封育条件下云南马龙县山地草甸主要植物繁殖对策研究

分别对云南马龙县轻度退化,中度退化和重度退化的山地草甸进行围栏封育,以自然状态作对照,观察分析了封育条件下8个主要植物种群繁殖器官特征变化及其在不同退化梯度的差异显著性。结果表明,封育导致白茅根茎节间距缩短,枝条密度增加,出现营养繁殖向有性繁殖转变;白健秆、西南委陵菜、鼠尾栗、旱稗、画眉草、蜈蚣草和四脉金茅的丛幅增大,促进了其生殖生长。     

黄土高原草地封育与放牧条件下土壤种子库特征

对半干旱区黄土高原草地在封育和放牧条件下土壤种子库种子密度、种子库组成、种子库物种多样性及均匀性进行了比较研究,并得出主要结论：1）封育提高土壤种子库的植物种类和密度,使优良禾草和多年生植物增加。2）种子库的垂直分布规律是随着土层的加深,种子在数量上递减的速度较快。3）坡向和坡位对土壤种子库有较大影响,种子库密度变化趋势是阴坡>阳坡;坡下部>坡中部>坡上部。4）从丰富度、Shannon Wiener多样性和均匀性3个方面比较分析封育和放牧样地土壤种子库多样性,得出封育样地Margalef丰富度指数和Shannon Wiener指数都高于放牧地,Pielou均匀性指数低于放牧地。     

白茅解剖结构和屏障结构特征研究

利用光学显微镜和荧光显微镜对白茅进行了解剖学和组织化学研究,结果表明:1) 白茅不定根解剖结构为表皮、外皮层、厚壁机械组织层、皮层、内皮层和中柱;根茎结构为角质层、表皮、周缘厚壁机械组织层、皮层、厚壁机械组织层和髓。2)不定根具内侧内皮层及其邻近皮层细胞、外侧表皮和皮下层组成的屏障结构;根茎具内侧厚壁机械组织层、外侧角质层和周缘厚壁机械组织层组成的屏障结构,屏障结构胞壁具凯氏带、木栓质和木质素沉积的组织化学特点。3) 白茅通气组织包括根中通气组织,茎皮层通气组织和维管束中的气腔。4)白茅的屏障结构和解剖结构是其适应湿地环境的重要特征,但是根茎周缘厚壁机械组织层没有栓质化,髓部没有髓腔,推测其在湿地环境中分布有一定的局限性。     

贝加尔针茅草原围栏封育和自由放牧条件下植物结实数量的研究

在两个不同的降水年份，于内蒙古锡林郭勒草原东部的贝加尔针茅草原上，采用收获单位面积草原群落植物全部种子的办法，对比观察了连续自由放牧或阶段性放牧与围栏封育条件下植物结实量及结实植物种类和出现率的差异，同时观察了围栏内、外贝加尔针茅种子生产数和狼毒单花序成花数的差异。结果表明，植物结实受放牧采食和降水条件的共同影响。同围栏封育相比，连续自由放牧不利于植物结实。而春季放牧夏秋休闲的阶段性放牧可以使植物结实性迅速恢复，这种影响对部分植物来说，甚至超越于降水的影响，说明了放牧管理方式对维持植物良好结实性的重要性。     

围栏封育下蒿类草地群落变化的研究

本试验在退化的蒿类半灌木荒漠草地中分别设置围栏4年(2005年4月实施围栏)和围栏2年(2008年4月实施围栏)两个处理,并以全年放牧草地作为对照,对不同围栏年限下伊犁绢蒿草地群落的变化规律。(1)草地植被在围栏中,围栏4年的总盖度、平均高度均显著高于未围栏的相应指标(P<0.05),而围栏2年与未围栏的总盖度、平均高度之间均没有显著性差异(P>0.05),围栏4年与围栏2年草地间也存在显著性差异(P<0.05)。但群落密度和物种数变化均不明显。同时,围栏封育对蒿类半灌木草地植物地上总生物量和建群种伊犁绢蒿生物量的影响都表现为:围栏4年>围栏2年>未围栏,但随着季节的变化,地上总生物量呈现逐渐下降趋势,而伊犁绢蒿生物量呈现"V"字型曲线。(2)随着围栏时间的增加,围栏封育内短命植物数量逐渐较少,而适应当地气候条件的新疆落芒草却逐渐增多,伊犁绢蒿的重要值也增加较快,在群落中处于绝对优势地位。     

封育年限对云雾山典型草原植物繁殖与植被更新的影响

研究封育年限对黄土高原典型草原繁殖更新的影响,为退化黄土高原植被恢复和生物多样性维持提供一定的理论依据。在云雾山自然保护区的实验区选取不同封育年限区(5,15,23,32 年)和放牧地(对照)草地作为试验样地,采用挖掘取样法进行草地繁殖更新的研究。结果表明:封育年限对后代繁殖更新苗的物种丰富度影响显著(P<0.05)。封育5年草地和封育15年草地的后代更新苗的物种丰富度与放牧地差异不明显(P>0.05),而封育23年草地和封育32年草地的后代更新苗的物种丰富度显著小于放牧地。封育年限对草地后代繁殖更新总密度、无性繁殖密度、根茎型、分蘖型、匍匐型和分枝型的繁殖密度均影响显著(P<0.05)。随着封育年限的增加,繁殖更新总密度和无性繁殖密度均呈递减趋势,根茎型和分蘖型密度均呈先升高后降低趋势,根蘖型和分枝型密度呈先降低后升高趋势,匍匐型的密度呈逐渐增加趋势,无性繁殖密度与有性繁殖密度之比呈先增加后降低趋势。植物群落密度与无性繁殖密度、繁殖更新总密度之间均呈正显著相关。在云雾山典型草原,短期封育有利于植物后代繁殖更新,长期封育反而不利于草地的繁殖更新,对退化草地封育5年最有利于植物的繁殖更新。植物无性繁殖密度的变化直接影响着繁殖总密度的变化,从而影响了植物群落的密度变化。     

贝加尔针茅草原围栏封育和自由放牧条件下植物结实数量的研究

在两个不同的降水年份,于内蒙古锡林郭勒草原东部的贝加尔针茅草原上,采用收获单位面积草原群落植物全部种子的办法,对比观察了连续自由放牧或阶段性放牧与围栏封育条件下植物结实量及结实植物种类和出现率的差异,同时观察了围栏内、外贝加尔针茅种子生产数和狼毒单花序成花数的差异.结果表明,植物结实受放牧采食和降水条件的共同影响.同围栏封育相比,连续自由放牧不利于植物结实.而春季放牧夏秋休闲的阶段性放牧可以使植物结实性迅速恢复,这种影响对部分植物来说,甚至超越于降水的影响.说明了放牧管理方式对维持植物良好结实性的重要性.     

天山北坡围栏封育条件下伊犁绢蒿幼苗分布格局及数量动态变化规律研究

采用空间分布型指标对围栏封育条件下的伊犁绢蒿幼苗种群进行了空间分布格局分析,结果表明,在5和9月2个时间点上,无论围栏内外,幼苗均呈聚集分布的空间格局,但不同时间点和围栏内外的幼苗分布聚集程度存在差异,这种差异是由于环境条件的空间异质性引起的;进一步采用TAYLOR幂法则、IWAOY对M的回归法进行分布格局的拟合检验,检验结果与各空间分布型指标的结果相符合,可以确定绢蒿幼苗种群为聚集分布且适宜取样面积为4 m²;采用DCCA(除趋势对应典范分析)和相关分析对围栏内外的幼苗数量和环境因子的关系进行分析,表明幼苗数量和环境因子之间存在密切相关,同时可以将幼苗数量的发生类型按生境条件分为4类;对4类生境条件下的不同时间的幼苗存活数量进行了统计,表明不同生境下幼苗的初始萌发数量存在巨大的差异且在夏季死亡率极高,呈现出“爆发性出苗”和“骤然性死亡”的特点;对幼苗发生规律的统计结果表明,4种生境条件下的幼苗发生高峰均出现在4月,之后急剧下降,7和8月几乎没有幼苗发生。幼苗死亡率极高且发生时间强烈集中,这主要是由于环境筛选和竞争共同作用的结果。     

高寒草甸草地在全封育下的植物量变化

用钢丝网封育高寒草甸类的高山嵩草－异针茅草地０．３６ｈｍ￣２，封育时间１９９０—１９９３年。对封育草地内地上及地下植物量测定结果：封育第一年优良牧草鲜草量增加明显，由原来的１７４．０ｇ／ｍ￣２增加到３２５．０ｇ／ｍ￣２（Ｐ＜０．０１），第２、３年产量变化不明显（Ｐ＞０．０５）；封育的第１、２年，优良牧草成份呈上升趋势，杂毒草成份呈下降趋势，封育的第３年优良牧草成份开始下降，杂毒草开始上升；地下植物总量（４０ｃｍ内），在封育的第１年下降明显，由原来的６４６９．５６ｇ／ｍ￣２下降到４７２１．６８ｇ／ｍ￣２（Ｐ＜０．０１），封育的第２、３年根量开始明显回升，至第３年上升为７３１０．０ｇ／ｍ￣２（Ｐ＜０．０１）。测定结果表明，高寒草甸草地封育时间以２年为佳。建议利用现有围栏，针对冬春草地采取冬季刮用枯草，早春禁牧（４—７月）的措施，封育退化草地两年，即可达到封育效果。     

封育和放牧对黄土高原典型草原芽库的影响

在多年生草地生态系统中,芽库在干扰后的种群补充和更新中占据着重要地位。本研究采用单位面积挖掘取样法,比较分析了封育和放牧对黄土高原典型草原地上植被特征和芽库密度的影响。结果表明,黄土高原典型草原芽库以分蘖芽为主,密度为832~6 848芽·m~(-2)。与放牧相比,短期封育显著提高了芽库总密度和禾草芽库密度,但显著降低了非禾草芽库密度(P0.05)。封育和放牧对典型草原芽库密度的显著影响,主要来自根茎型、分蘖型和根蘖型牧草芽库的贡献。短期封育显著提高根茎型和分蘖型牧草的芽库密度,而显著降低根蘖型牧草的芽库密度(P0.05)。禾草芽密度与地上生物量呈显著正相关,与地上茎分枝数呈显著负相关(P0.05)。封育和放牧对黄土高原典型草原地上植被特征的影响可能是通过调控禾草芽库密度来实现的。在草地管理中,芽库对地上植被的发展有一定的指示作用,可以依靠芽库的测定来预测未来植被的产量、演替趋势和发展方向。     

封闭时间对模拟践踏的沟叶结缕草草坪质量的影响

在春季、梅雨季和盛夏季对践踏胁迫的沟叶结缕草草坪进行封闭15和30 d处理,研究封闭对践踏胁迫下沟叶结缕草草坪坪用性状的影响,结果表明,春季封闭显著提高了结缕草垂直高度和叶片长度(P<0.05),而梅雨和盛夏季封闭仅分别显著提高了草坪的垂直高度和叶片长度(P<0.05);春季封闭明显提高了草坪的密度和地上活生物量(P<0.05),封闭30和15 d的草坪密度分别比对照提高136.4%和40.3%,地上活生物量分别提高173.9%和42.0%;与盛夏季封闭相比,梅雨季节封闭更有助于减缓草坪密度下降的趋势,且地上活生物量在整个生长季几乎都大于盛夏季节封闭;垂直高度、叶片长度、草坪密度和地上活生物量,封闭30 d的效果均比15 d好;综合各项指标,阶段封闭措施对改善践踏胁迫下沟叶结缕草草坪的坪用质量效果显著,其中春季封闭的效果比梅雨季好,梅雨季比盛夏季好,封闭30 d的效果比15 d好.     

封育对山地草地植被及土壤特性的影响

对天山北坡中段封育山地草地的植被以及土壤特性进行分析,结果表明：1）与自由放牧区相比,封育后植物恢复显著。山地草地植物群落生物量、高度、盖度均明显提高。2）改善了土壤的物理性质。封育区土壤表层2.5 cm处紧实度增大,515 cm土层紧实度减小;3）提高了土壤养分的含量。封育措施对土壤速效氮和速效钾的影响不显著,但能够显著提高土壤有机质（14.8%）和速效磷（68.3%）含量,草地恢复过程中的限制因子是速效磷。由此可看出,封育措施有利于草地生态环境的恢复,是遏制草地退化的有效措施之一。     

丝茅侵入量对3种冷季型草坪草竞争力及生长潜力影响的差异

通过复合取代试验设计,设置5个侵入梯度,模拟丝茅入侵高羊茅、草地早熟禾、多年生黑麦草3种冷季型草坪幼坪,测定草坪草单株生物量、相对产量、相对产量总和、攻击力和竞争力及株高、分蘖数、茎基和根系性状等指标,研究侵入量对3种草坪草竞争力及生长潜力影响的差异。结果表明,1)丝茅与草坪草为拮抗关系,3种草坪草相对产量、相对产量总和极显著受丝茅入侵的影响(P<0.01),随侵入量增加草坪草的攻击力指数和种间竞争力不断下降,草种是影响草坪草攻击力和竞争力的主要因子,丝茅侵入量次之,受影响顺序为高羊茅>早熟禾>黑麦草;2)丝茅草侵入对3种草坪草分蘖数、茎基性状和根系性状均有显著影响,对分生再生能力的影响顺序为早熟禾>黑麦草>高羊茅,对根长和根生物量影响顺序为黑麦草>早熟禾>高羊茅;3)幼苗期黑麦草的现实攻击力和竞争力显著大于高羊茅和早熟禾(P<0.05),丝茅入侵对黑麦草根系胁迫度显著大于高羊茅和早熟禾(P<0.05),致使其生长潜力降低;高羊茅竞争力和攻击力虽低,而茎基和根系性状受丝茅入侵影响显著低于黑麦草和早熟禾,保持了极高的潜在生长力;4)丝茅入侵对3种草坪草竞争力和生长潜力均有影响,必将导致草坪种群组成与结构的破坏。所以,加强草坪养护、防治丝茅入侵,是提高草坪品质、延长草坪寿命的根本途径。     

短期围封对辽西北退化草地群落牧草品质的影响

围封对退化草地牧草品质的影响是评价围封效果的重要方面.以辽西北退化草地为研究对象,研究3年间(2017-2019年)围封和自由放牧处理下群落特征和牧草品质各项指标的变化.结果表明:围封区群落高度、盖度、地上生物量、枯落物量以及牧草粗蛋白、非纤维性碳水化合物、产奶净能、奶吨指数显著高于放牧区(P<0.05),具有较高的营...     

围栏封育对新疆伊犁绢蒿草地的影响

2005年,对伊犁绢蒿Seriphidium transillense草地设置围栏内外草地植被和土壤对比,分析封育对草地植被和土壤的影响。调查结果显示：封育后,伊犁绢蒿个体植株高度增高,地上生物量上升,丛幅增大。封育后土壤条件得到改善,处于围封中的土壤容重较放牧利用中的土壤容重小,水分含量升高,尤其是 5～10 cm土层变化显著。围封3年内,草地植物组成成分无明显变化,但优良牧草产量比例增加。总体表明：围栏封育改善了草地植被生长状态,提高了草地质量。     

高温冲击对受丝茅入侵的细叶结缕草现实和潜在竞争力的影响

针对亚热带地区丝茅入侵造成暖季型草坪退化的问题,模拟了40、42、44℃夏季高温条件,对取代试验设计形成的5个丝茅入侵的细叶结缕草草坪进行连续30d(2h·d^-1)的高温冲击处理,测定丝茅和结缕草的地下和地上相对产量、相对产量总和、攻击力、竞争平衡指数等现实竞争参数,通过株高、分蘖数、叶面积、叶绿素和生理活性物质含量等指标,分析丝茅和结缕草的光合同化、再生能力和抗性生理等后续生长物质基础,研究高温冲击对不同入侵比例的丝茅和结缕草的现实和潜在竞争力影响。结果表明:1)高温冲击引起结缕草地上与地下相对产量的平衡性下降,丝茅表现为地上与地下均衡性降低,高温冲击增加了两种植物地上部分的拮抗作用,丝茅侵入量比高温冲击对结缕草相对产量的影响更大,≥30%侵入量与高温协同作用使结缕草地上与地下相对产量急剧下降。2)42℃时结缕草地上和地下攻击力指数及地上和地下竞争平衡指数最大,>42℃时结缕草攻击力和竞争平衡指数降低(P<0.05),但丝茅的攻击力和竞争平衡指数则增加。仅40和42℃条件下,当侵入量≤20%时,结缕草地上竞争力占优势,其他温度和侵入量条件下,丝茅地上和地下攻击力大于结缕草,从而有利于丝茅入侵和拓展。3)高温冲击增加了丝茅的株高和分蘖数,>42℃高温限制了结缕草的分蘖数,≥30%丝茅侵入量抑制结缕草分蘖而促进株高(P<0.05);高温冲击降低了结缕草叶片数和叶面积,增加了丝茅叶片数和叶面积,≥10%丝茅侵入量降低了结缕草叶面积,≥30%侵入量降低了结缕草叶片厚度和叶片数。4)高温冲击和丝茅入侵对结缕草叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量存在显著影响,结缕草生理反应比丝茅更易受到高温冲击的影响。5)高温冲击对结缕草形态、生理、相对产量及攻击力的影响大于丝茅,丝茅入侵对结缕草造成显著危害,高温和丝茅侵入量的协同作用,降低了结缕草的攻击力和竞争平衡指数等现实竞争力,限制了结缕草分蘖、光合及抗性物质等潜在竞争力。因此,控制丝茅侵入量≤20%是夏季结缕草草坪养护的基本要求。     

狗牙根种质资源营养生长特性差异的研究

本研究选取水平扩展系数、水平生长速率、垂直生长速率、单位周长匍匐茎数和最长匍匐茎长度5个指标,对不同地理分布的33份国内外野生狗牙根种源和源自中国、澳大利亚和美国的22份狗牙根品种之间的营养繁殖差异进行初步评定,以明确中国狗牙根种质的营养繁殖。结果表明,国内外狗牙根之间表现出丰富的多样性,变异系数在35.10％~82.31%,平均为57.26%,国内狗牙根种源之间差异较大,且国内种源变异范围大于国外狗牙根品种,国内狗牙根种源和育种材料的垂直生长速度明显低于国外品种;相关指标间除垂直生长速率外都存在着极显著相关性,相关系数最高达到0.957;通过SPSS 13.0软件进行聚类,55份代表性狗牙根种源(品种)被分为3大类,即匍匐茎快速繁殖型、中间型和匍匐茎慢速繁殖型,其中,匍匐茎快速繁殖型均为中国本土种源。     

3种冷季型草坪草对丝茅入侵生理响应的差异性分析

通过取代试验设计,设置5个丝茅侵入量梯度,模拟入侵高羊茅、草地早熟禾、多年生黑麦草等3种冷季型草坪。70d后,测定草坪草的抗氧化酶活性、细胞膜伤害程度、光合色素含量及生长发育指标,研究3种草坪草对丝茅入侵生理响应的种间差异及侵入量对草坪草危害差异。结果表明:(1)丝茅的入侵极显著提高了3种草的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性(P0.01),侵入量间SOD,POD和CAT活性有显著差异,草种间SOD和CAT活性有极显著差异(P0.01),POD活性差异较小(P0.05);(2)丝茅入侵伤害了细胞膜透性,极显著提高了3种草的可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量(P0.01),草种间差异为SSMDASPPro,侵入量间差异为MDASPSSPro;(3)丝茅入侵极显著降低了草坪草的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素a+b(Chla+b)含量(P0.01),对Chla/b无显著影响,侵入量间差异为Chla+bChlaChlbChla/b,草种间差异为ChlaChlbChla/bChla+b;(4)丝茅入侵极显著降低了草坪草的分蘖数与单株生物量(P0.01);(5)侵入量大于10%时显著提高了SP,SS和Pro含量;20%显著提高了SOD和POD活性和MDA含量,降低了Chla、Chla+b含量及分蘖数与单株生物量;大于30%显著提高了CAT活性,降低了Chlb含量。3种草坪草对丝茅入侵生理响应差异显著,侵入量越大对草坪草伤害越大,综合防治是解决丝茅危害的根本途径。     

封育对荒漠退化草地土壤主要养分的影响初探

以新疆天山北坡荒漠草地为研究对象,通过对两年围栏内外的0~20 cm土壤养分进行对比分析,探讨短期围栏封育对土壤的影响。结果表明,退化草地围栏后土壤有效磷含量降低;中度、重度退化草地土壤表层碱解氮含量降低,极度退化草地土壤碱解氮含量升高;中度、极度退化草地土壤有机质含量升高。由此可以看出,当地严酷的自然条件和草地退化程度的不同,使得短期围栏封育对土壤养分恢复的效果除有效磷变化一致降低外,有机质、碱解氮、速效钾变化不一致,差异不明显。因此,只有通过长期监测,才能对围栏封育的效果做出客观的评价。