光照，施肥及刈割对垂穗披碱草生长的影响

以甘南高寒草甸常见牧草垂穗披碱草（Elymus nutans）为研究对象,比较不同光照、肥力条件下,垂穗披碱草对刈割的生长和补偿反应。研究发现,光照和肥力存在交互作用。施肥、中度光照下,未刈割单株垂穗披碱草地上生物量最大,为3．239g。施肥、中度光照下,比较刈割植株地上生物量补偿发现：晚期刈割单株地上生物量的补偿大于早期刈割;刈割强度无显著影响;刈割两次单株地上生物量的补偿最大。施肥、中度光照、晚期、轻度、一次刈割时,单株垂穗披碱草地上生物量累积最大,为4．500g。全光照、未施肥条件下,刈割对单株地上生物量的补偿无影响。就补偿机制而言,植株地上生物量的增加以地下生物量为代价。     

刈割、施肥和浇水对矮嵩草补偿生长的影响

通过对青海海北高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸进行为期3年的野外控制试验, 研究了刈割(留茬1 cm、3 cm及不刈割)、施肥(2.5 g·m^-2尿素+ 0.6 g·m^-2磷酸二胺、不施肥)和浇水(20.1 kg·m^-2、不浇水)处理对矮嵩草补偿生长(包括分株密度、株高和分株地上生物量)的影响, 及其比叶面积、叶片净光合速率和相对增长率的变化, 探讨矮嵩草补偿生长的机制。研究结果表明: 刈割后, 矮嵩草的补偿生长高度和比叶面积显著降低; 分株密度有增加的趋势, 但会随刈割强度的增加而下降; 株高和生物量的相对增长率随刈割强度的增加而呈上升趋势; 补偿地上生物量在重度刈割处理下最高。施肥能显著增加矮嵩草的补偿高度、分株密度、补偿地上生物量、株高相对增长率、生物量相对增长率、比叶面积和净光合速率; 与不浇水处理相比, 浇水处理对重度刈割处理下的分株地上生物量、密度相对增长率、比叶面积和净光合速率无影响, 而显著降低了中度刈割处理下的补偿高度和株高相对增长率, 提高了不刈割处理下的分株密度和重度刈割处理下的生物量相对增长率。刈割、施肥和浇水处理的交互作用也显示出刈割与施肥对矮嵩草补偿生长具有拮抗效应, 而刈割与浇水具有协同效应。上述结果说明, 矮嵩草在刈割后可通过增加分株密度和相对增长率等途径来提高补偿能力, 弥补在生长高度上出现的低补偿, 而施肥可显著抵消刈割的不利影响, 提高矮嵩草的补偿能力。     

种群密度与施肥对垂穗披碱草刈割后补偿作用的影响

 以甘南亚高山草甸常见牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)为对象,通过考察种群密度、施肥与刈割处理等对植物生长和生殖的影响效应,比较了垂穗披碱草在5个密度及2个施肥实验处理条件下对4种刈割处理的补偿性反应特点。结果表明,在所有密度及施肥处理条件下,早期轻度刈割处理 (分蘖期刈割,留茬4 cm) 都有利于植物的补偿作用,后期重度处理 (拔节期刈割,留茬2 cm) 可显著降低植物的地上部分生物量及生殖部分干重 (穗重)。在不施肥情况下,刈割对垂穗披碱草的影响程度随种群密度而加大,在低密度处理中早期轻度刈割的植物发生了超补偿。可以认为,低密度种群中植物具有较多的分蘖是植物在刈割后表现出较高补偿能力的一个重要生物学原因。实验还发现,施肥可提高植物个体的分蘖能力和秆叶再生能力,因而总体上可增强植物的补偿能力,并且在中等密度条件下垂穗披碱草的补偿能力较强,尽管没有发生超补偿现象。不过,施肥主要是有利于植物地上营养器官的补偿,生殖器官的补偿程度较小一些。试验结果对科学管理人工草场具有一定的指导意义。     

资源获得性和种内竞争对垂穗披碱草生长繁殖的影响

研究了垂穗披碱草(E lym us nutans)在不同光照强度、不同土壤养分和不同密度下的生长和繁殖特性。结果表明增加施肥量使垂穗披碱草的新增分蘖百分数、分蘖大小、营养繁殖和有性繁殖输出及其效力明显增加,贮藏生长效力相对减少;提高光照强度增加新增分蘖百分数、营养繁殖输出、有性繁殖输出和效力以及贮藏生长效力,减少营养繁殖效力;低密度下新增分蘖百分数、分蘖大小和营养繁殖效力显著增加,高密度下营养繁殖输出、有性繁殖输出和效力以及贮藏生长效力较高。在高施肥×高光照、高施肥×高密度和高光照×高密度处理下,植物有性繁殖输出和营养繁殖输出显著高于其它处理。低密度条件下新增分蘖百分数较高,高密度条件下有性繁殖效力较高。三因子互作对性状无显著作用。营养繁殖效力与有性繁殖效力无显著相关,这两者与贮藏生长效力为负相关。以上结果说明丰富的资源(高施肥、高光照)有利于植物生长和繁殖,种内竞争水平对体内的资源分配会产生很大影响。这些特性既与环境因子有关,又与植物性状间的内在联系有关,共同决定该种群在群落中的动态和稳定性。     

光照强度和肥力变化对垂穗披碱草生长的影响

在野外条件下,采用析因设计,对光照和肥力变化影响下垂穗披碱草的生长参数进行测定,评估垂穗披碱草对异质环境的适应特性。光照分为高光照(100%光照强度)、中度光照(43.5%光照强度)与低光照(6.74%光照强度);肥力分为施肥与不施肥。结果表明,垂穗披碱草在光照强度由高光照(100%)向中度光照(43.5%)变化情况下,地上生物量、分蘖数无变化,株高增大,光照强度减小到6.74%时,地上生物量、分蘖数、株高均减小。比叶面积(SLA)随光照强度的减弱而增加,相对生长率(RGR)随光照强度的减弱而减小,施肥对SLA和RGR无影响。根冠比在中度光照和低光照下各处理之间差异均不显著,高光照(100%)下增加肥力,根冠比增大。施肥时,叶分配随光照强度的减弱而增加,繁殖分配减小,不施肥时,叶分配与繁殖分配在高光照(100%)和中度光照(43.5%)下无差异,低光照(6.74%)下,叶分配增大,繁殖分配减小。施肥时茎分配在中度光照强度(43.5%)下最大,高光照强度(100%)下次之,低光照强度(6.74%)下最小,不施肥时,茎分配在高光照(100%)和中度光照(43.5%)下无差异,低光照(6.74%)下减小。研究表明:垂穗披碱草是一个光照耐受型物种,光照强度减小到全光照一半时仍可正常生长。在低光环境中,垂穗披碱草通过增加株高和大而薄的叶片,来适应环境,资源主要在叶分配、茎分配、繁殖分配之间进行了权衡。     

不同刈割程度对紫花苜蓿生长、净光合速率和可溶性糖含量的影响

研究不同刈割程度对紫花苜蓿生长和相关生理指标影响的结果表明：适度刈割可以提高苜蓿的再生能力和生物量;刈割后苜蓿的叶绿素a含量和叶绿素a／b比值及净光合速率均增加;其叶中的可溶性糖含量也增加,轻度刈割的最高,重度刈割的次之,不刈割的最低。     

细叶亚菊挥发油主要化学成分对垂穗披碱草初期生长抑制机理的研究

细叶亚菊挥发油主要化学成分对垂穗披碱草初期生长抑制机理的研究白雪芳,张宝琛（中国科学院西北高原生物研究所西宁,８１０００３）ＳＴＵＤＹＯＦＳＴＡＰＬＥＣＯＭＰＯＳＴＩＯＮＯＦＡＪＡＮＩＡＴＥＮＵＩＦＯＬＩＡＯＩＬＯＮＩＮＨＩＢＩＴＩＯＮＭＡＣＨＡＮＩ...     

施肥和刈割对冷地早熟禾补偿生长的影响

以青藏高原东部高寒草甸常见牧草冷地早熟禾(Poa crymophila)为研究对象,比较研究了肥力和不同刈割处理对植物生长和生物量补偿的影响。实验采用随机设计,肥力分为施肥和不施肥,刈割处理为刈割时间、刈割频度和刈割强度3因子组合。结果表明:不刈割情况下,施肥显著促进冷地早熟禾的生长,而在刈割情况下,施肥对植物的生长没有明显的促进作用甚至有负作用。不施肥,刈割可促进冷地早熟禾地上生物量的增加并发生超补偿,但补偿程度因刈割强度、刈割频度和刈割时间而异;施肥时,刈割没有或很少促进植株发生超补偿。超补偿发生时,资源贫瘠的条件可能是必需的。冷地早熟禾发生超补偿可能是以损耗地下部分的资源为代价的,刈割刺激分蘖的增加对超补偿的发生也有一定的贡献。     

施肥对垂穗披碱草根系中丛枝菌根真菌的影响

采用传统染色与克隆测序的方法,研究了8年不同施肥(氮磷)梯度对垂穗披碱草根系中丛枝菌根(AM)侵染率和AM真菌群落的影响.结果表明: 随施肥浓度升高, 垂穗披碱草根系单位根长AM总侵染率从67.5%下降至7.3%,丛枝侵染率从5.2%降至0.1%.根系共检测出24个AM真菌分子种,但随着施肥浓度上升,AM真菌的平均物种丰富度从6种下降至2.6种.不同施肥处理对AM真菌群落结构有显著影响,土壤速效磷和根系氮含量与AM真菌群落呈极显著相关.氮磷有效性随施肥梯度逐渐上升,且与AM侵染率和AM真菌物种丰富度呈显著负相关.施高浓度氮磷肥对AM共生体有明显的抑制作用,导致AM真菌物种多样性丧失.     

刈割时间、刈割强度与施肥处理对燕麦补偿的影响

刈割强度、刈割时间和施肥状况对燕麦的补偿有明显影响作用。在不施肥条件下,分蘖期轻度刈割有利于植物的补偿作用,拔节期重度刈割以及重复刈割影响植物生长。施肥可以提高受适度刈割损害植物的补偿程度。无论施肥与否,燕麦都没有发生明显的超补偿现象。但在施肥条件下,留茬高度8cm的刈割处理使燕麦在一定程度上提高了植物的生产力,尤其是秆叶的干重。     

氮硅添加对高寒草甸垂穗披碱草叶片全氮含量及净光合速率的影响

该文以青藏高原高寒草甸优势种垂穗披碱草(Elymus nutans)为研究对象, 探究不同水平氮肥与硅肥混合添加后对其叶片全氮含量和净光合速率的影响, 以期对高寒草甸牧场施肥提供一定的理论依据。研究发现: 氮、硅单独添加时, 均可提高垂穗披碱草叶片全氮含量以及净光合速率; 氮、硅配施处理对叶片全氮含量和净光合速率均存在显著的交互作用; 低(N₁)、中(N₂)、高(N₃) 3种不同浓度的氮肥处理下, 低硅(Si₁)添加对垂穗披碱草叶片全氮含量以及净光合速率没有显著的促进作用, 而添加中浓度硅肥(Si₂)可显著提高垂穗披碱草叶片全氮含量; 低、中浓度施氮水平下, 中浓度硅肥可显著促进垂穗披碱草光合作用; 叶片全氮含量和净光合速率最大平均值均出现在中浓度氮、硅肥配施下, 与不施肥相比分别提高了119.99%和85.70%; 就该试验而言, 施加氮肥的同时, 适当添加一些硅肥能够更好地提高垂穗披碱草叶片全氮含量和净光合速率, 且硅的添加量为8 g·m^-2时效果较好。     

盐碱条件下刈割干扰对羊草的氮素分配策略及补偿生长的影响

土地盐碱化和过度放牧是制约松嫩平原畜牧业发展的两大因素,羊草是松嫩平原上的优势种,被认为具有较强的耐牧及耐盐碱能力.本文通过田间原位试验,以叶面涂抹标记¹⁵N-尿素的方法,研究了不同盐碱条件下刈割干扰对羊草的氮素分配策略及补偿生长的影响.结果表明: 总体上叶面新吸收的氮60%以上保留在地上部分.与不施盐碱无刈割处理的对照相比,单纯的盐碱胁迫使新吸收的氮在细根中的分配率显著增加了5.1%;而盐碱胁迫下,中度刈割使叶面新吸收的氮在地上部分的分配率增加了11.6%,地上及总生物量发生超补偿生长,但是重度刈割使叶面新吸收的氮在茎基部的分配率显著增加了9.5%,地上、细根及总生物量均表现为欠补偿生长.上述结果表明盐碱胁迫下,中度刈割干扰时羊草采取积极的再生策略,促进其超补偿生长,但在重度刈割时羊草会采取增加氮素在茎基部存储的相对保守的氮素分配和生长策略.     

老芒麦和垂穗披碱草rDNA-ITS序列分析

分析了老芒麦和垂穗披碱草rDNA-ITS序列,为这两个种的鉴别提供分子指纹图谱,为系统发育提供分子生物学依据。结果表明,22份材料的ITS、ITS1、5.8S、ITS2序列长度均相同,依次为604bp、222bp、164bp、218bp,GC含量依次为62.25%～63.08%,62.16%～63.06%,59.76%,64.22%～65.60%。除5.8S外,碱基位点都有不同程度的变化,一些变异位点有明显的种性变异规律,可作为老芒麦和垂穗披碱草种质DNA指纹特异鉴别位点。7个ITS序列的同源性98.7%～99.8%,遗传分歧0.2～1.3,具有保守性,为非近期分化类群。系统发育分析表明不同来源地的同种材料,差异主要表现在DNA变化快慢及碱基替换数,但相同的种归为一类,进一步反映了种内的遗传稳定性。     

利用SSR标记对垂穗披碱草和老芒麦进行物种鉴定和遗传变异分析

垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(Elymus sibiricus)皆为花序下垂类披碱草属物种,高海拔地区的E.sibiricus的部分变异类型也具有小穗紧密排列等特征,与E.nutans在形态学性状上具有较多的交叉,造成野外种质资源采集时进行直接的田间鉴定存在困难。本研究利用12对小麦族SSR引物对8份垂穗披碱草和10份老芒麦种质进行遗传变异和物种鉴定分析,UPGMA聚类分析表明供试材料明显可依据物种差异划分成两大类,主向量分析(PCo A)与聚类分析的结果保持一致。种质间遗传相似系数分析和分子方差分析(AMOVA)也表明种间变异远高于种内。另外,本研究筛选出3对引物,ESGS79和ESGS155能够在垂穗披碱草材料中扩增出特异性条带,Xgwm311能够在老芒麦材料中扩增出特异性条带,这3对引物能够作为区分垂穗披碱草和老芒麦的依据,为野外种质资源的收集以及田间育种工作提供指导。     

Effects of nitrogen and silicon application on leaf nitrogen content and net photosynthetic rate of Elymus nutans in alpine meadow

AimsElymus nutans is one of the dominant plant species in alpine meadow. Purpose of this research was to study the effects of nitrogen and silicon application on leaf nitrogen content and net photosynthetic rate in this species to provide scientific basis for fertilization practice in alpine meadow.MethodFour levels nitrogen combined with four levels silicon was applied to E. nutans plants in the alpine meadow. Leaf nitrogen content and net photosynthetic rate of E. nutans were measured.Important findings The results showed that there was a significant improvement in leaf nitrogen content and net photosynthetic rate of the E. nutans with nitrogen or silicon application alone; However, there was a significant interaction between nitrogen and silicon treatments on leaf nitrogen content and net photosynthetic rate; Combining with the three different levels nitrogen, low level silicon (Si₁) application did not increase leaf nitrogen content and net photosynthetic rate, but middle level silicon (Si₂) could significantly increase the leaf nitrogen content; Combining with the low (N₁) or middle (N₂) level nitrogen, middle level silicon (Si₂) application could significantly increase the net photosynthetic rate; Compared with that control without fertilization, the middle level nitrogen combined with the same level silicon treatment had the highest average of leaf nitrogen content and net photosynthetic rate, which increased by 119.99% and 85.70%, respectively. This study indicated application of nitrogen combined with silicon application enhanced leaf nitrogen content and net photosynthetic rate of E. nutans, and 8 g·m^-2silicon application had the best result among other treatments.     

Effects of ramet clipping and nutrient availability on growth and biomass allocation of yellow nutsedge

A glasshouse experiment was conducted to examine how the interactions of nutrient availability and partial ramet clipping affect growth, reproduction and biomass allocation of Cyperus esculentus, an invasive sedge. The plants sprouting from tubers were grown at low and high nutrient levels, and were subject either to no clipping, one, two or three clippings, with each clipping cutting half of the existing ramets at soil level. Our results show that nutrient availability and clipping frequency tended to independently affect most of growth, reproduction and biomass allocation parameters of Cyperus esculentus examined in the present study. Increased supply of nutrients led to an increase in plant productivity and its associated traits. All of the traits, except for the number of ramets, displayed a decreasing pattern with increasing clipping frequency, indicating that Cyperus esculentus had undercompensatory responses to ramet clipping. It is likely that the patterns of plants response to clipping are species specific, and depend on morphological characters of species. Its susceptibility to ramet clipping can offer opportunities for controlling this invasive species through mechanical methods such as mowing. Clipping had little effects on biomass allocation; however, root weight fraction increased with increasing clipping frequency. While nutrient availability and clipping frequency had no influence on leaf carbon concentration at harvest, both of them increased leaf nitrogen concentration, and hence reduced leaf C/N ratio.