氮和水分添加对内蒙古荒漠草原放牧生态系统土壤呼吸的影响

土壤呼吸是生态系统碳循环的重要组成部分, 同时也是评价生态系统健康状况的重要指标, 对于评估退化草地恢复过程中生态系统功能具有重要意义。该研究在内蒙古四子王旗短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原长期放牧实验平台上进行, 该平台设置对照(CK)、轻度(LG)、中度(MG)和重度(HG) 4个放牧强度。通过在4个放牧处理区设置氮、水添加实验处理, 探讨不同放牧强度背景下, 氮、水补充对荒漠草原土壤呼吸过程的影响。结果表明: (1)历史放牧强度除2015年对土壤呼吸无显著影响, 2016和2017年都有显著影响, 放牧区3年平均土壤呼吸速率基本都高于对照区。此外, 氮和水分添加显著增加了MG区土壤呼吸速率, HG区氮、水同时添加对土壤呼吸速率有显著增加作用; (2)无论是历史放牧强度, 还是氮、水添加处理, 都没有改变荒漠草原生长季土壤呼吸速率的季节动态变化趋势, 土壤呼吸速率基本表现为单峰曲线模式, 峰值出现在水热同期的7月份; (3)不同年份生长季土壤呼吸速率对氮、水处理的响应并不相同, 氮添加至第3年产生显著影响。水分添加在平水年份(2015和2017年)对土壤呼吸产生显著影响, 但在丰水年份(2016年)无显著影响。氮、水共同添加分别在CK、LG和HG区3年平均土壤呼吸速率显著高于单独加水处理, 说明氮添加的有效性依赖于水分条件, 两者表现为协同作用; (4)不同处理下荒漠草原土壤呼吸的温度敏感性(Q₁₀)值介于1.13-2.41之间, 平均值为1.71。在无氮、水添加时, 放牧区的Q₁₀值都小于CK区, 总体表现为CK 大于 MG 大于 LG 大于 HG; 加水和氮水共同添加处理后, Q₁₀值都有明显增加, 其中NW处理下Q₁₀值都增加到2.0以上。上述结果说明在过去受不同放牧强度影响的荒漠草原在停止放牧后的恢复过程中, 土壤水分仍是影响土壤呼吸的主导环境因子, 外源氮添加只有在满足一定水分供给的基础上才起作用, 尤其是过去的重度放牧区土壤呼吸速率对氮、水补充的响应最为强烈。该研究结果可以为评估荒漠草原恢复过程中土壤呼吸速率受养分和水分影响提供基础资料和依据。     

水稻和小麦根尖细胞壁多糖的铝积累能力比较

采用水培法比较4种禾本科植物水稻(Oryza sativa L.)、玉米(Zea mays L.)、高粱(Sorghum bicolor(L.) Moench)和小麦(Triticum aestivum L.) 8个基因型的抗铝(Al)能力,并对他们在Al积累后细胞壁的多糖组分进行分析。结果显示,在5～200μmol/L Al处理下,水稻抗Al能力较强,而小麦抗Al能力较弱。在50μmol/L Al处理下,小麦根尖的果胶和半纤维素1含量的增幅明显高于水稻。水稻基因型‘日本晴’与‘浙辐802’的细胞壁Al含量分别占根尖总Al含量的78. 7%和91. 6%;小麦基因型‘扬麦18’与‘扬麦16’Al含量分别占根尖总Al含量的64.9%和72.1%。Al吸附-解吸实验结果显示,小麦根尖细胞壁上Al的吸附量高于水稻。研究结果表明,细胞壁是Al积累的主要部位,对Al敏感的水稻和小麦基因型细胞壁中的Al主要分布在果胶中;而对Al耐性较强的水稻和小麦基因型细胞壁中的Al主要分布在半纤维素1中。     

悬铃木方翅网蝽触角感器扫描电镜观察

利用扫描电镜对悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata(Say)雌、雄成虫触角背面和腹面进行观察。结果表明:悬铃木方翅网蝽触角为棒状,共4节,分为柄节、梗节和鞭节。触角上共有4种感器,分别为刺型感器、锥形感器、毛型感器和芽型感器;这些感器不存在性二型现象。其中,刺型感器分为大刺型感器和小刺型感器2种类型;芽型感器首次在异翅亚目昆虫触角上发现。雄成虫触角感器数量明显多于雌成虫,不同类型的感器在触角各节上的数量与分布各不相同。     

内蒙古灌丛化草原毛刺锦鸡儿种群结构和空间分布格局北大核心CSCD

灌丛化草原的形成机制和群落结构与功能是植被生态学研究的一个重要科学问题。植物种群空间格局分析是研究植物种群相互作用及种群与环境关系的重要手段。灌丛化草原是内蒙古草原的主要类型。该文选择分布在鄂尔多斯市的毛刺锦鸡儿(Caragana tibetica)灌丛化草原为研究对象,布设一个64 m×64 m的样方,采用"三线定位法"确定样方中灌木的空间位置,用点格局的方法分析灌木空间分布格局与种内关联。结果显示:(1)毛刺锦鸡儿种群为增长型种群,成熟毛刺锦鸡儿个体在半径<3.7 m的范围内为均匀分布,范围增大则呈随机分布;毛刺锦鸡儿幼年个体在0.3–20.4 m之间为聚集分布,其他范围表现为随机分布;死亡个体在0.7–1.4 m范围为聚集分布,其他范围则随机分布。(2)毛刺锦鸡儿存活个体对死亡个体在0–9.9 m范围内为不明显的正相互作用,其他范围无相关关系;成熟个体对幼年个体在<2.2 m范围表现为负相互作用,在>2.2 m范围表现为不相关。研究显示,毛刺锦鸡儿灌丛化草原不同发育阶段的毛刺锦鸡儿种群空间分布格局是不同的,并随空间尺度的变化而变化,如果在干旱区采用毛刺锦鸡儿对退化草原进行恢复重建,灌木间的株行距以4 m为宜。     

氮水添加对放牧背景下荒漠草原生产力的影响

水分与氮素作为干旱和半干旱草原生产力的共同限制性因子在退化草原的生态快速修复过程中备受关注。以不同放牧强度背景下的短花针茅荒漠草原为研究对象,开展围封模拟放牧利用实验,同时添加氮素和水分。通过分析历史放牧强度与年份对生产力的影响,以及添加氮素和水分对不同功能群植物生物量的作用,探讨放牧强度对短花针茅草原生产力的内在作用机制,以及如何实现荒漠草原资源合理开发和可持续利用。研究结果显示,降雨量与放牧强度决定着短花针茅草原的植物群落结构。氮素和水分添加可分别提升11%-29%和12%-32%的群落地上生物量,且二者存在显著的交互作用。不同功能群植物的地上生物量对氮素与水分添加的响应存在差异,多年生丛生禾草对氮素和水分添加响应最敏感。氮素与水分添加可显著提高多年生丛生禾草的地上生物量,但与自然降水量相关。氮素添加对地上生物量的影响在正常降雨和稍旱年份作用显著,而水分添加在干旱年份作用显著。在正常降雨年份,以半灌木植物为优势种的轻度放牧背景以添加水分对提升生产力最宜,以多年生丛生禾草和半灌木为共优种的中度放牧背景和以多年生丛生禾草为优势种的重度放牧以同时添加水分和氮素对提升生产力最为宜;在干旱年份不同放牧强度背景下均以同时添加水分和氮素对提升生产力最为宜。我们的结果表明了养分与资源的改善有利于退化短花针茅草原的快速恢复和可持续生产。     

北京密云农业景观步甲群落空间分布格局

采用陷阱法对北京密云县西田各庄南部农业景观中玉米地、花生地、果园及半自然林地4种典型生境中的步甲群落进行调查分析.结果表明: 果园步甲群落α多样性最高,花生地最低,林地与玉米地居中,且二者无显著差异;林地、花生地及果园的步甲群落结构明显不同,但均与玉米地的步甲群落结构有不同程度的相似性.果园维持着较多的捕食性步甲和兼食性步甲个体数;且不同生境间捕食性步甲的物种周转率与兼食性步甲的差异更明显.低集约化的果园生境可能较半自然生境林地维持更高的步甲群落α多样性,但多样化的景观组成有利于维持步甲群落及捕食性步甲较高的β多样性.重视景观多样性和低集约化农田生境的保护对保护农业景观步甲群落多样性和实现其害虫控制功能具有重要的意义.     

放牧强度对短花针茅荒漠草原甲虫群落分布格局的影响

放牧对脆弱的荒漠草原生态系统有着重要影响,且随放牧强度及持续时间不同而变化。鞘翅目昆虫是环境监测与生物多样性变化的指示生物。利用巴氏罐诱法对短花针茅荒漠草原不同放牧强度草地的甲虫群落组成和多样性进行调查,探究放牧对荒漠草原甲虫群落的影响。结果表明:(1)步甲科、金龟科为短花针茅荒漠草原甲虫群落优势类群,埋葬甲科、芫菁科、拟步甲科和花金龟科为常见类群。(2)放牧强度增加不利于维持更多的捕食性甲虫;对照和轻度放牧样地可维持更多的腐食性甲虫。(3)甲虫数量随放牧强度增加而递减;群落多样性以重度放牧草地最大,轻度放牧草地最小;群落优势度为对照、中度、重度显著高于轻度放牧草地。各甲虫类群在不同放牧强度草地出现时间、高峰期均不同。(4)对照、轻度、重度放牧样地的甲虫优势类群群落结构不同于其他生境,但均与中度放牧样地存在相似性。轻度、中度、重度放牧样地的甲虫稀有类群群落结构不同于其他生境,但均与对照样地存在相似性。(5)甲虫群落个体数与植物群落物种丰富度、盖度、植物平均高度、生物量呈显著正相关。Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数均与植物群落物种丰富度、生物量显著负相关。研究结果为荒漠草原甲虫多样性保护提供参考依据。     

雷珠单抗联合复合式小梁切除术及全视网膜光凝术对新生血管性青光眼患者视功能及房水炎症因子的影响

目的:探讨复合式小梁切除术及全视网膜光凝术联合雷珠单抗对新生血管性青光眼(NVG)患者视功能及房水炎症因子的影响。方法:选取2017年2月~2019年9月期间我院收治的NVG患者156例,上述患者根据随机数字表法分为对照组(n=78)和研究组(n=78),对照组患者给予复合式小梁切除术及全视网膜光凝术治疗,研究组则在对照组的基础上联合雷珠单抗治疗,比较两组患者疗效、最佳矫正视力、眼压及房水炎症因子,记录两组患者术后并发症发生率。结果:研究组术后6个月的临床总有效率为88.46%(69/78),高于对照组的67.95%(53/78)(P<0.05)。研究组术后1个月、术后3个月、术后6个月最佳矫正视力高于对照组,眼压则低于对照组(P<0.05)。两组患者术后6个月单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)均下降,且研究组低于对照组(P<0.05)。研究组的并发症总发生率为8.97%(7/78)低于对照组21.79%(17/78)(P<0.05)。结论:雷珠单抗联合复合式小梁切除术及全视网膜光凝术治疗NVG,疗效显著,可有效改善患者视功能及房水炎症因子,同时还可减少术后并发症发生率。     

中国壳斗科植物空间多样性格局研究

采用地理信息系统技术,制作空间分布图、从空间上计算多样性格局指数,研究中国壳斗科植物属、种的空间多样性分布格局。结果显示,云南南部、广西北部和广东北部的属、种数量均较多,是中国壳斗科植物多样性的重要分布地区,甘肃南部、陕西南部、河南西部及南部是壳斗科植物向南、向北扩散的重要通道;从多样性指数来看,种的多样性指数值均比属的值高,但均匀度指数却是属的值高;当属或种的数量为1时,其所占面积、占景观的比例、斑块数量、最大斑块指数、景观形状指数均最大,随着属或种的数量逐渐增加,其多样性明显提高,但其各项指标基本呈依次降低的趋势。通过对壳斗科植物空间多样性格局进行量化研究,获取了中国壳斗科植物空间多样性分布规律及多样性格局数量特点,利用地理信息系统技术可以使多样性研究体现出空间性和定量化的特征。     

不同放牧强度下植物种群密度的季节性变化

采用随机区组的试验方法, 着力于探索内蒙古荒漠草原3 种主要植物种群密度在不同生长季节随放牧强度变化而呈现出季节性的波动规律。研究对象主要是短花针茅(Stipa breviflora)、冷蒿(Artemisia frigida)和无芒隐子草(Cleistogenessongorica)。结果表明: 上述3 种主要植物种群总密度在放牧区均高于对照区; 短花针茅和无芒隐子草枝条总密度的变化趋势基本一致, 冷蒿枝条总密度总体逐月降低。整体分析而言, 放牧期间(6-9 月), 短花针茅、冷蒿和无芒隐子草枝条总密度的峰值均出现在HG(或MG), 说明放牧家畜的持续采食及践踏, 导致了植物种群株丛发生破碎而趋向小型化, HG(或MG)由母株破碎而产生的小株丛多, 故株丛总密度相应增加; 另外, 连续放牧致使大多数植株未能进行生殖生长即被采食, 从而促进了植物的营养繁殖和营养生长, 增加了种群密度。