VA菌根对白三叶吸收水分和养分的影响

采用土培试验,研究水分胁迫条件下,施磷肥接种VA菌根菌对白三叶的生长,养分吸收和水分利用的影响.结果表明,土壤干旱严重则抑制地上部和根系的生长,影响植株吸收养分,降低水分利用率.随着施磷量的提高,该状况则得以缓解.在水分胁迫和正常供水条件下,施磷量相同,接种菌根组的地上和根系生物量干重显著高于不接种组,干物质累积增加,减轻水分胁迫对植株生长的抑制程度,改善了植株体内磷素养分状况,提高了白三叶对土壤磷的有效利用及水分利用率.     

种植密度和施氮水平对燕麦生物量分配的影响

本研究基于在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站进行的盆栽试验,分析了不同种植密度和施氮水平对燕麦(Avena sativa)(巴燕3号)的生长特性、生物量积累及生物量分配格局的影响。结果表明,不同密度处理下,燕麦的植株高度、叶的长度、穗的长度、分蘖个数、繁殖生物量(穗)、茎叶生物量及地下生物量(根)等各性状参数均呈现极显著差异(P0.01);繁殖器官生物量分配比例随密度的增加呈上升趋势,根生物量分配随密度的增加逐渐减少;随种植密度增大,燕麦茎叶生物量分配呈现先减少后增加的趋势。氮素的施用有利于燕麦营养生长和繁殖生长生物量的积累。施氮肥对燕麦茎叶器官的生物量累积作用明显大于地下根器官。对照(F1)和低氮肥(0.6 g·盆-1,F2)大致相等,中氮肥(1 g·盆-1,F3)和高氮肥(2 g·盆-1,F4)大致相等,且前两者大于后两者,即在不施氮肥条件下,燕麦增加了对茎叶、根器官生物量的分配比例。在不同处理下,燕麦地下生物量分配、茎叶生物量分配及繁殖生物量分配三者间存在权衡。总体来看,不同处理下,燕麦选择最佳资源配置策略,即增大与获取限制资源相关器官的资源分配,而减少与获取非限制资源相关器官的资源分配,以适应生物环境(例如密度)和非生物环境(例如氮素添加)的变化。     

现蕾期磷添加对菊芋块茎产量及物质分配规律的影响

本试验以菊芋（Helianthus tuberosus L.）为研究对象，在其现蕾期进行不同梯度磷肥处理，测定其根系、茎杆、叶片、花和块茎生物产量，计算根冠比、茎叶比和各器官比重等相关指标，分析磷肥对菊芋生物量和物质分配的影响，为菊芋高产栽培提供依据。结果表明：随着磷肥施用量增加，菊芋地上生物量、地下生物量和总生物量均呈现先增加后降低的变化趋势，磷肥施用量为75 kg·hm^-2时，菊芋地上生物量、地下生物量和总生物量均达到最大值，分别为352.32 g·plant^-1，112.85 g·plant^-1和150.47 g·plant^-1；随着磷肥施用量增加，块茎生物量呈现先升高后降低的变化趋势，磷肥施用量为37.5 kg·hm^-2时达到最高（64.22 g·plant^-1）；随着磷肥施用量增加，茎叶比和根冠比均呈现先升高后降低再升高的变化趋势，施肥量为37.5 kg·hm^-2达到最高值；叶片比重和块茎比重均随着施肥量的增加呈现先升高后降低的变化趋势。综上所述，75 kg·hm^-2和37.5 kg·hm^-2是地上生物量和地下块茎获得高产的最佳磷肥施用量。     

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。     

荒漠草原沙漠化对土壤养分与植被根冠比的影响

以空间代替时间的方法,通过对宁夏中北部荒漠草原不同沙漠化阶段草地土壤养分与植被生产力的研究,探讨土壤养分和植被根冠比对草地沙漠化的响应特征,以期为干旱与半干旱地区荒漠草原的生态恢复与重建提供科学依据。结果表明:随着荒漠草原沙漠化程度的增加,植被地上、地下生物量呈现减小的趋势,但是轻度沙漠化阶段植被地上、地下生物量均大于潜在沙漠化阶段。植物根冠比随着草地沙漠化程度加剧而减小,而重度沙漠化阶段植物根冠比比中度沙漠化阶段增加了36%;随着草地沙漠化程度的加剧,土壤有机碳、全磷、全氮、速效钾和速效氮含量均呈降低趋势;在草地沙漠化过程中,土壤养分的积累减弱导致土壤肥力降低,草地生产力下降。     

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。     

氮磷肥配施对羊草干草产量、养分吸收及品质影响

以中科2号羊草(Leymus chinensis ‘Zhongke No.2’)为材料,系统分析了氮磷肥配施对干草产量、品质及养分吸收的影响.结果表明:增施氮肥羊草产草量显著增加(P<0.05),以120 kg·hm^-2 P₂O₅为肥底、施用120 kg·hm^-2 N时产草量最高,较对照增产1.5倍;氮、磷、钾吸收量随氮磷肥施用量的增加均呈现先增加后减少趋势,适当增施磷肥促进氮素的吸收,增施氮肥促进磷素的吸收,钾吸收量对氮肥响应显著;氮磷肥合理配施有效增加羊草粗蛋白含量,降低粗纤维和无氮浸出物含量,以120 kg·hm^-2 P₂O₅为肥底、施用90 kg·hm^-2 N时羊草品质最优,且经济效益较对照增收1.48倍,建议同类地区推广施用.     

水氮耦合对荒漠草原植物物种多样性及生物量的影响

为了研究大气氮沉降和降水变化对荒漠草原物种多样性及地上、地下生物量的影响,设置自然降雨(CK)、增雨30%(W)和减雨30%(R)3个水分处理及0(N0)、30(N30)、50(N50)和100 kg·(hm2·a)-1(N100)4个氮素(NH4NO3)水平(其中不包括大气氮沉降),进行水氮交互试验。结果表明,1)CK×N和R×N处理下荒漠草原物种多样性随着施氮量增加,整体呈现先上升后下降的趋势,N30水平达到最大,W×N处理下随着施氮量增加物种多样性显著降低(P0.05)。2)对比W×N0处理,CK×N0和R×N0处理地上生物量显著增加(P0.05)。水氮交互作用下,随着施氮量增加,CK×N和W×N处理有助于地上生物量显著增加(P0.05),R×N处理地上生物量有增加的趋势。水氮交互作用对一、二年生植物有显著影响(P0.05),地上生物量整体呈现(W×N)(CK×N)(R×N)。3)不同水氮交互作用下,地下生物量随土层增加逐渐减少,主要集中在0-30 cm土层,W×N处理可促进根系向深层土壤生长。在CK×N和R×N处理下,随着施氮量增加,荒漠草原物种地下生物量整体呈现先上升后下降的趋势,W×N处理随着施氮量增加地下总生物量显著增加(P0.05)。4)CK×N30和R×N30处理下,根冠比显著降低(P0.05)。以上结果说明,荒漠草原植物物种多样性及生物量与水分及养分有密切关系。     

养分添加和降水变化对荒漠草原植物群落物种多样性和生物量的影响

本研究旨在探讨荒漠草原植物群落物种多样性及生物量对养分添加和降水变化的适应策略,以期为退化荒漠草原的恢复和管理提供理论基础。本试验在宁夏荒漠草原开展了养分添加和降水变化野外控制试验,通过测定植物群落物种数及生物量,研究养分添加和降水变化对荒漠草原植物群落物种多样性和生物量的影响。结果表明：养分添加显著降低禾草丰富度（P<0.05）;减少50%降水显著降低Shannon-Wiener指数和物种总丰富度,增加50%降水显著增加物种总丰富度（20.5%～28.2%）（P<0.05）;养分添加和增加50%降水显著提高植物群落盖度和生物量（P<0.05）;减少50%降水条件下,养分添加处理与不添加处理相比植物群落地上生物量显著提高（54.3%～75.6%）（P<0.05）;植物群落地上生物量与Shannon-Wiener指数和物种总丰富度呈显著正相关（P<0.05）。研究表明：减少50%降水条件下,养分添加能够缓解水分对荒漠草原植物生长的限制,其中氮磷钾添加缓解效果优于氮添加。     

不同株高的柠条生物量分配格局及其估测模型构建

采用整株挖掘法测量小株（0< h≤ 50cm）、中株（50< h≤ 100cm）、大株（h>100cm）3个株高的柠条（Caragana korshinskii）地上与地下器官生物量,分析其地上与地下生物量分配格局,并利用易测指标对其地上、地下和全株生物量构建估测模型,旨在揭示不同株高柠条的生物量空间结构特征。结果表明：柠条地上各器官生物量所占比例为老龄枝 >叶 >新生枝,随着株丛高度的增加,老龄枝生物量所占比例呈升高趋势,而叶和新生枝生物量呈现降低趋势;柠条地下生物量随着土壤层次增加而呈降低趋势,3个株高柠条的地下生物量主要集中在0~30cm,其中0~5cm所占比例最高,且同一层不同株高的柠条地下生物量所占比例不同;柠条地上、地下生物量呈幂函数生长关系,地上生物量所占比例高于地下生物量,随株高增大老龄枝所占比例呈升高趋势,而叶、新生枝和地下生物量所占比例呈降低趋势。利用冠幅直径、高和冠幅体积构建的柠条地上、地下及全株生物量的模型较好,小珠和中株建立的估测模型为二次函数,大株建立的估测模型为幂函数,所筛选出来的3个株高最优生物量模型总相对误差（RS）范围为-3.9~-18.08,平均相对误差绝对值（RMA）范围为10.12~18.67,满足要求。     

青海湖北岸草甸草原牧草生物量季节动态研究

2007年5-9月在青海湖北岸的高寒草甸草原,定位研究天然草地地下、地上和总生物量的变化动态。结果表明：青海湖北岸高寒草甸草原天然牧草地上生物量有明显的季节变化,在生长季呈单峰曲线,生育初期地上生物量最小,8月中旬达到最大值,为223.0 g/m2;地下生物量空间分布为倒金字塔型,0～10 cm层地下生物量占地下生物总量的65%,0～10、10～20和20～40 cm层牧草地下生物量在5-9月均表现为“N” 型变化规律;地下生物量周转值为0.45;在生长期内地下生物量的积累远远大于地上生物量的积累,地下生物量峰值也比地上生物量峰值提前;群落根冠比先降后升,平均值为16.1。     

骆驼刺叶片和根系主要功能性状对水分胁迫的适应

植物通过改变地上和地下器官的功能性状和养分分配响应土壤水分变化。本研究以生长两年的骆驼刺(Alhagi sparsifolia)幼苗为研究对象,设置了4个水分梯度(W1：田间持水量的30%;W2：田间持水量的40%;W3：田间持水量的55%; CK：田间持水量的75%),并分析了骆驼刺叶和根的主要功能性状的变化特征。结果表明：水分的减少显著降低了骆驼刺的叶、茎、刺、地上、地下生物量(P < 0.05),而对根冠比的影响并不显著(P > 0.05)。骆驼刺幼苗主要通过减小叶面积、增大比叶面积、减小根体积、增加比根长的生长策略响应水分胁迫。初步说明,骆驼刺能利用自身性状间的协同或权衡作用形成不同的适应策略。在所有水分梯度下,骆驼刺将更多的养分分配在根系中,器官间养分含量呈根 > 叶 > 茎 > 刺的规律;地上与地下之间的养分比值和水分变化正相关。本研究为塔克拉玛干沙漠南缘地区荒漠植被生态恢复提供了理论依据。     

内蒙古贝加尔针茅草原3种主要植物凋落物分解特征

以内蒙古贝加尔针茅（Stipa baicalensis）草原3种主要植物贝加尔针茅、羊草（Leymus chinensis）和冷蒿（Artemisia frigida）为对象,采用分解袋法研究了3种不同植物器官（叶、茎、根）凋落物的分解速率和养分动态变化过程。结果表明：3种主要植物凋落物分解速率存在明显差异,贝加尔针茅叶凋落物分解快于根凋落物,羊草和冷蒿根凋落物分解快于叶和茎凋落物;3种主要植物凋落物分解季节动态呈单峰型曲线,在8月份时达最大值;羊草和冷蒿茎凋落物初始N含量与其分解速率成显著正相关,3种主要植物凋落物C含量和C/N与各器官凋落物分解速率成显著负相关。     

施肥对红三叶群落营养元素含量和积累量的影响

本文研究了施肥对红三叶群落地上部和地下部 1 0种营养元素的影响 ,结果如下 :( 1 )从含量看 ,施氮肥后 ,地上部B明显降低 ,地下部B明显升高 ;施磷肥后 ,地上部N、B显著下降 ,地下部K、P、N上升幅度较大。 ( 2 )就积累量而言 ,施氮肥后 ,地上部大多数元素增高 ,地下部多数元素降低或无变化 ;施磷肥后 ,无论地上部还是地下部 ,大多数元素均有所增高     

不同放牧率对草原植物与土壤C、N、P含量的影响

本文研究不同放牧率对草原植物土灌系统中C、N、P含量的影响。结果表明,对照区地上生物量和0～60m土层的总根量显著大于各放牧处理(P＜0.01),而放牧处理间差异不显著(P＞0.05)。对照区和1.33只羊/hm²处理植物的C含量显著大于4只羊/hm²和6.67只羊/hm²,而后两个处理的N、P含量较高。4只羊/hm²处理的C/N和C/P最小。6.67只羊/hm²处理已使根系和根系中的N素明显向表层聚集。对照区0～10cm土层土壤有机C含量显著大于各放牧处理,而各放牧处理间差异则不显著。土壤有机C,N含量与报系生物量成显著正相关。0～10cm土层中无机N在4只羊/hm²处理中最大。土壤微生物量C、P含量在6.67只羊/hm²处理中显著降低,其它处理间差异不显著。其中4只羊和6.67只羊/hm²处理的微生物N含量较高。     

水肥耦合对巨能草生长和光合色素的影响

采用盆栽控制实验的方式,利用控水、控肥的实验方法,设计了干旱(25% FC)、对照(75% FC)和水淹(100% FC)3个水分梯度以及低、中、高3个养分水平的完全随机组合实验,研究了不同水肥耦合条件对巨能草生长与光合色素的影响。结果表明,巨能草的地上生物量、地下生物量、生物总量和根冠比都受到了水肥交互作用的显著影响。在正常水分条件下,高肥处理下的分蘖数、株高、地下生物量、地上生物量和生物总量都是最大的,是9种水肥配比中巨能草生物量积累最佳的水肥配比。可见,良好的水肥条件是巨能草获得高产的前提。水淹和干旱都不利于植株的分蘖和高生长,但干旱条件下可通过施肥提高植株的分蘖能力。水淹环境下,不宜施用过多肥料,中等施肥量最有利于巨能草地下生物量的积累,其根冠比显著增大,有利于植物根系适应水淹条件下的缺氧环境。与水淹条件相比,干旱条件更不利于巨能草地上生物量的积累,为了适应干旱环境,巨能草会把更多的同化物质分配给地下部分,进而增大根冠比,从而表现出较高的生理可塑性以适应极端的干旱环境。有趣的是,水分胁迫下的光合色素含量显著高于正常水分,且随着施肥量的增加,光合色素的含量都有所增加,干旱处理下的增加尤为显著。由此可见,在水分胁迫环境下,巨能草会通过其各种形态和生理适应机制来适应环境,表现出一定的耐涝性和抗旱性,且施肥能够在一定程度上降低水分胁迫对植物生长的影响。     

封育对伊犁绢蒿种群营养元素分配格局及贮量的影响

以绢蒿(Seriphidium)荒漠草地上的伊犁绢蒿(S.transiliense)为研究对象,从不同构件的生物量、碳（C）与营养元素含量、贮量及分配格局入手,研究围栏封育对其资源分配格局和生态策略的影响。结果表明,在围栏封育3～4年时,伊犁绢蒿根中磷(P)含量和根颈、生殖枝中氮(N)含量以及根颈、营养枝中钙(Ca)含量均显著增加(P<0.05)。除Ca、镁(Mg)外,其他营养元素贮量在围栏封育后显著增加(P<0.05);随着退化梯度的减轻,生殖枝、营养枝生物量与C贮量均呈增加趋势,围栏封育使其进一步增加。围栏封育后,生殖枝的N、钾(K)分配比例与营养枝Ca、Mg、C的分配比例均增加,根颈的N/C增加,生殖枝的N/C则显著增加(P<0.05)。上述结果表明,围栏封育后绢蒿荒漠草地土壤供给营养元素的能力增加,伊犁绢蒿在营养生长和生殖生长上的资源投入增加,有利于伊犁绢蒿种群的生态恢复。