放牧对草地生态系统温室气体的影响

放牧主要通过影响草地生态系统中土壤的理化性质(土壤含水率、孔隙度、微生物和有机物含量的构成)来影响整个生态系统温室气体的排放。草地生态系统土壤中,植物根系的呼吸作用、土壤微生物的活动以及各种物理、化学和生物作用为温室气体的主要来源。本文在阐述草地生态系统温室气体排放机制和作用的基础上,主要从放牧管理模式、放牧强度、放牧动物等放牧作用对草地生态系统温室气体的排放情况进行了综述,就今后放牧对草地生态温室气体的研究重点和方向进行了展望,总结了适合不同放牧条件下整个生态系统温室气体的减排措施。     

玛曲高寒草甸放牧强度的遥感监测

为给玛曲县高寒草甸草-畜平衡和草地资源的可持续利用提供科学依据,本研究利用遥感技术,结合2016年地面实测数据和同时期的MODIS影像资料,分别建立了研究区草地地上生物量和植被指数(NDVI)、相对放牧强度间的回归模型以及不同相对放牧强度和NDVI值之间的幂回归模型。结果表明,6-9月调查点NDVI和地上生物量间存在较好的相关性,即随着NDVI值的增加生物量呈上升趋势,且9月份的拟合(R2=0.510 2)达到了极显著水平;实测地上生物量和相对放牧强度之间有很好的拟合关系(R2=0.965 1),随着放牧强度的增加地上生物量呈下降趋势;相对放牧强度和植被指数间相关性较好(R2=0.631),即随着NDVI值的变小,相对放牧强度逐渐增强,当相对放牧强度增强到一定程度时,NDVI对其响应不灵敏。     

中国北方草原生物量年际动态

不同类型或同一类型不同区域的草地,其地上生物量在时间和空间上均存在差异,本文从不同的草地类型和时空尺度揭示植被生物量与环境因子间动态关系。结果显示,1)中国北方草原近30余年地上生物量总体呈下降趋势,水分条件较好的区域下降幅度较大,局部变化不显著,而近5年则呈持续增长趋势;2)时间序列上,年降水和年均温的交互作用对各区域草地地上生物量影响不显著;3)空间尺度上,温性草原年均温对地上生物量的影响较显著,高寒草原地上生物量的主要限制因子是降水。     

我国青藏高原地区牦牛草地放牧系统管理及优化

基于牦牛所处地理环境,即青藏高原的特殊性,以及牦牛放牧这一生产方式在该地区第一产业中的重要地位,国内外学者从牦牛放牧系统的管理出发,对该系统中各因子之间的相互响应进行了研究,主要包括当放牧制度不同时,系统中的初级生产力和次级生产力的表现特征。从不同放牧制度中草地和家畜的特征表现,再到人为管理对这两种生产力的影响,研究者通过对比和试验进行了系统优化方法的探索。笔者通过对现阶段已有的研究成果进行整理和分析,概括在不同的放牧管理方式下草地放牧系统中的牦牛在生产力水平方面的差异,以及草地对不同放牧强度的响应,探究青藏高原地区牦牛放牧方式如何影响草畜之间的互作关系。在此基础上,分析其在实际生产活动中存在的问题,以及如何通过改进管理制度优化生产的办法,并对牦牛放牧系统发展进行了展望。     

夏季不同比例燕麦草与天然牧草混合饲喂对藏羊消化代谢的影响

本研究以4种比例的燕麦(Avena sativa)草与高寒草甸天然牧草混合日粮,探讨了夏季不同比例的燕麦草与天然牧草混合饲喂对放牧藏羊消化代谢的影响。结果表明,放牧藏羊的干物质(dry matter, DM)、有机物质(organic matter, OM)、粗蛋白(crude protein, CP)、粗脂肪(ether extract, EE)、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)采食量和消化率随着日粮中燕麦草比例的增加而总体呈降低趋势。燕麦草比例超过50%极显著降低了藏羊的DM、OM采食量和消化率(P <0.01)。粪氮含量随着氮采食量的增加呈"马鞍形"变化,日氮采食量为4.65 g时,日粪氮含量最低,为1.13 g;氮消化率随着氮采食量的增加呈"驼峰形"变化,日氮采食量为5.60g时,氮消化率最高,为75.53%。总能采食量随着日粮中燕麦草比例的增加而下降。综上,夏季全天然牧草可以满足藏羊的生长代谢,且不宜对其饲喂燕麦草。     

撂荒地亚硝酸还原酶基因nirK和nirS丰度动态

使用荧光定量PCR法测定亚硝酸还原酶基因(nirK和nirS)遗传特异性片段,研究了草原撂荒地土壤反硝化微生物丰度随着撂荒时间的变化。结果表明,轻度放牧草原和3种不同撂荒时间地的土壤中nirK基因型反硝化微生物丰度都显著高于nirS基因型反硝化微生物丰度(P0.05)。土壤nirK及nirS基因型反硝化微生物丰度撂荒地和轻度放牧地之间均有显著差异(P0.05),但3种撂荒地均未发生显著变化(P0.05)。此外,这两种基因型反硝化微生物丰度之间有极显著线性负相关关系(P0.001)。以上结果说明,nirK和nirS基因型反硝化微生物对环境因子的响应有差异。     

祁连山高寒草原土壤水分与植被盖度的关系

为了揭示高寒草原土壤水分与植被盖度的关系,提高植被盖度与土壤水分快测的精度,本研究在祁连山北麓中段高寒草原—甘肃马鹿冬季牧场,设置放牧率分别为1.00、1.45、2.45、3.45、4.85、6.90 AUM·hm^-2的6个样地,通过逐月测定生长季植被盖度和土壤水分,结合Landsat5多光谱影像与SPOT2全色影像融合而成的SPOT-TM影像,分析土壤水分与植被盖度、归一化植被指数(NDVI)的关系,并在此基础上,确定植被盖度随土壤水分的变化阶段。除醉马草、银灰旋花、乳白黄耆外,其他种群盖度对表层土壤水分均响应敏感,在3%~7%至17%~26%的土壤水分范围内,种群盖度随土壤水分的增加呈反比例函数递增趋势,且增幅逐渐缩小;群落盖度对表层土壤水分的响应敏感,在1.1%~10.0%的土壤水分范围内,群落盖度随土壤水分的增加亦呈反比例函数递增趋势,并逐渐趋于饱和。研究结果对探讨干旱半干旱草原植被物种、种群、群落的抗旱性、水分利用效率具有一定意义,为草原植被和土壤水分管理提供科学依据。     

藏绵羊燕麦青干草冷季补饲特征研究进展

冷季牧草不足及营养品质下降是制约藏绵羊生产的重要原因之一,研究提高高寒牧区草地及藏绵羊的生产力势在必行。作者查阅了藏绵羊冷季燕麦青干草补饲方面的文献,综述了藏绵羊冷季补饲的迫切性、燕麦青干草生产研究现状、燕麦青干草补饲对藏绵羊消化性能、繁殖性能、生产性能及肉品质的影响,并针对今后燕麦青干草作为补饲草料在饲喂价值、补饲机制及冷季补饲技术的普及等方面提出一些建议,对燕麦青干草在藏绵羊补饲方面进行了展望,以期为藏绵羊生产中冷季补饲技术提供参考。     

干旱地区农田生态系统土壤温室气体排放机制

CO2、CH4和N2O是目前几种最主要的温室气体,在对全球气候变暖贡献中,农业作为重要的温室气体排放源对其有不可低估的作用。一般而言,旱地农田生态系统是大气CO2和N2O的排放源,黄土高原等旱地是CH4的吸收汇。CO2排放主要包括植物呼吸作用和土壤呼吸作用;CH4排放包括有机物的还原和氧化吸收两个过程;N2O排放包括硝化作用和反硝化作用两个过程。土壤微生物、土壤水分、土壤温度、土壤质地、施肥等均从不同角度影响着温室气体的释放与吸收。近些年,免耕、秸秆还田、地膜等保护性耕作技术在干旱地区农田生态系统中得到广泛应用。其中免耕可以减少CO2和N2O的排放量,增加土壤对CH4的吸收量;秸秆还田和覆膜对N2O排放的影响结果尚未统一,但秸秆还田促进CO2排 放抑制CH4吸收,而覆膜促进CH4吸收抑制CO2排放。加强且更深入更全面的研究旱地农田生态系统温室气体排放应该作为今后重点研究领域,为全球气候变暖提供更为准确的理论基础。     

阿巴嘎旗典型草原植物物种多样性与地上生物量的关系

植物物种多样性与地上生物量的关系是近年来生态学的研究热点和前沿问题。通过在内蒙古阿巴嘎旗典型草原[针茅(Stipa capillata)+光穗冰草(Agropyron cristatum)群丛、针茅+赖草(Leymus secalinus)群丛、针茅+多根葱(Allium polyrhizum)群丛和赖草-木地肤(Prostrate summer-cypress)群丛]开展植被特征调查,旨在进一步探讨研究区域草原群落植物物种多样性与地上生物量的关系。结果表明:在该研究区域中,地上总生物量高低表现为针茅+多根葱群丛针茅+赖草群丛赖草-木地肤群丛针茅+光穗冰草群丛;凋落物量高低表现为针茅+赖草群丛针茅+多根葱群丛针茅+光穗冰草群丛赖草-木地肤群丛;草原群落生活型以多年生草本为主,其地上生物量在4个群丛间差异显著(P0.05),且在同一群丛中显著(P0.05)高于其他生活型;草原群落功能群以禾本科为主,其地上生物量在4个群丛间差异显著(P0.05),且在同一群丛中显著(P0.05)高于其他功能群;物种丰富度及群落多样性指数与草原群落地上生物量、凋落物量、生活型中绝对优势生物量和功能群中各生物量均呈显著(P0.05)的负二次函数关系。