干旱胁迫下幼苗期霸王的生理响应

以PEG6000模拟不同程度的水分胁迫,对霸王幼苗进行了处理,研究霸王对干旱胁迫的生理响应。结果表明,幼苗期霸王在干旱胁迫下叶片的保水能力降低,MDA和脯氨酸含量增加,可溶性糖含量下降。严重干旱胁迫(PEG浓度为30%)促进Na 在叶片中的积累,K 和Ca2 对干旱胁迫的反应不敏感。脯氨酸是幼苗期霸王适应干旱胁迫的主要渗透调节物质,严重干旱胁迫下Na 也起到了渗透调节作用。     

高寒地区歪头菜营养品质动态变化及其评价

优质豆科牧草选育和栽培对于高寒地区畜牧业发展具有重要意义,歪头菜是高寒地区极具饲用价值的豆科牧草,对其进行产量和营养品质动态变化研究,有利于高品质饲草的生产和利用。在高山草原地区通过田间试验,研究了歪头菜在不同生长时期(分枝期、现蕾期、初花期、盛花期)刈割时,干草产量和粗蛋白(CP)、可溶性糖(WSC)、灰分(ASH)含量和矿物元素含量的动态变化。结果表明,歪头菜草产量随着生长逐渐增加,而CP、WSC含量在生长初期较高,生长后期(盛花期)CP含量降低,而WSC含量达到最高。ASH含量在整个生长过程中呈单峰曲线变化特征,但各矿物元素含量的变化规律不尽相同。从饲用角度看,各刈割期的CP含量均达到美国一等饲草标准,其中,盛花期干草产量和WSC含量最高,营养元素中,除Ca和Cu外,能够基本满足高寒地区家畜对P、K、Na、Mg、Mn和Zn元素的营养需求。进一步利用灰色关联度分析和权重赋值法对上述指标进行综合评价,发现盛花期综合评价值最高,因此建议歪头菜在高山草原地区的最佳利用时期为盛花期。     

氮素添加对黄土高原典型草原植物比叶面积及其重要值的影响

为了解氮素沉降对草地群落植物生长策略和群落组成的影响,通过长期(2009-2012年)氮素添加野外控制试验,研究了黄土高原天然草地禾本科植物长芒草(Stipa bungeana)、赖草(Leymus secalinus),豆科植物达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)以及菊科植物阿尔泰狗哇花 (Heteropappus altaicus) 4种植物在不同施氮水平下叶片比叶面积(SLA)和物种重要值(IV)的变化特征,并探讨了氮素添加对各种植物叶片SLA和物种重要值影响的内在联系.结果显示:沿施氮水平,禾草科植物长芒草和赖草叶片SLA增加幅度较小、物种重要值整体上呈现逐渐增加的趋势,非禾草科植物阿尔泰狗娃花和达乌里胡枝子叶片SLA增加幅度较大,物种重要值整体上呈降低的趋势,施氮对禾草科植物更有利;各物种的重要值与叶片SLA之间无相关关系;物种重要值随着氮素添加量增加所产生的变异系数与该物种在群落中的重要值大小成显著负相关.表明在干旱贫瘠环境中,植物叶片SLA保守性强、可塑性低;氮素沉降对禾草科植物更有利.     

氮素添加对黄土高原典型草原长芒草光合特性的影响

为研究氮沉降对黄土高原典型草原植物代谢功能的影响,本研究通过模拟大气氮沉降的方法对黄土高原天然草地进行了氮添加试验,分析了天然草地植物长芒草(Stipa bungeana)在不同施氮水平下叶片氮含量、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)以及叶绿素含量的响应特征,探讨了长芒草光合生理特性和叶片衰老的影响对氮添加的响应。结果显示,氮素添加可显著增加长芒草地上生物量(P0.05),明显增加其所占总生物量的比例,显著增加叶片氮含量、叶绿素含量和净光合速率,而对气孔导度和蒸腾速率没有显著影响(P0.05),显著提高了植物水分利用效率。另外,氮素添加延缓了长芒草叶绿素的降解速率。以上结果表明,一定范围内的大气氮沉降量有利于长芒草光合能力的提高,可以延缓长芒草叶片的衰老。     

玛曲高寒草甸高原鼠兔种群数量对植被调控措施的响应

本研究通过在玛曲县退化高寒草甸草原实施不同草地改良措施后,对高原鼠兔发生生境的适合度进行调查分析,以期揭示当地高原鼠兔发生机理,并为有效开展高原鼠兔的生态防治提供理论依据和技术支撑。于2010年5月至2010年7月,对玛曲县退化高寒草甸草原进行围封、补播、施肥、划破等12种不同草地改良措施,通过堵洞盗洞法监测高原鼠兔种群密度,并结合样方法测定植被等生境因子,探讨玛曲退化高寒草甸草原高原鼠兔发生生境的适合度。研究结果表明:与采用改良措施前相比,不同改良措施下有效鼠洞密度均表现出差异显著性(P<0.05)。所有草地改良措施均显著降低了有效鼠洞密度(P<0.05),且补播措施显著优于其他措施(P<0.05)。有效鼠洞密度与群落结构的相关性及逐步回归分析表明,有效鼠洞密度与草层高度呈显著的负相关(P<0.05),因而在高寒草甸,植物群落草层高度是决定鼠群密度的重要因子,而禾草类高度是决定草层高度的重要因素。两年的植被定向调控试验表明,在该区不同草地改良措施均能有效降低有效鼠洞密度,而补播禾草和增施有机肥,增加植物群落中禾草的比例,进而提高整体草层高度,可显著降低有效鼠洞密度(P<0.05)。因此提出“增加植物群落中禾草比例,治理高原鼠兔危害” 的生物防治模式。     

放牧与围封对黄土高原典型草原植物生物量及其碳氮磷贮量的影响

将黄土高原典型草原植物亚生态系分为地上活体、立枯物、凋落物和地下根系4个部分,进行放牧与围封草地植物生物量及其碳、氮、磷贮量的研究。结果表明,放牧与围封草地各组分碳、氮、磷贮量的季节动态模式与其对应生物量变化规律一致;碳、氮、磷贮量均与生物量呈极显著正相关(P<0.01),其相关系数分别为0.990,0.899和0.936(FG),0.990,0.891和0.936(GG);封育和放牧草地植物间各部分碳、氮、磷贮量差异均由各自生物量差异引起。围封草地植物总生物量和地上、地下生物量、立枯物、凋落物的量,以及碳、氮、磷贮量一般高于放牧样地(P<0.05)。地上活体氮、磷贮量在其生物量最大时最高(7月),此时围封草地地上活体氮、磷贮量(1.2918,0.0837g/m²)显著低于放牧草地(1.5297,0.1002g/m²)(P<0.05)。放牧草地主要通过地上幼嫩器官生物量和氮、磷含量的增加来获得较大氮磷贮量,并以此提高草地利用率。     

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.     

箭筈豌豆兰箭1号在夏河地区的最佳刈割期

在位于高山草原地区的甘南州夏河县,通过田间随机区组试验,研究了箭筈豌豆(Vicia sativa)新品种兰箭1号(Lanjian No.1)在不同物候期(现蕾期、开花期、结荚期和成熟期)刈割时,其干草产量和粗蛋白(CP)、可溶性糖(WSC)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)含量和矿物元素等品质指标的表现。结果表明,各物候期的CP含量均达到美国一等饲草标准,其中,成熟期干草产量最高,WSC、EE和NDF含量适中,矿物元素P、K、Na、Mg和Zn含量能够基本满足高寒草地家畜的营养需求。利用灰色关联度分析和权重赋值法对干草产量、CP、WSC、EE、NDF和矿物元素含量进行综合评价,发现成熟期综合评价值最高,建议兰箭1号在高山草原地区的最佳刈割期为成熟期。     

补播对高寒草甸生产力和植物多样性的影响

为了解补播对高寒草甸退化草地恢复过程中群落生产力、功能群结构和物种多样性方面的影响,于2010年5月以位于青藏高原东段的玛曲高寒草甸为研究对象,进行了补播试验。结果表明,补播显著提高地上生物量,同时物种数和丰富度指数Margalef也有显著增加,其中补播处理地上生物量是不补播处理的1.31～1.44倍。补播后莎草类和禾草类地上生物量都呈增长趋势,补播后禾草类地上生物量显著提高,其中最高是不补播的2.7倍,杂类草在群落中所占比例显著降低。适量补播既可以使草地的经济价值得以提高,同时也有利于高寒退化草地的恢复和生态系统的稳定。     

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。