赖草草地叶片养分、碳组分和防御性化合物对氮添加的响应

本研究依托山西右玉黄土高原赖草(Leymus secalinus)草地2017年建立的氮(Nitrogen, N)添加梯度试验平台(0～32 g·m^-2·a^-1),探究N添加对优势植物赖草叶片养分[N、磷(Phosphorus, P)、钾(Potassium, K)]、非结构性碳水化合物、结构性碳水化合物和防御性化合物含量的影响。结果表明：N素输入显著提高叶片N,K含量和N∶K和N∶P比值,降低叶片P含量和P∶K比值;N素输入显著降低叶片非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物含量;N素输入显著增加叶片总酚、单宁和黄酮类化合物含量;PCA分析表明低N(≤8 g·m^-2·a^-1)和高N(>8 g·m^-2·a^-1)输入下赖草叶片性状存在显著差异,土壤无机N含量、土壤有效N∶P和N∶K是其主要影响因子。以上结果表明N素输入改变了盐渍化草地赖草叶片养分-碳组分-防御性化合物的分配策略。     

增温强度对晋北赖草草地CH4通量的影响

温度变化通过影响土壤甲烷代谢微生物及相关酶的活性进而影响草地生态系统CH₄通量。为明确晋北赖草(Leymus secalinus)草地生态系统CH₄通量随气温升高的变化趋势及机理,采用开顶箱法(Open top chambers, OTCs)设置5个梯度的增温处理,对增温第4年各处理生长季CH₄通量及其影响因素进行测定。结果表明：增温显著提高了空气温度,但随着空气温度的增加,土壤温度和土壤体积含水量无显著变化;生长季晋北赖草草地生态系统是弱的大气CH₄汇,其CH₄平均吸收速率为(6.42±5.63)μg·m^-2·h^-1;增温显著影响CH₄通量和pmoA功能基因丰度,与对照相比,只有W1处理促进CH₄吸收通量;冗余分析表明土壤体积含水量是同时影响pmoA基因丰度和CH₄吸收速率的关键因子。本研究可为预测未来气候变暖情境下草地生态系统CH₄通量变化提供...     

太行山南段油松林火烧迹地优势草本生态位及种间关系

  目的  生态位及种间关系是研究群落结构的主要方法,为研究太行山南段油松林火烧迹地不同恢复期草本植物群落的结构特征,探索其动态变化规律。  方法  本文以恢复13年（S1）、7年（S2）、6年（S3）和1年（S4）的4个火烧迹地草本植物优势种为研究对象,着重研究不同恢复阶段优势种的生态位和种间关联特征,计测其生态位宽度、生态位重叠值,同时通过总体相关性检验、χ2检验和Spearman秩相关性检验研究其种间关系,并划分生态种组。  结果  大披针薹草、小红菊和白莲蒿在各个恢复期的优势度、生态位宽度与生态位重叠值均较大。总体相关性检验表明,S1为显著正关联,S2和S4为显著负关联,S3为不显著正关联。χ2检验表明,S1、S2、S3和S4的正负关联比分别为2.33、0.69、0.84和0.63。Spearman秩相关性检验表明,S1的正关联种对数大于负关联种对数,而S2、S3和S4的正关联种对数小于负关联种对数。生态种组划分表明S1、S2、S3的优势种基本可以划分为以大披针薹草 + 小红菊、白莲蒿以及其他优势种为代表的3个生态种组,S4的10个优势种所划分的3个生态种组则主要以大披针薹草、小红菊和白莲蒿为代表。  结论  生态位与种间关系研究表明,太行山南段火烧迹地草本植物群落在恢复13年时稳定性最大,有助于更好地理解火烧迹地物种间的相互作用、共存、分布等相关机制,同时可为火烧迹地规划管理与植被恢复过程中植物配置提供理论支撑。      

晋北农牧交错带草地生物量对短期放牧强度的响应

放牧是草地的主要利用方式之一，适度放牧可维持草地的生产和生态功能。为探究不同放牧强度如何影响北方农牧交错带草地生物量，本研究依托2016年在山西典型农牧交错带建立的草地放牧试验平台，采用收获法监测了不同放牧强度干扰下植物群落优势种赖草生物量(Leymus secalinus Tzvel. biomass,L.s.B)、地上生物量(Aboveground biomass, AGB)和地下生物量(Belowground biomass, BGB)指标。结果表明：放牧降低了该地区群落地上现存生物量和地下生物量(P<0.01),提高了群落的根冠比(P<0.05);放牧影响优势种赖草生物量在群落地上生物量中的占比，与不放牧相比，轻度放牧和重度放牧对赖草生物量的影响大，而中度放牧的影响小。因此，放牧降低了群落的地上、地下生物量，但中度放牧对优势种赖草生物量的影响小，符合中度干扰假说，为农牧交错带草地科学管理和可持续利用提供理论依据。     

氮添加降低盐渍化草地赖草非结构性碳水化合物含量

氮沉降全球化对草本植物不同器官非结构性碳水化合物(Non-structural carbohydrates, NSCs)的影响尚不清楚。本研究依托山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站2017年建立的不同水平氮添加试验平台，探究氮添加对赖草(Leymus secalinus)叶片和茎秆中的NSCs(可溶性糖、淀粉)含量及其比例的影响。结果表明：茎秆中可溶性糖、淀粉和NSCs含量显著高于叶片；氮添加降低了叶片和茎秆可溶性糖、淀粉、NSCs含量和可溶性糖∶淀粉比值，茎秆可溶性糖、淀粉和NSCs含量对氮素添加的响应更敏感；土壤无机氮含量、土壤pH值和土壤速效N∶P比值与叶片和茎秆中的可溶性糖、淀粉、NSCs含量和可溶性糖∶淀粉比值显著相关，而土壤有效P含量与这些指标无显著相关性。本研究结果表明植物不同器官NSCs含量和计量格局对氮添加呈现非线性饱和响应，但响应大小在植物器官间存在较大差异。