Effects of Litter Leachate on Plant Community Characteristics of Alpine Grassland in Qinghai Tibetan Plateau

Plant litter dynamics are sensitive to grassland productivity and the spatial heterogeneity of plant community. In this study, we investigated the effects of litter leachates on plant community characteristics using three plant species that represent different successional stages of alpine grasslands located on the Qinghai-Tibetan Plateau (QTP). We tested four concentrations of leachates (0, 50, 100, and 200 g L⁻¹) from Kobresia setchwanensis, Elymus nutans, and Ligularia virgaurea. The leachates from the three plant species generally responded similarly, but the responses to the varying concentrations were significantly different. Addition of litter leachates negatively impacted the aboveground biomass and species richness. The Shannon-Wiener diversity index was positively correlated with the litter leachate addition. The effects of the litter leachate’s addition on plant functional groups varied—grasses were inhibited, forbs and legumes were promoted, and sedges were not significantly affected. This study demonstrates that litter leachates are a critical determinant of species diversity, grassland productivity, and community structure in QTP alpine grasslands.     

降水、氮沉降及放牧对草地生态系统凋落物分解的影响研究进展

草地生态系统对我国建设生态文明、提供生态系统服务、保障食品安全和维护边疆稳定有举足轻重的作用。全球气候变化和过度的人为干扰打破了草地生态系统原有的平衡及稳定性,造成草地退化、沙化和盐渍化现象严重。草地生态系统结构、功能与过程的稳定是保证草地生态系统稳定的基础。凋落物分解过程是草地物质循环的重要环节,对维持草地生态系统稳定性具有重要作用。草地生态系统凋落物分解对降水格局变化、大气氮沉降增加及放牧干扰的响应已有较多的研究。对目前国内外相关研究进行了梳理和总结,发现降水、氮沉降和放牧对草地生态系统凋落物分解的影响,因地理位置和气候变化以及草地类型的异质性而不同,也有针对同一地区开展的研究呈现不同结果的现象。目前对这三种干扰因素中的两因素或三因素交互作用对草地生态系统凋落物分解过程的影响研究较少,而研究气候变化及人为干扰对草地生态系统凋落物的影响对正确理解草地生态系统结构与功能,以及可持续利用与保护草地生态系统具有重要的意义。     

牦牛藏羊混合放牧对高寒草地紫花针茅功能性状的影响

植物功能性状是植物响应草地变化的主要指标,对于了解草地发展进程具有重要意义.本试验对牦牛、藏羊混合放牧(不同放牧方式)下对紫花针茅(Stipa purpurea)叶片元素含量(碳含量、氮含量、碳氮比)及种群表型性状指标(植株高度、单株重、叶厚、比叶面积)进行测定,旨在明确放牧方式对紫花针茅的影响.结果显示:不同放牧方式...     

牦牛和藏羊夏季划区轮牧对高寒草甸3种植物凋落物分解的影响

为深入理解放牧牦牛和藏羊及放牧强度对青藏高原高寒草地凋落物分解的分异影响,在天祝高寒草甸夏季牧场,采用凋落物袋法研究了牦牛和藏羊轮牧强度对垂穗披碱草(Elymus nutans)、矮生嵩草(Kobresia humilis)和珠芽蓼(Polygonum viviparum)凋落物损失率及碳(C)、氮(N)和磷(P)含量的影响。结果表明:3种植物凋落物损失率随处理时间的增加和放牧强度的增大均呈增大趋势。处理15个月后,垂穗披碱草、矮生嵩草和珠芽蓼凋落物损失率分别为24.71%~32.70%,30.56%~38.83%和32.27%~42.96%。放牧藏羊草地上的3种凋落物损失率小于牦牛放牧草地。在同一放牧家畜及放牧强度下,垂穗披碱草的损失率显著小于矮生嵩草和珠芽蓼。3种植物凋落物C含量随着放牧强度的增加依次呈降低趋势,C含量大小依次为:垂穗披碱草矮生嵩草珠芽蓼,但C含量的变化大小依次为:垂穗披碱草矮生嵩草珠芽蓼。3种植物凋落物N含量随放牧强度增加呈现降低趋势;随着时间的增加凋落物N呈现先降低再增加后又降低的趋势。随着放牧强度的增加,珠芽蓼凋落物的P含量总体呈降低趋势;随着放牧时间的增加,珠芽蓼凋落物P含量总体呈增加趋势。藏羊和牦牛对P含量的富集均有抑制作用,并且牦牛的抑制作用大于藏羊。     

高寒草地凋落物覆盖对狼毒生长微环境及种苗定居的影响

种子萌发和幼苗定居是植物生活史中最为脆弱的两个阶段.为了探明高寒草地狼毒(Stellera chamaejasme)种苗定居的生境选择,本研究在其原生境下通过人工控制试验,研究凋落物覆盖对土壤微环境(温、湿度)的影响以及狼毒种子在不同生境条件下的出苗和定居表现.结果表明:凋落物覆盖总体上能够降低土壤温度,提高土壤含水量...     

Precipitation and Nitrogen Deposition Alter Litter Decomposition Dynamics in Semiarid Temperate Steppe in Inner Mongolia,China

Plant litter decomposition is one of the most important links connecting plants to the soil through the carbon (C) and nitrogen (N) cycles. Climate change scenarios predict changes in precipitation and N deposition, and previous studies have demonstrated that increases in the availability of water and N affect the litter decomposition rate and nutrient release. We studied the effects of increased N deposition and precipitation on changes in the remaining mass and the C and N contents of shoot litter after decomposition in a typical steppe in Inner Mongolia, China. The treatments included the addition of NH₄NO₃ at rates equivalent to 0, 25, 50, and 100 kg ? N ? ha^? 2yr^? 1 with and without added water. The addition of water proved to be a more effective practice than amendment with NH₄NO₃ for improving the litter decomposition rate; the addition of water significantly increased the rate of litter decomposition (P < 0.001), whereas the addition of N alone had no apparent effect on litter mass loss. However, a repeated measures analysis of variance (ANOVA) showed that the interaction of water and N significantly affected both mass loss and litter N content (P < 0.05), and a linear relationship was identified between litter mass loss and litter decomposition time (P < 0.001). No correlation was found between litter mass loss and organic C content, but a significant positive correlation was found between residual litter mass and N content (P < 0.01). Although the study was conducted over a relatively short period, our results indicate that increased precipitation could potentially promote litter decomposition, whereas increased N input has little effect. The effects of time on litter mass loss and residual C and N concentrations indicate the need for long-term trials that measure the complete process of litter decomposition and the peaks of C and N release.     

氮添加下典型草原凋落物质量和土壤酶活性对凋落物分解速率的影响

近年来,全球大气N沉降量持续增加,影响了陆地生态系统碳循环的关键过程,而凋落物分解是碳循环的关键过程之一。本研究在内蒙古温带典型草原设置了不同水平的N添加试验,通过测定不同分解时期凋落物的分解速率、质量指标和土壤酶活性,探讨N添加对凋落物分解的影响。结果表明:凋落物累积干重损失率主要发生在生长季时期,占整个研究阶段的91.3%,且N添加处理显著增加了生长季的干重损失率,而降低了非生长季的干重损失率。第一年生长季,N添加通过提高β-葡萄糖苷酶活性,降低纤维素、单宁含量从而促进了凋落物分解。第一年非生长季,低N处理促进了脲酶活性,降低木质素/N,促进分解,高N抑制了多酚氧化酶的活性,进而降低了木质素的分解速率。第二年生长季,高N处理促进了亮氨酸氨肽酶活性,提高N/P,利于凋落物分解。整个分解过程中,N添加降低了凋落物单宁和纤维素含量,而木质素含量则呈现增加趋势。养分释放特征表现为C的连续释放,P的释放-固定趋势。此外,凋落物中Ca、Mn、N的含量随分解时间增高,表现出富集现象。因此,N添加通过改变凋落物质量和土壤酶活性而对凋落物分解过程产生影响,且不同时期主导因子不同。研究结果为不同水平N沉降对草原碳循环关键过程提供了理论依据。     

氮磷添加对呼伦贝尔草地凋落物分解的影响

凋落物分解是草地生态系统能量流动和物质循环的重要过程,其分解与初始化学组成（内因）和土壤环境（外因）等因素有关。氮（N）、磷（P）作为植物生长所必需的大量元素,影响生命活动的很多过程,是凋落物分解中内因和外因的重要调控因素。以呼伦贝尔草甸草原中羊草、糙隐子草和披针叶黄华3种植物为研究对象,采用网袋分解法,研究氮磷养分添加在内因和外因方面对凋落物分解的影响。结果表明：1）凋落物分解过程受物种内在因素和土壤环境等外在因素的共同影响,在提高凋落物分解速率上,养分添加在外因方面作用大于内因方面;2）外因方面,氮磷养分添加显著促进3种凋落物分解;内因方面,对糙隐子草和披针叶黄华有促进作用,而对羊草则表现为抑制作用;3）凋落物分解过程中N、P元素的释放与凋落物初始N、P含量和土壤中N、P含量呈正相关关系。研究结果揭示了土壤氮磷养分差异是影响凋落物分解和养分释放的主导因素,今后研究应更多关注外在因素变化对凋落物分解过程的影响。     

氮、磷添加对贝加尔针茅草原凋落物分解的影响

凋落物分解是草原生态系统养分循环和能量流动的主要途径。养分是温性草原生产力主要限制因素之一。本文主要研究了养分添加对草原凋落物分解的影响,为草原生态系统养分管理和天然草地的恢复建设提供理论依据。试验以内蒙古贝加尔针茅草原为研究对象,使用网袋分解法,实验材料为贝加尔针茅(Sb)、羊草(Lc)以及冷蒿(Af)3种植物的根、茎、叶组织,设置4个处理:CK、N、P和NP(CK:不施任何肥料;N:硝酸铵;P:重过磷酸钙;NP:硝酸铵和重过磷酸钙)。结果表明,1) N、P、NP添加下,3种植物的残留率显著低于无养分添加,氮磷添加对凋落物分解有显著的促进作用。2)分解过程中,叶和根凋落物N元素前期释放,后期有轻微的富集现象,而茎凋落物呈现富集-释放-富集的模式。P元素和C元素基本呈现持续释放的模式。3)磷元素的残留率在N、P以及NP处理条件下均呈下降的趋势,与植物器官残留率的变化趋势相同。4)羊草各器官凋落物分解95%所用的时间为2.95~3.96年,贝加尔针茅为3.32~3.77年,冷蒿为2.64~4.89年。5)不同植物以及植物的不同器官凋落物分解速率对氮、磷添加的响应不同。     

降水和氮沉降对内蒙古半干旱草地羊草和大针茅叶片碳交换的影响

本研究对我国北方半干旱草地进行春季增雪、夏季增雨和施氮处理,通过监测羊草（Leymus chinensis）和大针茅（Stipa grandis）的光响应曲线,以期探讨降水和氮沉降对半干旱草地叶片碳交换的影响。结果表明：夏季增雨（100 mm）分别提高了羊草和大针茅最大光合速率,提高了气孔导度和土壤含水量,降低了土壤温度;但春季增雪（25 mm雪水当量）对以上各指标的影响不显著;施氮（10 g· m^-2）显著提高了羊草叶绿素含量,但对以上各指标影响均不显著。本研究表明增水和施氮对关键物种叶片碳交换的作用主要通过影响叶片光合生理特性以及土壤微环境实现。     

羊草草原生态系统的分解者与枯枝落叶分解的研究

羊草草原的分解者包括土壤微生物和土壤动物。土壤微生物中的细菌、放线菌和真菌的数量峰值交替出现在７～９月份，该时期正是枯枝落叶分解的旺盛季节。土壤微生物生物量最大值出现在８月份，与枯枝落叶最大损失量相吻合。土壤动物的数量和生物量的季节变化趋势，基本上与枯枝落叶失重变化一致。分解者的不同类群，对枯枝落叶的分解作用不同，分解主要由土壤微生物来完成，分解强度占年损率的９７％，其中放线菌分解能力最强，真菌次之，土壤动物仅占３％。     

不同机械干清粪频次对生长猪舍内环境和粪污排放的影响

本试验以刮板式机械干清粪系统为对象,研究不同清粪频次对生长猪舍内环境和粪污排放的影响。选取216头90日龄、体重39 kg左右的三元杂交生长猪,随机分配在12个猪栏中,根据猪的排泄特征设置2种清粪频次作为试验处理(2次/d、3次/d),试验期间每个处理重复7次。结果表明:与日清粪3次相比,日清粪2次猪呼吸高度处与人呼吸高度处的舍内氨气(NH_3)浓度都有所降低(P>0.05),猪呼吸高度处的舍内CO_2浓度降低8.78%(P<0.01),均能满足猪舍空气质量要求;单位体重粪便收集量提高32.3%(P<0.05),单位体重污水收集量降低3.39%(P>0.05);与日清粪3次相比,日清粪2次污水中各污染物浓度除TN外均有所降低(P>0.05)。结果表明生长猪舍运用机械干清粪系统清粪时采用2次/d的清粪频次可以满足猪舍空气质量要求和污水处理难度。     

高寒混播草地放牧生态系统中牦牛生产和植被变化特征的研究

垂穗披碱草（Elymus nutans）/星星草（Puccinellia tenuflora）混播草地三个放牧季的牦牛放牧试验结果表明：①经过连续三个放牧季的放牧,放牧强度与物种丰富度、多样性指数H′、多样性指数D（除了2003年）和均匀度指数J′（除了2004年）均呈显著或极显著的二次回归;②随放牧强度的增加,各处理组地上生物量呈降低趋势,且草生长季节地上平均生物量与放牧强度之间呈极显著的线性回归关系,0~30 cm的地下生物量（包括活根和死根）与放牧强度之间呈二次回归关系;③牧草生长季牦牛最佳放牧强度为7.23头/hm2。     

模拟践踏和降水对高寒草甸阴山扁蓿豆根系特征的影响

放牧家畜主要通过践踏、采食和排泄物三方面影响草地稳定性、恢复力和生产力。研究践踏与降水对高寒草甸植物根系特征的影响,有助于全面理解放牧对草地的影响,进而为草地放牧管理提供依据。以天祝高寒草甸分布的阴山扁蓿豆为研究材料进行了为期2年的野外试验,研究了模拟牦牛和藏羊践踏及模拟降水量对阴山扁蓿豆根系特征的影响。结果表明,同一放牧强度下,牦牛践踏对阴山扁蓿豆根系生长的不利影响大于藏羊践踏。随着模拟牦牛和藏羊践踏强度的增加、降水量的降低,阴山扁蓿豆根表面积、根体积和根系生物量在各土层（0～10 cm,10～20 cm,20～30 cm）均呈下降趋势。少雨和牦牛重度践踏抑制了阴山扁蓿豆0～20 cm土层的根系生长;平水和丰水处理下阴山扁蓿豆根体积和根系生物量在各处理间均无显著差异,家畜践踏对深层根系（20～30 cm）的影响较小。总体来看,降水减少会极显著地影响各土层根表面积、根体积和根系生物量,水分对阴山扁蓿豆根系的影响大于家畜践踏。     

放牧强度对高寒草甸草场地上生物量和牦牛生长的影响

讨论了放牧强度对高寒草甸草场地上生物量和牦牛生长的影响，结果表明：放牧强度对地上生物量和牦牛生长有显著的影响。随着放牧强度的减轻，优良牧草（禾草＋莎草）比例提高，杂草（可食杂草＋毒杂草）比例降低。在2年的试验期内，三个处理牦牛的平均总增重有显著的差异（F＝5．03＞F0．05＝3．68），进一步做新复极差测验，30％和50％之间差异不显著，但它们和70％之间的差异均显著。     

Leptin基因对陆川猪和大白猪产仔数的影响

根据leptin基因在GenBank中的已知序列设计两对引物,采用PCR-SSCP技术在陆川猪和大白猪群体中进行单核苷酸多态性（SNPs）检测,发现了两个SNPs位点,并对其不同基因型个体PCR回收产物进行测序,同时对这两个SNPs位点与产仔数进行了关联分析。结果表明：这两个SNPs位点分别是在第3 469碱基处发生了T→C突变和第3 714碱基处发生了T→G突变,这两个突变都是同义突变;T3714G SNP对陆川猪产仔数影响显著（P〈0.05）,而对大白猪产仔数影响不显著（P〉0.05）,T3 469C SNP对陆川猪和大白猪产仔数影响均不显著（P〉0.05）。     

若尔盖高寒沙化地中伴生草种对杯腺柳凋落叶初期分解的影响

凋落物分解是陆地生态系统中物质循环的关键环节。在青藏高原高寒沙化地生态恢复初期,分别以垂穗披碱草(Elymus nutans)、中华羊茅(Festuca sinensis)和老芒麦(Elymus sibiricus)为杯腺柳(Salix cupularis)的伴生草种,探究三种高原牧草在杯腺柳不同微位置(冠幅中心、冠幅半径中点和冠幅外缘)下对其凋落叶早期分解动态的影响。结果表明：垂穗披碱草伴生下,各微位置的杯腺柳凋落叶质量损失率均最高(P<0.05),且50%和95%分解时间均最短;垂穗披碱草伴生下,凋落叶纤维素和木质素含量变化更剧烈,且在分解第19个月时,木质素含量显著高于对照和其它两种草本伴生(P<0.05);微位置对凋落叶总氮、木质素含量、C/N和木质素/N影响显著(P<0.05)。综上所述,在以杯腺柳为先锋种的高寒沙化地中,垂穗披碱草种植在杯腺柳冠幅下可使杯腺柳凋落叶分解更快,更有利于区域沙化地的生态恢复。     

陆川猪和大白猪LEPR基因对产仔数的效应分析

为了比较LEPR基因对猪产仔数效应大小,采用PCR-SSCP技术在陆川猪和大白猪群中进行了LEPR基因的基因型频率检测及不同基因型的总产仔数和产活仔数效应分析。结果表明,LEPR基因对陆川猪头胎和头4胎平均总产仔数（TNB）及产活仔数（NBA）影响差异显著(P<0.05),对大白猪头胎的总产仔数及产活仔数影响差异显著(P<0.05),而对大白猪头4胎平均总产仔数及产活仔数影响差异不显著(P>0.05)。     

人工草地建植对甘南高寒草甸草地生产力及土壤理化特征的影响

为明确重度退化草地经人工建植后土壤理化性质和草地初级生产力状况.以甘南州碌曲县典型退化高寒草甸为研究对象,采用70％垂穗披碱草(Elymus nutans)+30％黑麦草(Lolium multiflorum)混播的方式,结合整地和施肥2种措施,测定其土壤理化性质和草地初级生产力变化特征,探寻适宜的人工建植方式.结果表...     

羊草草甸草原火烧地凋落物的分解与积累速率变化

草原经常着火,火烧是草原生态系统中正常而重要的自然生态因子。羊草草甸草原火烧后土壤温度升高,湿度下降,微生物区系组成也发生显著变化,导致枯落物分解和积累速率产生差异。对比研究表明:火烧地羊草枯落物第一年分解消失率为0.25489g·g~(-1)·a~(-1),第二年为0.17344,而未烧地分别为0.34956和0.19913;火烧地群落枯落物分解消失率第一年为0.40797,第二年为0.25443;未烧地分别为0.46204和0.27003。火烧地群落枯落物干重损失99％需3.6年,而未烧地损失99％需3.3年;火烧地羊草枯落物干重损失99％需5.0年,而未烧地需4.1年。火烧地群落枯落物积累量达到50％稳定需2.0年,未烧地需0.4年,火烧地枯落物积累量达到95％稳定需6.7年,未烧地需6.9年。自火烧后第4年起,火烧效应消失。