氮素添加对黄土高原典型草原土壤氮矿化的影响

为了解氮沉降对黄土高原典型草原土壤氮矿化的影响,通过人工氮肥添加模拟试验,采用埋置PVC 管的树脂芯方法原位测定了土壤氮素净氨化、净硝化和净矿化量的季节变化规律,探讨了氮素添加初期对氮矿化/固持贡献量和硝态氮淋溶损失量的影响。结果表明：黄土高原典型草原土壤氮矿化以硝化作用为主,夏季净硝化速率显著高于秋季。氮添加初期改变了半干旱草地氮矿化的季节模式,夏季表现为氮固持,秋季表现为氮矿化,并增加了氮矿化/固持的变异度,氮添加和季节因素对土壤氮矿化/固持有显著的交互作用。氮添加初期高氮添加未抑制氮的矿化过程。夏秋2季树脂硝态氮的含量随模拟氮沉降强度增加而显著增加,但硝态氮淋失量小,仅占施氮量的1.72%～4.74%。     

鼢鼠土丘演替对植物功能群与生产力的影响

利用空间序列代替时间序列的方法, 就高寒草甸鼢鼠土丘演替对植物功能群(生活型功能群和适口性功能群)及生产力的影响进行了研究。结果表明,鼠丘的演替对生活型功能群的影响表现为: 一年生 (或二年生)植物的物种多样性随着演替的进程而减少; 多年生禾草的物种多样性随演替的进程而增加; 莎草类和多年生杂类草的物种多样性均随演替的进程表现出单峰曲线格局。一年生植物的生产力随着演替时间的增加而下降, 多年生禾草和莎草类的生产力则在演替后期达到最大, 多年生杂类草生产力的峰值则出现在演替的中期阶段。 对牧草适口性功能群的影响为: 随着演替年限的增加, 有毒牧草和良等牧草功能群的物种多样性呈现出先增 (2~6年间) 后降 (6年以后) 的变化趋势; 而劣等、中等和优等牧草功能群的物种多样性均随着演替年限的延长而大幅度增加。有毒牧草和良等牧草的生产力亦呈现出先升后降的变化趋势; 劣等牧草的生产力随演替年限的增加而减少; 中等牧草和优等牧草的生物量均随演替年限的延长而急剧增加。由此可见, 鼢鼠土丘的演替使植物群落功能群多样性和草地生产力水平均有程度不同的提高。     

围封与放牧措施下生物土壤结皮发育及其微生境土壤养分特征

为了探讨围封与放牧措施下生物土壤结皮发育及其与微生境土壤养分的对应关系,本研究以黄土高原天然草地两类生物土壤结皮（藻类和藓类）为研究对象,调查了生物土壤结皮发育的形态指标,并就不同措施下生物土壤结皮层及其下层土壤养分特征进行了比较分析。结果表明,两类生物土壤结皮对围封与放牧干扰的响应一致,盖度均表现为围封显著高于放牧,而厚度和生物量无显著差异。然而,围封与放牧对生物土壤结皮层及其结皮下层养分含量的影响不尽相同,围封藻结皮层及其结皮下层SOC,TN和Zn含量显著高于放牧,而TP和Na则显著低于放牧。另外,生物土壤结皮层与结皮下层养分间的关系均存在差异,其藻结皮层土壤SOC与TN,TP,Na,K,Fe,Mn和Zn均呈正相关,与Ca呈负相关;藓结皮层SOC分别与Mn和Zn呈正相关,而与Ca和Fe呈负相关。     

高寒草甸恢复演替过程中生产力与植物功能特征关系的研究

研究选择甘肃省玛曲县阿孜牧场高寒草甸,利用空间序列代替时间序列的方法,分别于同质高寒草甸内选择弃耕后恢复1,3,7,10,15年的5个演替梯度的草地各0.5 hm²,于每梯度样地内选5个0.5 m×0.5 m的样方,分别于2010年5月(牧草萌发期)和8月底(生物量高峰期)分种测定植物高度、盖度、密度和生物量。同时按照生物量比率理论,测定样方中生物量之和达80%的优势物种的株高、相对生长率、叶面积、叶鲜重等,就高寒草甸恢复演替过程中生态系统初级生产力与4种涉及养分获取及养分利用且简单易测的植物功能特征(植株高度、相对生长率、比叶面积和叶干物质含量)的关系进行了研究。 结果表明, 植株高度(y=-12.299x+410.3, R²=0.678 2, P<0.001)、相对生长率 (y=-0.022 9x+0.624 7, R²=0.699 2, P<0.001)、以及比叶面积(y=-61.171x+2 756.5, R²=0.595 6, P<0.001)等功能特征均与演替时间呈显著负相关关系,叶干物质含量与演替时间呈显著的正相关关系(y=0.170 5x+0.106 3, R²=0.506 5, P<0.001)。地上净初级生产力也与演替时间呈显著负相关关系(y=-0.228x+7.386 7, R²=0.495 4, P<0.01)。同时, 地上净初级生产力与株高(y=0.014 7x+0.942 6, R²=0.457 5, P<0.01)、相对生长率(y=8.695 4x+1.869 9, R²=0.519 1, P<0.001)和比叶面积(y=0.002 4x+0.942 6, R²=0.361 7, P<0.01)间呈显著正相关关系,与叶干物质含量的相关性不显著(y=-0.435 5x+6.797, R²=0.101 5, P>0.05)。此结果证明,植株高度、相对生长率、比叶面积等功能特征对高寒草甸生态系统生产力响应演替变化具有一定的指示意义。 在高寒草地生态系统管理和利用中, 可将此特征作为预测草地系统功能响应环境变化的参考依据。     

退化沙质草地植物群落物种多样性与土壤肥力的关系

研究了科尔沁退化沙质草地不同沙漠化阶段物种多样性的变化,以及不同植被类型物种多样性与土壤肥力的相互关系。结果表明,沙质草地沙生植被的多样性指数很低,从固定沙丘到流动沙丘,草本层Shannon Wiener多样性指数、Simpson指数和Margalef丰富度指数均降低;0～10 cm表层土壤各因子对多样性的影响不同,有机碳、全氮、全磷、有效氮与Shannon Wiener多样性指数、Simpson指数和Margalef丰富度指数达到显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）相关关系,而Pielou均匀度指数与这几种土壤肥力指标均无显著相关关系。土壤速效磷和pH值与多样性指数也无显著相关关系。     

△12-脂肪酸脱氢酶及其编码基因研究进展

△12-脂肪酸脱氢酶是催化脂肪酸链第12位碳原子形成双键的脱氢酶类,控制着油酸、亚油酸和其他多种不饱和脂肪酸的合成和含量。△12-脂肪酸脱氢酶根据电子供体不同可以分为fad2型和fad6型,fad2又可以分为管家型fad2和种子特异型fad2,fad2型和fad6型具有相同功能,但亲缘关系较远。fad2型编码基因在植物中一般有多个拷贝。本研究从△12-脂肪酸脱氢酶的结构和功能、分类、系统进化、生理学作用、基因克隆、基因结构和拷贝数等方面对其研究进展进行了综述,对相关研究领域的未来研究方向进行了展望。     

土地利用方式对陇中黄土高原土壤理化性状的影响

对陇中黄土高原至少50年传统耕作历史的农耕地和退耕20年的草地土壤理化性状进行了比较研究。结果表明,1)不同土地利用方式对土壤有机碳、全氮、速效磷、pH值和容重有显著影响。0~10 cm土层土壤有机碳含量草地显著高于农田,全氮含量差异不显著,20~100 cm土层有机碳和全氮农田高于草地(P<0.05);土壤全磷含量农田虽高于草地但无显著差异。土壤C/N除0~10 cm土层外,农田高于草地。在整个土壤剖面上,草地土壤pH值显著高于农田(P<0.05);除10~20 cm和底层土壤外,草地土壤容重也高于农田。2)草地土壤有机碳和全氮随土壤深度增加而降低,而农田土壤在0~30 cm土层随土壤深度的增加而增加,在30 cm土层以下与草地有相同趋势。草地土壤全磷含量各土层间没有显著差异,农田土壤全磷含量与土壤有机碳和全氮含量变化趋势一致;草地和农田土壤速效磷含量都呈减少趋势。土壤pH值随土壤深度的增加而增加。3)各样地土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷与土壤容重和土壤pH值之间呈极显著负相关,土壤容重与土壤pH值呈极显著正相关,土壤有机碳、全氮、全磷和速效磷之间也呈极显著正相关关系。     

阿拉善荒漠区5种植物叶片性状的季节动态

植物叶片性状研究是植物生态学的热点研究领域之一。以阿拉善地区荒漠植物霸王(Zygophyllum xanthoxylum)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、驼绒藜(Ceratoides latens)、白刺(Nitraria tangutorum)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)为研究对象,采集不同物候期的叶片,分析叶片性状的季节变化特征。结果表明:(1)5种荒漠植物叶片性状在生长季内变化规律不同,即使同种生活型灌木叶片性状也有很大差别。(2)叶片单叶面积和单叶重量在单个植物物种以及整体水平上均表现出显著的幂函数方程曲线。(3)植物叶片元素(C、N、P、K、Ca、Na、Mg)含量在生长季内波动较大,而4种微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu)含量在生长季内随月份变化不大,其中,5种植物叶片Zn和Cu含量均维持在"低"水平,对整体植物叶片元素含量变异系数的排序为:NaKPMgZnCaFeCuNMnC。(4)对植物叶片性状之间的相互关系分析显示,在单个物种水平上,5种植物叶片性状之间的相关性差别较大;在整体水平上,植物叶片单叶重量、单叶面积和比叶重与元素C和Cu表现出协同关系,与其余元素均表现出相反的关系。     

高寒地区垂穗披碱草优异种质资源筛选

【目的】为高寒地区高产、优质垂穗披碱草育种的亲本选配和综合品种选育提供基础材料。【方法】选择了11份来自青藏高原的野生垂穗披碱草种质材料,通过大田试验,对其干草产量和粗蛋白质（crude protein,CP）、可溶性糖（water soluble carbohydrate,WSC）、中性洗涤纤维（neutral detergent fiber,NDF）和酸性洗涤纤维（acid detergent fiber,ADF）4个饲用品质性状进行分析和评价。【结果】①11个垂穗披碱草居群干草产量和营养品质性状均存在一定变异,干草产量性状变异最大,为52.13%;中性洗涤纤维性状变异最小,为3.97%;②单个性状间比较,高产居群P8,产量为2 971.66 kg•hm-2;高蛋白居群P1,粗蛋白质含量为22.61%,且中性和酸性洗涤纤维也最低,分别为59.75%和36.26%;高糖居群P3、P4、P5、P6和P7,可溶性糖含量分别为5.18%、4.46%、5.53%、5.79%和6.15%。【结论】从单个性状考虑,P8可作为高产亲本材料,P1和P9可分别作为高氮和低纤维亲本材料,P3、P4、P5、P6和P7可作为高糖亲本材料,用于下一步的常规杂交育种;综合产量和各营养品质性状,P1为中产高氮及低纤维材料,P2为高产中氮材料,P8、P9、P10为高产中糖材料,P3、P4为中产高糖材料;以上均可作为高产优质材料,经选择育种,较快形成新品种。