退化草原糙隐子草根系特征及地上高度对水分梯度的响应

选取内蒙古锡林郭勒盟典型草原重度退化草地和轻度退化草地,进行水分梯度控制试验(150mm、300mm、450mm、600mm),模拟生长季降雨量由干旱年到湿润年的变化情况,研究在不同退化程度的草地中糙隐子草根系特征对水分梯度的响应。结果表明:在轻度退化草地中,糙隐子草根系深度、长度、面积和体积均随模拟降雨量的增加而显著减少,根系变短变细;在重度退化草地中,糙隐子草地上高度随着模拟降雨量的增加而显著增加。两个样地比较,在300mm水分处理下根系各项指标均在轻度退化样地中显著高于重度退化样地,其他水分处理下在不同退化样地中均没有达到显著差异。由此说明,在正常年份生长季降雨量(300mm)时,轻度退化草地中糙隐子草根系通过伸长生长和增粗生长扩大其在土壤中的空间分布。     

羊草叶片SPAD值对水分梯度和氮素添加梯度的响应

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原群落,分别设置了一个氮素梯度添加试验和一个水分梯度控制试验,用SPAD-502叶绿素测定仪测定优势种羊草叶片叶绿素含量,从而研究不同退化程度的草原中羊草叶片叶绿素含量对水分和氮素添加的响应。结果表明:在重度退化草原羊草叶片叶绿素含量对氮素添加梯度的响应不明显,但与水分梯度显著相关;在轻度退化草原与氮素添加梯度显著相关,但对水分梯度响应不显著。由此推断,轻度退化草原,氮素是主要的影响因子;重度退化草原,水分是主要限制因子。     

白羊草根系形态特征对土壤水分阶段变化的响应

根系形态特征是评价植物适应胁迫环境的重要指标。以黄土丘陵半干旱区天然草地群落优势种白羊草为材料,研究了其根系生长和形态特征与水分供应条件的关系。采用盆栽控制试验,设置3个水分处理:高水(HW,80%田间持水量)、中水(MW,60%田间持水量)和低水(LW,40%田间持水量),分别在拔节期、开花期、结实期改善水分供应水平,在生育期末测定了白羊草根系生物量和各项形态指标。结果表明:白羊草根系生长与水分供应条件密切相关,持续高水处理有利于白羊草根系生长,其根系生物量、总根长和根表面积均显著提高(P<0.05);水分胁迫抑制了白羊草根系生长,但对白羊草根系平均直径影响不显著;根系生物量、总根长和根表面积间存在显著的正相关关系(P<0.01);不同生育期阶段胁迫后复水,白羊草根系表现出较强的可塑性,在拔节期复水且高的复水幅度能够显著提高白羊草根系生物量、总根长和根表面积(P<0.05)。这些说明白羊草根系对干旱胁迫有较强的耐受能力,其对阶段干旱胁迫后复水的响应与生育期及复水前干旱胁迫程度密切相关。     

草原退化对典型草原羊草菌根共生的影响

为探讨草原退化对典型草原羊草菌根共生的影响,对锡林浩特市及其周边的羊草(Leymus chinensis)典型草原进行了不同退化梯度羊草丛枝菌根侵染率和根围土壤丛枝菌根真菌孢子密度的比较.结果表明,中度退化和重度退化样地羊草丛枝菌根侵染率和根围土壤丛枝菌根真菌孢子密度显著低于未退化和轻度退化样地(P<0.05),说明中度-重度退化显著降低典型草原羊草的菌根共生.     

退化羊草草原改良研究进展

分析了羊草(Leymus chinensis)草原退化的原因,概述了常用的农艺、化学和生物措施,如浅耕翻、松土、火烧、施肥、灌溉,补播、施枯草或秸秆、石膏改良技术等,在此基础上,论述了不同技术的优缺点、适用范围与改良机制。通过改良,土壤的物理化学性状明显改善,羊草根茎得到充分发展、占据了较大的生态位且竞争能力进一步加强,同时地上植被的恢复速度显著加快,地上和地下产生了积极的正向耦合效应。最后提出了重度、中度和轻度退化羊草草原的3种综合治理模式。     

退化羊草草原围栏封育多样性动态研究

在内蒙古锡林郭勒盟中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站对退化羊草草原围栏封育后的多样性动态进行了研究.样地于1983年围栏封育自然恢复,用封前植被为羊草草原的退化变体,即以冷蒿为建群种的含小叶锦鸡儿斑块的冷蒿+丛生小禾草、羊草群落.对25年恢复过程的群落多样性进行研究的结果表明:退化草原围栏封育自然恢复过程中,密度多度和生物量多度分布基本符合正态分布;植物群落的多样性指数和均匀性指数总体上保持稳定;羊草、冰草、冷蒿的生物量和密度的变化与多样性指数有显著负相关关系,星毛委陵菜的生物量和密度变化与多样性指数有显著的正相关关系.     

退化羊草草原改良研究进展与综合评价

笔者对国内外实施的退化羊草改良措施切根、浅耕翻、深松、松土、施肥、补播等技术进行系统整理,分析综合各项研究的结果,剖析各项改良措施的优缺点,根据退化程度、土壤理化状况等因素对退化羊草草原改良恢复提供技术支撑。     

羊草草原不同退化程度植物群落内地上部分变化对群落根系的影响

应用逐步聚类分析(FASTCLUS)方法,对内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗达里诺尔自然保护区境内的羊草Leymus chinensis草原进行定量划分.其结果为,从当地冬季打草场的围栏至居民点附近(由北到南)4 100 m的距离范围内,有3段处于不同退化程度的草地植物群落,其距离范围分别为:0～1 700 m,1 700～2 700 m,2 700～4 100 m.在此基础上,探讨了不同退化程度草地植物群落内地上生物量的变化,这种变化与地下生物量的关系及其对群落根系的影响.结果表明,地下生物量的变化并非随着人为干扰强度的加剧及地上生物量的减少而递减,而是表现为在适度放牧干扰的地段(0～1 700 m)出现最大生物量;且地下生物量在不同退化程度草地植物群落内的差异,主要是由聚集于表层土壤中的根量引起的.     

丛枝菌根对羊草的综合效应及其对退化羊草草原植被修复的研究展望

羊草(Leymus chinensis Tzvel.)草原是我国北方地区最好的天然草原类型。由于近年来的过度放牧、开垦破坏与干旱等原因,导致羊草草原退化面积逐年扩大,产草量和草群营养价值降低,经济和生态功能日趋削弱,羊草草原的修复需求是紧迫的。然而,由于气候干旱、土壤贫瘠,羊草草原的修复面临诸多难题。丛枝菌根真菌广泛存在于草原生态系统中,能与宿主植物形成共生体,对植物具有多种有益效应。本文从养分吸收、生长发育、抗逆性、根际土壤环境及种间关系这些方面介绍丛枝菌根真菌对羊草的综合效应,并对丛枝菌根修复退化羊草草原植被提出展望,旨在为开展退化羊草草原的菌根修复研究提供参考。     

羊草草原退化程度判定的植物群落学指标

研究对象为内蒙古赤峰市克什克腾旗达里诺尔自然保护区境内的羊草草原,以植物群落为特征,应用逐步聚类分析方法定量划分出了不同退化程度的草地,并且对区分不同退化程度的草地植被指标选择做了初步的尝试,为牧民合理利用当地家庭牧场提供决策依据。聚类结果为从对照区(冬季打草场)出发到居民点附近存在三段不同退化程度的草地,依次为0~1700m、1700~2700m和2700~4100m范围内的区域;通过测定生长盛期主要伴生植物种糙隐子草、星毛委陵菜及群落建群种羊草的地上现存量这3项敏感的植被指标,可以实现羊草草原退化程度的定量判定。     

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。     

羊草种群的水分利用动态

采用中子水分探测仪、光电叶面积仪和LI-1600型稳态气孔计对羊草草原的水分利用进行野外实验观测。结果表明,羊草种群蒸腾速率T(t)的季节变化主要取决于20-40cm土层贮水量(SW46),光合有效辐射(FAR)和大气日均温(AT)的影响,其中20-40cm土层贮水量对羊草蒸腾速率的季节变化影响最大。羊草蒸腾耗水量的季节动态归根结底受控于大气降水的时空分布,并在时间上滞后于大气降水一旬左右。羊草的水分利用率,主要受植物生长大周期的控制。生物量在前期积累较快,相应的水分利用率高,而后期增长缓慢,水分利用率低。     

羊草草原分布区的有毒植物

以大量的草地有毒植物研究文献为基础,综述了我国羊草草原区的有毒植物的种类、分布与毒物成分,分析了家畜采食有毒植物的原因,提出了防止家畜中毒的方法与策略,指出了草地有毒植物研究中存在的问题及今后研究方向。     

羊草草原豆科牧草生物固定量研究

采用样线和样方相结合的方法测定东北羊草草原豆科牧草的频度、密度和生物量,用微量凯氏定氮法测定豆科牧草和参照植物的氮浓度,用15N同位素稀释法测定豆科牧草的氮素固定比例,并结合生物量测定结果,计算豆科牧草的年际生物固氮量为1.5kgN/hm2.     

羊草草原豆科牧草生物固定量研究

采用样线和样方相结合的方法测定东北羊草草原豆科牧草的频度、密度和生物量,用微量凯氏定氮法测定豆科牧草和参照植物的氮浓度,用¹⁵N同位素稀释法测定豆科牧草的氮素固定比例,并结合生物量测定结果,计算豆科牧草的年际生物固氮量为1.5kgN/hm²。     

羊草草地生态系统干湿沉降氮输入量的动态变化

采用自制的雨量收集器及其他设施在松嫩平原的羊草草地收集了1～12月干湿混合沉降物,利用蒸馏法测定了沉降物中的铵态氮和硝态氮及全氮的含量。结合沉降物的体积计算其沉降量,无机氮的年际沉降量约为11.35kg N/hm     

羊草草原改良措施与效果

1980～1997年改良退化草原4349.2km²,主要改良措施:1浅耕翻改良,有效利用15年,年均增产90.5%。2松土改良,有效利用年限6～10年,平均增产70.35%。3施肥改良,其中施尿素187.5kg/hm²,产草量提高3.2倍,施厩肥30～37.5t/hm²,第二年增产53.5%。4引种国内外苜蓿品种25个,筛选出一批耐寒抗病品种,每年割两茬,干草产量4927.5kg/hm²,是对照的3倍。表现好的品种有黄花苜蓿、肇东苜蓿、公农1号苜蓿、公农2号苜蓿、草原2号苜蓿。5补播改良效果不佳。