北方农牧交错带不同退耕方式对生态健康的影响——以武川县为例

以北方农牧交错带武川县为例,针对不同的土地利用方式,对其影响下的生态系统健康状况进行综合评价。选择天然草地、退耕还灌地(柠条地)、退耕还草地(苜蓿地)三类具有代表性的土地类型为研究对象,采用生态系统健康的理论和评价方法,选用生物量、生物多样性指数、土壤含水量和土壤养分含量等指标,从生态系统的活力、组织力和恢复力三方面,对生态系统的健康状况进行了分析比较。结果表明:天然草地具有最高的活力和组织力;两种退耕方式对生态系统活力的影响没有显著差别;退耕还灌较退耕还草地具有较高的物种多样性;退耕还草比退耕还灌消耗更多的土壤水分;两种退耕方式对土壤养分的影响不显著。从水分涵养的角度看,当前退耕还灌较退耕还草好。     

土壤水分对毛乌素沙地油蒿群落演替的影响

采用空间代替时间的方法,对毛乌素沙地三种不同演替阶段的油蒿(Artemisia ordosica)群落(半固定沙地油蒿群落、具生物结皮的油蒿群落、油蒿+本氏针茅群落)的群落特征及生物量、叶片气体交换过程、不同土层(0-10cm、10-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm)土壤含水量、根系垂直分布等进行测定.结果表明:油蒿群落演替是油蒿与草本植物竞争、生物结皮发育、土壤发育以及土壤水分垂直变化等生物非生物因素综合作用的结果.随着油蒿群落演替的发展,群落物种数、草本层盖度和生物量、群落总盖度逐渐增加,而油蒿个体数、油蒿盖度、油蒿叶生物量以及生物土壤结皮盖度则先增加后减少,油蒿根系有向下分布的趋势,0-10cm土层逐渐以草本植物根系占优势.土壤水分是毛乌素沙地油蒿群落演替的主要驱动力,通过影响油蒿叶片气孔导度和净光合速率,以及根系垂直分布影响油蒿在群落中的竞争力.不同演替阶段油蒿群落土壤水分低值区不同,半固定沙地油蒿群落0-10cm和20-40cm土壤含水量最低,具生物结皮的油蒿群落10-20cm土壤含水量最低,而油蒿+本氏针茅群落60-80cm土壤含水量最低.     

氮沉降与降水影响温性草甸草原优势种植物空间分布格局

大气氮沉降对于草地生态系统有着重要的影响,增加的系统氮输入提高了群落的地上生物量,同时也降低了植物的物种丰富度。本研究在内蒙古呼伦贝尔草甸草原进行模拟氮沉降试验(0/2.5/5/10g N m~(-2) yr~(-1)),以三个优势种羊草(Leymus chinensis)、贝加尔针茅(Stipa baicalensis)和裂叶蒿(Artemisia tanacetifolia)为研究对象,分别对其种群生物量、个体数量以及空间分布格局进行分析,以探讨水氮耦合对其影响。研究发现:不同程度的氮沉降会降低针茅与裂叶蒿的优势度,但不会影响其生物量及种群空间分布格局,而羊草种群的生物量与种群空间聚集程度随着氮沉降浓度的增加而增加。根茎型禾草对水分和养分的变化敏感,特别是在养分增加和水氮耦合的条件下以强烈的空间聚集的方式所表现,具有一定的指示作用。这一研究为揭示全球大气氮沉降对陆地生态系统影响机制的理论研究提供新的视角和数据资料,对全球气候变化背景下的草地管理也有一定的参考价值。     

石羊河下游沙地退耕地植被演替与土壤水分调控研究

对区域植被演替规律的研究,特别是破坏生态系统自然修复与植被重建的过程和机理的研究,是植被管理、改造和修复的重要依据,具有重要的理论和实际意义。以石羊河流域下游不同退耕年代沙地退耕地植被为对象,利用重要值和相似性理论研究了植被演替规律以及与土壤水分变化。结果表明：沙地退耕地植被群落主要由骆驼蒿＋芦苇＋蒙山莴苣群落→骆驼蒿...     

内蒙古草原植物群落组织力的分析

在进行草地生态系统健康诊断的研究中 ,根据 1 981 -2 0 0 0年对内蒙古典型草原的代表性植物群落—羊草 +大针茅草原群落生产力动态测定的结果及退化草原恢复演替进程的监测数据 ,经过对物种频率 ( fi)、累积相对生物量 ( m1)、累积植株平均高度 ( h1)的计算 ,提取出草原群落中的植物种群组织力参数。l1=fi.m1.h1.1 0 0 0。按照组织力参数排序 ,确定物种在群落中的作用等级和种间互补效应。不同等级的物种占用环境资源的能力不同 ,是实现群落自组织的根源 ,种间互补作用是充分利用环境资源、适应环境波动 ,达到群落最高生产力的自组织机制。可认为物种间的等级关系和互补功能体现了群落的组织力     

黄土丘陵沟壑区退耕地植被自然演替系列及其植物物种多样性特征

根据吴起县20块样地和60个样方的退耕地植被调查数据,采用时空互代的方法,探讨退耕地植被自然演替系列及其物种多样性的变化规律。结果表明:研究区退耕地植被自然恢复的过程大致可划分为迅速恢复期(1~4年)、初级更替期(5~13年)、高级更替期(13~20年)和缓慢恢复期(20年以后)4个阶段。在25年的退耕地植被自然演替过程中,调查样方内共出现草本植物39种,分属于11科31属。其中,禾本科(Gramineae)、豆科(Legu-minosae)和菊科(Compositae)的物种占属种总数的61.29%和69.23%。群落的优势物种由藜科杂草开始,依次演替为一年生草本和多年生草本,大约20年后演替为地带性多年生草本,形成了依次包括猪毛菜(Salsola collina)、猪毛蒿(Artemisia scoparia)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、铁杆蒿(Artemisa vestita)和白羊草(Bothriochloa ischae-mum)5种群落类型的演替系列。整个演替过程中,Margalef指数和Shannon-Wiener指数总体上呈波动式增大,但增长的趋势并不明显,大约20年后各项多样性指数基本趋于稳定。在每一次更高级的群落取代前期群落的过程中,Margalef指数和Shannon-Wiener指数大致表现为先增大后减小,均匀度指数(Jsw,Ea)则表现为先减小后增大。     

巴音布鲁克高寒草地退化演替阶段植物群落特性研究

以新疆天山南坡巴音布鲁克高寒草地为研究对象,通过主分量分析以及群落多样性指标,分析了不同退化演替阶段高寒草地植物群落特性变化规律。结果表明:以重要值为参数通过主分量分析(PCA)对样方进行排序,得到未退化、轻度退化、中度退化、重度退化4种类型群落;随着植物群落的逆行演替,优良牧草盖度、高度、频度等呈递减趋势,杂类草表现为增加趋势,植物群落物种多样性丧失。未退化阶段群落羊茅(Festuca ovina)、紫花针茅(Stipa purpurea)为优势种,随着退化加重,天山赖草(Leymus tianschanicus)、委陵菜(Ptentilla spp.)等在群落中占主导地位,地下芽根茎型草本植物逐渐代替地面芽密丛型禾草植物成为群落优势种。     

呼伦贝尔草原采煤塌陷区植物群落变化分析——以内蒙古宝日希勒煤矿区为例

采用生态学野外调查方法对内蒙古陈巴尔虎旗宝日希勒煤矿塌陷区和背景草原植物群落进行了对比分析研究。结果表明:建群种和亚优势种的重要值明显变化,伴生种被旱生植物和一年生植物逐渐所取代;群落高度、盖度、密度和生物量显著降低,塌陷坑周围(2m)的群落高度和生物量显著低于塌陷坑之间;物种丰富程度明显减少,个体均匀程度无明显变化;塌陷区植物群落与背景草原群落相似程度降低,物种水分生态类型证明,煤炭开采塌陷区已经形成了小环境,植物群落开始退化,正在向逆向演替发展。     

北京山区采石场边坡植被恢复动态研究

以周口店黄院采石场为研究区域,采用空间代替时间的观测方法,研究不同时间梯度植被群落恢复过程和土壤养分异质性变化,以期为矿山废弃地植被恢复和重建提供可借鉴的理论依据。结果表明:随着植被恢复年限的增加,群落物种更替频繁,灌木和乔木物种出现后,群落整体层次性增强;随着演替的正向进行,各时间梯度恢复植被与最终演替物种组成的相似性指数提高;从极度退化生态系统向平衡生态系统演变过程中,草本层和灌木层的丰富度指数R、Simpson多样性指数D、Shannon-Wiener多样性指数H和Pielou均匀度指数J表现出数值先变大后变小的规律,受矿山废弃地困难立地的影响,乔木层物种数量和个体数目增长不明显;ANOVA方差分析和LSD最小显著差异统计方法研究显示,不同演替阶段导致土壤养分(有机质、全氮、速效钾)的差异性显著(P<0.01),除有效磷外,其他养分含量均随植被正向演替而增加。     

天山南坡高寒草地物种多样性及地上生物量研究

在新疆天山巴音布鲁克草原对高寒草甸、高寒草原和高寒草甸化草原的物种多样性进行了研究,结果表明:盖度+高度指标测度群落物种多样性指数要优于盖度和株数指标,更适于测度高寒草地的物种多样性指数。丰富度指数、Margalef指数与Shannon-wiener指数相关性显著,在小的空间研究尺度内,草地植物群落物种多样性指数受丰富度指数的影响较大。地上生物量与丰富度指数、Margalef指数和Shannon-wiener指数呈负相关关系。     

1983-2003年浑善达克沙地中部沙丘植被在放牧条件下的比较

为了研究长期放牧条件下植被的变化,采用样方调查方法分析了1983-2003年浑善达克沙地中部的沙丘植被在放牧条件下的变化.期间,物种多样性、生物量和盖度在第1个10年缓慢下降,而第2个10年则加速下降,在沙丘阳坡形成了以适口性差的一年生草本植物为主的稀疏植被,阴坡以木本树木为主.且表现为木本植物的降低速度比草本植物慢....     

土壤侵蚀对土壤理化性质及土壤微生物的影响

通过对黄土丘陵沟壑区侵蚀环境下4种典型坡面上坡顶、坡肩、坡背、坡脚和坡趾5个不同地形部位¹³⁷Cs的含量、土壤理化性质及土壤微生物指标的测定和分析。结果表明:用来表征土壤侵蚀程度的¹³⁷Cs含量与土壤有机碳、全氮、土壤容重、电导率、土壤微生物功能多样性及细菌菌群之间均存在显著的回归关系,土壤有机碳、全氮及土壤容重随着¹³⁷Cs含量的增加呈增加趋势,土壤电导率、土壤微生物功能多样性呈下降趋势,而土壤细菌呈先下降后增加的趋势。土壤侵蚀过程能够直接影响土壤养分在坡面上的空间分布及土壤结构,通过影响土壤性质,改变土壤微生物群落的生长环境和营养物质的含量,从而影响土壤微生物的生长。     

Nematicidal potential of materials from <Emphasis Type="Italic">Medicago</Emphasis> spp.

The nematicidal effect of soil amendments with dry top and root material from Medicago sativa and/or Medicago arborea was evaluated on the root-knot nematode Meloidogyne incognita and on the cyst nematode Globodera rostochiensis in potting mixes. All amendments suppressed root and soil population densities of both nematode species compared to non-treated and chemical controls. The suppressiveness of M. sativa differed between top and root material and among the amendment rates. In field conditions soil amendments with 20 or 40 t ha⁻¹ of a pelleted M. sativa meal increased tomato crop yield and reduced soil population densities and root galling by M. incognita. It is suggested that saponins were at least partly responsible for the nematicidal activity.     

Effet de la densité et de la proportion des plantes lors de renvahissement de la luzerne par Taraxacum officinale Weber

Des expériences ont été conduites en salle climatisée pour mesurer l'influence de la densité et de la proportion des plantes sur l'envahisse-ment de la luzerne (Medicago sativa L.) établie par le pissenlit (Taraxacum officinale Weber). La durée de l'interférence et la densité de la luzerne ont permis d'expliquer la variation de la biomasse aérienne chez la luzerne cultivée en mélange avec le pissenlit. La densité du pissenlit a été toutefois un facteur important permettant d'expliquer la variation de la biomasse racinaire de la luzerne. La biomasse aérienne et racinaire du pissenlit a varié en fonction de la durée de la compétition, de la densité du pissenlit, de la densité de la luzerne et de la photopériode. Les équations de surface de réponse et hyper-boliques Iinéarisées ont permis de déterminer que la compétition dépendait de la densité plutôt que des proportions de chaque espèce dans le mélange. Effect of plant density and proportion on invasion of lucerne by Taraxacum officinale Weber Experiments were conducted in a growth chamber to establish the effect of plant density and proportion on invasion by dandelion (Taraxacum officinale Weber) of established lucerne (Medicago sativa). Duration of competition and lucerne density accounted for the variation in shoot biomass of lucerne growth in mixture with dandelion. The dandelion density explained a large proportion of the variation in lucerne root biomass. Dandelion root and shoot biomass varied according to duration of competition, dandelion density, lucerne density and photoperiod. Response surface and linearized hyperbolic equations suggested that competition was related more to density than to the proportion of each species in the mixture. Einfluβ der Pflanzendichte und-verteilung auf die Verunkrautung von Lucerne durch Taraxacum officinale Weber In Klimakammerversuchen zum Einfluß der Pflanzendichte und-verteilung auf die Verunkrautung von Luzerne (Medicago sativa L.) durch Löwenzahn (Taraxacum officinale Weber) erwiesen sich die Konkurrenzdauer und die Luzernendichte als wichtige Faktoren für die Bildung der Sproßbiomasse der Luzerne in Mischbeständen mit Löwenzahn, dessen Dichte für die Wurzelbiomasse der Luzerne ausschlaggebend war. Sproß- und Wurzelbiomasse der Löwenzahns variierten mit der Konkurrenzdauer, der Unkraut- sowie der Luzernendichte und der Photoperiode. Die Pflanzendichte erwies sich für die Konkurrenz wichtiger als das Mischungsverhältnis der Arten.     

放牧模式对高山草地蝗虫群落生物多样性的影响及其作用机制

为明确不同放牧模式对高山草地蝗虫群落生物多样性的影响及其作用机制,本研究调查牛放牧、羊放牧、牛羊混合放牧和休牧4种模式下高山草地植物群落特征、蝗虫群落组成和数量,分析蝗虫群落生物多样性特征,利用冗余分析方法分析植物群落与蝗虫群落的相关性,采用结构方程模型分析放牧模式对蝗虫群落的影响路径.结果 显示,与休牧相比,牛放牧、...     

旱地燕麦间作对土壤酶活性、微生物含量及产量的影响

本文通过研究内蒙古旱作区禾本科、豆科及茄科间作对土壤生物性状的影响,旨在揭示燕麦（Avena sativa Linn）与不同作物间作及其单作在土壤酶活性、微生物量及土地当量比（LER）等方面的优势机理。本试验设置燕麦、黑豆（Glycinemax（L.）merr）、苜蓿（Medicago sativa）、马铃薯（Solanum tuberosum L）单作和黑豆间作燕麦、苜蓿间作燕麦、马铃薯间作燕麦共7个处理,探讨各处理对上述各指标的影响。结果表明：燕麦间作黑豆土地当量比最高,2015年和2016年分别为1.62和1.65。燕麦间作黑豆土壤脲酶活性和蔗糖酶活性较苜蓿间作燕麦、马铃薯间作燕麦显著提高了5.00%~51.61%和5.73%~52.29%。2015年和2016年播种后75 d苜蓿间作燕麦土壤过氧化氢酶活性显著高于黑豆间作燕麦,分别提高了29.47%和40.56%。黑豆间作燕麦对比其他两间作处理土壤微生物的生物量碳、氮含量分别显著提高了2.70%~17.89%和11.36%~26.47%,土壤脲酶活性提高了1.51%~55.22%,蔗糖酶活性提高了5.73%~52.29%,是该地区最优的间作模式。     

Selectivity factors relative to asulam for Senecio jacobaea L. control in Medicago sativa L. I. Retention,uptake and translocation*

Senecio jacobaea L. and Medicago sativa L. plants grown in a glasshouse were treated with foliar applications of aqueous solutions of asulam. Retention on foliage, uptake and translocation were measured in both species. Retention was greater in S. jacobaea than in M. sativa when no surfactant was added and similar when surfactant was added. Addition of surfactant modified spray distribution and increased asulam uptake in M. saliva but did not in S. jacobaea. S. jacobaea translocated over twice as much asulam from the treated area as M. sativa. These data suggest that surfactant should not be added for maximum selectivity. Differences in species response to asulam treatments are partially, but not entirely, explained by differences in retention, uptake and translocation.     

黄土高原雨养区不同种植年限紫花苜蓿土壤真菌群落的分布特征

依托布设在黄土高原雨养农业区的长期田间定位试验,以玉米田为对照、不同种植年限紫花苜蓿地(L2003,L2005,L2012)土壤为研究对象,采用真菌ITS高通量测序技术探究不同种植年限苜蓿土壤真菌群落分布与演替特征,为黄土高原苜蓿人工草地的可持续利用提供微生物参数.结果表明:黄绵土共检测到真菌6门24纲73目156科3...     

Impacts of cropping system and management practices on the assembly of weed communities

Understanding how weed communities assemble as a function of biotic and abiotic filters and transform through time has important implications for the sustainable management of agronomic systems. In a three‐year study, we evaluated weed community responses to lucerne (Medicago sativa, perennial) vs. continuous spring wheat (Triticum aestivum, annual, CSW) and weed management practices where weeds in the CSW system were managed with three contrasting approaches (herbicide, tillage or sheep grazing). Our results indicated no differences in weed diversity between the perennial and annual crops or across the different management practices in CSW. However, there were differences in weed community composition. Lucerne, with the exception of the establishing year, impeded the growth and reproduction of several annual weeds, including Amaranthus retroflexus, Thlaspi arvense, Lamium amplexicaule and Chenopodium album, but favoured perennial broad‐leaved weeds such as Taraxacum officinale and Cirsium arvense. The replacement of herbicide treatments in pre‐plant and post‐harvest in CSW with soil tillage or sheep grazing selected for different weed communities beyond the second year of establishment. The weed species driving the differences in CSW systems were Androsace occidentalis, more common in CSW managed chemically; Asperugo procumbens, more common in CSW managed with tillage; and T. officinale and Lactuca serriola, more common in CSW managed with sheep grazing. Understanding how cropping systems modify weed communities is a necessary step to shift from reactive weed control programmes to predictive management strategies.