短期围封和放牧条件下施氮对橐吾型退化草地植被的影响

氮素是植物体内各种物质的重要组成部分，添加氮素能促进植物生长，提高牧草生产力。为研究短期氮素添加对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)型退化草地群落多样性及草地生产力的影响，本研究在黄帚橐吾严重危害草地的自由放牧区和围封区进行氮素添加处理，分析了2年内物种重要值、植物多样性、黄帚橐吾密度以及植物地上、地下生物量的变化规律。结果表明：添加氮素后禾本科植物重要值明显升高，短期围封和氮素添加对黄帚橐吾型退化草地的多样性无显著影响；围封条件下添加氮素对禾本科地上生物量、总地下生物量以及0～10 cm地下生物量影响显著(P<0.05);处理和年份之间无明显交互作用。通过主成分综合得分得到在放牧草地添加氮素可以有效提高草地得分，该结果可为黄帚橐吾型退化草地的治理恢复提供一定理论依据。     

基于HJ-1A卫星数据的高寒草地氮素评估-以青海省贵南县及玛沁县高寒草地为例

基于HJ-1A HSI卫星遥感资料,结合2014年青海省玛沁县、贵南县研究区高寒草地野外实测数据,建立了高寒草地氮素含量的估测模型,并对模型进行了精度评价,筛选出最优反演模型,分析了研究区高寒草地氮素的空间分布。结果表明,1)高寒草地HSI的原始光谱反射率、一阶导数光谱反射率及去包络线光谱反射率与地面实测氮素含量有一定的相关性,特别是吸收特征波段1(750.95~791.95 nm)和吸收特征波段3(889.03~921.30 nm)与氮素含量具有显著的相关性;2)基于吸收特征波段1构建的波段深度指数BD_767.99可以较好的估测研究区高寒草地氮素含量,利用此变量拟合的线性回归模型可以解释研究区高寒草地氮素含量变化的44%,模型估测精度可达81.6%;3)贵南研究区氮素含量的空间变异较大,整体而言,西北部和西南部地区氮素含量较高,东北部地区氮素含量较低;玛沁研究区氮素含量的空间变异较小,草地氮素含量水平整体较低。     

黄土区封育和放牧草地物种多样性和地上生物量对氮素添加的响应

氮素添加对草地生态系统地上生物量具有普遍促进作用,但对解释引起物种多样性丧失的机制仍存在较大争议。本研究以黄土高原半干旱区长期封育和连续放牧草地为对象,通过设置不同氮素添加水平来探索两种典型的草地管理方式下群落地上生物量、物种多样性、群落组分结构对氮素添加的响应及其异同以及物种多样性与地上生物量的关系,并研究这些响应的潜在生态学机制。结果显示,1)氮素添加显著提高长期封育草地地上生物量的同时降低了物种多样性;放牧草地群落地上生物量、物种多样性对氮素添加的响应与封育草地相同,但其响应程度均小于封育施肥草地;2)草地群落物种多样性随地表凋落物生物量增加而降低,随植被透光率增加而升高; 3)封育施肥草地Shannon-Wiener多样性指数与地上生物量存在显著线性负相关关系,而放牧施肥草地的物种多样性与地上生物量不存在显著的相关关系。以上结果表明放牧能够减缓施肥对物种多样性的负效应,在轻微降低物种多样性的前提下显著提高群落地上生物量,是一种合理的草地管理方式。     

Meta分析放牧对中国草地土壤氮素矿化和硝化作用的影响

氮素矿化和硝化作用对草地土壤氮素转化过程具有重要影响。放牧干扰影响草地土壤氮素矿化和硝化作用。本研究基于Meta分析方法，对已开展的59个放牧影响中国草地土壤氮素矿化作用、55个放牧影响中国草地土壤氮素硝化作用影响的试验结果进行整合分析。结果表明：放牧降低草地土壤氮素矿化、硝化作用，平均效应值分别为—0.09和—0.08,降幅分别为8.61%和7.69%,但均未达到显著性检验水平；不同放牧强度对草地土壤氮素矿化作用和硝化作用平均效应值的影响呈现出轻度放牧>重度放牧>中度放牧；土壤全氮含量显著影响矿化作用平均效应值，可解释4.91%的效应值变异；土壤有机碳和全氮含量显著影响硝化作用平均效应值，分别可以解释18.35%和19.17%的效应值变异。本研究旨在为明晰放牧草地氮素循环提供理论基础。     

退化草地大针茅根系特征对氮素添加的响应

以大针茅为建群种的草原是蒙古高原典型草原地带广泛分布的地带性植物群落。近几十年来,由于不合理的利用,大针茅草原出现不同程度的退化。氮素是半干旱草原植物生长的限制性因素,氮素的添加有利于退化草原的恢复,但在氮素影响下草原植物根系特征变化的相关研究很少。本研究分别选取内蒙古锡林郭勒典型草原区的轻度退化和重度退化草地,进行氮素添加实验（0,30,50,80 g／m2）,研究在不同退化程度的草地中大针茅根系特征对氮素添加的响应。结果表明,在重度退化草地中,氮素的添加显著促进了大针茅的根系生长和地上部分生长,根系长度、面积、体积、深度以及地上高度均随氮素添加量的增加而显著增加,根系长度、面积、体积呈极显著正相关关系,根系深度与地上高度呈显著正相关关系;轻度退化草地中大针茅根系特征对氮素添加的响应不显著。比较2个样地,在无氮素添加的条件下,重度退化草地中大针茅的根系直径显著低于轻度退化草地;在高氮素（80 g／m2）添加条件下,重度退化草地中的大针茅根系长度、面积、体积、地上高度与根系深度显著高于轻度退化草地。重度退化草地中土壤氮素的增加,促使大针茅根系主要通过增加根系长度扩大在土壤中的空间分布。     

南方人工草地放牧系统元素循环与培肥技术研究

通过对土壤氮素、磷素、钾素在人工草地放牧系统中循环特征的分析 ,探讨了南方人工放牧草地氮素、磷素、钾素及硼、锌、钼、硫等营养元素的需求状况、肥料种类及用量、具体施肥时间与方法 ,并提出了南方人工草地放牧系统草地培肥的生物措施与综合措施     

南方人工草地放牧系统元素循环与培肥技术研究

通过对土壤氮素、磷素、钾素在人工草地放牧系统中循环特征的分析,探讨了南方人工放牧草地氮素、磷素、钾素及硼、锌、钼、硫等营养元素的需求状况、肥料种类及用量、具体施肥时间与方法,并提出了南方人工草地放牧系统草地培肥的生物措施与综合措施.     

Meta分析中国不同类型草地放牧强度对土壤氮素矿化作用的影响

氮是草地生产功能的重要限制因素,氮素矿化作用为草地肥力的重要指标.草地生态系统净氮矿化速率对放牧干扰存在不同的响应特征,本研究采用Meta分析方法,通过对中国草地已开展的32个有关放牧对草地矿化作用影响的试验结果进行整合分析.结果 表明:放牧轻微增加我国草地土壤净氮矿化速率,增幅约0.68％,平均效应值为0.01±0.13(置信区间为-0.24～0.25).放牧极显著增加了高寒草甸矿化作用(P＜0.05),平均效应值约为0.38±0.10.放牧降低了温性草原、温性荒漠和沼泽湿地(P＞0.05)土壤净氮矿化速率.放牧强度对平均效应值具有极显著影响(P＜0.0001),轻度和中度放牧提高氮素矿化速率分别为13.88％和5.12％,而重度放牧降低草地氮素矿化速率约9.42％.土壤湿度和海拔对平均效应值具有显著正效应影响(P＞0.05),分别可以解释14.30％和13.61％的效应值变异.轻度和中度放牧有利于提高我国草地生态系统氮素矿化作用和供给能力,可以作为草地生产管理的重要利用方式.暖湿化气候情景有助于提升草地生态系统氮素矿化作用和供给能力.     

内蒙古锡林郭勒天然草地非共生固氮细菌的分布和数量动态

氮素(N)是植物生长发育所必需的,且最易缺乏.研究表明氮素含量直接影响草地生态系统的第一生产力,且退化草地无一例外地表现为土壤氮素严重缺乏.在天然草地的氮素输入途径中,生物固氮是最重要的组成部分,因此研究早已开展,但草地非共生固氮的研究相对较少.一些研究亦有报道,即使在极地,沙漠等特殊环境也存在着活跃的非共生固氮,因此加强草地非共生固氮的研究具有重要的理论意义.     

半干旱地区禾-豆混播草地生物固氮作用研究

 本研究以羊草－沙打旺、羊草－兴安胡枝子、羊草－ 花苜蓿和羊草－ 紫花苜蓿混播草地为对象,比较４种豆科牧草在松嫩平原半干旱地区的生物固氮能力、氮素转移能力以及生物固氮量对草地氮产量的贡献。结果表明,羊草－沙打旺、羊草－紫花苜蓿混播草地氮产量显著高于单播羊草草地,草地粗蛋白含量的增加显著改善了草地质量。沙打旺、兴安胡枝子、花苜蓿和紫花苜蓿生物固氮率为３５％～４０％,大气氮是豆科牧草生长不可缺少的氮素来源。豆科牧草向羊草转移氮素２～１２ｋｇＮ／（ｈｍ^２·ａ）,占羊草氮产量的５％ ～２４％。豆科植物的固氮能力增加了草地氮素资源,沙打旺、兴安胡枝子、花苜蓿和紫花苜蓿生物固氮量分别占其混播草地总氮产量的２０．３０％,１７．７８％,１１．２９％和３１．７７％。     

草地生态系统氮素在“土—草—畜”间的流程与转化

在前人研究基础上，对不同类型草地生态系统氮素在土，草，畜各环节间的流程与转化进行了较为系统，全面的综述总结，对研究草地氮素转化动态，合理利用和建设草原具有重要的现实指导意义。     

青藏高原退化高寒草地土壤氮矿化特征以及影响因素研究

为了明确青藏高原退化高寒草地土壤氮矿化特点以及影响因素,以高寒草甸和高寒草原为研究对象,运用原位培养法对健康与退化条件下2类型草地中土壤硝化速率、氨化速率以及氮素转化微生物、植物和土壤等因子进行了研究。结果表明:1)草地退化显著降低了高寒草甸和草原土壤净硝化速率和净氨化速率;2)草地退化降低了2类高寒草地土壤硝化细菌和氨化细菌数量,降低了土壤蛋白酶、脲酶活性;3)草地退化显著降低了NH₄-N和NO₃-N含量,降低了微生物生物量氮含量。相关分析表明,高寒草地中土壤硝化速率和氨化速率与土壤硝化细菌和氨化细菌的数量以及蛋白酶和脲酶密切相关。植物生物量、土壤含水量、有机碳、全氮含量通过影响微生物数量、微生物生物量及酶活性而成为影响土壤氮素转化的主要因素。因此,草地退化通过降低高寒草地硝化细菌和氨化细菌、土壤酶活性而降低土壤氮素转化速率和土壤有效氮的供给。     

高寒草地不同利用方式对植被生物量和土壤氮矿化的影响

研究了天然草地、恢复草地和人工燕麦3种不同草地利用方式植被生物量与土壤氮矿化的变化。结果表明：3种土地利用方式,地上生物量大小依次为恢复草地〉燕麦〉天然草地,分别为424.02,381.72和307.26g/m^2,地下生物量主要集中在0-10cm土层,为天然草地〉恢复草地〉燕麦,总生物量地下地上比的大小也是天然草地〉恢复草地〉燕麦;植物种类及扰动大小是3种草地利用方式生物量差异的主要原因。随草地利用方式变化,植被构成、生物量发生变化,土壤氮素矿化作用也随之改变。3种草地利用方式,土壤净氮矿化速率大小为恢复草地〉天然草地〉燕麦。土壤氮矿化以硝化作用为主,硝态氮是形成生物量的有效氮素。天然草地的地下生物量最大,与其土壤净硝化速率最高有关,燕麦的土壤净氮矿化速率为负值,为植物生长提供的氮素较少,使其生物量最小。     

放牧强度对新麦草人工草地氮素在牧草与土壤中的分配和动态的影响

本文研究放牧强度对新麦草草地氮素在牧草和土壤中的分配与季节动态。结果表明,草地氮素贮量在０￣３ｃｍ土层为每平方米６６３．５￣９８３．４,其中７０％集中于０￣２０ｃｍ。土壤氮素随着时间的变化沿有显著差异。中度放牧可提高牧草对氮素的利用率。随着土层的加深,氮素呈“Ｔ”型分布,其中以中度放牧最为明显。随着放牧强度的增强,表层氮素的积累增多,以对照区土壤氮素的含量最高,重牧区次之,中牧区最低（Ｐ〈０．０５     

切根方式和氮素添加对退化羊草草地改良效果分析

为了研究内蒙古中度退化羊草草地不同切根方式和不同梯度氮素添加组合处理的综合改良效果,采用二裂式裂区试验设计,分析不同组合处理对羊草草地群落及羊草种群的影响。结果表明,宽度为20cm条形方式切根与60kg/hm2氮素添加组合处理群落地上生物量、羊草种群地上生物量、羊草种群密度和羊草种群高度最高。30~60kg/hm2氮素添加量显著提高群落地上生物量和羊草种群地上生物量。宽度为20cm条形方式的切根处理效果优于宽度为40cm井字形方式的切根处理改良效果。与切根和氮素对羊草草地改良的简单效应相比较,切根和氮素的交互作用产生了调节作用,但未出现显著差异。     

氮肥对红三叶和鸭茅草地生产性能影响的研究

本文对红三叶和鸭茅单、混播草地对施氮肥的反应情况进行了研究，发现氮肥对鸭茅的株高、分蘖及产草量具明显的促进作用，而红三叶对氮肥的反应则不十分明显。同时施肥后，单播处理牧草的产量增幅比混播处理大。试验结果还表明，鸭茅和红三叶产量与施氮肥量均呈指数关系。通过对单播鸭茅和混播草地总产对氮肥的反应规律进行分析，可以把混播草地对氮肥的利用情况及氮肥对该草地中红三叶固氮作用影响的变化规律分为３类：第１类为混播草地投入最低氮肥量，草地生产力较低，此时红三叶能提供较高氮素价值量；第２类，混播草地投入中等氮肥量，草地生产力中等，但红三叶提供氮素的价值量减小；第３类，投入较高氮肥量，但红三叶失去提供氮素价值。本试验显示，从经济效益角度考虑，对混播草地以少施氮肥为好，特别是在０～０．３ｔ／ｈａ范围内较为适宜。     

草地早熟禾NRT1/PTR FAMILY 8.3基因的克隆及表达分析

植物硝酸盐转运蛋白(Nitrate transporter,NRT)可有效转运NO3-,提升氮素利用效率.为了解析草地早熟禾(Poa pratensis)适应不同浓度及不同形态氮素、干旱胁迫机理,本研究以草地早熟禾为试材,对NRT1/PTR FAMILY 8.3基因进行克隆、生物信息学分析,并分析了不同浓度及不同形态氮...     

不同生态治理措施下高寒沙化草地土壤氮素变化特征

草地沙化是我国最严重的生态环境问题之一。为研究不同生态治理措施对川西北高寒半湿润地区沙化草地土壤氮素的影响,本研究以围栏禁牧布设沙障燕麦和草种混播(YMCD)、围栏禁牧布设沙障播撒草种(RGCD)和围栏禁牧布设沙障自然恢复(WLCD)3种沙化草地治理措施为对象,以未修复沙化草地(CK)为对照,研究了沙化草地生态修复过程中0~60cm土层土壤氮素的变化特征。结果表明,生态修复3年后,YMCD、RGCD、WLCD 3种治理措施均显著促进地表植被的恢复、土壤物理性质的改善和氮素的积累。其中,YMCD治理措施效果最为显著,其次是RGCD,WLCD效果相对较小。土壤氮素增加幅度呈现出微生物量氮(MBN)硝态氮(NO_3~--N)铵态氮(NH_4~+-N)碱解氮(AN)全氮(TN)特征。与未修复沙化草地相比,YMCD沙地草地地表植被覆盖度增加至74.1%,土壤容重从1.45g/cm~3下降至1.39g/cm~3,夏季地表午温从41.5℃下降至23.0℃;TN、AN、NH4+-N、NO_3~--N和MBN含量分别增加了255.8%,270.2%,299.5%,357.8%和745.9%。相关性分析表明地表植被盖度和土壤容重对沙化土壤氮素含量有显著影响。     

高寒区施肥和混播对燕麦栽培草地植物氮素储量的影响

了解燕麦(Avena sativa)品种、施肥和箭筈豌豆混播比例对燕麦栽培草地各器官生物氮素储量的影响及动态变化,为燕麦栽培草地生态评价提供理论依据。采用3因素4水平正交试验设计[L16(45)],研究了高寒区燕麦栽培草地在品种、施肥和混播处理下的生物氮素储量。结果表明,对燕麦混播栽培草地群落而言,地上和地下生物氮素储量均受品种、施肥和混播共同作用影响,其中品种、施肥和混播比例均显著影响燕麦草地植物各器官氮素储量,品种主要影响燕麦茎和花序生物氮素储量,施肥主要影响燕麦叶生物氮素储量,品种和施肥共同影响燕麦根生物氮素储量;混播主要影响箭筈豌豆(Vicia sativa)茎、叶和根生物氮素储量。选用青海甜燕麦、尿素+磷酸二铵+有机肥施肥处理和混播75 kg·hm–2箭筈豌豆处理下,乳熟期地上、地下总生物氮素储量分别可达128.60和13.20、112.45和10.08、122.20和11.30 kg·hm–2。随着生育期的推进,群落地上总生物氮素储量呈增加变化,地下总生物氮素储量则呈下降变化;燕麦地上、茎、叶和根生物氮素储量分别呈增加、"先增后降"、"先增后降"和下降的变化;箭筈豌豆地上总生物、茎生物、叶生物氮素储量呈增加变化,而箭筈豌豆根生物氮素储量呈"先增后降"的变化。     

青海省草地土壤中的氮素及肥力效应

本文论述了青海省草地土壤类型中氮素的含量。阐明了草地土壤类型中全氮、碱解氮和有机质相互之间的关系及施氮的效应。