不同混播方式下燕麦+箭筈豌豆混播草地的生产性能及土壤养分特征

为阐明混播方式对燕麦(Avena sativa)+箭筈豌豆(Vicia sativa)型豆禾混播草地混播优势的影响,在新疆昭苏盆地采用同行混播、异行混播与不同豆禾比的播种方式建植混播草地,利用牧草产量、营养物质产量和籽粒产量等指标分析混播方式对生产性能优势的影响,以不同混播方式下土壤养分变化与生产性能的内在联系为依据,探讨生产性能优势获得的途径。结果表明,1)燕麦与箭筈豌豆混播可获得混播优势,其中同行混播+豆禾比50∶50、异行混播+豆禾比50∶50和同行混播+豆禾比75∶25组合牧草产量和种子产量优势明显,生产性能较高。2)混播方式对土壤有机质和土壤全量养分影响较小,单播燕麦具有较高的土壤浅层速效磷含量,箭筈豌豆的生物固氮作用可增加土壤氮素养分的供应,而同行混播方式则有利于土壤碱解氮的积累。3)以混播群体结构作为控制因素时,牧草和粗蛋白产量依赖土壤氮素养分,与土壤速效磷含量呈负相关关系;以混播比例作为控制因素时,高箭筈豌豆混播比例下(80%和100%),土壤氮素养分可负向影响牧草和粗蛋白产量、牧草产量优势,否则则为正向影响,土壤速效磷含量负向影响牧草和粗蛋白产量、产量优势,正向影响种子产量优势,与混播比例无关联。因此,在冷凉牧区进行燕麦+箭筈豌豆型混播草地建植时,采取同行混播+豆禾比75∶25的混播组合既能提高土壤肥力,还能收获牧草产量和品质较优的草产品。     

箭筈豌豆种植密度对土壤微生物养分代谢的影响

箭筈豌豆是一种优良的绿肥作物,具有固氮、改善土壤结构等功能,在农业生产中使用十分普遍,但目前关于种植箭筈豌豆对土壤微生物养分代谢特征影响的研究还鲜有报道.本研究基于盆栽试验,设置了不同种植密度的箭筈豌豆处理,包括低密度组(19株·盆-1)与高密度组(40株·盆-1),同时设置空白土壤作为对照,研究上述处理对土壤养分和微生物特性的影响.结果显示:1)高密度组箭筈豌豆生物量和养分积累量均高于低密度组,从土壤获得的有效养分增加,植物生长受P的限制性增强;2)种植箭筈豌豆高密度组处理显著降低了土壤可溶性无机磷含量,尽管对可溶性有机碳和总氮的影响不显著,但可溶性总氮较对照明显有降低的趋势,最终对土壤可溶性养分计量比RC:N、RC:P、RN:P的影响不显著;3)种植箭筈豌豆增加了SMBC、SMBN含量和SMBC:SMBP、SMBN:SMBP,降低了SMBP含量和SMBC:SMBN,表明微生物生长对N的需求量增加;4)种植箭筈豌豆降低了土壤BG(C-获取酶)酶活性而增加了(NAG+LAP)(N-获取酶)和AP(P-获取酶)酶活性,降低了BG:(NAG+LAP)、BG:AP和(NAG+LAP):AP,表明土壤微生物通过增加N和P获取的酶活性以增加对短缺养分的获取.因此,种植不同密度的箭筈豌豆在改变土壤养分特征的同时,还改变了土壤微生物养分代谢特征,微生物通过调整体内养分含量及胞外酶的分泌量及计量比以适应新的资源供应特征.     

放牧强度对高寒草地土壤微生物胞外酶化学计量的影响

土壤微生物是土壤养分释放或固持的重要调节者。本实验以青藏高原高寒草原为研究对象，以藏羊放牧强度控制实验为平台(对照(CK,0),轻度放牧(LG,2 sheep·hm^-2),中度放牧(MG,4 sheep·hm^-2),重度放牧(HG,6 sheep·hm^-2)),开展不同放牧强度下高寒草地土壤和微生物养分变化特征及其对土壤微生物养分代谢的影响研究。结果显示：总体上，土壤碳氮磷含量在放牧干扰下呈减少趋势，而微生物碳氮磷含量及其化学计量的变化幅度较小；重牧的碳获取酶(β-葡萄糖苷酶)活性及化学计量显著高于其余处理。此外，中牧和重牧的C∶P不平衡和N∶P不平衡高于CK,而C∶N不平衡低于CK,这表示在中度或重度放牧下高寒草地主要受到碳、磷的限制。当面对自身与资源之间的养分不匹配时，高寒草地土壤微生物主要通过增加碳获取酶的分泌，来缓解在重牧下的养分限制。     

混播比例对燕麦与箭筈豌豆生产性能的影响

为筛选适宜禾豆混播比例建立优质人工草地,提高草产品的生物产量与质量,本试验设置5种混播比例开展田间试验,燕麦与箭筈豌豆分别按照1∶0、3∶1、1∶1、1∶3和0∶1混合播种。测定分析了燕麦在开花期、乳熟期和乳熟后期3个生长阶段每个混播比例的干草产量、营养品质、相对密度、土地当量比和种子产量等指标。结果表明,混播比例为1∶1时,箭筈豌豆的株高较高;在燕麦开花期和乳熟期,混播比例为1∶1的干草产量最高;在燕麦乳熟期,燕麦和箭筈豌豆的相对密度都达到最高;随着箭筈豌豆混播比例的增加,干草粗蛋白含量、酸性洗涤纤维含量、相对饲喂价值逐渐增加,粗脂肪含量、中性洗涤纤维含量逐渐降低;在燕麦开花期和乳熟期,混播比例为1∶1的干草粗蛋白产量均最高;随着箭筈豌豆混播比例的提高,土地当量比逐渐增加,总种子产量逐渐降低。综上所述,相比燕麦单播,与箭筈豌豆混播的干草产量和品质上都体现了较大的优势,提高了土地利用效率,1∶1可作为推荐混播比例建植燕麦与箭筈豌豆混播草地。     

不同混播比例对燕麦和箭筈豌豆混播草地植物生长特征的影响

本试验以不同混播比例燕麦（Avena sativa）和箭筈豌豆（Vicia sativa）混播草地为研究对象,通过对混播草地植物生物量、形态特征及种间关系的测定分析,探讨不同禾豆混播比例对植物生长特性的影响。结果表明：在燕麦开花期（8月17日）,混播系统相对产量总和显著小于1.0（P<0.05）,两种植物表现出明显的种间竞争关系。不同混播处理草地生物量因生育期而异,在燕麦乳熟期（9月6日）,燕麦和箭筈豌豆以2：1混播干物质产量最高（1 576.7 g·m^-2）,除与燕麦和箭筈豌豆以1：2混播处理差异不显著外,与其他各处理差异均显著（P<0.05）;在燕麦成熟期（9月29日）,燕麦单播处理干物质产量（1 766.7 g·m^-2）最高。在燕麦蜡熟期（9月29日）,混播较燕麦单播处理燕麦株高提高了12.7%~28.3%、分蘖数增加了1~2个;与之相反,混播使箭筈豌豆株高降低、分枝数减少。鉴于研究区人工草地多用于制备青干草的利用方式,饲草应兼具产量和品质的优势,我们推荐燕麦与箭筈豌豆以2：1的混作方式进行种植,并于燕麦乳熟期进行收获。     

不同材质可降解无纺布覆盖种植对高寒人工草地土壤碳氮磷化学计量特征的影响

为研究不同材质无纺布覆盖对高寒人工草地土壤碳氮磷化学计量特征的影响，选择5种常用生态修复草种，比较了5种可降解无纺布材料覆盖对其种植后土壤碳氮磷含量的影响。结果表明：白色厚羊毛纤维无纺布覆盖显著增加了星星草0~20 cm土层13.21%的土壤总氮和15.32%的有机碳含量；白色薄羊毛纤维无纺布显著增加了其0~20 cm土层15.25%的总氮含量以及10~20 cm土层6.78%的总磷含量；秸秆纤维无纺布显著增加了青海中华羊茅0~20 cm土层17.28%的有机碳、29.91%的总氮和11.47%的总磷含量。相关性分析表明，土壤有机碳、总氮、总磷与土壤平均温度和最低温度显著负相关，与土壤含水量显著正相关（P<0.05）。因此，无纺布覆盖主要通过影响土壤最低温度和含水量间接影响人工草地牧草的生长发育和对养分的吸收利用。     

多梯度氮磷添加对高寒草甸植物群落生物量与氮磷含量的影响

为研究不同梯度氮、磷单独及混合添加对高寒草甸植物群落生物量、植物养分含量及化学计量比的影响,本实验分析了青海省门源县典型高寒草甸植物群落地上总生物量,功能群水平地上生物量,植物全氮、全磷含量及氮磷比对多梯度氮、磷添加的响应情况。结果表明：氮、磷添加均对群落地上生物量影响极显著(P<0.001);氮添加对禾草类和豆科生物量影响极显著(P<0.001);磷添加对禾草类和莎草类生物量影响极显著(P<0.001);氮磷交互作用对豆科和莎草类生物量影响显著(P<0.05)。群落水平上,氮添加显著提高了植物全氮含量,对植物氮磷比(N∶P)有正效应,磷添加显著提高了植物全磷含量,对植物N∶P有负效应,植物全磷对N∶P的负效应大于全氮对N∶P的正效应。本研究表明氮、磷添加可能会使高寒草甸植物群落组成和植物养分含量发生改变,植物群落逐渐向禾草类发展;此外,高寒草甸植物生长趋向于受氮磷共同限制。     

天然草地土壤化学性质对氮磷添加响应的Meta分析

搜集2000～2020年国内外有关氮磷添加对天然草地土壤化学性质影响的73篇文献资料的1 960组数据,采用整合分析(Meta-analysis)方法分析了天然草地土壤化学性质对氮磷添加的响应,以及氮添加、磷添加和氮磷添加下天然草地土壤化学性质效应值与环境因子之间的相关关系.结果表明:在氮、磷和氮磷同时添加的条件下,土...     

不同混播比例对箭筈豌豆+燕麦混播草地土壤氮素替代潜力的影响

为评估不同混播比例下箭筈豌豆(Vicia sativa)对燕麦(Avena sativa)草地氮素替代潜力的影响,分别以9种豆禾混播比例和5种施氮水平为试验因素进行单因素随机区组盆栽和田间试验,探究豆禾混播系统的固氮和转氮能力,估测不同混播比例下箭筈豌豆对燕麦草地产量的氮肥替代效果。结果表明：1)箭筈豌豆的转氮率(PNt)和转氮量(WNt)均随豆/禾的增加呈先下降后上升再下降趋势。2)箭筈豌豆固氮酶活性与固氮量、转氮量、转氮率皆呈显著正相关关系,与丛枝菌根真菌(AMF)侵染强度呈显著正相关关系。3)盆栽试验混播箭筈豌豆可代替其70%以上的氮肥施入量,而小区试验混播12.5%～50%的箭筈豌豆可代替60%以上的氮肥施入量。4)箭筈豌豆与燕麦混播比例为12.5:87.5、25:75、50:50时的氮代替潜力显著高于混播比例为62.5:37.5、75:25和87.5:12.5。综合分析表明,12.5:87.5为豆禾混作系统的最优混播比例,可使氮素替代潜力最大化;各混播比例下豆禾混播生物固氮可代替40.17%～104.86%的施氮肥量,具有较高氮替代潜力,可实现豆禾混作草地的减氮增效。     

高寒地区燕麦与箭筈豌豆混播增产效应的研究

在甘肃省天祝县高寒地区对一年生牧草燕麦和箭筈豌豆混播增产效应进行了研究.结果表明,混播群落中燕麦与箭管豌豆通过对光能、养分、水分等资源的相互协同利用,提高了资源利用效率,群落草层高度和单位面积干物质产量增加.其中,以燕麦76kg/hm2 箭管豌豆42kg/hm2播草地的种间协同效应最佳,干物质产量为5900kg/hm2,比燕麦和箭筈豌豆单播分别增产15.7%和68.6%.     

氮添加对退化高寒草地土壤微生物量碳氮的影响

若尔盖高寒草地生态系统脆弱,对环境因子的改变响应敏感。本试验以若尔盖高寒退化草地为研究对象,在2015-2016年每年返青期,以尿素作为氮源在野外开展控制试验,4个氮处理分别为CK(0g·m^-2·a^-1)、N5(5g·m^-2·a^-1)、N10(10g·m^-2·a^-1)、N20(20g·m^-2·a^-1),分析了氮添加下4个不同退化程度的高寒草地土壤微生物量碳氮以及土壤理化性质的变化规律,探讨若尔盖高寒草地对氮添加的响应机制,旨在为脆弱生境草地的治理与恢复提供参考。结果表明,不同退化草地的土壤微生物量碳氮对氮添加的敏感性随退化程度加剧而逐渐降低。氮浓度20g·m^-2·a^-1处理下土壤微生物量碳氮含量变化趋势发生显著变化:轻度退化草地>未退化草地>中度草地>重度退化草地。相关分析表明,土壤微生物量碳氮与速效磷、硝态氮、全氮、全磷、有机碳具有显著正相关,可在一定程度上表征土壤养分状况。氮添加下,土壤微生物量碳氮与土壤理化性质的相关关系发生变化,尤其在N20处理下土壤微生物量碳、氮与其他理化因子间无显著相关关系,需要进一步从土壤微生物对土壤养分的吸收利用方面解释其原因。氮浓度变化显著改变土壤微生物C/N:CK重度退化草地的土壤微生物量碳氮比显著高于其他3个退化样地。N5和N10条件下不同退化草地土壤微生物C/N无显著差异,而N20处理下未退化草地土壤微生物C/N与CK比显著提高33.7%,而重度退化草地与CK比下降了62.5%,说明氮添加在一定程度上对土壤微生物的组成和群落结构产生了影响。     

青藏高原高寒草地土壤微生物量碳氮含量特征及其控制要素

青藏高原是我国重要的生态安全屏障,探究地下微生物驱动土壤生化过程,生物量碳氮含量特征及其控制要素,对高寒生态系统功能维持具有重要意义。本研究通过对青藏高原高寒草甸和高寒草原两种草地类型样带调查和研究,探讨了不同高寒草地生态系统类型土壤微生物量碳（MBC）和土壤微生物量氮（MBN）含量特征及其与气候、植物群落和土壤理化性质的关系。结果表明,高寒草甸比高寒草原具有更高的土壤MBC和MBN含量;生长季降水量（GSP）与两种草地类型的MBC和MBN含量呈显著正相关（P<0.01）;而生长季均温（GST）仅与高寒草原MBN含量呈显著负相关（P<0.01）。结构方程模型显示,在生长季降水量的影响下,土壤全氮是影响高寒草甸土壤MBC和MBN的主导因子,土壤有机碳是影响高寒草原MBC和MBN的主导因子。研究结果可为高寒草地生态系统可持续管理提供理论参考。     

氮素添加对贝加尔针茅草原土壤团聚体碳、氮和磷生态化学计量学特征的影响

大气氮沉降增加作为全球气候变化的重要现象, 其对草原生态系统的影响成为生态学研究热点之一。掌握氮沉降对草原土壤团聚体碳(C)、氮(N)和磷(P)生态化学计量学特征的影响,可为全面分析和评估氮沉降对草原生态系统的影响提供基础资料。自2010年起,在内蒙古贝加尔针茅草原典型地段设置N₀ (0 kg N·hm^-2·yr^-1)、N₁₅ (15 kg N·hm^-2·yr^-1)、N₃₀ (30 kg N·hm^-2·yr^-1)、N₅₀ (50 kg N·hm^-2·yr^-1)、N₁₀₀ (100 kg N·hm^-2·yr^-1)、N₁₅₀ (150 kg N·hm^-2·yr^-1) 6个氮素添加处理模拟氮沉降野外控制试验。结果表明:氮素添加极显著提高了土壤团聚体的稳定性和>2 mm团聚体比例(P<0.01);各氮素添加处理中0.25~2 mm团聚体有机碳、全氮含量均显著高于其他粒径(P<0.05),全磷含量在各粒径团聚体中差异不显著;与对照相比,氮素添加显著提高了>0.25 mm土壤大团聚体有机碳和全氮含量(P<0.05),对全磷无显著影响;氮素添加导致>0.25 mm土壤大团聚体C/N降低,0.25~2 mm土壤团聚体 C/P、N/P升高(P<0.05)。综合分析,氮添加在一定程度上促进了土壤的固碳潜力,提高了土壤团聚体有机质的矿化速率,随着氮素添加水平的提高,土壤团聚体中P元素成为限制草原植物生长的主要限制因子。     

氮磷添加对高寒草甸植物群落根系特征的影响

全球变化背景下,持续的氮沉降加速了陆地生态系统的磷循环,进而引发了生态系统中潜在的磷限制,因此研究氮磷耦合对于植物应对环境变化导致的养分限制至关重要.以川西北高寒草甸为研究对象,通过微根管原位监测与室内分析相结合的方法探讨了青藏高原高寒草甸植物根系动态变化特征对不同梯度氮磷添加的响应机制及其与土壤理化特性间的相互关系....     

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。     

野牛草雌雄株对不同形态氮素的生理响应差异

为揭示野牛草雌雄株对氮素形态的偏好及生理响应差异,以野牛草克隆分株为材料,采用温室砂培盆栽方法,分析了硝态氮(N₁)、铵态氮(N₂)、铵硝混合态氮(N₃)和对照(CK)处理对野牛草雌、雄株生长性状、生物量、叶绿素含量、叶片氮含量及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明,雌株在N₂处理时其生长性状、各部位生物量及地上生物量和总生物量均显著小于N₁和CK,且还小于N₃处理,表明铵态氮处理可能抑制野牛草雌株生长。N₁处理下的雄株间隔子长度、间隔子直径与CK无显著差异但显著大于N₂和N₃,同时其匍匐茎节数、匍匐茎长度、根生物量、地上生物量及总生物量显著大于其他处理。野牛草雌、雄株的叶绿素a含量和叶绿素总含量均在N₁处理时显著高于对照,但雌株在3种N形态处理之间没有显著差异、而雄株在N₁时与N₂或N₃处理差异显著。野牛草...     

绿肥与化肥配施对植烟土壤微生物量及供氮能力的影响

通过田间试验,研究绿肥与化肥配施对植烟土壤微生物量碳、氮及土壤供氮能力的影响,为探索发展低碳烟草农业、构建资源节约型和环境友好型农业,实现烟叶生产的可持续发展和特色烟叶开发提供理论依据。结果表明,绿肥与化肥配施能明显提高土壤微生物量碳、微生物量氮和土壤的供氮能力。在烟株生长发育过程中,绿肥与化肥的不同配施比例对土壤微生物量碳、微生物量氮及土壤供氮能力的影响有明显的差异。与对照相比,配施绿肥的各处理在烟株不同生育时期土壤微生物量碳、微生物量氮和脲酶活性的提高幅度分别为7.07%~123.32%,3.28%~157.69%和3.13%~50.00%,土壤全氮和碱解氮含量的最高提高幅度分别为22.21%和15.42%,绿肥配施量以15 000~22 500 kg/hm²的综合效果较好。在烟草不同生育时期,土壤微生物量碳和微生物量氮的动态变化不同,微生物量碳的高峰出现在团棵期和现蕾期,而微生物量氮的高峰出现在团棵期和圆顶期。绿肥与化肥配施后,绿肥对促进微生物生物量增加和酶活性增强的贡献更大,绿肥矿化释放的氮素可以作为微生物量氮和土壤氮的重要给源,同时绿肥还具有明显的保存氮素的作用,能够提高土壤的供氮能力,表明配施绿肥后土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需要的营养供应。     

氮磷添加对藏北人工牧草生产性能和品质的评价

采用田间实验,随机区组设计,选用禾本科牧草绿麦、燕麦,豆科牧草箭筈豌豆、藏豌豆为试验材料,设置不施肥(CK)、尿素75 kg·hm-2(N)、磷酸二铵375 kg·hm-2(NP)、有机肥22500 kg·hm-2(OM),尿素75 kg·hm-2+磷酸二铵375 kg·hm-2+有机肥22500 kg·hm-2(NP...     

植物碳氮磷生态化学计量对非生物因子的响应

在不同的环境条件下,植物会进行不同的生理生化反应,通过植物调节碳（C）、氮（N）、磷（P）的代谢和循环,使其具有不同的含量和分布,最终表现出特定的元素生态化学计量学特征。因此,植物主要元素的生态化学计量学特征从另一个方面体现了其对环境变化的响应和适应性。本研究对影响植物生长的主要非生物因子（包括土壤营养、CO2、水分、光照和温度）变化下植物的C、N、P生态化学计量学特征及其可能的机制进行了综合分析,并讨论了其空间和时间变异性。     

施氮磷肥对青藏高原高寒草甸土壤线虫群落组成的影响

对典型高寒草甸放牧不施肥(G),放牧施氮肥(GN)(5,10,15 g/m²)和放牧施磷肥(GP)(2,4,8 g/m²)条件下的土壤线虫群落组成进行研究,结果表明,放牧草甸施肥条件下,土壤线虫多样性升高、成熟度指数随施肥梯度升高而降低,但各处理间土壤线虫多样性指数、成熟度指数和数量没有显著差异。放牧施氮肥、放牧施磷肥处理中食真菌和捕食性土壤线虫数量降低,食细菌土壤线虫数量增加,且食细菌土壤线虫在施磷肥处理中增加显著。在少量施氮肥和磷肥时,植食性土壤线虫数量较低,但杂食性土壤线虫数量较高。土壤线虫cp-1和cp-3类群的数量随施肥梯度的升高而增多,其他类群的数量降低。除食细菌土壤线虫外,其他类群土壤线虫与土壤理化性质之间没有显著相关关系。