不同刈割强度下羊草草甸草原生物量与植物群落多样性研究

以内蒙古高原南缘羊草草甸草原为对象,设5个利用梯度,即不刈割、留茬2,5,10和15cm,研究了连续刈割处理3年后羊草草甸草原生物多样性与地上生物量的变化规律。结果表明,群落中羊草地上生物量随刈割强度的增大而减小(P<0.05);群落生长量为不刈割处理显著高于留茬10和15cm(P<0.05);多样性指数(Margalef、Simpson、Shannon-Wiener和Pielou指数)随刈割强度的增大而增大(P<0.05)。羊草相对密度随刈割强度的增大而减小,糙隐子草和委陵菜属植物随刈割强度增大而增大(P<0.05)。相关分析表明群落多样性指数与地上生物量之间呈“单峰型”曲线关系,而与草原优势物种——羊草的地上生物量呈显著负相关关系(P<0.05)。     

刈割强度对伊犁绢蒿叶功能性状及构件的影响

以新疆荒漠草地典型植物种伊犁绢蒿(Seriphidiumt ransiliense)为研究对象,通过生长季内多次采样方法(每30d采样一次),比较不同刈割强度比叶面积、叶干物质含量的变化及相互关系,以及对茎叶比和地下生物量变化的影响,以揭示伊犁绢蒿叶片对刈割胁迫的最佳响应机制,为建立模型估算单位面积生物生产力提供理论依据,并试图得出一个既可合理利用又利于种群更新的刈割强度阈值。结果表明,比叶面积和叶干物质含量在刈割后初期各刈割强度间存在显著性差异(P<0.05),个别达极显著差异(P<0.01),恢复一段时间后,各刈割强度间差异不显著;适度的刈割强度可增大伊犁绢蒿SLA与LDMC之间的相关性;除对照(CK)外,C2处理处于较高水平,说明适度刈割有助于伊犁绢蒿生殖枝的产生及生长,C2这种刈割强度在实际生产利用上占绝对优势;伊犁绢蒿根系干重随着刈割强度增大而增加。     

不同刈割频度下二色胡枝子根系及地上生物量的研究

研究了我国华北野生二色胡枝子Lespedeza bicolor在不同刈割频度下的根系生长状况及最大地上生物量下的最佳刈割频度.结果表明,随着刈割频度的增大,根数、根质量、根瘤及可溶性糖等指标明显下降;1年之中刈割3次,每6周刈割1次,其地上生物量最大,由此证实适度的刈割频度有利于二色胡枝子的收获和生长.     

留茬高度对黑麦草╋白三叶草地植物补偿性生长的影响

以我国南方广泛分布的黑麦草(Lolium perenne)+白三叶(Trifolium repens)退化草地为研究对象,探讨了不同留茬高度刈割处理下草地群落、功能群和主要优势物种补偿性生长的响应模式。研究表明,刈割能提高黑麦草+白三叶草地地上生物量,高茬(12 cm,HC)和低茬(6 cm,LC)刈割均能实现群落地上生物量正补偿性生长;禾草和杂类草在低茬和中茬(9 cm,MC)等较大刈割强度下仍能获得较高补偿性生长;豆科牧草地上生物量在高茬及中茬等适度刈割处理下为超补偿生长模式,补偿指数G/C分别为1.20和1.23,在低茬刈割下为低补偿模式(G/C=0.98)。表明豆科牧草的补偿性生长受刈割强度影响较大,在草地管理过程中可通过合适的留茬高度来提高豆科牧草的产量。而菊科类植物在3种留茬高度下均表现为G/C1(介于0.31~0.48),显示出明显的欠补偿特征。通过对不同留茬高度处理地上生物量与根系生物量分配关系分析发现,禾草类地上补偿性生长有可能是通过改变植株的生物量分配模式来实现的;杂类草和菊科植物则是由地上部分生长与根系协同生长完成;刈割对豆科植物的影响主要体现在地上部分,其根系生长具有相对独立性。群落和功能群水平的地上生物量补偿性生长最终都是由各优势物种不同响应模式来实现的。该研究结果对于解释放牧和刈割等利用方式对黑麦草+白三叶混播草地的种群结构变化、生物量构成和再生特性影响等具有一定的参考价值。     

刈割留茬高度对大针茅草原群落生物量的影响

于2015～2018年8月生物量高峰期在内蒙古锡林浩特市毛登牧场大针茅草原进行野外刈割并取样,设置轻度刈割(LM,留茬8cm)、中度刈割(MM,留茬5cm)及重度刈割(HM,留茬2cm)3个留茬高度,以围封(CK)为对照,通过对各处理草地群落地上生物量、地下生物量和总生物量的测定及根冠比的计算,探讨不同留茬高度对草地的影响。结果表明:随着留茬高度降低、强度增大,地上及地下生物量均呈下降趋势;与CK相比,地上生物量显著降低(P0.05),对刈割响应迅速,而地下生物量则降低不显著,响应迟缓,有所滞后。与CK相比,轻度刈割下,地上生物量有所降低,但地下生物量及总生物量有所增加;中度及重度刈割下,地上生物量显著降低(P0.05),地下生物量及总生物量有所降低。其次,随着刈割强度增大,群落根冠比有增加趋势。     

放牧对大针茅根系生物量影响的研究

通过对生长季内不同放牧强度下大针茅(Stipa grandis)种群不同土层深度根系生物量的分析,探讨放牧对大针茅根系生物量的影响。结果表明:同一放牧强度下的根系生物量在不同季节有显著性差异(P<0.05),0~30cm的根系生物量随季节的变化趋势成"N"字形变化趋势,即先增加后降低然后再增加。同一月份内,大针茅根系生物量在不同放牧强度的影响下,有显著差异(P<0.05),中度放牧影响下根系生物量在5,6,8三个月增加,比对照增加0.35%~16.52%,重度放牧压力下根系生物量最小。根系生物量在土壤中的垂直分布呈"T"字形分布,即根系生物量随土层深度增加而降低。     

叶片损伤和刈割处理对柠条幼苗补偿生长的影响

以2年生柠条幼苗为材料,研究叶片损伤(剪除1/2叶片和剪除全部叶片,即C_(1/2)和C_1)和刈割(留茬高度分别为30cm、15cm、3cm和对照不刈割,即C_(30)、C_(15)、C_3和C_0)对幼苗补偿生长的影响。结果表明:叶片损伤和刈割的幼苗株高、基径和主根长均极显著小于对照(P0.01),且随叶片损伤和刈割强度的增大而减小;低强度叶片损伤和刈割促进幼苗侧根数增加,但高强度叶片损伤和刈割处理(C_1和C_3)侧根数极显著减少(P0.01)。叶片损伤抑制萌条的萌生,萌条数、萌条高和萌条基径均随叶片损伤程度增大而减小;不同强度刈割幼苗的萌生率均高达100%,且萌条数显著大于对照(P0.05),但萌条高和萌条基径都小于对照。叶片损伤和刈割处理幼苗的总生物量和各器官生物量均显著小于对照(P0.05),且都随叶片损伤和刈割强度增大而减小,总生物量、根生物量、茎生物量和叶生物量补偿指数都是C_(1/2)或C_(30)最大,C_3最小。     

滴头埋设深度对土壤水分运移及草坪草生长的影响

草坪地下滴灌与喷灌相比,具有节水、方便管理等优点。为了掌握滴灌中滴头的适宜埋设深度,通过模拟及实地试验,对地下滴灌土壤水分分布及其对草坪生长的影响进行了观测分析。结果表明:在流量和灌水时间一定的情况下,随着埋深的增加,湿润锋在水平方向的运移距离减小,在垂直方向上增大;相同埋深时,滴头两侧的含水率分布对称。在高羊茅((Festuca arundinacea Schreb. cv. Pixie))生长旺季,不同埋深处理对地上生物量影响显著(P<0.05),埋深20cm显著高于其他处理(P<0.05);不同埋深处理植株密度差异不显著;不同埋设深度对高羊茅根系分布有一定的影响,在每个滴头附近的根系密度和重量明显增加。     

光强和刈割处理对柠条幼苗补偿生长的影响

在3个光强,100%自然全光照(natural sunlight,NS)、37%NS和16%NS的遮阴条件下,研究了5个刈割强度处理(留茬高度为30、20、10、3cm和不刈割)对柠条(Caragana korshinskii)幼苗补偿生长的影响。结果表明,1)强光照和刈割均促进幼苗刈割后的补偿生长,刈割处理后幼苗的萌条数和萌条基径都在强光下最大,但随着刈割强度的增大呈减小趋势。2)幼苗株高、基径、主根长和侧根数在所有刈割处理均表现为100%NS37%NS16%NS;刈割处理幼苗的株高和基径均小于不刈割对照,且随刈割强度的增大而减小;尽管轻度刈割促进幼苗主根生长和侧根数增加,但二者都随刈割强度的增大而受到抑制。3)强光照有利于幼苗刈割后的生物量积累,但幼苗总生物量在不同光照条件下都随刈割程度的增大逐渐减小,即表现为欠补偿生长;幼苗生物量补偿指数随着光照强度的减弱而增大,在16%NS下不同强度刈割处理间变化不大,表明幼苗刈割后的生物量积累在强光下主要依赖于光合作用新合成的光合产物,而在弱光下主要依赖于根系和残留树桩贮藏的营养物质。研究表明,柠条幼苗刈割后的补偿生长能力随着刈割强度的增大而减小,且表现为欠补偿;强光照对柠条幼苗刈割后的补偿生长具有促进作用。本研究可为柠条的幼苗培育、饲草生产和草地生态系统管理提供参考。     

不同刈割方式对干热河谷银合欢生物量和生长的影响

在干热河谷地区,对条播和平地撒播的银合欢,测定不同刈割处理对植株地上生物量和生长的影响,结果表明:鲜重以平地撒播刈割留茬高度40cm处理最大,为1.05kg/m2,条播刈割留茬30cm最小,为0.87kg/m2,且两者差异显著(P<0.05)。地上干物质量以条播刈割留茬40cm最大,且与其他处理差异显著(P<0.05),适宜的刈割高度能较好的促进银合欢植株的株高和茎粗。     

氮添加对内蒙古不同草原生物量及土壤碳氮变化特征的影响

以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象, 设置7种氮添加梯度, 分别为CK（0 g N·m^-2·a^-1）、N₁（5 g N·m^-2·a^-1）、N₂（10 g N·m^-2·a^-1）、N₃（15 g N·m^-2·a^-1）、N₄（20 g N·m^-2·a^-1）、N₅（25 g N·m^-2·a^-1）、N₆（30 g N·m^-2·a^-1）,应用单因素方差分析（One-way ANOVA）方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明：1）氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响（P>0.05）,但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量（P<0.05）,且本研究初步判断在N₃添加时接近饱和阈值, 整体上氮添加使内蒙古草原总生物量平均增加了29.66%,较干旱的荒漠草原对氮添加的响应较为明显。施氮肥使草甸草原的根冠比显著降低（P<0.05）,典型草原根冠比在N₃处理下显著增加（P<0.05）,但对荒漠草原影响不显著（P>0.05）。2）选择不同土层（0~10 cm、10~30 cm）分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响, 结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响（P>0.05）,对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响（P<0.05）,且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3）施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关（P<0.01）,地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关（P<0.01）。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。     

Gm4CL2基因对拟南芥和紫花苜蓿耐铝性的影响

4CL(4-coumarate:coenzyme A ligase)是木质素合成途径关键酶,已被证明在生物和非生物胁迫、机械损伤抗性等生物过程中具有重要作用,但与柠檬酸分泌相关的耐铝功能还没有报道。本研究选择丹波黑大豆Gm4CL2,利用RT-PCR技术克隆其全长编码序列,蛋白质序列多重序列比对和进化树分析不同物种间的亲缘关系,农杆菌介导浸花法和叶盘法分别遗传转化拟南芥和紫花苜蓿,q RT-PCR技术检测基因的表达水平。序列分析结果发现,Gm4CL2全长编码序列为1668 bp,该基因编码555个氨基酸,为双子叶植物Ⅰ类4CL。Real-time PCR结果显示,50μmol·L^-1Al Cl₃(p H 4.5)特异诱导Gm4CL2在丹波黑大豆幼苗0～2 cm的根尖组织表达;过表达Gm4CL2拟南芥,在铝处理条件下其根尖At MATE、At STAR1和At STAR2表达量显著上调(P<0.05)。Al³⁺胁迫条件下,过表达Gm4CL2拟南芥根相对伸长量、根尖SOD、POD活性和柠檬酸分泌量显著高于野生型,根尖伊文...     

30份红三叶种质资源耐铜性综合评价

为评价红三叶种质耐铜能力强弱,筛选出优异种质材料,以30份国内外红三叶材料为对象,研究其萌发期和幼苗生长阶段Cu²⁺胁迫下的生长发育特性,并采用隶属函数法对红三叶耐铜性进行综合评价。结果表明：随着Cu²⁺胁迫浓度的增加,红三叶发芽率逐渐降低,胚根变短,变粗;胚根在Cu²⁺浓度为0.5 mmol·L^-1下长度为对照的40%~69%,在Cu²⁺浓度为8.0 mmol·L^-1时停止生长,而发芽率在Cu²⁺浓度为8.0 mmol·L^-1时为对照的61%~93%,相对于发芽率,胚根对Cu²⁺胁迫更为敏感。红三叶幼苗能够耐受20 mmol·L^-1的Cu²⁺胁迫,但其地上生物量、地下生物量、根总长度、根尖数以及根体积均显著降低。不同浓度间红三叶各性状差异显著（P<0.05）,且萌发期（0.5 mmol·L^-1）和苗期（20 mmol·L^-1）不同红三叶材料间同一性状亦存在显著差异性（P<0.05）;胚根长度与胚根直径、地上生物量与地下生物量、地下生物量与根冠比、根总长度和根尖数等性状之间具有显著相关性（P<0.01）;依据最小二乘法原理,建立了以胚根长度、幼苗存活率、地下生物量和根总长度4个关键指标为因子的预测模型,其预测值与综合评价值显著相关（R²=0.977）。综合评价结果表明,材料CF022167、CF022178及CF022232具有较高的铜胁迫耐受性,可作为红三叶耐铜性新品种选育的基础材料或在生产中直接利用。     

紫花苜蓿产量、品质和根系对刈割高度的响应

为探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生产力,品质形成和可持续利用性能对刈割高度的响应机制,本研究采用盆栽精细控制试验,探究了4个刈割高度处理(H30,30 cm; H40,40 cm; H50,50 cm和H60,60 cm)对紫花苜蓿地上地下生物量、营养品质和根系形态特征的影响。结果表明：随着刈割高度的增加,紫花苜蓿地上地下生物量,再生速度,比根长与主根直径均显著增加,相对饲喂价值显著降低;主根直径与地下生物量和再生速度均呈显著正相关关系(P<0.05);刈割高度与粗蛋白产量和主根直径变化率呈显著正相关关系(P<0.05);刈割高度低于45.13 cm时,降低紫花苜蓿草地的持久性,限制生产潜力的发挥。研究结果可为紫花苜蓿草地科学利用提供数据支撑。     

不同放牧退化程度典型草原植被—土壤系统的有机碳储量

以典型草原大针茅+羊草群落为研究目标,以1979年围封样地为参照(CK),选择轻度(GL)、中度(GM)、重度(GH)放牧退化样地开展植被—土壤系统有机碳分布与储量的研究,结果表明,1)不同放牧退化典型草原植被地上碳储量为42.63～203.16 g/m²,植被地下(0～40 cm)碳储量为664.14～1 199.53 g/m²,且大小顺序均为CK>GL>GM>GH,植被总碳储量CK和GL显著高于GM和GH;植被地上、地下碳储量存在显著相关关系。2)不同放牧退化典型草原土壤0～100 cm有机碳储量均存在显著性差异,碳储量为9.85～13.33 kg/m²,且GM>GL>GH>CK;土壤有机碳随土层深度增加而减少,有机碳储量与深度具有显著相关性。3)放牧退化典型草原植被—土壤系统的碳储量为11.26～14.07 kg/m²,且GM>GL>GH>CK,各类型间亦均存在显著性差异;有机碳主要储存于土壤当中,占比约88%～95%,土壤有机碳储量与植被无显著相关性。4)适度放牧利用有利于发挥草原生态系统的碳汇功能。     

硒钴肥对苜蓿生长的影响

在郑州沿黄滩区,研究叶面喷洒硒和硒钴肥(Na₂SeO₃·5H₂O和CoSO₄·7H₂O)对苜蓿(Medicago sativa L.)地上、地下部生长的影响。结果表明:2种肥料从苜蓿株高15 cm开始,每隔15 d喷1次,每次用量分别为57和408 g/hm²,共喷4次,能显著提高分枝期到现蕾期的净光合能力和干物质生产速率(P<0.05);单施硒肥能显著增加从分枝期到现蕾期的有效光合叶面积,降低呼吸作用;硒钴配施能促进0~20 cm耕层苜蓿根瘤菌及根系的生长,但不利于30 cm土层以下的根系生长,虽然能增强苜蓿对表土养分和水分的利用能力,但影响其抗旱力。     

种植密度和刈割频率对杂交狼尾草产量和品质的影响

于2009年4-10月在河北邯郸采用大田试验种植杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purpureum)种茎,研究不同种植密度(6944,13889,27778株·hm^-2)和不同刈割频率(2、4、6次·年^-1)对其生长及产量的影响,为杂交狼尾草在某些生态条件下的高产栽培提供理论依据。结果表明:当密度为13889株·hm^-2时,产量最大,茎叶比也最大,粗蛋白含量随种植密度增加而呈下降趋势;当一年刈割2次时,鲜草产量最高;而刈割次数越多,茎叶比越小,鲜干比越大,粗蛋白含量越高,中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)越低,品质则越好;当种植密度为13889株·hm^-2、刈割2次时,鲜草产量最高,达198.10 t·hm^-2;当种植密度为27778株·hm^-2、刈割6次时,粗蛋白含量最高,达到17.88%。综合分析,杂交狼尾草要达到高产高品质,研究地区适宜种植杂交狼尾草的密度为13889株·hm^-2,适宜刈割频率为4次·年^-1。     

不同沙化程度草原地下生物量及其环境因素特征

为探讨草原沙化演替过程中地下生物量的变化规律,以内蒙古正蓝旗温性草原区为例,采用样地调查方法,研究了不同沙化程度草地地下生物量的垂直分布格局及其土壤环境特征。结果表明,1)草地地下生物量由土壤表层向深层急剧下降,总体呈“T”形分布,0~30 cm土层地下生物量占总地下生物量的80%以上;随着草原沙化程度的加剧,地下生物量呈显著下降趋势(P<0.05),未沙化草地、轻度沙化草地、中度沙化草地、重度沙化草地的地下生物量平均密度分别为2 598.67,2 318.45,390.26,117.25 g/m²。2)土壤温度随深度的增加而降低,30 cm以下土壤温度基本保持稳定;沙化草地深层土壤含水量略高于表层含水量,未沙化草地土壤保水能力优于沙化草地。3)在草原沙化演替进程中,土壤理化性质发生了一系列变化,与未沙化草地相比砂粒含量显著增加(P<0.05),沙化草地砂粒含量占90%以上;温性草原土壤pH值总体属于中性,各类型沙化草地间差异不显著(P>0.05);随着沙化程度的加剧,土壤有机质、全氮和速效氮含量均值较未沙化草地显著下降(P<0.05)。     

天仙子种子浸提液对黑麦草种子萌发和幼苗生长的化感作用

为了探究天仙子（Hyoscyamus niger L.）对禾本科牧草的化感作用,以天仙子和黑麦草（Lolium perenne L.）为材料,通过5个不同浓度天仙子种子浸提液（0,0.025,0.05,0.075,0.1 g·mL^-1）,对黑麦草种子萌发和幼苗生长进行处理,测定黑麦草种子萌发和幼苗生长情况。结果表明：不同浓度的天仙子种子浸提液对黑麦草种子萌发有极显著影响（P<0.01）,随浸提液浓度增加,黑麦草萌发率和发芽指数显著降低（P<0.05）;浸提液对黑麦草根长和地上、地下生物量有显著的影响（P<0.05）,对株高影响不显著;不同浓度的天仙子种子浸提液处理下,黑麦草幼苗丙二醛、脯氨酸含量、相对电导率均随浸提液浓度的增加而增加,叶片中叶绿素含量则随浸提液浓度的增大而减小。综上所述,天仙子种子浸提液对黑麦草幼苗细胞膜具有一定的损伤作用,黑麦草植株通过细胞膜的变化而影响内部生理生化过程,以适应不利的环境。