黄土高原半干旱区天然草地群落结构与土壤水分关系

气候变化导致水热条件发生变化,从而引起土壤含水量改变,必然影响区域植物群落结构和功能。本研究以黄土高原半干旱区天然草地群落为研究对象,在较大空间尺度上根据随机设置样地法调查区域内典型地带性草地群落,研究黄土高原半干旱区土壤含水量的变化对草地群落的影响。结果表明,1)地上生物量、凋落物质量与土壤含水量呈显著正相关;地下生物量和总生物量与土壤含水量虽正相关但不显著;2)物种多样性和物种丰富度均随着土壤含水量的增加而增加;3)植物功能群受土壤水分的影响,表现为禾本科和豆科随着土壤含水量的增加而增加,而杂类草相反。总之,在半干旱区土壤水分是限制群落生产力和物种多样性的重要因子,而禾本科和豆科作为指示物种可以反映土壤的水分状况。土壤水分的变化可能是导致半干旱区天然草地群落演替的驱动力,草地退化可能与土壤含水量的改变有关。     

紫花苜蓿半干青贮技术

通过对紫花苜蓿（Medicago Sativa L．）半干青贮原理和青贮方法的介绍,提出减少紫花苜蓿养分损失、保持青绿饲料的营养特性、延长紫花苜蓿鲜草的供应周期的一些技术措施,对发展畜牧业及农村经济都有着重要的意义。     

半干旱黄土丘陵区施肥对退耕地紫花苜蓿生物量的影响

为了提高退耕地紫花苜蓿的地上生物量并延缓其衰败期,对定西安定区龙滩流域退耕地播种5年后的紫花苜蓿,于2007-2008年连续2年开展氮肥和磷肥混合撒施施肥试验。结果表明,施N肥对促进苜蓿生长并提高生物量没有明显的效果,施P肥效果明显,2年的施肥苜蓿平均生物量分别是对照的1.62和1.15倍,可显著促进苜蓿生长并提高其生物量,其中P肥最大用量为12 kg/667 m²时的生物量最高。栽培第7年的苜蓿鲜草产量平均可达18 240 kg/hm²。研究区阳坡的苜蓿比阴坡的苜蓿生长好、生物量高,其鲜草和干草平均生物量是阴坡的1.49和1.43倍。在年降水量400 mm左右的半干旱黄土区,苜蓿产量主要由第1茬苜蓿产生,约占全年总产量的75％,第2茬苜蓿产量较小,约占总产量的25％,所以在该区域苜蓿1年适宜收割2次。     

黄丘区退耕地植被与土壤水分养分的互动效应

对典型黄土丘陵区的延安、安塞和吴旗不同退耕年份植被特征、土壤水分和养分的调查和测定,研究了退耕地植被与土壤水分和养分随时间变异及其互动效应规律。结果表明,退耕初期土壤有较高的水分和养分,在较高的土壤水分和养分支持下,植被指数呈增长趋势,随着耕作施肥活动的停止和植被恢复对土壤水分和养分的消耗,使土壤水分和养分含量降低,土壤水分和养分的变异幅度也较大;从变化趋势看,植被指数和土壤贮水量变化呈相反趋势,植被指数与土壤水分之间的关系比其与土壤养分之间的关系更加密切,表明土壤水分对植被恢复和植被群落演替的作用更加显著;在退耕初期,土壤水分和养分对植被恢复和群落演替的作用要大于植被恢复和群落演替对土壤水分和养分的作用,随着植被群落演替的进行,植被对环境的适应能力不断增强,它们之间的作用关系不断改变,这种相互作用使植被群落以自己的方式改变着土壤水分和养分,并使自己逐步达到稳定。     

黄土丘陵区不同退耕年限草地群落特征及其土壤水分养分效应

采用空间代替时间以及对比分析的方法,根据黄土丘陵区8个退耕年限序列(1~35年)的退耕地的采样数据进行分析,研究在植被恢复过程中,随着退耕年限变化,植被更新与土壤水分养分之间的互动效应。结果表明, 1)黄土丘陵区在退耕35年期间,随着退耕年限的增加,总物种数呈减少-增加-减少-增加的趋势。Margalef指数、Shannon-Wiener指数变化趋势为先增加-减小-增大,而Pielou均匀度指数相反。 2)群落地上地下生物量随退耕年限增大而增大,呈显著正相关关系(P<0.05)。 3)随着退耕年限增加,土壤养分(除速效K外)含量先减少后增加,而土壤速效K含量呈一直下降趋势,土壤水分含量在20~50 cm、50~80 cm、80~100 cm处先增加后减少,在0~20 cm处相反。 4)植被特征指数(除Pielou外)与有机质、全N、全P呈显著正相关,而与土壤养分速效K呈正相关,关系不显著。Pielou指数与土壤养分呈正相关关系,但不显著。     

紫花苜蓿品种根部特性与持久性和生物量的关系

植物的根部特性与其持久性和生产性能关系密切,但以往关于紫花苜蓿不同品种的相关研究报道较少。本试验通过对10个紫花苜蓿品种第10年的根部特性、生物量、持久性进行研究发现:不同品种紫花苜蓿根部特性差异显著(P＜0.05),其中,新疆大叶和公农1号根茎和主根粗壮,侧根数多;Super 7、Jindera、Eureka根茎和主根细小,侧根数少;L33、美国大叶、SD-006、甘农1号、Ranbule根部特性各指标居中。紫花苜蓿的根部形态指标与持久性和地上生物量显著相关,主根尤其是根茎越健壮侧根数越多,持久性越好;主根和根茎越粗壮,地上生物量越高。综合评价认为,新疆大叶和公农1号根部各形态指标均优于其他品种,地上生物量和持久性好,可以选择为适宜的紫花苜蓿品种在甘肃河西地区推广种植。     

黄土丘陵区不同立地条件下紫花苜蓿地土壤水分动态变化

研究了定西市安家沟流域不同立地条件紫花苜蓿Medicago sativa土壤水分的变化。结果表明：阳坡土壤水分均小于阴坡土壤水分,紫花苜蓿在不同立地条件下土壤水分都发生了显著的变化,但其顺序为阴坡台地>阴坡坡地>阳坡台地>阳坡坡地。不同立地类型各土壤层次的月变化存在显著差异,阴坡台地和阴坡坡地第1茬（4-6月）的土壤水分极显著高于阳坡台地和阳坡坡地的土壤水分,二者间没有显著差异,而在7月后,阴坡台地极显著高于其他立地条件的土壤水分。不同立地条件下紫花苜蓿每层深度土层的土壤水分都发生了不同程度的变化,在整个垂直剖面上都在降低,40～100 cm土层土壤水分降低最多。     

紫花苜蓿半干捆包青贮技术的研究

紫花苜蓿半干捆包青贮是在多雨地区或雨季收割紫花苜蓿比较理想的调制方法。适时收割的紫花苜蓿在晾晒至含水量达到40%～50%时打捆并及时捆包,从打捆到捆包的时间间隔要尽量缩短;拉伸膜捆包层数以4层为宜。     

土壤水分和施氮水平对紫花苜蓿苗期生长的互作效应分析

土壤水分含量对作物施肥效应有重要影响。为了研究长江中下游农区土壤条件下施氮对紫花苜蓿生长的影响,探究土壤水分和施氮水平的互作效应,进行了盆栽半控制试验。试验采用两因素随机区组设计,设置了3个土壤水分水平(分别为50%、70%、90%的最大持水量)和4个施氮水平(0、90、180和270 kg/hm²)。结果表明,在施氮量一定的条件下,适当提高土壤水分含量,紫花苜蓿苗期生长、地上部干物质积累及氮素利用率均呈现增加的趋势。在相同土壤水分水平下,适量施氮可以促进紫花苜蓿生长、地上部干物质积累及氮素的利用,但是过多施氮不利于地上部干物质积累及氮素利用率的提高。土壤水分和施氮水平具有显著的互作效应。回归分析结果表明,施氮效应因土壤水分含量升高而显著增大;适宜的施氮量也因土壤水分含量升高而增大。因此,土壤缺水的地区或季节,施肥与灌溉应同步进行;土壤水分含量较高的长江中下游农区,适当增施氮肥有利于紫花苜蓿高产,并提高氮素利用率。     

矿区排土场人工草地土壤水分及入渗特征效应

本研究以露天煤矿排土场新土体上建植的不同人工草地为对象,分析了不同人工草地地上生物量、土壤水分及土壤入渗性能。结果表明,不同人工草地地上生物量之间差异显著(P<0.05),灌木和草灌混播草地的地上生物量比单一草种草地高,冰草+沙蒿和沙打旺+沙蒿草地地上生物量分别比单一种植冰草和沙打旺的草地高40.84%~47.88%和27.31%~53.49%;不同人工草地土壤含水量随深度增加而增大,20~30 cm层土壤含水量花棒草地最高;不同人工草地地上生物量和土壤水分的累加值呈负相关关系;草灌混播草地的平均土壤初始入渗速率比单一草种草地高44.25%。本研究结果表明,在矿区排土场新土体改良和植被恢复建设中应以草灌混播人工草地为主,可有效提高草地生产力,改善土壤的水分状况和入渗性能,利于植被生长的可持续。     

紫花苜蓿人工草地土壤养分及土壤微生物特性

以不同生长年限的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)人工草地为研究对象,于2008年分别测定了生长1~5年的紫花苜蓿人工草地土壤的微生物生物量碳和微生物氮、土壤养分和微生物数量。结果表明:不同生长年限的紫花苜蓿人工草地土壤微生物特性及其养分含量存在差异,其中以生长4年的各项指标为最高;土壤表层微生物碳、氮含量高于土层10~20 cm中的含量,土壤养分存在"表聚"现象;表层土壤微生物数量高于10~20 cm土层,固氮菌占优势,真菌的数量较少;土壤有机质含量影响土壤微生物碳、氮含量,微生物碳与土壤速效钾(P<0.05,r=0.916)、微生物氮与速效磷均存在显著正相关(P<0.05,r=0.995)。     

根瘤菌、施氮量及频率对苜蓿生长和纤维含量的影响

为探究根瘤菌、施氮量与施肥频率三因素对‘草原3号’杂花苜蓿（Medicago varia Martin.‘Caoyuan No.3’）生长及纤维含量的影响,本研究采用完全随机区组设计,设置有无接种根瘤菌、5种施氮量（600 kg·hm^-2,750 kg·hm^-2,900 kg·hm^-2,1 050 kg·hm^-2,1 200 kg·hm^-2）与3种施肥频率（4次、6次、8次）三因素试验,测定生长速率、地上生物量、纤维素含量等指标。结果表明：接种根瘤菌会促进第三茬苜蓿的生长,而使酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量下降。本试验条件下,接种根瘤菌,施氮量为900 kg·hm^-2,施肥频率为6次时,地上生物量最大。     

绿洲区滴灌施磷对苜蓿地肥力和磷素利用率的影响

为探讨绿洲区滴灌施磷对苜蓿磷素利用效率的影响及其土壤肥力变化规律,在石河子绿洲区滴灌苜蓿田设不同的施磷处理,即1次性施180 kg·hm^-2磷肥（L₁）、1次性施360 kg·hm^-2磷肥（H₁）、均分3次施180 kg·hm^-2磷肥（L₂）、均分3次施360 kg·hm^-2磷肥（H₂）及不施肥（CK）,对各处理下苜蓿田土壤肥力和磷素利用效率进行测定和分析。结果表明,较CK相比,L₂处理可显著提高耕作层平均有机质含量（P<0.05）,H₁和H₂处理可显著提高耕作层平均全磷含量（P<0.05）。各处理均可显著提高耕作层平均速效磷含量（P<0.05）。各处理对平均碱解氮含量及pH值无显著影响。‘新牧2号’苜蓿（Medicago sativa ‘Xingmu No.2’）磷素利用效率最高的为L₁和L₂处理（F=17.02）,‘三得利’（Medicago sativa ‘Sanditi’）为L₂处理（F=14.33）。因此,建议绿洲区苜蓿栽培滴灌施磷的最佳模式为均分3次施用180 kg·hm^-2磷肥。     

黄土丘陵半干旱区天然草地土壤水分调控研究

以黄土丘陵半干旱区天然草地土壤水分为重点,研究封育和未封草地土壤水分的消耗与恢复过程。结果表明:平水年封育草地鲜草产量达5860.7kg/hm²,未封草地鲜草产量仅785.4kg/hm²,植物生长期降水补充量封育草地39.4mm,未封草地29.2mm;在丰水年干物质生产2.65kg/(hm²·mm);平水年1.94kg/(hm²·mm);枯水年仅0.64kg/(hm²·mm)。在未封草地上采用工程整地措施修筑蓄水带和蓄水沟,13年0～500cm土壤含水量为11.3%～13.5%,比对照提高3.0～5.2个百分点,鲜草产量提高5～8倍。采用调控措施集蓄土壤水分是促进植物生长和提高草地生产力的关键。     

覆膜种植方式对东祁连山区苜蓿草地土壤温度和水分的影响

高寒地区耐寒苜蓿品种和适宜栽培技术的缺乏,严重阻碍着该区域旱作苜蓿和草地畜牧业的发展。于东祁连山甘肃天祝高寒牧区通过设置平膜全覆、垄沟覆膜、垄沟覆膜+覆土和垄沟（不覆膜）4种种植方式,探讨不同种植方式对苜蓿草地土壤温度和水分的影响,旨在为祁连山高寒区苜蓿的高产栽培提供理论依据。结果表明,高寒区平膜全覆种植方式的增温效果最佳,其次为垄沟覆膜、垄沟,垄沟覆膜+覆土最弱。地膜提温主要在苜蓿生长初期（5月）和生长期（6-7月）,主要集中在0~15 cm的浅层土壤。5-9月平膜全覆0~25 cm土层白天平均温度为19.83 ℃,分别比垄沟覆膜、垄沟覆膜+覆土和垄沟处理同期同层高出1.85 ℃、3.04 ℃和2.98 ℃。垄沟覆膜处理下土壤含水量最大,其土壤含水量比平膜全覆、垄沟覆膜+覆土和垄沟处理的土壤含水量高4.3%~14.5%,4.2%~13.8%和14.3%~24.8%。平膜全覆对天祝高寒区苜蓿生长在温度上的贡献最大,而垄沟覆膜在水分上的贡献最大。     

四种紫花首蓿在山东半干旱地区苗期生长的研究

就中牧一号、无棣苜蓿、阿尔冈金及金皇后4种紫花苜蓿在山东半干旱地区的苗期生长进行了研究。结果表明,两种国产苜蓿(中牧一号及无棣苜蓿)出苗率较高,而进口苜蓿(阿尔冈金及金皇后)苗期生长较好。     

大武地区黑土滩人工草地土壤水分动态研究

对大武地区不同龄青海草地早熟禾人工草地和原生植被土壤水分动态进行了研究。结果表明：各样地0—20cm土层土壤含水量具有明显的季节变化规律,变化趋势总体上为先增高,后降低。人工草地7月底土壤含水量达到最高,原生植被9月下旬土壤含水量达到最高。各个时期土壤各层及平均含水量均为原生植被〉5龄人工草地〉4龄人工草地。各样地0—20cm土壤水分垂直变化具有相同的趋势,即随土层深度的增加而减小。     

抗寒锻炼前土壤水分含量对苜蓿抗寒性的影响

设置不同水分处理,即田间持水量(FC)为80％～90％、50％～60％、20％～30％,探究抗寒锻炼前水分对苜蓿('公农1号'紫花苜蓿)抗寒性的影响及其生理机制.主要结果如下:与对照组相比,28d干旱处理后苜蓿的叶片变黄、植株变矮,并且随胁迫程度的增加,根相对含水量、净光合速率、气孔导度、最大光化学效率及根水势呈下降趋...     

苜蓿根系生长对黄土母质生土的改良效应

为明确苜蓿根系生长对黄土母质生土的改良效应,以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱栽培方法,研究了2~4年生紫花苜蓿(Medicago sativa L.) 0~300 cm土层根系生长特点及其根际土壤微生物、酶活性以及土壤营养的垂直分布。结果表明:黄土母质生土0~300 cm土层的苜蓿根重、根体积、根直径随土层的加深皆符合Y=A·e^-BX锥形负指数递减模型;苜蓿根系对土壤的穿孔、切割、挤压作用有利于改善生土的结构;苜蓿发达的根系明显促进了生土根际微生物的繁衍、酶活性的提高及土壤氮素营养与有机质含量的提高。试验年限内,以4年生苜蓿根际效应更好。本研究结果为苜蓿应用于黄土母质生土地的改良沃化提供了理论参考。     

有机肥对苜蓿产量及红壤肥力的影响

在亚热带红壤地区研究有机肥(Ⅰ基肥、Ⅱ基肥+石灰、Ⅲ基肥+猪粪、Ⅳ不施肥)对苜蓿产量及红壤肥力变化的影响。结果表明,在相同的管理条件下,施用有机肥普遍提高苜蓿鲜草产量(P<0.01)。处理Ⅱ增产效果最好,比不施肥处理可提高苜蓿鲜草产量14.52%(P<0.05)。施有机肥可增加土壤pH值、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷及速效钾的含量(P<0.05),但全钾含量则减少,其中第Ⅲ组提高土壤全量养分和速效养分含量显著高于Ⅰ、Ⅱ组,第Ⅱ组对速效养分的增加高于第Ⅰ组。