不同形态及配比的氮素对高寒草甸植物生长高度和生物量的影响

为探索提高青藏高原高寒草甸草地生产力的科学施肥途径,通过小区施肥试验,研究添加不同形态及配比的氮素对称多县高寒草甸植物生长高度和生物量的影响。在2013年添加氮素的当年,选用的9个物种的生长高度对添加不同形态氮素及配比处理的响应表现出多元特征;除有机态氮外,铵态氮、硝态氮、酰胺态氮3种形态的氮素对禾本科、莎草科、杂类草的平均草丛高度有显著影响（P<0.05）,不同形态氮素添加对禾本科、莎草科、杂类草功能群以及群落总生物量影响显著（P<0.05）,但铵态氮和硝态氮的不同配比间差异不显著。     

施用不同形态氮素对高寒草甸草场生物量的影响

施用两种不同形态的氮素以研究其对高寒草甸天然草场生物量的影响,结果表明,以NH4＋-N作为单一施用氮源的处理,地上生物量鲜重达6 080kg/hm^2,地上生物量干重达2 716kg/hm^2,地下生物量干重达84 312.23kg/hm^2,比单一施用NO3-N的处理分别增产147.15%,115.56%和52.87%。在施用氮素总量中NH4＋-N比例的减少和NO3-N比例的增加的情况下,高寒草甸草场地上生物量和地下生物量变化呈下降趋势,提示施用无机氮肥不同形态牧草增产表现以铵态氮最佳,硝态氮最差。     

不同牧草混播对退化高寒草甸土壤养分及生物量的影响

适宜的牧草混播对于改善退化高寒草甸及高寒地区畜牧业现状具有重要的现实意义,但不同牧草混播条件下退化高寒草甸土壤养分及生物量变化特征尚不明确。为此,本研究以垂穗披碱草（Elymus nutans）、早熟禾（Poa pratensis）、呼伦贝尔苜蓿（Medicago falcata）为试验草种,在三江源区重度退化高寒草甸开展为期3年的混播试验,探讨不同牧草混播对退化高寒草甸土壤养分及生物量的影响。结果表明：不同牧草混播条件下,草甸土壤有机碳含量与全氮及不同形态氮素含量呈显著正相关（P<0.05）;草甸土壤养分含量发生显著变化（P<0.05）,EM（垂穗披碱草+呼伦贝尔苜蓿）混播的土壤养分状况最佳;草甸地上、地下生物量显著增加（P<0.05）,EM混播的效果最为显著（P<0.05）。综上,在重度退化高寒草甸恢复过程中,如采取人工草地建植手段,建议选择EM混播。     

外源氮素添加对长江源区高寒沼泽草甸土壤养分及植物群落生物量的影响

为探讨氮沉降对高寒沼泽草甸土壤养分及其群落生物量的影响,本研究对风火山地区3种氮添加处理下（0,5和10 g N·m^-2·a^-1）土壤养分及植物群落生物量展开研究。结果显示：外源氮素添加使得沼泽草甸土壤趋向酸化、土壤有机碳及全氮含量发生改变,显著影响了植物对土壤养分的吸收利用,除繁殖期土壤有效氮显著增加外,其他时期显著降低;外源氮素添加使得群落地上生物量增加,总生物量与地下生物量除返青期显著增加外,其他时期明显减少;整个生长季地下生物量的分配比例随施氮的增加而下降;土壤有效氮含量与植物群落生物量及其分配均显著相关（P<0.01）。综上所述,长江源区高寒沼泽草甸土壤有效氮和植物群落生物量对土壤氮素状况的变化反应敏感,在有效养分匮乏的高寒沼泽草甸添加氮素能够促进植物地上部分的增长,从而改变其自身光合产物的分配模式。     

补播对高寒草甸生物量和养分的影响

本试验以河南县高寒草甸为研究对象,通过对高寒草甸进行长期的补播改良,系统的研究不同补播年限对高寒草甸地上生物量、植物养分与土壤养分特征的影响。结果表明:高寒草甸补播禾本科植物可有效增加草地生产力,提高植物全氮的含量,促进土壤全素及速效养分的积累。同时也表明土壤水分为本区域限制植物生长的主导因素,且地上生物量与土壤水分呈显著线性关系,土壤全氮、全磷含量次之。通过运用主成分分析,结合主成分得分结果表明补播第2年的综合效果最佳。本结论可为高寒草甸退化草地科学改良及草地合理利用提供数据参考。     

氮素添加下短期内高寒草甸生物量与养分间的关系

以玉树藏族自治州称多县高寒草甸为研究对象,采用随机区组试验设计,设置4个氮素添加水平,分别为不添加(N0)、15 g N/m²(N1)、30 g N/m²(N2)、45 g N/m²(N3)。通过测定植物生物量、植物及土壤养分等指标,探究生物量和化学计量特征对氮素添加的响应。结果表明：氮素添加后生物量与养分化学计量间存在显著相关性,其中氮素添加后植物地上部生物量与植物地上部氮含量呈极显著正相关(P<0.01),与植物地上部氮磷比呈显著正相关(P<0.05),与植物地上部碳氮比呈极显著负相关(P<0.01);植物总生物量与植物地上部碳氮比呈极显著正相关(P<0.01),与植物地上部氮含量呈极显著负相关(P<0.01),与植物地上部氮磷比呈显著负相关(P<0.05);而根系生物量与植物养分及土壤养分间无显著相关性。在氮素添加下植物生物量主要受植物地上部氮含量、氮磷比和碳氮比等影响。综上所述,施氮能通过改变土壤和植物养分含量以及化学计量特征进而影响植物生物量。     

不同退化程度高寒草甸草地生物量及土壤养分差异

对三江源区不同退化程度高寒草甸草地植物群落、生物量及土壤养分差异进行了研究,结果表明:随着退化程度的加重,高寒草甸草地的群落组成发生了很大的变化,以莎草科植物为主的植物群落向阔叶型杂类草群落演替;物种多样性、均匀度指数均有下降趋势;地上、地下生物量,土壤养分均呈现明显下降趋势.     

不同施肥时间及施氮水平对高寒草甸生物量和土壤养分的影响

采用随机区组设计,探讨了不同施肥时期及氮肥用量对三江源区高寒草甸初级生产力、植物养分及土壤养分的影响。结果表明:在施肥时间为7月10日,施肥量为150 kg·hm^-2时,地上生物量为最大值,较对照增加了2.06倍(P <0.05)。而植物氮素含量在施肥时间为7月10日,尿素用量为300 kg·hm^-2时达到最大值,较对照增加了31.18%(P <0.05)。相关性分析表明,地上生物量与植物全氮成显著正相关,施氮量与植物全氮成线性相关。施肥时间为7月10日左右时,尿素施用水平为150~300 kg·hm^-2,该类型高寒草甸初级生产力和土壤全氮都达到最大值,可作为优先氮素添加量来推荐。     

黄河源区高寒草甸不同植被生物量及土壤养分状况研究

为了给黄河源区原生草地植被的科学管理及退化草地的治理提供理论依据,对青海省玛沁县藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸,山生柳(Salix oritrepha)灌丛草甸及小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸物种多样性、生物量及土壤养分状况进行比较研究。结果表明:不同植被类型植物群落多样性指数、物种丰富度指数、均匀度指数、生态优势度指数均为山生柳灌丛草甸>小嵩草草甸>藏嵩草沼泽化草甸。各群落生物量差异明显,地上、地下总生物量均为藏嵩草沼泽化草甸>山生柳灌丛草甸>小嵩草草甸(P<0.05)。藏嵩草沼泽化草甸土壤养分含量最高。小嵩草草甸和山生柳灌丛草甸各土壤层养分含量随土壤深度的增加呈下降趋势,pH值呈上升趋势,而藏嵩草沼泽化草甸却表现出相反的趋势,即随土壤深度的增加各层养分含量呈上升趋势,pH值呈下降趋势。     

不同氮肥及施氮水平对称多县高寒草甸生物量和养分的影响

为提高称多县高寒草甸草场牧草产量、完善牧草营养施肥技术,采用随机区组试验,以硫酸铵、硝酸钙和尿素为试验材料,探讨不同形态氮肥及施肥水平对称多县高寒草甸地上植物量、植物养分及土壤养分的影响。结果表明:硫酸铵处理的高寒草甸地上植物量、植物全氮、土壤全氮、土壤铵态氮均显著高于尿素处理和对照(P<0.05);当硫酸铵施用量为200 kg·hm^-2时,地上植物量、植物全氮、土壤全氮均为最大值。相关性研究表明硫酸铵与植物全氮、土壤铵态氮和地上植物量成显著正相关。主成分分析表明,硫酸铵和土壤铵态氮为第一主成分。因此确定施用硫酸铵后称多县高寒草甸增产效果最明显,尿素增产效果次之,硝酸钙效果非佳。施肥量以200 kg·hm^-2为最适施肥量。     

不同休牧模式对高寒草甸草原土壤特征及地下生物量的影响

以土壤特征及地下生物量为主要指标研究了东祁连山高寒草甸草原对全生长季休牧、传统夏季休牧和禁牧的响应,以期为该区草地恢复、保护和管理提供支撑.结果表明:与传统夏季休牧相比,禁牧和全生长季休牧改良了高寒草甸草原0~20 cm土壤物理结构,降低了土壤的紧实度,但对深层土壤影响较小;禁牧和全生长季休牧不同程度地改善了高寒草甸草原土壤的持水能力;禁牧显著增加了0~30 cm土壤有机碳含量,全生长季休牧增加了高寒草甸草原表层土壤有机碳含量;禁牧极显著增加了0~10 cm土层根系生物量,而传统夏季休牧草地10~20 cm土层的根系生物量显著高于禁牧与全生长季休牧.说明短期禁牧和全生长季休牧是提升青藏高原高寒草甸草原生产力与生态恢复的重要措施之一.     

不同海拔梯度高寒草甸生物量变化

采用样方法分析了3 881 m、4 063 m、4 160 m、4 355 m、4 379 m和4 450 m 6个海拔梯度高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸形态指标和生物量变化.结果 表明:海拔高度为3 881 m时,株高达到最大值,为15.33 cm;海拔高度为4160m时,物种数则为最大值(11种)...     

划破草皮对不同地形高寒草甸草原土壤特征及地下生物量的影响

在青藏高原东缘东祁连山高寒草甸草原开展平地划破草皮和缓坡地划破草皮试验,研究了划破改良措施对土壤特征及地下生物量的影响。结果表明,划破干扰对土壤含水量和土壤紧实度的影响主要体现在7-8月,在此期间划破干扰对平地的改良效果均显著优于缓坡地;划破初期,划破干扰减小了平地与缓坡地划破沟内表层地下生物量,但经过4个月的生长季,划破改良显著增加了平地表层土壤地下生物量,而缓坡地表层土壤地下生物量反而较其对照区有所减小;划破处理可以有效增加平地各个土层有机碳含量,而对于缓坡地,反而降低了表层土壤有机碳含量。研究证实,平地划破草皮措施有利于生产力较低的高寒草甸草原禾草-嵩草草甸的综合改良,但划破草皮措施对以嵩草为优势种的缓坡地草甸草原需谨慎使用。     

添加氮肥对高寒草甸群落生物量的影响

以高寒嵩草(Kobresia)草甸为研究对象,分析了施用硝酸铵对高寒草甸群落生物量、植物养分及土壤养分的影响。结果表明,在施肥量为300 kg/hm~2时,群落植被鲜重和干重为710.40 g/m~2和329.07 g/m~2,均显著高于其他处理。在施肥量为150 kg/hm~2时,高寒草甸植物全氮达到最大值,为0.068 g/kg,此时土壤全氮、土壤全磷和土壤全钾都为最大值。     

氮磷钾肥对高寒草甸生物量及群落多样性指数的影响

采用正交试验设计,添加氮、磷、钾肥不同组合,测定了高寒草甸生物量和群落多样性指数,分析施肥对高寒草甸群落结构的影响。结果表明,在氮肥、磷肥和钾肥分别为220、220和110kg/hm~2时(N3P5K3),莎草科牧草鲜重为337.72g/m~2,较对照处理显著增加了3.17倍(P0.05)。施肥对莎草科牧草鲜重的影响要高于禾本科牧草和杂类草,施钾肥对莎草科牧草和杂类草生物量并无显著影响。氮肥对群落多样性指数H、E、P有显著影响,而磷钾肥则无显著影响。莎草科牧草鲜重与多样性指数呈显著负相关(P0.05),氮肥、磷肥对莎草科牧草鲜重有显著正相关(P0.05)。研究表明,氮磷钾肥在提高高寒草甸群落生物量的同时,也降低群落多样性指数。     

微生物菌肥对高寒草甸土壤养分的影响

采用纤维素分解菌肥、联合固氮菌肥、EM混合菌肥3种微生物菌肥配以水分添加和划破草皮等方法对退化高寒小嵩草草甸进行土壤养分改良,以土壤中速效养分含量及pH变化评价改良状况。结果表明,退化高寒小嵩草草甸土壤中添加微生物菌肥+划破草皮处理与对照相比,没有明显改变0~20cm土层速效磷含量、速效钾含量和pH剖面分布特征;不同微生物菌肥+划破草皮处理明显改变土壤中速效氮含量的分布特征,其中,EM处理明显提高土壤表层硝态氮含量,CD处理明显提高土壤中表层氨态氮含量,CD和EM处理可以显著提高土壤表层速效氮(硝态氮+氨态氮)含量,但单纯划破草皮G处理只能改变不同形式的速效氮在土壤垂直剖面中的分布格局,没有明显提高土壤中速效养分含量。因此,采用EM和CD处理均可以改善土壤中速效氮缺乏的现状,但作用微弱,可能同选用的微生物菌肥在青藏高原高寒恶劣气候条件下活性变弱有关。筛选或分离适应高寒草甸生态系统生存的微生物菌肥再配以适宜的施用方法可改善退化草地土壤养分状况。     

不同高原鼠兔洞口密度对高寒草甸群落生物量的影响

采用堵洞法分析了不同鼠洞密度下,高寒草甸样地形态特征和生物量的变化,研究结果表明,随着鼠洞密度增加,高寒草甸牧草高度、生草层厚度及植被盖度都呈降低的趋势,而裸地面积则呈增加的趋势,牧草鲜重、干重及优良牧草鲜重和干重都呈显著降低的趋势,鼠洞密度与生物量呈负相关关系。这些结果反映出鼠洞密度对高寒草甸群落结构稳定的影响较大。     

外源氮素添加对高寒草甸植物-土壤养分月际变化的影响

为了探究氮素添加下植物及土壤养分随月际变化的关系。本研究以玉树州称多县高寒草甸为研究对象,设置0(N0),15 g·Nm^-2(N1),30 g·Nm^-2(N2),45 g·N m^-2(N3),60 g·Nm^-2(N4)5个氮素添加水平,测定土壤及植物中铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全氮、全钾、全磷等指标。结果表明：在氮素添加下随月际变化植物地上部分全钾含量、根系全磷、土壤有机碳含量呈增加的趋势;根系硝态氮、速效氮含量,土壤速效氮含量呈先增加后降低的趋势;根系全氮含量,土壤铵态氮、全氮含量呈先降低后增加的趋势;植物地上部分速效氮和全氮含量、根系铵态氮和有机碳含量呈降低的趋势。植物与土壤养分间存在显著正相关及负相关性(P<0.05),但随月际变化规律并不一致。以上结果说明氮素添加下植物养分利用策略及土壤养分供给能力会受到月际变化的影响,且在不同月份变化下植物及土壤养分间的关联性是不同的。     

不同补播年限对河南县高寒草甸土壤养分的影响研究

本试验以河南县高寒草甸草地类型为研究对象,比较分析了补播改良后1~3年的土壤养分的变化情况。结果表明:补播改良可明显促进高寒草甸土壤全N、P、K及速效N、K含量的积累,同时也可有效提高土壤有机质含量和土壤保水能力,特别是在补播2年后土壤的全素含量积累土壤有机质含量和土壤水分的增加最为显著,本试验结论可为高寒草甸的草地改良提供理论依据。     

降水对高寒草甸草原植被盖度及地上生物量的影响

降水量决定了植被生长的水分条件,是决定植被生产力的有效指标。本研究以甘肃省天祝藏族自治县高寒草甸草原为研究对象,研究多年采集的地上生物量数据与年度降水量,分析降水量对草原地上生物量的影响。研究表明:在高寒草甸生态系统中,春季降水是植物生长的重要影响因子,而夏季降水也是一个关键因素,一定幅度的增加或减少不会影响群落地上生物量积累;而降水量过大,由于气温较低,植被光热需求不能保障,群落地上生物量积累则会减少。通过分析,1～4月份降雨量60～70 mm之间,5～8月份降雨量在200～270 mm之间,高寒草甸草原牧草长势最佳,产草量较高。可以据此在未来气候变化背景下,通过预测年度降水量来预测年度草原生产力,为天然草原核定载畜量提供科学依据。