松嫩平原苏打盐碱地羊草人工移栽草地生物多样性特征和生物量

为探明羊草（Leymus chinensis）移栽对松嫩平原盐碱草地生物多样性和生产力的影响,通过对比方法开展羊草移栽试验。结果表明：羊草移栽提高了草地群落的植物种类和密度,羊草移栽处理下植物总密度为566.20株· m^-2,是对照（82.60株·m^-2）的6.85倍,处理间差异显著（P<0.05）;羊草移栽处理Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalf物种丰富度指数均高于对照,提高了群落生物多样性;除此之外,羊草移栽处理植物地上总生物量为357.77 g·m^-2,是对照（167.34 g·m^-2）的2.14倍,处理间差异显著（P<0.05）,说明移栽羊草提高了植物群落的生产力,进而大大增加了草地产出效益,羊草移栽处理总收入为3 938.00元· hm^-2,是对照（534.40元·hm^-2）的7.37倍,处理间差异极显著（P<0.01）。羊草移栽技术能够在提高系统生物多样性的同时,实现生产经济效益的倍增,是一项值得在松嫩平原西部盐碱化地区推广应用的技术模式。     

微生物菌肥对退化高寒草甸地上生物量和土壤理化性质的影响

本研究以青海省贵南县退化高寒草甸为对象,评估了富含乳酸菌和醋酸杆菌的微生物菌肥在不同的添加梯度（150 mL·m^-2,200 mL·m^-2和250 mL·m^-2）下对高寒退化草甸地上植被生物量和土壤理化性质的影响。研究发现：地上植被的生物量随着微生物菌肥施用量和施用时间的增加整体上呈增加趋势,最大值均出现在施用量为200 mL·m^-2的处理,分别为192.32 g·m^-2（2017年）,191.76 g·m^-2（2018年）和202.68 g·m^-2（2019年）,菌肥施用处理第三年的地上植被生物量比对照高184.24%;土壤有机碳（Total organic carbon,TOC）和全氮（Total nitrogen,TN）含量在0~10 cm土壤表层中均在施用量为200 mL·m^-2处理达到最大,在10~20 cm土层中,TOC和TN在菌肥施用量为250 mL·m^-2时增加至37.49 g·kg^-1和3.32 g·kg^-1;土壤铵态氮含量在微生物菌肥施用前两年显著增加而后下降,而硝态氮含量在施用第三年显著增加。土壤有效磷含量随施用量和施用时间的增加整体上呈增加趋势。结果表明富含乳酸菌和醋酸杆菌的微生物菌肥在退化高寒草地修复中具有改善土壤理化性质的潜力。     

模拟氮沉降对高寒湿地土壤理化性质和酶活性的影响

为研究氮沉降对土壤酶和土壤理化性质的影响,本研究在青海湖东岸开展野外控制试验,设计4个施氮水平0 g·m^-2,2 g·m^-2,5 g·m^-2和10 g·m^-2（分别为N0,N2,N5和N10）,测定土壤养分和土壤酶活性。结果表明：氮沉降对土壤pH值和全磷含量无显著影响,硝态氮在浅层土中含量随施氮量的增加而逐渐下降,铵态氮在10 g·m^-2浅层土中含量显著高于其它处理,有机碳含量在2 g·m^-2处理下显著高于其它处理;酸性磷酸酶和脲酶随施氮量的增加活性显著升高,氮沉降抑制过氧化氢酶活性,碱性蛋白酶对氮沉降不敏感;相关分析表明,酸性磷酸酶、脲酶活性与铵态氮含量呈显著正相关关系,过氧化氢酶活性与硝态氮含量呈显著正相关关系,碱性蛋白酶活性与有机碳含量呈极显著正相关关系。本研究表明氮沉降影响高寒湿地碳、氮含量及其计量比,进而影响土壤酶活性。     

植物根际促生菌菌肥在高寒草甸替代化肥效应研究

为探究青藏高原高寒草甸退化问题,从施肥可以改良草地退化的角度出发,本研究以青海省高寒草甸为研究对象,通过设置不同施肥处理,即对照不施肥（CK）、施加氮肥250 kg·hm^-2（N）、磷肥400 kg·hm^-2（P）、氮磷肥300 kg·hm^-2（NP）、有机肥2 000 kg·hm^-2（O）、植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR）菌肥7.5 kg·hm^-2（J1）,15 kg·hm^-2（J2）,22.5 kg·hm^-2（J3）、PGPR菌肥+70%氮肥（J1+N）、PGPR菌肥+70%磷肥（J1+P）,对不同施肥处理高寒草甸的改良效果、PGPR菌肥的适用性以及菌肥替代化肥的效果进行分析。结果表明：NP显著提高地上生物量（P<0.05）,J1+N处理不仅增加了地上生物量,还可缓解施用N肥造成的物种丰富度下降,同时增加土壤水分和全氮含量（P<0.05）,又不会引起盐渍化。综上所述,J1+N处理能够部分替代化肥,减少无机化肥对生态环境的危害,推荐在高寒草甸施用。     

氮磷添加对唐古特白刺叶绿素含量和光合活性的影响

本文采用叶绿素荧光成像和叶绿素荧光动力学相结合的方法研究外源氮（nitrogen，N）、磷（phosphorus，P）对荒漠植物唐古特白刺（Nitraria tangutorum）叶绿素含量、叶绿素荧光参数、荧光比R_fd的影响。结果表明：在添加P为3 gP·m^-2下，添加N为5 gN·m^-2，10 gN·m^-2和15 gN·m^-2时白刺的叶绿素含量显著下降（P < 0.05）；随着P的添加，叶绿素含量呈先增加后减小趋势，P3时（3 gN·m^-2+6 gP·m^-2）最大；外源N、P对白刺的F_m，F_v，F_v/F_m和R_fd的影响不显著，说明外源N、P未损害PSⅡ反应中心；单施P时，白刺的R_fd最大，荧光强度最强，而P3时的光化学效率较好，叶柄以上至中部的荧光较强。因此，本研究得出外源N、P对白刺叶绿素含量和荧光活性的影响具有耦合效应，N添加为3 gN·m^-2下配施6 gP·m^-2能够改善白刺的叶绿素含量和荧光活性；叶绿素荧光成像技术可直观地看出白刺的叶绿素荧光分布特征，为及时发现荒漠植物的胁迫症状提供了方法。     

氮添加对白羊草土壤不同碳组分的影响

大气氮沉降已经成为全球性的环境问题,为更好地了解氮沉降增加对草地土壤质量的影响,2013年7月,以白羊草（Bothrichoa ishaemum）群落为研究对象,通过人工构建白羊草种群小区,在中国科学院水土保持研究所人工干旱大厅进行模拟氮沉降的控制试验。本试验设置了裸地（LD）、对照（N0）和3个氮（尿素）添加处理,依次为2.5 g·m^-2·year^-1（N2.5）,5.0 g·m^-2·year^-1（N5.0）和10 g·m^-2·year^-1（N10.0）,探讨了氮沉降对白羊草群落土壤总有机碳（TOC）和易氧化有机碳（OC）各组分的影响。结果表明,低浓度（N2.5）氮添加提高了白羊草土壤TOC含量,高浓度（N10.0）氮添加降低了土壤TOC含量;氮添加降低了白羊草土壤C_active（活性碳组分）/TOC比例,增加了C_passive（惰性碳组分）/TOC比例;在N5.0和N10.0氮添加水平,C_passive/TOC趋向于达到50%;土壤活性系数随氮添加浓度的增加而降低。综上所述,随着氮添加浓度增加土壤C_active与C_passive含量趋于平衡,土壤碳库更加趋于稳定。     

切根和施氮对退化羊草草地土壤理化性质的影响

通过切根施氮在松嫩退化羊草草地开展连续2年的二裂式裂区试验。结果表明,井字型切根（Q40）较条形切根方式（Q20）显著降低了土壤容重。切根条件下,施氮处理显著提高土壤全氮和有机质。在所有切根施氮组合中,组合Q40N4（井字型切根宽度40cm方式下施氮4 kg·亩^-1）产量为310.91±10.623 g·m^-2,显著高于对照及其他处理,其中Q40N2处理的产量最少,为208.10±14.326 g·m^-2。相关性分析和典范对应分析（CCA）表明,土壤理化因子对草地生物量的实际贡献仅为34.23%。经蒙特卡罗置换检验表明,这种解释是可信的,且磷（P）元素是显著影响该区域草地全年产量的主要土壤限制因子。因此,在提高该区域羊草草地生物量方面,建议加大对磷肥的使用量,解除该区域草地土壤存在的长期磷限制,以获得较高的草地生物量。     

放牧对呼伦贝尔羊草草甸草原生物量分布的影响

本研究以羊草（Leymus chinensis）草甸草原（基于呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站）为研究对象,通过测算2013年和2014年植物群落地上和地下生物量在不同放牧强度（不放牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧）下的变化,探究不同放牧强度对植物群落地上、地下生物量分布的影响。研究结果显示,群落地上生物量随放牧强度增加而减少,从不放牧的238.14 g·m^-2减少至重度放牧的79.60 g·m^-2;杂类草地上生物量所占比例增加,由不放牧的35.93%增加至重度放牧的97.66%。群落地下生物量随放牧强度增加呈先降低后增加的趋势,中度放牧时最小（2013年733.25 g·m^-2、2014年682.99 g·m^-2）;轻度放牧下,群落地下生物量在0~10 cm土层分布比例最大,2013年为61.86%,2014年为64.43%。综上可得出,放牧会引起植物群落地上、地下生物量分布发生变化,轻度或中度放牧利用该区域草地比较合理。     

施氮量对科尔沁沙地燕麦生物量及物质分配规律的影响

在科尔沁沙地研究不同施氮条件下燕麦（Avena sativa L.）株高、地上生物量、地下生物量、总生物量,以及根冠比、茎叶比、叶片贡献率、茎秆贡献率、根系贡献率和穗贡献率等相关指标,探讨沙壤土条件下不同施氮量对燕麦的影响,为科尔沁沙地燕麦氮肥管理提供参考。结果表明：燕麦株高、地上生物量、总生物量随着施氮量增加呈现先增加后降低的变化趋势,均在N3（375 kg·hm^-2）达到最高值,值分别为：90.6 cm,1 878.6 g·m^-2,2 341.2 g·m^-2;不同施肥梯度之间叶片贡献率、穗贡献率、根系贡献率、茎叶比、根冠比均表现出一定差异,而茎秆贡献率差异不显著;其中,随着施肥量的增加,叶片贡献率和穗贡献率均呈现先增加后降低的变化趋势;建议本试验条件下,燕麦最佳追施氮肥量375 kg·hm^-2,追施氮肥范围300~450 kg·hm^-2之间。     

氮、磷添加对高寒草原群落多样性和生物量的影响

为探讨环青海湖区域轻度退化高寒草原适宜的氮（N）、磷（P）添加量,筛选区域N,P合施的优化方案,本试验选用尿素与磷酸二铵,采用随机区组设计,设置3个氮元素水平（35,70,140 kg·hm^-2）和3个磷元素水平（26,52,65 kg·hm^-2）,氮元素和磷元素水平组合为：N1P1（35,26 kg·hm^-2）,N1P2（35,52 kg·hm^-2）,N1P3（35,65 kg·hm^-2）,N2P1（70,26 kg·hm^-2）,N2P2（70,52 kg·hm^-2）,N2P3（70,65 kg·hm^-2）,N3P1（140,26 kg·hm^-2）,N3P2（140,52 kg·hm^-2）,N3P3（140,65 kg·hm^-2）9个施肥梯度,以不施肥为对照,研究N、P合施当年和次年对该草原群落特征的影响。结果表明：N、P合施显著（P<0.05）增加禾本科、豆科植物的盖度、高度和重要值。施肥不同程度降低了高寒草原植物群落多样性,但差异性不显著（P>0.05）。施肥当年与次年地上生物量分别增产59.22%~205.57%,73.41%~180.10%,次年比当年增产2.72%~17.34%。该区域最适宜植物生长的N、P添加量分别为70~140 kg·hm^-2,26~52 kg·hm^-2。综上所述,人工施肥是天然高寒草原轻度退化草地改良一种快速有效的措施,能够有效的提高草地生物量,同时也有利于草地植被的恢复。     

氮添加对锡林郭勒灌丛草原羊草(Leymus chinensis)化学计量特征的影响

本研究以内蒙古锡林郭勒小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛草原优势物种羊草(Leymus chinensis)为研究对象,研究氮添加对羊草碳、氮、磷元素含量及其化学计量特征的影响。结果表明氮添加对羊草茎叶N,P含量和叶片C∶N,C∶P影响显著;不同氮添加水平对灌丛下和灌丛间羊草C,N,P含量及其化学计量特征的影响存在分异;随氮添加的增加,灌丛间羊草茎叶C∶N和叶片C∶P呈降低趋势,灌丛下羊草茎叶化学计量特征变化不显著;灌丛下羊草茎叶C,N,P含量及其化学计量特征的变异系数均低于灌丛间羊草;氮添加显著影响灌丛间羊草茎叶N含量,C∶N和C∶P,但是,氮添加对灌丛下羊草茎叶化学计量特征影响不显著。小叶锦鸡儿灌丛化过程可能会削弱氮添加对草本植物叶片C,N,P含量及化学计量特征的影响,本研究结果为草原生态系统管理提供了新的视角和重要的理论依据。     

装填密度对羊草和苜蓿青贮品质及有氧稳定性的影响

青贮品质和有氧稳定性是影响青贮饲料利用效果的关键因素,本试验旨在研究装填密度对羊草(Leymus chinensis)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.)青贮品质、有氧稳定性和微生物数量的影响。本试验以抽穗期的羊草和初花期的苜蓿为原料,青贮密度分别设置为600 kg·m^-3,700 kg·m^-3,800 kg·m^-3,每组3个重复,在青贮60天和有氧暴露8天时取样分析。结果显示,羊草青贮和苜蓿青贮在800 kg·m^-3装填密度下的pH值最低,粗蛋白质和可溶性碳水化合物含量最高,乳酸菌数量最多,青贮品质最好。羊草青贮在800 kg·m^-3装填密度下有氧稳定性最好,苜蓿青贮在700 kg·m^-3装填密度下有氧稳定性最好。有氧暴露后各处理的乳酸菌数量显著下降(P<0.05),酵母菌和好气性细菌数量显著上升(P<0.05),苜蓿青贮有氧暴露后有霉菌产生。     

入侵植物节节麦表型可塑性及竞争能力对模拟氮沉降的响应

设置节节麦和小麦单种及混种2种模式,以NH₄NO₃为外加氮源,研究N0、N5、N10及N15（分别为0、5、10、15 g·m^-2·a^-1）4个梯度氮沉降量对节节麦表型可塑性及竞争能力的影响,为氮沉降背景下节节麦的入侵风险预测提供参考依据。结果表明：无竞争条件下,节节麦形态指标（株高、叶面积及分蘖数）和生物量指标（地上部分、地下部分及总生物量）均随氮沉降量的增加而增加,表明氮沉降促进了节节麦生长。此外,节节麦形态及生物量指标的可塑性指数均值明显高于小麦;竞争条件下,至N15处理时节节麦生物量的各指标较CK增幅均明显高于小麦,表明节节麦较高的氮利率。基于生物量变化的竞争效应及竞争响应结果显示,氮沉降量的增加对节节麦竞争能力的提高主要体现在其对小麦的竞争效应上。综上所述,氮沉降量的增加促进了节节麦竞争能力的提升,加剧了其入侵的危害性。     

氮硅添加对高寒草甸波伐早熟禾的影响

以青藏高原东缘植物群落常见种波伐早熟禾（Poa poophagorum）为例,研究了不同水平的氮肥、硅肥添加对其多度、地上生物量和叶片全氮含量的影响。结果表明,单独添加氮肥时,随着氮肥浓度的增加,其多度、地上生物量和叶片全氮含量均表现出上升的趋势;单独添加硅肥时,随着硅肥添加浓度的增大,其多度、地上生物量和叶片全氮含量呈现先增大后不变的趋势,其峰值均出现在中浓度硅肥处理（8 g·m^-2）下。氮、硅配施下其地上生物量、多度和叶片全氮含量均存在显著的交互作用,其地上生物量、多度和叶片全氮含量均出现先增加后不变的趋势,且峰值出现在硅肥为8 g·m^-2处。在青藏高原东缘高寒草甸施氮肥时,添加硅肥有利于提高群落中波伐早熟禾的多度、地上生物量和叶片全氮含量,氮肥添加量以90 g·m^-2,硅肥添加量以8 g·m^-2最适宜。     

氮素添加对高寒草甸植物群落多样性和土壤生态化学计量特征的影响

为研究氮素添加对植物多样性与土壤养分含量的影响,本研究以青海省称多县高寒草甸为对象,在添加不同水平氮素（N0（0 gN·m^-2）、N1（15 gN·m^-2）、N2（30 gN·m^-2）、N3（45 gN·m^-2）、N4（60 gN·m^-2））后测定植物表型性状（盖度、高度及生物量）和土壤养分（全氮、硝态氮、铵态氮、有机碳、全磷）含量等相关指标。结果表明：当添加量为60 gN·m^-2时,植物群落多样性指数显著下降（P<0.05）;随着氮素添加水平升高,土壤养分含量变化不同。其中氮素添加下植物群落多样性与土壤因子间存在相关性。土壤有机碳和铵态氮含量是影响植物多样性最大的土壤因子。综上所述,短期氮素添加通过影响高寒草甸土壤碳、氮、磷含量及其计量比,进而影响植物群落多样性。     

植物生长延缓剂对羊草非结构性碳水化合物含量及产量的影响

本研究通过对羊草（Leymus chinensis）喷施不同浓度的多效唑、矮壮素和抗倒酯，探讨植物生长延缓剂对非结构性碳水化合物含量及产量的影响规律，为科尔沁沙地羊草栽培与生产提供参考。结果表明：3种植物生长延缓剂均提高了羊草非结构性碳水化合物含量，抗倒酯效果最佳。与对照组相比，施药后15 d，1.8 kg·hm^-2多效唑处理组非结构性碳水化合物含量提高了33.0%（P<0.05）；施药后30~75 d，1.8 kg·hm^-2抗倒酯处理组非结构性碳水化合物含量分别提高29.2%，33.3%，63.4%和49.3%（P<0.05）。3种植物生长延缓剂均降低了羊草株高和产量，多效唑效果显著。因此，非结构性碳水化合物含量并不是提升羊草产量的重要指标，羊草产量主要受株高影响。低浓度抗倒酯对羊草产量影响较小，但有效的提高了非结构性碳水化合物含量。