放牧后羊草和芦苇叶组织转化的比较

运用组织转化理论与分析方法,对羊草与芦苇在放牧后的叶组织转化进行了比较研究。结果表明,整个生长季内,除5月份外,芦苇的绿叶数大于羊草,羊草的绿叶长大于芦苇;2种禾草的叶片发生率和伸长率均在生长初期最大,以后逐渐降低,萎蔫率正好相反;芦苇叶片寿命短,叶组织转化快、叶组织物质积累呈抛物线型增长,如果不及时利用,会造成资源的浪费,羊草叶片寿命较长,叶组织转化慢。可以通过不同的利用方式和时间来改善羊草草地的质量。     

克里雅绿洲旱生芦苇根茎叶C、N、P化学计量特征的季节变化

旱生芦苇在水分限制、元素匮乏的环境条件下,经长期进化适应形成了自身独特的生理生态特征,研究其C、N、P化学计量特征随生长季节的变化规律有助于深入了解该植物生存和适应策略。系统分析了克里雅绿洲旱生芦苇根、茎、叶的C、N、P化学计量特征及其季节动态,深入探讨了不同生长季、不同器官以及两因素的交互作用对以上特征的影响。结果表明:旱生芦苇C、N、P含量均值分别为393.36、12.43、1.25 mg/g,C∶N、N∶P、C∶P均值分别为54.55、9.96、441.27。整个生长季内芦苇各器官间C、N、P平均含量的变化规律一致,为叶茎根,C、N、P化学计量比的变化规律不一致;芦苇C含量随生长季节的变化不断增加,N、P随季节的变化逐渐减少,C、N、P化学计量比随季节的变化规律也不尽相同。对芦苇C、N、P含量及其化学计量比整体变异来源分析显示,生长季节的变化对芦苇C、P、C∶N、C∶P变化的贡献大于器官间差异,器官间差异对芦苇N、N∶P变化的贡献大于生长季节的变化;说明芦苇生长发育过程中各生长季各器官对元素的吸收利用具有特异性。结合N、P元素含量及N∶P值的大小可知,研究区芦苇生长受到N、P共同限制,且更易受N元素的限制。     

围栏封育对无芒隐子草非结构性碳水化合物的影响

于2004-2005年对不同退化程度围栏内外无芒隐子草根系、茎基部和叶的非结构性碳水化合物（可溶性糖、淀粉）的含量变化以及与其植被盖度和生物量的关系进行测定分析。结果显示：（1）无芒隐子草主要储藏性非结构性碳水化合物为淀粉,主要贮藏部位为茎基部,属中等耐牧型牧草;非结构性碳水化合物含量2年均表现为7月最低（3．10％和7．67％）,10月最高（12．22％和12．58％）,说明无芒隐子草非结构性碳水化合物积累易受季节因素影响。（2）围栏封育显著促进了轻度退化区无芒隐子草根系和茎基部非结构性碳水化合物含量积累,而对叶部无显著影响;围栏封育对重度退化区无芒隐子草根系淀粉的积累具有促进作用,但对茎基部和叶淀粉无显著影响。说明围栏可促进轻度退化区无芒隐子草非结构性碳水化合物的积累,但对重度退化区的含量影响甚微。（3）相关分析显示,在轻度退化样地无芒隐子草根系和茎基部的非结构性碳水化合物含量与其分盖度呈显著正相关;在重度退化样地放牧区,非结构性碳水化合物含量与其分盖度和生物量显著相关,但在围栏区却无显著相关。结果表明单纯利用非结构性碳水化合物含量评价无芒隐子草草地生长状况具有一定的局限性,要结合草地的初始状况、利用方式等进行综合评价。     

羊草草地生长季放牧山羊采食量和食性选择

在松嫩平原羊草草地,通过控制放牧实验对山羊的时限采食量和食性选择进行了研究。结果表明：（1）5－9月份,山羊的时限（1h）采食量平均为0.42kg干物质,其季节动态为5月份最低,随季节推移不断增大,8月份达到最大,9月份又有所减小;时限采食量基本上随放牧率减小而增大,但在最低放牧率小区有所减小。（2）山羊的食性选择随季节推移和放牧率不同而变化。（3）山羊对20－25cm高度草层的选择性最高;各高度草层的食性选择指数随季节推移和放牧率不同而变化;山羊对不同植物的高度选择性存在差异,但高度选择指数的最大值都在15－30cm范围内。     

若尔盖高寒草本沼泽木里薹草叶片碳氮磷化学计量特征对水位下降的响应

2020年6—9月,以若尔盖高原纳勒乔沼泽水位下降模拟控制实验平台为依托,在若尔盖县纳勒乔沼泽原位切割1 m×1 m原状土块,原位抬升20 cm,原位模拟水位下降20 cm,研究湿地植物木里薹草碳氮磷化学计量特征对水位下降的响应。结果表明: 在整个生长季,木里薹草叶片C含量没有显著变化,N、P含量随着生长季的推移逐渐下降。水位下降后,叶片C含量在生长季的变化并不一致,在生长初期、中期水位下降导致C含量增加,生长旺期无显著变化;叶片N含量对水位下降的响应为显著升高,叶片P含量则显著降低。叶片C∶N、C∶P、N∶P在整个生长季内均表现为随季节变化而上升,木里薹草的相对生长速率与叶片C∶N呈显著正相关,与C∶P和N∶P呈显著负相关。水位下降后,叶片C∶N显著降低,C∶P和N∶P显著上升,导致木里薹草的相对生长速率显著降低。水位下降后,叶片P含量降低是木里薹草单叶质量和比叶重下降的主要调控因子。     

季节放牧下内蒙古温带草原羊草根茎叶功能性状的权衡

放牧是草地主要利用方式之一,不同季节放牧通过影响草地功能性状间的权衡从而影响牧后再生及补偿性生长。通过测定内蒙古温带草原优势种羊草(Leymus chinensis)的株高、节间距和分蘖数等软性状及气体交换、抗氧化酶系统和根茎叶渗透调节物质的含量等硬性状,分析了不同季节放牧处理下羊草功能性状的变化及其权衡关系。结果表明,3年短期放牧处理下,类连续放牧(T1)比春季放牧样地(T2)羊草表现出更强的避牧性与耐牧性。类连续放牧与春季放牧样地羊草软性状及光合特性表现出一致性,6月放牧干扰降低了羊草的净光合速率(P_n),8月放牧干扰通过增加电子传递速率(ETR)及光系统Ⅱ(PSⅡ)分配于光化学反应(P)的比值等增大P_n。但春季放牧样地羊草株高较高,且光合产物较多分配于叶片,导致大量有机物质被啃食,不利于牧草再生。而类连续放牧羊草将较多的有机物质分配于根茎,有利于牧草根系吸水及牧后再生。因此,3年短期放牧处理下,类连续放牧更有利于牧草再生及草原的可持续利用。     

半干旱典型草原养分添加对优势物种叶片氮磷及非结构性碳水化合物含量的影响

在7年的养分添加(对照、低磷、低氮、低氮高磷和高氮低磷)试验基础上,测定了内蒙古半干旱典型草原优势种大针茅(Stipa grandis)和羊草(Leymus chinensis)叶片氮、磷、可溶性碳水化合物和淀粉含量。结果表明:两物种叶片氮、可溶性碳水化合物、淀粉及非结构性碳水化合物含量对养分添加有显著的响应(P0.05),养分添加与物种有显著的交互作用(P0.05);加氮显著增加了两物种植物叶片氮含量(P0.05),单加N处理显著降低了两物种叶片中的淀粉含量(P0.05),单加磷处理显著增加了羊草叶片可溶性碳水化合物含量(P0.05),高氮低磷处理显著降低两物种叶片非结构性碳水化合物总量(P0.05)。大针茅叶片各变量对磷添加无明显的响应,其叶片相对较高的C/N、C/P和可溶性碳水化合物/淀粉比,表明其具有相对较高的可直接利用的碳水化合物以及较高的氮、磷养分利用效率;羊草对外源养分的添加具有相对较强的竞争吸收能力。     

日本中部10种树木叶片中氮和磷的季节变化及其转移

从叶完全展开到生长季结束,对常绿阔叶树种日本米储、具柄冬青、铁冬青、红楠和海桐及落叶阔叶树种袍栎、栓皮栎、日本朴、银杏和日本树五加的叶N和P含量进行了测定．结果表明,在整个生长季中,常绿阔叶树种中的日本米储和铁冬青的新叶和老叶的N和P含量呈现初期高、中期较低、后期上升的趋势;具柄冬青和海桐新叶的N和P含量的变化趋势与日本米储和铁冬青相似,而其老叶的N和P含量随季节推移而逐渐下降;红楠新叶和老叶的N含量呈现上升的趋势,其新叶和老叶的P含量则呈下降趋势;落叶阔叶树种的叶N和P含量随着时间的推移不断减少．各树种的N转移率为43％～75％,P为62％～84％．常绿阔叶树种的N平均转移率与落叶阔叶树种相似,而其P平均转移率大于落叶阔叶树种．所有树种的N平均转移率小于P平均转移率．     

羊草草原植物-土壤之间主要营养元素动态的研究

羊草草原土壤中N、P、K含量的季节变化规律是生长季初期较高,6—8月生长旺季较低,生长季末再度升高。营养元素在植物体内的分配是地下部分大于地上部分。地下部分N的贮量为地上部分的3.6倍,K为2.9倍,P为2.8倍。地上部分3种元素含量的季节变化曲线呈单峰型,从生长初期开始上升,最大值出现在8月,生长末期逐渐下降。地下部分的季节变化规律,大体上在整个生长季内呈上升趋势,随着根系的生长,营养元素的积累量不断增加。对植物—土壤之间营养元素动态分析结果表明,随着时间的推移,N、P、K在各状态中的比例趋于恒定。在稳定状态下,3种元素在土壤中的比例逐渐减少,与初始量相比N、P、K的含量分别减少21.23%、5.14%和2.99%。在其它状态中,3种元素的含量均有提高,特别在枯枝落叶和死根中增加的幅度较大。     

崇明东滩湿地芦苇和互花米草N、P利用策略的生态化学计量学分析

测定了崇明东滩湿地典型植物群落内芦苇和互花米草各器官及土壤中的N、P含量和N∶P,揭示了它们的季节性动态,并对其N、P利用对策进行了生态化学计量学分析.结果表明:两种植物的N、P含量差异显著且芦苇＞互花米草;不同植物以及同一植物不同器官的N、P含量随生长节律发生明显变化;N、P含量的器官分配模式对于芦苇和互花米草均是叶＞茎＞根;两种植物地上部分和地下部分N、P含量5月＞9月＞7月;芦苇N、P积累量＞互花米草;2种植物地上部分N、P含量差异显著;互花米草生境土壤各月份N含量均高于芦苇生境土壤;P含量仅在5月份高于芦苇生境土壤,其它月份均低于芦苇生境土壤.芦苇叶片N含量与生境土壤N含量相关不显著,叶片P含量与土壤P含量显著正相关;互花米草叶片N含量与土壤N含量极显著正相关,叶片P含量与土壤P含量相关不显著.芦苇和互花米草叶片N∶P与土壤N、P含量及N∶P间相关均不显著.芦苇在生长初期和生长末期的N∶P＜14,表明其生长受到N限制;处于生长旺季时,14＜N∶P＜16,表明其受到N、P共同限制.互花米草在各月份的N∶P＜14,说明其主要受到N限制.总体而言,N素是芦苇和互花米草净初级生产力的主要而经常性的限制因子.     

典型草原常见牧草春季萌动期可溶性糖及内源激素动态研究

在春季萌动期,分别对典型草原几种常见禾本科牧草老芒麦、披碱草、羊草、赖草和克氏针茅的幼芽和地下根系可溶性糖含量及内源激素动态变化规律进行研究.结果表明,高含量的GA和较低含量的ABA是根茎类禾草羊草和赖草春季萌动早的重要调控因子,而根系丰富的可溶性糖为根茎类禾草的萌动生长提供了物质基础;玉米素核苷动态变化趋势与根系可溶性糖含量动态相似,萌动初期呈下降趋势,4月底达到最低值,此后又逐渐上升;而内源激素IAA和GA的含量与牧草幼芽可溶性糖含量的变化趋势一致,均呈逐渐上升趋势;根茎类禾草羊草和赖草与须根系禾草老芒麦和披碱草之间幼芽的GA和ABA水平以及根系可溶性糖含量差异明显.     

内蒙古典型草原退化机理的研究

在内蒙古冷蒿小禾草退化草原上,经过６年围栏定量的放牧,分别对９种主要植物种群的形态学特征对放牧的响应进行了研究．结果表明,不同生活型和营养繁殖方式的牧草对放牧率的响应策略是不同的,从而构成了不同放牧率下群落演替的基础．匍匐以不定根行营养繁殖生长或分蘖性强的种群是较适应于重牧的,如冷蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａｆｒｉｇｉｄａ）和星毛委陵菜（Ｐｏｔｅｎｔｉｌａａｕｃｕｌｉｓ）;以根茎和分蘖行营养繁殖的羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｅ）和冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｃｒｉｓｔａｔｕｍ）及丛生禾草克氏针茅（Ｓｔｉｐａｋｒｙｌｏｖｉ）属宜轻牧植物;以根茎和分蘖行营养繁殖的寸草苔（Ｃａｒｅｘｄｕｒｉｕｓｃｕｌａ）和小丛生禾草糙隐子草（Ｃｌｅｉｓｔｏｇｅｎｅｓｓｑｕａｒｒｏｓａ）属宜中牧植物;而以分枝行营养繁殖的扁蓿豆（Ｍｅｌｉｓｉｔｕｓｒｕｔｈｅｎｉｃａ）和木地肤（Ｋｏｃｈｉａｐｒｏｓｔａｔａ）则宜轻牧．随着放牧率的增大,群落发生明显的变化,小禾草的比例逐渐减少,冷蒿小禾草退化草原最终进一步趋同于星毛委陵菜退化草原;而轻牧可以维持草原现状或使其发生恢复演替,禾草比例增加,即可达到利用式改良的目的     

地植物多样性间的关系

用显微技术法分别在放牧率为 1 .33,4 .0 0和 6.67只 / hm2下对内蒙古细毛羊的食性进行了研究。结果表明 ,随着放牧率的增大 ,草场的植物种类组成及其相对比例发生了明显的变化。由于不同牧草的可利用性不同 ,其食性选择也发生了明显的变化。在重牧条件下 ,原先为随意采食的冷蒿和厌食的寸草苔则升级为“喜食”的植物 ,星毛委陵菜的选择性指数也有较大提高 ;且星毛委陵菜成为主要的食物资源 ,占全部食物的 80 %以上。这说明放牧率的增大和绵羊选择性的采食是草场植物种类组成发生变化的主要原因之一。食物的选择性主要与草地牧草的相对生物量、高度和频度显著相关 ;当草地植物多样性指数较高时 ,放牧绵羊的食物选择性较大。不同放牧率条件下 ,在以冷蒿和小禾草为主的退化草原上 ,草地植物多样性指数随放牧率的增大而显著降低 ,但食物多样性指数以放牧率 4 .0 0只 / hm2 的处理最高。     

青海省沙珠玉治沙站17种主要植物叶性因子的比较

国外大量研究结果表明,具有高叶氮含量和低比叶面积的干旱地区植物往往具有较高的水分利用效率。选取青海省沙珠玉治沙站地区17种主要植物(野生9种,人工8种) ,分别测定其比叶面积(SL A) ,单位重量叶氮含量(Nmass)及单位面积叶氮含量(Narea) ,并与贡嘎山湿润森林样带测定数据进行比较分析。结果表明,Nmass随SL A的增加而增加,但Nmass与SL A关系格局在固定沙丘野生多年生草本-灌木植物(类群1,Narea>3.0 g m- 2 )与流动沙丘野生短命草本植物(类群2 ,Narea<3.0 g m- 2 )之间存在策略位移现象,即在相同SL A下,类群1比类群2具有更高的叶氮含量,或在相同Nmass时类群1比类群2具有更小的比叶面积。在8个人工物种中,柠条锦鸡儿、中间锦鸡儿、绵柳和西北沙柳等灌木属于类群1,而甘草、小叶锦鸡儿、柽柳和青杨属于类群2 ,前者比后者具备更好的干旱适应机制,建议在生产上优先考虑前者。流动沙丘野生短命草本植物具有较低的叶氮含量和较高的比叶面积,这一特征与流动沙丘土壤贫瘠及其生长期内降水集中和土壤水分含量相对丰富密切相关。     

羊草根茎的贮藏碳水化合物及对氮素添加的响应

 为了研究氮素对羊草(Leymus chinensis)根茎碳水化合物贮藏的影响,在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草样地,设计了不同水平和不同时期的氮素添加试验。采用高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography, HPLC）对羊草根茎中的贮藏性碳水化合物进行了测定。结果表明,羊草根茎中的贮藏碳水化合物组分包括果聚糖、甘露糖醇、蔗糖、葡萄糖和果糖。其中果聚糖是最主要贮藏碳水化合物,约占60%;其次是甘露糖醇,约占20%。氮素添加量对羊草根茎中的贮藏碳水化合物有显著影响。在0～17.5 g N·m－2范围内,随着氮素添加量的增加,碳水化合物总量、果聚糖、甘露糖醇的含量均逐渐升高。氮素添加时期对羊草根茎中的贮藏碳水化合物的含量亦有显著影响。在7月初添加氮素比4月份添加氮素更有利于贮藏碳水化合物的积累。 关键词     

Effects of Grazing and Precipitation on Herbage Biomass,Herbage Nutritive Value,and Yak Performance in an Alpine Meadow on the Qinghai–Tibetan Plateau

The Qinghai–Tibetan Plateau is a very large land unit and an important terrestrial ecosystem within the Eurasian continent. Because of the harsh climate associated with the high altitude, alpine meadows on the plateau are susceptible to degradation from overgrazing. For this region, and for other alpine meadow pastures internationally, there is a need to define the sustainable stocking rate, to develop sound policy pertaining to future land use. Here we report biomass and liveweight gain per animal and per ha for pastures grazed by yaks at high, medium, or low stocking rates over 4 growing seasons from 2010 to 2013. Measures of herbage nutritive value are reported. The influence of inter-year variation in precipitation on standing herbage biomass was also evaluated. Higher precipitation increased standing herbage biomass and herbage nutritive value, indicating that vegetation suffered summer water deficit even in this environment. The sustainable stocking rate in this environment was determined to be approximately 1 yak ha^-1 (grown from 80 kg to 120 kg liveweight in 90 d). At this stocking rate, yak weight gain per ha was 88% of that achieved at higher stocking rates typically used by farmers, but with little or no evidence of land degradation.     

黄连木对干旱胁迫的生理响应

研究了自然干旱条件下黄连木（Pistacia chinensis Bunge）的生理变化。结果表明,随土壤含水量的减少,叶绿素b含量、光合速率、叶片相对含水量与叶水势均下降;叶绿素a和可溶性糖含量、叶绿素a和b的比值及总叶绿素含量呈现上升的趋势;超氧化物歧化酶活性先升后降;丙二醛含量干旱胁迫前期升高,后期变化不明显;净光合速率、气孔导度和蒸腾速率随土壤含水量的减少逐步降低。气孔和可溶性糖含量都是影响黄连木光合速率的关键因子,干旱胁迫前12d光合速率主要受气孔限制,之后为非气孔限制。干旱胁迫前期渗透调节物质以可溶性糖为主,干旱胁迫较重时脯氨酸含量急剧升高,与可溶性糖同时起渗透调节作用。     

不同放牧率下绵羊的食性及食物多样性与草地植物多样性间的关系

用显微技术法分别在放牧率为1.33．4．00和6．67只／hm^2下对内蒙古细毛羊的食性进行了研究。结果表明,随着放牧率的增大,草场的植物种类组成及其相对比例发生了明显的变化。由于不同牧草的可利用性不同,其食性选择也发生了明显的变化。在重牧条件下,原先为随意采食的冷蒿和厌食的寸草苔则升级为“喜食”的植物,星毛委陵菜的选择性指数也有较大提高;且星毛委陵菜成为主要的食物资源,占全部食物的80%以上,这说明放牧率的增大和绵羊选择性的采食是草场植物种类组成发生变化的主要原因之一。食物的选择性主要与草地牧草的相对生物量、高度和频度显著相关;当草地植物多样性指数较高时,放牧绵羊的食物选择性较大。不同放牧率条件下,在以冷蒿和小禾草为主的退化草原上．草地植物多样性指数随放牧率的增大而显著降低,但食物多样性指数以放牧率4．00只／hm^2的处理最高。     

内蒙古草地畜牧业可持续发展的生物经济原则研究

草地畜牧业可持续发展的三大生物经济原则为草场不退化原则,最大生物学效率原则和风险,利润权衡原则：（1）草场不退化原则。在冷蒿小禾草退化草原上,暖季期间1．33－2．67羊／hm2的放牧率下可使其发生恢复演替,禾草的比例增大,植物多样性指数和均匀度指数均有所提高,从而达到利用式改良的目的;相反,若继续重牧或过牧,放牧绵羊喜食的植物种类将进一步减少,植物多样性指数也有所降低,最终将趋同于星毛委陵菜退化草原群落,且星毛委陵菜可能是草场沙化荒漠化的最后多年生植物屏障。（2）最大牧草利用效率原则,放牧绵羊的种群生闻,羯头应当年羔育肥出栏,其牧草利用效率不仅提高了4．6倍,且肉用性能可提高2．5倍,同时,应尽量控制羯羊越冬的数量,提高畜群中母羊的处理利润最高（1993年价格）,虽然5．33羊／hm2的公顷增重最大,但风险也大,且利润较低。故在综合考虑以上3个原则的基础上,可以通过提高生物学利用效率,即使降低放牧率也不会太大的影响牧民的利益,同时又减轻了生产风险,保护了生态环境,只有这样,才得以使草地畜牧持续发展。