羊草草原土壤微生物的分布及其与土壤因子间的关系

 本文较系统地研究了东北羊草草原土壤微生物的分布规律和环境因子对微生物分布的制约作用。结果表明：微生物的数量、生理群的数量及微生物总生物量在羊草和杂草群落土壤生境中均最高,而碱茅和碱蓬群落生境中最低,隐子草群落生境居中。土壤全磷、全氮、全钾、pH和活性有机质对微生物有较大的直接作用,通径系数为6.15—2.02。全氮—全磷、活性有机质-全磷、pH-全磷、pH-全钾、全钾—全磷、活性有机质—全氮、活性有机质—全钾和有机质—全氮之间的间接作用对微生物影响最明显,作用系数为5.94—2.90,其余因素的作用相对不显著。     

黔中喀斯特山区村级尺度土壤养分空间变异性及其与水稻产量的关系

以贵州省安顺市西秀区旧州镇文星村为研究区域,采用地统计学方法,研究了黔中喀斯特山区土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有效铜、有效锌、有效铁、有效锰和水稻产量的空间变异规律及其相互关系.结果表明: 土壤pH值、碱解氮、有效磷、速效钾、全磷、有效铜及水稻产量构成因素的C₀/(C₀+C)<25%,表现为强烈的空间相关性,有机质、全氮、全钾、有效锌、有效铁、有效锰及水稻产量的C₀/(C₀+C)为25%~75%,具有中等空间相关性.土壤速效钾含量与水稻产量关系最为密切,偏相关系数达到极显著水平(r=0.4669,P<0.0001),土壤碱解氮、速效钾和有效磷对有效穗数和千粒重的直接通径系数均为正值,其大小顺序与偏相关分析结果一致.克里金插值结果表明,土壤有机质、碱解氮、速效钾、全氮、有效铜、有效锌的含量在研究区均存在从西南向东北逐渐递减的趋势;产量在西北部及东南部较高.     

松嫩草甸3种主要植物群落土壤脲酶的初步研究

 松嫩草甸羊草（Leymus chinensis）群落、碱茅（Puccinellia tenuiflora）群落和虎尾草（Chloris virgata）群落土壤脲酶活性的季节动态呈单峰曲线变化,在土体中随土层的加深,其活性逐渐递减。各群落0～10 cm土层中的土壤脲酶活性与月平均降雨量呈幂函数关系,与土壤温度呈指数函数关系。土壤脲酶活性受多种土壤理化因子的共同影响,对于羊草群落,各因子的影响程度依次为：pH值>有机质>速效氮>C/N>容重>全氮>速效磷;碱茅群落为：有机质>C/N>全氮>容重>速效磷>速效氮>pH值;虎尾草群落为：全氮>有机质>速效氮>pH值>C/N>速效磷>容重。对该地区土壤肥力影响因子的主成分分析表明：有机质、全氮、速效氮、C/N和土壤容重对土壤肥力的贡献率占主导地位,土壤脲酶活性所占的比重较小,它不能完全反映土壤肥力状况。     

羊草遗传多样性的研究

本文运用光镜和电镜技术,对不同土壤条件下７个羊草种群营养体形态结构进行了观察,在此基础上,运用ＲＡＰＤ技术,对７个羊草种群的遗传多样性进行了研究,分析了遗传多样性与环境因子的相关关系。结果表明：１）７个羊草种群根的结构与盐碱土型羊草结构相似;茎的结构与黑钙土型羊草结构相似;叶的结构呈现黑钙土型羊草结构和盐碱土型羊草结构之间的过渡类型。２）羊草种群的遗传多态性非常高,５３个引物在７个羊草种群中共检测到３６５条扩增片段,多态带３０３条,多态率达到８３．０１％。特有带１２１条,占３３．２１％。３）７个羊草种群之间的遗传距离变异范围为０．２３４９－０．６１６６,聚类分析表明这７个种群可分子为３组。４）多态位点百分数与土壤有机质、全氮含量呈现比较大的负相关;特有带百分数与土壤镁离子、钙离子呈现较大的负相关;遗传距离值与土壤的电导率、水溶性钠离子呈现较大的正相关。     

人工和自然羊草种群的高生长及生物量季节动态的研究

本文所研究的人工羊草草地是在内蒙古锡林河中游南岸羊草草原的基础上建成的。此项研究试就人工种植的羊草(Aneurolepidium chinensis)和原生群落建群种羊草在高生长和生物量增长方面作一比较。 （1）从返青后四十天开始,人工羊草种群的高生长表现为曲线 种群平均高度最大值达52.98cm,并在垂直结构上控制着群落的中层和上层;原生群落中羊草的高生长曲线为：种群平均高度最大值为40.61cm。(2) 人工羊草种群的生物量按方程增长,植物地上部分的干物质含量依直线CA=27.4874+0.2245t变化。生物量峰值(172.00g／m2)和干物质含量极值 (58.24%)都超过了天然生长的羊草。目前人工草地适于作为割草场使用,可获得优质高产的牧草。     

羊草和紫花苜蓿人工草地光合特性

为探究单播与混播人工草地对羊草和紫花苜蓿光合特性的影响,测定2种牧草光合特性日变化进程,比较不同处理下羊草和紫花苜蓿光合特征。结果表明：单播处理下,羊草和紫花苜蓿的净光合速率、蒸腾速率、叶片温度呈单峰型,紫花苜蓿的气孔导度呈单峰型,羊草的气孔导度和水分利用效率呈双峰型。混播处理下,羊草和紫花苜蓿的净光合速率、蒸腾速率、叶片温度日变化呈单峰型,羊草的气孔导度和水分利用效率呈单峰型,紫花苜蓿的气孔导度呈双峰型。混播处理下,羊草净光合速率峰值显著高于单播,分别为17.72和13.65μmol CO₂·m^-2·s^-1。单播和混播处理下,羊草叶绿素含量均高于紫花苜蓿,羊草叶片氮含量均低于紫花苜蓿,且混播羊草叶片氮含量显著高于单播羊草,二者分别为27.60和22.55 g·kg^-1。不同种植方式下,羊草和紫花苜蓿的净光合速率与气孔导度、蒸腾速率呈显著正相关,与胞间CO₂浓度呈显著负相关,紫花苜蓿的净光合速率与叶片温度、水分利用效率呈显著正相关。混播处理有利于增加羊草叶片氮含量。试验结果为牧...     

松嫩平原退化草地羊草种子萌发对环境因子的响应

研究了温度(恒温和变温)、水分(含水量2.5%-40.0%)和干旱胁迫、土壤类型(盐碱土和非盐碱土)和盐碱胁迫(NaCl和Na₂CO₃)等环境因子对羊草(Leymus chinensis)种子萌发的影响。恒温下未经打破休眠处理的羊草种子发芽率不足2%, 变温下羊草种子发芽率可达85.3%, 表明温度是影响羊草种子萌发的关键因素之一。羊草种子萌发的适宜土壤含水量为2.5%-15.0%, 随着含水量继续增加, 发芽率呈下降趋势。松嫩平原盐碱化土壤对羊草种子萌发具有显著的抑制作用, 羊草种子在重度盐碱土(pH 10.24)中发芽率仅为6.0%, 而在非盐碱土中发芽率可达61.3%。羊草种子在萌发阶段的耐盐碱能力差, 随着NaCl和Na₂CO₃浓度增加, 发芽率呈显著下降趋势, 且Na₂CO₃的抑制作用更强。松嫩平原盐碱环境下羊草种子萌发受到抑制是该地区羊草草地退化的原因之一。     

羊草种群净光合速率的日变化及其与环境条件之间的相互关系

本项研究的对象是东北羊草草原的建群种群——羊草种群。研究结果表明,羊草种群净光合速率的日变化为双峰型曲线。第一次高峰出现在上午10点,为2.64g CO₂/m²(地面)·hr,第二次高峰出现在下午15点,为2.29g CO₂/m²(地面)·hr;全天的净光合速率为25.74g CO₂/m²(地面)·d.羊草种群净光合速率的日变化与测定时环境条件的日变化密切相关。各环境因子对羊草种群净光合速率的日变化发生综合影响.中午空气湿度降低和土壤含水量减少是羊草种群净光合速率中午降低的主要限制因素。     

新疆墨玉不同治沙工程措施对土壤肥力的影响

在新疆墨玉县沙漠地区,设置4种治沙工程并比较了不同治沙工程措施培育土壤的效果。结果表明:不同治沙工程区土壤pH值和养分存在差异,pH值的大小顺序为天然稀疏植被封育区草方格固沙-人工林区人工林区多种植物配置区,且天然稀疏植被封育区土壤pH值显著高于其他3个工程区(P0.05);植物的定植时间影响了土壤养分,定植3年的人工林地土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、有效磷、速效钾含量高于定植不久的草方格固沙-人工林地;多种植物配置区土壤有机质、全氮、速效氮、全磷和全钾含量都高于人工林区、草方格固沙-人工林区和天然稀疏植被封育区,但土壤速效磷和速效钾含量较其他工程区低,在该工程区应加强磷肥、钾肥的施用。     

松嫩平原中部地区羊草种群的遗传结构研究

松嫩平原中间地区的羊草,依其生长的微环境不同可分成灰绿色和黄绿色两种叶色类型的种群。移栽实验表明,这两类种群实际上是灰色和灰绿色两种类型的混生群体。采用淀粉凝胶电泳技术及等位酶分析方法测定了不同生境、不同分类种群的遗传结构,发现羊草种群遗传变异度很高;但是无论如何归属,这一草原区域上的羊草种群遗传分化程度很低（ＦＳＴ≤０．０３４）。这可能与羊草与异花授粉、不同类型混生及种群间基因流强度大有关。     

羊草草原土壤细菌数量动态与生态因子之间关系的研究*

初步研究了羊草草原土壤细菌的数量动态以及与8种生态因子之间的关系。结果表明土壤细菌的数量全年只有一个高峰值(2.67×10     

栽培因子对胡麻天亚9号产量的影响

为了探讨甘肃省胡麻高产栽培方案,以‘天亚9号’为试验材料,采用播种量（X₁）、底施氮肥（X₂）、底施磷肥（X₃）、底施钾肥（X₄）、叶面施钾肥（X₅）、叶面施硼肥（X₆）、生长调节剂（多效唑,X₇）、生育期灌水量（X₈）的8因素均匀设计,研究不同栽培因子对高产优质胡麻‘天亚9号’籽粒产量的影响,并对胡麻产量与各栽培因子进行相关性分析、通径分析及主成分分析.结果表明： 影响胡麻产量的因素为播量、底施氮肥、底施钾肥、生长调节剂、底施磷肥、叶面喷施钾肥;其相关性依次为播量>生长调节剂（多效唑）>底施氮肥>底施磷肥>叶面喷施钾肥>底施钾肥.进一步进行最高产量模拟寻优,采用频数分析法得到胡麻产量大于173.58 kg·hm^-2的优化栽培因子为：播量4.68～4.92 kg·hm^-2,底施氮肥11.59～14.75 kg·hm^-2,底施磷肥17.26～21.95 kg·hm^-2,底施钾肥7.00～12.50 kg·hm^-2,叶面肥（磷酸二氢钾）1.41～1.81 kg·hm^-2,生长调节剂（多效唑）751.74～954.04 g·hm^-2.     

有机肥对羊草营养生长期功能性状变化的影响

本文研究不同有机肥水平下羊草（Leymus chinensis）营养生长期功能性状的变化规律、响应机制及其相关性的变化,试图为资源环境与植物功能性状的动态研究和草地生态系统的恢复提供参考。结果显示：（1）有机肥会使羊草叶长、叶面为了探讨不同有机肥施用水平下羊草（Leymus chinensis）营养生长期功能性状的变化规律、响应机制及其相关性的变化,为资源环境与植物功能性状的动态研究和草地生态系统的恢复提供参考。选择中国农业科学院呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站附近,割草利用超过20 a未施用过肥料的固定草场作为试验场地,围封并划分若干小区,设置对照以及低、中、高4个有机肥施用水平（有N效养分用量分别为0、 63、127和 190 kg/hm2）,在羊草主要营养生长的前、中、后期采集样品,测定相关功能性状。分别采用二次曲线方程拟合、单因素多元方差分析、Pearson相关分析和积分（逐步）回归等方法分析羊草功能性状的变化趋势、差异性、相关性及影响系数。结果显示：（1）有机肥会使羊草叶长、叶面积、自然叶宽、展开叶宽、比叶面积、茎长、茎质量、株高由先升后降的变化趋势变为逐渐增加的趋势,同时使叶干物质含量和茎干物质含量有所下降;（2）有机肥会改变羊草功能性状之间的相关性,增强叶面积与比叶面积、茎长与茎质量、茎长与单株质量的相关性,降低叶质量与单株质量、叶宽与株高的相关性;（3）有机肥会改变羊草表型性状（叶、茎、株高）对单株质量的贡献率,随施肥水平的提高,叶、茎、株高的贡献率逐渐趋于均衡。羊草表型性状影响单株质量的大小顺序为叶性状＞株高＞茎性状。研究发现,短期施用有机肥对羊草功能性状变化影响显著,且作用效果主要发生在羊草营养生长后期,尤其对单株质量提升效果显著。叶长、展开叶宽、叶面积、株高对羊草单株质量影响较大,其中株高是驱动羊草单株质量变化的最稳定因子。同时,羊草功能性状之间的相关性也受施肥水平的影响,施肥在增强部分功能性状相关性的同时减弱了其他性状之间的相关性,整体存在着一定的平衡。     

Relationships between soil nutrients and plant functional traits in different degradation stages of Leymus chinensis steppe in Nei Mongol,China

Aims Understanding ecological implications of plant functional traits is helpful in exploring community assembly under different environments of nature and human disturbances, and then to reveal the maintenance mechanism of the ecosystem services. By analyzing vegetation and soil data derived from field observations in Leymus chinensis steppe of Xilin River Basin in Nei Mongol, we aimed to explore the responses of plant functional traits to changing soil nutrients at different degradation stages. Methods We observed 69 plots for both plant community structure and soil attributes using quadrat and soil-drilling methods. Five plant functional traits, namely the specific leaf area (SLA), leaf dry matter content (LDMC), leaf carbon to nitrogen ratio (C:N), leaf lignin content (LLC), and maximum height (MH), were measured for each plot. We also tested soil attributes, such as total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), available nitrogen (AN), available phosphorus (AP), and organic carbon (OC). The sixty-nine communities were classified into four groups (undegraded L. chinensis + forbs, slightly degraded L. chinensis + Stipa sp., moderately degraded L. chinensis + Cleistogenes squarrosa, and heavily degraded L. chinensis + Artemisia frigida) using TWINSPAN software. The relationships between plant functional traits and soil nutrient variables were analyzed for the four community groups using the Pearson’s correlation test with SPSS 21.0 software. Important findings (1) The soil nutrients decreased with the grassland degradation process and there were significant differences in TN and TP between the undegraded L. chinensis + forbs and heavily degraded L. chinensis + A. frigida communities; (2) plant functional traits also showed strong differences between the degradation stages. MH and C:N decreased with degradation. A significant difference was observed in MH between the undegraded L. chinensis + forbs and slightly degraded L. chinensis + Stipa sp. communities. The difference in C:N was also significant between the undegraded L. chinensis + forbs and heavily degraded L. chinensis + A. frigida communities; (3) the effects of soil nutrients on plant functional traits changed with grassland degradation. AN was negatively correlated with MH, LLC, and C:N in the slightly degraded L. chinensis + Stipa sp. community. In the moderately degraded L. chinensis + C. squarrosa community, those three traits mentioned above showed significantly positive correlations with TP; (4) while analyzing the degraded grassland, different relationships between plant functional traits were found. In the slightly degraded L. chinensis + Stipa sp. community, LLC was positively correlated with all other traits. Moreover, positive correlations also occurred between C:N and MH, C:N and LDMC, and C:N and LLC. In the heavily degraded L. chinensis + A. frigida community, all traits demonstrated the most significantly positive correlations.     

内蒙古羊草草原不同退化阶段土壤养分与植物功能性状的关系

深入认识植物功能性状的生态学含义, 对于阐明不同自然与人为干扰环境下的群落构建途径, 进一步揭示生态系统服务维持机制具有重要的理论意义。该文以内蒙古锡林河流域羊草(Leymus chinensis)草原不同退化演替阶段的群落为研究对象, 分析了土壤养分与植物功能性状的变化特征及两者之间的关系。结果表明: (1)退化导致土壤养分含量逐渐减少, 全氮和全磷在未退化的羊草+杂类草群落与严重退化的羊草+冷蒿(Artemisia frigida)群落之间差异显著; (2)随着退化演替的进程, 群落最大高度和叶片碳氮比减小, 群落最大高度在未退化的羊草+杂类草群落与轻度退化的羊草+针茅(Stipa sp.)群落之间差异显著, 碳氮比在未退化的羊草+杂类草群落与严重退化的羊草+冷蒿群落之间差异显著; (3)不同退化演替阶段的群落, 其土壤养分对植物功能性状的影响有所差异。在羊草+针茅群落, 速效氮与群落最大高度、叶片木质素含量和叶片碳氮比均呈显著负相关关系。而在羊草+糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)群落中, 上述3种植物功能性状则表现为均与全磷含量显著正相关; (4)群落植物功能性状之间的关系也因退化阶段不同而有所不同。在轻度退化的羊草+针茅群落中, 叶片木质素含量与其他4个功能性状显著正相关, 叶片碳氮比与群落最大高度、叶干物质含量、木质素含量呈显著正相关关系。在严重退化的羊草+冷蒿群落中, 所有性状均呈极显著正相关关系。表明植物通过功能性状的协调或组合, 以适应贫瘠的土壤环境。上述结果深化了对典型草原退化演替的认识, 对退化草地的恢复与保护具有一定的指导意义。     

微喷灌水氮一体化对冬小麦生长发育和水肥利用效率的影响

在等灌水量和施氮量下,探索小麦-玉米一年两熟轮作区玉米秸秆还田后冬小麦生育期微喷灌水氮一体化模式对冬小麦生长发育和水肥利用效率的影响。2016—2018年通过2年田间大区试验,在生育期设6种微喷灌水氮一体化模式,其中,灌水设W₁(越冬水+拔节水+灌浆水,各灌600 m³·hm^-2)、W₂(越冬水+返青水+拔节水+灌浆水,各灌450 m³·hm^-2)和W₃(越冬水、拔节水各灌600 m³·hm^-2,返青水、灌浆水各灌300 m³·hm^-2)3种模式;施氮设N₁(基施氮60%+随拔节水追氮40%)和N₂(基施氮60%+随拔节水追氮30%+随灌浆水追氮10%)2种模式,以W₁下不施肥为对照(CK),共7个处理,调查群体动态、灌浆期干物质积累转移和成熟期养分积累规律。结果表明: 1)越冬水灌水量由450 m³·hm^-2增至600 m³·hm^-2,有利于越冬期植株总茎数和成穗数的增加而增产,灌返青水拔节期总茎数增加,对成穗数影响较小;拔节期施氮越多,单株茎数增加越多,但成穗数降低。2)生育期灌4水(W₂和W₃),配合拔节期和灌浆期分次水氮一体化(N₂),有利于灌浆期总干物质积累、穗粒数和千粒重增加而增产。3)灌4水处理比灌3水处理生育期耗水量和氮、磷、钾素吸收量增加,水肥利用效率提高。灌4水处理(W₂和W₃)中N₂的生育期耗水量低于N₁,氮、磷、钾素吸收量高于N₁,灌水和氮磷钾利用率显著提高,以W₃N₂效果最好。因此,W₃N₂处理,即玉米秸秆还田后播种冬小麦,微喷灌生育期灌4水,越冬水和拔节水灌水量增加到600 m³·hm^-2,配合拔节水和灌浆水追施氮肥,使冬小麦成穗数和千粒重增加而增产,且水肥利用效率最高,是山西南部冬小麦微喷灌水肥一体化高产高效最佳水氮管理模式。     

松嫩平原羊草草地土壤-植物间铁的动态研究

羊草草地土壤-植物间营养元素Fe的动态研究结果表明,土壤中全铁和有效铁含量均较低,羊草中Fe含量比较丰富．在生长季各时期,全铁和有效铁含量在土壤剖面分布上从上向下呈下降趋势,有效铁与有机质含量呈显著正相关,而与pH值呈显著负相关．全铁各月平均含量变化在生长季呈“V”型曲线,7月含量最低;有效铁平均含量从5～8月与全铁相似,8月后则逐渐减少．羊草各器官及枯落物Fe含量有很大变化,总的趋势是根>根茎>叶>枯落物>茎;羊草叶、茎的Fe含量在生长季中为波动型下降曲线,根茎、根及枯落物的Fe含量在生长季中为“V”型曲线．A层土壤富集有效铁的能力稍强．土壤中Fe活性平均为0．640％。从5月至8月逐渐升高,8月后逐渐下降,10月份最低．地下部的Fe向地上部的转移强度为5～7月下降,8月升高,随后又下降．地上部Fe向枯落物的转移强度平均为105．0％,与地下部Fe向地上部转移强度呈显著负相关。     

土壤盐碱化程度及非毛管孔隙度对羊草群落生物量及优势度的影响

通过对不同盐碱化土壤上的羊草群落进行及定位连续观测,分析了它和土壤盐碱化程度及非毛管孔隙度之间的相互关系,探讨了盐碱生境下羊草群落生物量的形成规律以及土 盐碱化程度对其影响,结果证明,盐碱生境对羊草群落在一个生长季内的生物量形成过程无本质影响;群落的生物量随返青后天数增加而呈S型曲线上升,二者间的数学关系可用修改的Logistic方程Y＝Y m/1 Ae-bx C描述。土壤盐碱化程度可影响该方程的各参数,随土 盐碱化程度加剧,生物量最大增长值Ym和本底生物量C明显变小,到达S型曲线拐点的天数减少,羊草群落生态优势度随土壤盐度增大呈倒S型曲线下降,随土壤非毛管孔隙度增大而呈正S型曲线上升,三者之间的回归分析结果表明,土壤盐度和非毛管孔隙度都是影响优势度的不同忽略的重要因素,但前者的重要性大于后者。用方程可获得最佳拟合结果及3个生态因子相互关系的总体模型。     

有机肥氮投入比例对双季稻田根际土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵的影响

为探明不同有机肥氮素占总氮投入的百分比对双季稻区早、晚稻各生育时期稻田根际土壤微生物的影响,本研究以大田定位试验为平台,应用氯仿熏蒸-K₂SO₄提取法和化学分析法系统分析了施用化肥N(M₁)、30%有机肥N(M₂)、50%有机肥N(M₃)、100%有机肥N(M₄)和无N对照(M₀)5个不同施肥处理双季稻田根际土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物熵的差异.结果表明: 在早稻和晚稻各主要生育时期,施肥措施均能提高稻田根际土壤MBC、MBN和微生物熵,各施肥处理根际土壤MBC、MBN和微生物熵均随水稻生育期推进呈先增加后降低的变化趋势,均于齐穗期达到最大值,成熟期为最低值;其中,各处理双季稻田根际土壤MBC、MBN、MBC/MBN值和微生物熵一般均表现为M₄＞M₃＞M₂＞M₁＞M₀,M₂、M₃和M₄处理间均无显著差异,但均显著高于M₀处理.可见,单独施用化肥措施对提高根际土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵效果有限,施用有机肥或有机无机肥配施提高根际土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵的效果较好.