度干旱和土壤水分轻度超饱和对香根草生长影响较小；叶片含水量随着土壤含水量的降低而减少，叶片水分饱和亏缺和根茎比随着土壤含水量的降低而增加。     

羊尿施入对苜蓿-无芒雀麦混播草地氮转化和吸收的影响

为探究苜蓿(Medicago sativa L.)混播草地施用羊尿后土壤氮素转化和吸收规律。本实验通过温室控制，研究了4个羊尿施用梯度下(0,8.64,25.92,43.20 kg·hm^-2,分别记为N1,N2,N3,N4),苜蓿+无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)混播草地和裸地的土壤铵态氮和硝态氮含量、土壤酶活性、地上地下生物量等指标的变化规律。结果表明：所有施用羊尿处理的土壤铵态氮含量在第1天达到峰值；硝态氮含量在第9天到达峰值；N1和N2处理下，土壤脲酶活力显著增加，N3处理下脲酶活性降低；羊尿施入提高了亚硝酸还原酶的活性；羊尿施入显著提高了混播草地中无芒雀麦的株高、叶绿素含量、地上生物量、粗蛋白含量，添加羊尿增加无芒雀麦在混播草地中的生物量和竞争力。苜蓿混播可以调控羊尿中氮素转化吸收效率，减少畜牧业生产过程中尿液中氮的环境释放风险，具有广阔的推广应用价值。     

沙打旺水肥协同效应研究：水肥协同效应对产量及土壤养分的影响

本文通过过盆栽研究了沙打旺水肥协同效应。结果表明，肥料的增产效应皆随水分量的提高而增加；在低水分时，肥料增加到一定水平出现负效应，在高水分还末出现负效应；在水肥协同效应中，水分效应大于肥料效应。二年生（三茬）沙打旺水肥协同效应中，土壤营养元素的降低率氮＜钾＜磷；在低肥时，氮，磷降低率大，钾则小；在高肥时，氮的降低率小。     

燕麦根浸提液对5种植物的潜在化感作用

为了明确燕麦(Avena sativa)根系的化感效应，本研究采用生物活性测定法，分析了不同浓度(0、20、40、60、80和100 mg·mL-1)燕麦根浸提液对5种西北燕麦田主要杂草种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：燕麦根浸提物对5种杂草种子萌发和幼苗生长均有显著的化感作用(P <0.05)，且其化感效应存在一定的差异。根浸提液对油菜(Brassica napus)种子萌发具有促进作用(RI> 0)，而对刺苋(Amaranthus spinosus)、灰绿藜(Chenopodium glaucum)和狗尾草(Setaria viridis)种子萌发表现为抑制作用(RI <0)。燕麦根浸提液对刺苋、反枝苋(Amaranthus retroflexus)和狗尾草的芽长和鲜重具有促进作用(RI> 0)，而对反枝苋和狗尾草的根长及油菜和灰绿藜的鲜重表现出抑制作用(RI <0)。通过分析各浓度下的综合化感效应可知，浸提液对刺苋、油菜和反枝苋的综合化感效应均为促进作用(SE> 0)，其作用强度由大到小依次为反枝苋>刺苋>油菜；对灰绿藜和狗尾草表...     

牦牛和藏羊单牧、混牧对高寒草地星毛委陵菜营养与生殖生长权衡的影响

放牧是草地利用与管理的主要方式,不同的放牧方式对草地优势物种存在不同的影响。探究不同放牧方式下草地植物营养枝与生殖枝的权衡关系,对研究草地植被恢复具有一定的科学意义。本研究依托于青藏高原高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台,在中度放牧压力下,设置了牦牛单牧、藏羊单牧、牦牛藏羊1:2混牧、牦牛藏羊1:4混牧、牦牛藏羊1:6混牧以及不放牧处理,分析了高寒草地退化指示物种星毛委陵菜(Potentilla acaulis)营养枝与生殖枝的高度、数量、重量及权衡关系。研究结果显示:1)在星毛委陵菜营养枝与生殖枝高度、数量和重量的相关指标变化中,牦牛与藏羊1:6混牧的植株总体显著高于其他处理,牦牛与藏羊1:4混牧的植株数据总体低于其他处理;2)在不同放牧方式下星毛委陵菜营养枝与生殖枝的权衡指数,牦牛与藏羊1:4混牧是除不放牧外时最低的,牦牛与藏羊1:6混牧的权衡指数倾向于营养枝,牦牛单牧、藏羊单牧和牦牛藏羊1:2混牧处理的权衡指数倾向于生殖枝,不放牧和牦牛与藏羊1:4混牧时营养枝与生殖枝之间协同生长。结果表明,高寒草地牦牛与藏羊1:4的家畜组合是较为不利于草地健康的放牧方式。本研究提出有利于草原可...     

干旱胁迫下委陵菜和翻白委陵菜叶片结构和生理指标的变化

以委陵菜（Potentilla chinensis）和翻白委陵菜（P.discolor）为试验材料，研究土壤干旱胁迫条件下植物叶片解剖结构和生理指标的变化。结果表明，随着干旱胁迫的增强，两种植物栅栏组织和海绵组织厚度变化较明显，翻白委陵菜的栅栏组织与海绵组织比值较委陵菜大；两种植物叶绿素含量均逐渐下降，超氧化物歧化酶（SOD）活性均呈先上升后下降的趋势，丙二醛（MDA）和脯氨酸含量都逐渐增加。比较两种植物各项指标的变化幅度，发现翻白委陵菜适应干旱的能力较委陵菜强。因此，叶片解剖结构和各项生理指标的变化可以作为评价两种委陵菜属植物对干旱胁迫敏感度的指标之一。     

放牧对中国北方草地生态系统水分利用效率的影响

解析草地生态系统植物水分利用效率对不同放牧强度的响应特征,对于提升草地生产和生态屏障功能具有重要意义.收集中国北方草地开展的38个放牧试验中关于放牧对植物水分利用效率影响的试验数据进行Meta分析.结果 表明:放牧对中国北方草地植物水分利用效率影响的平均效应值为--0.18±0.04(95％置信区间:-0.27～-0.10),放牧极显著降低草地生态系统植物水分利用效率(P＜0.01).不同类型草地平均效应值降低幅度从高到低依次为典型草原＞高寒草地＞草甸草原＞温性草原＞荒漠草原.放牧对典型草原与高寒草地、草甸草原平均效应值具有极显著和显著影响,对荒漠草原与温性草原无显著影响.植物水分利用效率对放牧强度的响应顺序从高到低依次为重度、轻度和中度放牧,重度放牧极显著降低植物水分利用效率(P＜0.001),中度放牧可以提高植物水分利用效率,轻度放牧对于植物水分利用效率影响不显著.土壤C/N、海拔和年均气温分别可以解释60.88％、11.81％和6.45％效应值变异.基于优化放牧制度以及对重度退化草地恢复的治理,提高草地土壤有机碳含量,将会提升草地生态系统植物水分利用效率.     

放牧强度对内蒙古典型草原群落结构和家畜生产性能的影响

认识放牧对草地植物群落结构和家畜生产性能的影响是修复放牧退化草地和制定可持续放牧体系的理论基础。本研究在内蒙古锡林郭勒典型草原开展了基于草地放牧留茬高度的适应性放牧实验,连续4年监测了无牧(NG)、轻牧(LG)、中牧(MG)和重牧(HG)条件下草地植物群落的变化和家畜生产性能,分析其对放牧强度的响应。结果表明：与NG相比,HG显著降低了优势种的相对生物量,提高了伴生种的相对生物量(P<0.05);LG和MG处理下主要提高了优势种的生产力,而在HG处理主要提高了伴生种的生产力;在所研究的典型草原采用适应性放牧方式下,中度放牧可获得最佳的草地植物生产和家畜生产性能。研究为制定合理的草原放牧制度、促进草地群落结构优化和草畜平衡发展提供了理论依据。     

环县典型草原放牧家畜践踏的模拟研究

践踏是放牧家畜对草地的三大影响因素之一,也是导致草原全面退化的主要原因。但是由于技术和方法的限制,相关报道较少,极大地削弱了对草地农业生态系统的主体-草畜界面生态动力机制的整体认识。基于此,在我国干旱半干旱的黄土高原典型草原区兰州大学环县草畜生产系统野外实验点,通过滩羊夏季轮牧试验践踏强度的跟群观测、践踏同质性试验、模拟降水与试验践踏双因子试验进行了为期2年的系列研究。     

放牧牦牛行为及其对高寒草地土壤特性的影响研究进展

放牧牦牛是对高寒天然草地的一种重要的利用方式,牦牛通过采食牧草、践踏土壤和排泄粪尿等行为可能对草地生态系统产生不容忽视的直接或间接影响。通过归纳分析放牧牦牛行为及其生态环境效应的有关研究成果,系统论述了牦牛采食牧草、践踏土壤和排泄粪尿3种主要行为的表现特性及其对草地土壤理化和生物学性质的影响效应和作用机制,阐明了高寒草地土壤碳氮养分、植被生物量及微生物群落等对牦牛践踏和粪尿排泄物返还的响应特征及差异性。指出牦牛采食、践踏和粪尿排泄是影响草地物质循环和能量转换的重要环节。未被消化利用的牧草养分通过粪尿排泄返还到草地土壤中,被认为是对养分匮缺的天然草地的一种重要的施肥措施,也是维持土壤养分平衡和植被生产力的重要保障。而畜蹄践踏相对于采食和排泄行为而言具有作用时间长、直接作用的草地组分多且效果持久的特点。因此,系统阐释牦牛采食特征、践踏过程和粪尿返还对土壤物理结构、主要养分动态和植被生长的影响效应,能够为加深关于放牧牦牛行为对高寒草地土壤-植被系统养分生物地球化学循环的作用过程和影响机制的认知奠定重要的理论基础,进而可为优化牦牛放牧模式、维持脆弱高寒草地生态系统可持续发展和加强青藏高原国家生态安全屏障建设等提供有益参考。     

不同利用方式下草地优势植物的生态化学计量特征

在内蒙古温带草原围封、放牧和割草3种不同利用方式下,测定了大针茅、冷蒿和羊草3种优势种植物的化学计量元素,探讨了草地不同利用方式下优势种植物的化学计量特征响应机制。结果表明,3种优势种植物的C、N、P含量及其计量比在不同利用方式下均有明显的季节变化;不同利用方式、不同物种以及二者的交互作用均对N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P有显著的影响,其中,C含量比较稳定,不同的利用方式对其无显著影响,N含量在整个生长季内总体呈下降趋势,放牧样地3种植物叶片的N、P含量均高于割草和围封样地,说明放牧增加了植物N、P的含量。植物生长普遍受到N的限制,土壤养分特征在不同利用方式间也存在一定的差异,围封样地表现为更加缺N,而放牧样地更加缺P。放牧样地有机质、C、N和P含量均高于割草和围封样地,说明适度放牧能提高土壤养分的含量,有利于植物的生长。     

家畜践踏对环县草原地下生物量的影响

在甘肃环县典型草原6年的轮牧试验表明:不同践踏强度下各样地0~20 cm层地下生物量占0~30 cm层的90%以上,随着放牧践踏强度的增加,0~10 cm土层中的根量先增长后降低,其中以中度践踏(80次羊践踏/m².期)最高,约为对照(0次羊践踏/m².期)和轻度践踏(40次羊践踏/m².期)的1.7倍,10~20 cm土层以轻度践踏(40次羊践踏/m².期)最高,20~30 cm土层地下生物量与践踏强度相关不显著,相关系数仅为0.12;以地下生物量最大化为准则,对0~10 cm、10~20 cm土层地下生物量与践踏强度的回归模型进行解析和寻优分析,确定出环县典型草原适宜的放牧强度是3.5~5羊单位/hm²。     

草地生态系统中家畜尿N转化研究

系统总结了放牧家畜尿N转化过程中,尿N矿化和NH3挥发,尿N硝化和反硝化作用,及其影响因素和相互关系。家畜尿N矿化作用快、持续时间短,尿沉积加速N矿化;NH3挥发速度为裸地>草地,单播草地>混播草地;NH3挥发对尿N损失起主导作用。硝化作用在尿沉积1周后才开始明显,存在明显时滞特性;NO3--N淋洗主要发生于畜尿沉积当年,草地植物对春施尿N的利用率比秋施尿N高;NO3--N淋洗为奶牛>绵羊,三叶草草地>混播草地>禾草草地。尿斑构成草地尿N反硝化作用的主体,反硝化作用产生N2O和N2,是尿N损失的另一主要因素。尿N损失随排泄尿N量的增加而增加。     

不同放牧管理模式对高寒草甸草原土壤呼吸特征的影响

为探讨不同放牧管理模式对青藏高原东缘高寒草甸草原土壤呼吸速率的影响,于2014年5－10月用土壤呼吸测量仪（LI-8100A,LI-COR,Lincoln,USA）对禁牧（NG）、全生长季休牧（RG）、传统夏季休牧（TG）和全年连续放牧（CG）4种不同放牧管理模式高寒草甸草原土壤呼吸速率进行测定,并分析了土壤呼吸速率与其影响因子间的关系。结果表明：1）不同放牧管理模式高寒草甸草原土壤呼吸速率月动态均表现出先增加后降低的变化态势,峰值出现在8月,除 CG 外,8月显著高于其余月份;2）在整个生长季,NG,RG 和 TG 平均土壤呼吸速率显著高于 CG,其中,NG 和 RG 间无显著差异,但均显著高于 TG;3）除 CG 外,NG,RG 和 TG 土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关,Q10值排序为：NG＞RG＞TG＞CG;4）土壤质量含水量对土壤呼吸速率的影响存在一个临界值,30％左右为临界值,在此之前二者呈正相关,此后呈负相关;5）地上、地下生物量均与土壤呼吸速率呈显著正相关。在保障牧民收入稳定的前提下,为实现草地资源的可持续利用与牧草的更新,相对于全年禁牧,全生长季休牧既可充分利用牧草资源,也能有效保护草地系统稳定与生态恢复,是青藏高原高寒草甸草原类草地放牧管理的理想选择。     

青藏高原高寒草原放牧方式对植被、土壤及微生物群落的影响

为探究牦牛、藏羊六种不同组合放牧对土壤微生物群落结构的影响，本试验选择青藏高原高寒草原为研究对象，基于基因组扩增子技术，分析相同放牧强度不同放牧方式下植被、土壤以及土壤微生物的差异。研究结果显示，放牧显著降低植被地上生物量，其中豆科生物量降幅达到90.9%，放牧对植被地下生物量以及盖度影响较小。土壤有机质、全氮、全磷含量在牛、羊混合放牧下增加，在牛、羊单牧下降低；各放牧方式对土壤真菌Shannon指数、Simpson指数和pielou指数均没有显著影响，单牛放牧增加真菌Chao1指数和细菌的Shannon指数，而单羊放牧和混合放牧均降低细菌多样性指数；放牧显著降低了真菌担子菌门比例，不同放牧方式对细菌门水平丰度影响不大。本研究结果表明相同放牧强度下，不同牛、羊放牧组合对草地植被指标的影响差异不大，但显著改变了土壤养分含量、土壤细菌和真菌的群落组成，相比牛、羊单牧，牛羊混合放牧有助于提高土壤碳氮磷含量。     

长期不同放牧强度下短花针茅荒漠草原物种多样性季节性动态变化

为揭示短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原物种多样性季节性动态变化对长期放牧强度的响应机制,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,2018年5月至9月对围封14年（2004-2018）不同放牧处理下的物种组成、植物高度、盖度和密度进行观测,并对物种多样性、丰富度和均匀度分析。结果表明：5次观测对照区物种Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数均显著大于中度放牧区和重度放牧区;所有处理均是7月和8月的物种Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数较高,6月和9月观测值较小;Pielou均匀度指数变化差异由大到小排序为：重度放牧区 > 中度放牧区 > 轻度放牧区 > 对照样地;月份和放牧对短花针茅荒漠草原物种α多样性指数影响均达到极显著水平,且放牧处理对物种α多样性指数影响效应大于月份。研究认为,长期重度放牧对短花针茅荒漠草原物种多样性的影响在6月和9月表现最为明显,且会威胁草地生态系统的稳定性。     

放牧方式对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构和多样性的影响北大核心CSCD

土壤节肢动物作为土壤生态系统的重要组成部分,对于周围环境的变化十分敏感,可作为环境变化的"指示剂"。放牧作为青藏高原地区高寒草地的主要利用方式,不仅影响土壤理化性质,同时会对生物多样性产生影响,进而影响到以土壤为主要生存场所的土壤节肢动物。为了明确不同放牧家畜及其混合比例对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构及多样性的影响,于2020年7月在青海省海北州海晏县西海镇"高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台",设置中等放牧强度下牦牛单牧(YG)、藏羊单牧(SG)、牦牛藏羊1∶2混合放牧(MG1∶2)、牦牛藏羊1∶4混合放牧(MG1∶4)和牦牛藏羊1∶6混合放牧(MG1∶6)5个放牧样地,以无放牧(CK)为对照样地,采集0~5 cm、5~10cm、10~15 cm的土样,利用干漏斗法(Tullgren法)分离土壤节肢动物,并进行鉴定统计。结果表明:1)试验样地分离得到的土壤节肢动物优势类群为螨总科(Acaroidae)和甲螨总科(Oiibatida),分别占土壤节肢动物总捕获量的36.67%和41.14%,且在0~5 cm土层数量最多,具有表聚性;2)不同放牧方式对土壤节肢动物的组成、群落结构、密度及多样性存在不同的影响。与对照相比,放牧降低了土壤节肢动物优势类群螨总科的组成比例,而增加了甲螨总科的组成比例;无放牧样地与其他放牧方式样地土壤节肢动物群落结构存在明显差异;土壤节肢动物丰富度指数、多样性指数、类群数均表现为藏羊单牧放牧样地较高,而均匀度指数与之相反;3)土壤节肢动物均匀度指数与土壤全氮、全碳、速效钾呈显著负相关(P<0.05或P<0.01),而与有机质、pH呈显著正相关(P<0.05或P<0.01);土壤节肢动物丰富度指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物多样性指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效磷、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物平均密度、总类群数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效钾、有机质呈显著正相关;4)土壤全氮、全磷、全碳、速效氮、速效磷在藏羊单牧放牧样地较高;速效钾、有机质在无放牧样地最高;pH、土壤含水量在牦牛藏羊1∶6混合放牧样地最高。综上所述,在青藏高原高寒草地生态系统,藏羊单牧对于土壤节肢动物密度、群落组成以及群落多样性的提高具有正向作用。