沙冬青群落土壤有机碳和全氮含量的空间异质性

应用地统计学的基本原理与方法,分析了干旱荒漠地带沙冬青群落0～5和50～70 cm土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)及C/N空间异质性.结果表明,0～5 cm的SOC和TN的平均含量分别为0.744和0259 g·kg^-1,平均变异系数分别为0.280和0.213; 50～70 cm的SOC和TN的平均含量分别为1.425和0.295 g·kg^-1,平均变异系数分别为0.195和0.206,反映出该植被区土壤肥力较为贫瘠.该沙生植被区土壤SOC和TN含量存在高度空间异质性,其空间异质性主要由自相关因素引起.0～5 cm土层 SOC和TN含量空间变异尺度分别为20.99和29.19 m;50～70 cm土层分别为42.9和62.1 m.变异尺度未集中在沙冬青冠幅范围,未反映出荒漠地带沙生植物种的“肥岛”效应,为其他物种的入侵创造了障碍.这种空间分布格局和尺度为维持沙冬青在干旱荒漠沙生植被区的优势度提供了保障,解释了其长期存在的机制.     

根土空间对高粱根系生理特性及产量的影响

采用尼龙袋（允许水分和养分自由通过）装土栽培作物的方法,研究了根系生长空间对高粱根系生理特性及产量的影响.结果表明,限制根系生长空间影响了高粱的生长,不同程度地降低了高粱的株高、叶面积、花后旗叶SOD及POD活性、总根长、根系吸收面积、根系与地上部干重、养分吸收量及最终产量,但增加了根系活力及活性吸收面积占总吸收面积的百分数.施肥有利于改善高粱根系在空间胁迫下的生长,增加根系吸收面积和活力,促进根系对养分的吸收,在一定程度上延缓根系生长空间不足所造成的不良影响.     

播期对大豆蚜及其天敌种群动态的影响

【目的】研究大豆播期对大豆蚜Aphis glycines Matsumura及其天敌的影响。【方法】试验在2012年、2013年进行,设置了3个大豆播期处理。每周调查播期处理田大豆蚜种群及天敌种类和数量,分析大豆蚜种群数量、种群增长率的时序动态、大豆蚜和天敌的关联度。【结果】不同播期条件下大豆蚜有翅蚜及无翅蚜的种群动态趋势基本一致,有翅蚜蚜量高峰期要早于无翅蚜1周。处理间的大豆蚜田间始见期与终见期随着播期推后而延迟,大豆蚜在田间扩散和消退的时期也随着大豆播期延后。晚播的两个处理高峰期蚜量多于或等于正常播期处理的蚜量。大豆蚜与天敌关联度随着播期的推后而变高。在调查的7种天敌中大豆蚜与异色瓢虫的关联度最高,草蛉、小花蝽和蚜茧蜂也表现较高的关联度。【结论】播期会显著影响大豆蚜的田间始见期和终见期,随着播期的推迟大豆蚜种群高峰期蚜量以及大豆蚜与天敌的关联度都会提高。     

森林母土异地迁播后的土壤真菌和细菌变化

【背景】森林土壤中携带了大量种子和微生物,已经被广泛用于各种退化生态系统的植被恢复。但是,关于土壤迁播到退化生态系统后的真菌和细菌群落变化研究较少。【目的】研究土壤迁播后真菌和细菌的组成和多样性,比对其与森林母土和受体土壤之间的物种组成与群落差异。【方法】通过Illumina HiSeq高通量测序,获取迁播15个月的土壤、森林母土及受体土壤中真菌和细菌特征值,比对其多样性和丰富度。【结果】3类样地真菌优势菌门为担子菌门和子囊菌门,细菌优势菌门为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和绿弯菌门,土壤迁播后显著改变了真菌和细菌优势菌门的相对丰度。主成分分析表明3类样地真菌和细菌群落组成存在显著差异。聚类分析表明迁播土壤与受体土壤聚类距离更近,物种组成更相似,真菌和细菌优势属与受体土壤无显著差异。迁播土壤的真菌和细菌丰富度和多样性与森林母土差异显著(P0.05)。【结论】森林土壤迁播15月后,其细菌和真菌物种组成逐步趋同于受体土壤。该结果为进一步研究石漠化微生物生态系统、改善和提升土壤迁播技术提供支撑。     

青海湖区芨芨草草原土壤养分对翻耕和补播措施的响应

为探究翻耕和补播导致高寒草原土壤养分垂直分布特征变化,以青藏高原青海湖区芨芨草(Achnather?um splendens)草原为实验对象,分析1958年翻耕和1990年补播两种不同的草地恢复措施对高寒草原土壤养分含量及分布特征(0~10,10~20,20~30,30~40,40~60 cm)的影响。结果表明:翻耕、补播措施下土壤有机碳和全钾含量均显著高于原生芨芨草样地(P<0.05),而不利于土壤全氮含量的恢复,两种扰动均有利于芨芨草草原土壤浅层(0~10 cm)速效磷、有机碳养分富集;翻耕后土壤有机碳、全氮和速效钾均随土层深度的增加而降低(P<0.05),全磷、全钾及土壤pH、容重在各土层间差异不显著。相比对照样地,补播导致各土层速效氮养分显著降低(P<0.01),但翻耕和补播扰动均使土壤全钾含量显著升高,深层土(40~60 cm)全氮(TN)含量显著降低(P<0.05);对照原生芨芨草样地,补播后土壤全氮与全磷含量出现显著正相关关系(P<0.05),而翻耕措施导致原有的速效磷与速效氮二者相关性不显著,两种措施均引起土壤养分与容重之间负相关性。翻耕、补播后土壤pH显著降低,扰动使土壤理化性质改变,以及表层速效养分汇集于浅层土壤,将加快土壤养分的周转,输出量增加促进了地上植被恢复,除全钾含量外,以上两种措施引起不同土层全量养分的恢复是一个极其缓慢过程。     

不同干扰方式对内蒙古典型草原植物种组成和功能群特征的影响

研究休牧、补播和自由放牧3种人为干扰方式对内蒙古典型草原群落植物种组成、功能群组成、群落物种多样性和地上生物量的影响.结果表明: 3种干扰方式对植物功能群结构及其多样性有显著影响,休牧方式下群落植物种数量、地上生物量、多样性指数和丰富度指数最大,分别为22种、171.32 g·m^-2、1.46和5.7,灌木半灌木和多年生禾草的重要值、物种所占比例、地上生物量、多样性指数、丰富度指数和均匀度指数显著高于其他干扰方式,多年生杂类草的重要值、物种所占比例、地上生物量、多样性指数和均匀度指数显著低于其他干扰方式,中生植物、C3和C4植物的地上生物量最大,分别为22.22、143.35和27.97 g·m^-2.补播方式下,中旱生植物地上生物量最大,为13.60 g·m^-2,旱生植物物种所占比例最小(48.5%),C4植物物种所占比例最大(28.8%).自由放牧方式下,一、二年生草本植物物种所占比例最大,达12.3%,中生植物和C4植物所占比例最小,分别为17.0%和20.9%.春季休牧措施有利于退化草原的恢复.     

播娘蒿研究进展

播娘蒿Descurainia sophia（L.）Webb ex Prantl系十字花科播娘蒿属植物,其成熟干燥的种子称为南葶苈子.《中华人民共和国药典》将其列为葶苈子正品.播娘蒿分布范围广、资源量丰富,极具研究开发价值.对近年来有关播娘蒿的研究做一概述,以期为播娘蒿的开发利用提供相关的资料.     

籼稻颖花分化与退化对不同播期温光的响应

试验以三系杂交籼稻‘五优308’和‘天优华占’以及常规籼稻‘黄华占’为材料,在大田条件下,设置10个播期,研究田间不同温光条件对籼稻生育期天数、颖花分化和退化数的影响.结果表明: 温度对3个籼稻品种生育期的影响比日照长度大,平均温度升高1 ℃,播种-穗分化始期天数平均减少1.5 d,而穗分化历期天数与光照和温度的关系均不密切.不同播期间每穗颖花数和颖花分化数存在显著差异.穗分化期间平均温度、最高温度和最低温度升高,有效积温增加,昼夜温差扩大,光辐射增强,有利于穗分化期干物质积累和颖花分化,各品种趋势一致.穗分化期间有效积温增加50 ℃,颖花分化数增加10.5朵,昼夜温差扩大1 ℃,颖花分化增加14.3朵,总光辐射量增加50 MJ·m^-2,颖花分化数增加17.1朵.颖花退化率与温度呈现二次项相关,极端高温或极端低温的自然条件不利于颖花形成,但低温天气对颖花退化的影响大于高温.温度低于临界温度,颖花退化率大幅增加,穗分化期临界积温为550～600 ℃,日平均温度为24.0～26.0 ℃,日最高温度为32.0～34.0 ℃,日最低温度为21.0～23.0 ℃.适宜高温、昼夜温差大、光照辐射强的自然条件利于颖花分化,并减少颖花退化.     

高抗、中抗和高感虫品种混播对大豆产量及主要害虫种群发生和昆虫群落多样性的影响

【目的】利用作物多样性可有效控制大田害虫发生,并实现保产和减少化学农药施用。【方法】本研究选取高抗(Lamar;R)、中抗(ZD35;M)和高感(JLNMH;S)斜纹叶蛾Spodoptera litura的大豆品种,进行不同播种模式(即R、M、S单作,RM、RS、MS和RMS各品种等量混播)对大豆产量和主要害虫(斜纹叶蛾S. litura和筛豆龟蝽Megacopta cribraria)种群发生及昆虫群落多样性的影响,以明确最优化大豆混播种植模式,实现基于品种多样性利用的大豆控害保产的生态防控。【结果】RM和RMS混播下斜纹夜蛾百株虫量与R单作无显著差异,RM混播下筛豆龟蝽M.cribraria百株虫量与R单作也无显著差异,且都显著低于其它播种处理。RM和RMS混播下昆虫多样性指数(H)和均匀度指数(E)都显著高于其它播种模式,但与R单作差异不显著;RM和RMS混播、R单作下昆虫群落丰富度指数(D)都显著高于其它播种处理,但昆虫群落优势度指数(C)与此相反。此外,RM和RMS混播下大豆百株籽粒重都显著高于除R单作外的其它播种处理(42.86%-192.27%),RMS混播下大豆千粒重也最高(高于其它播种处理4.46%-29.31%)。【结论】RM和RMS混播可显著降低主要害虫种群发生量,明显提高昆虫群落多样性、均匀度和丰富度,并显著提高大豆产量。因此,大豆生产中建议推广高抗、中抗和高感虫品种混播(即RMS模式),以及高抗与中抗虫品种混播(即RM模式)以实现大豆控害保产的生态防控目的。     

青藏高原禾草混播对土壤微生物多样性的影响

土壤微生物多样性的形成、维持和变化机理是生态学研究的核心内容, 已有大量研究表明土壤微生物群落构建不仅受到土壤环境的深刻影响, 也与植物群落物种多样性密切相关。由于自然群落中土壤环境和植物多样性协同影响土壤微生物, 难以区分和厘清植物多样性和土壤环境对土壤微生物多样性构建的各自影响。该研究基于在青藏高原高寒草地构建的人工草地群落, 比较分析了3种优势禾本科牧草单播和混播及施肥处理13年后, 土壤细菌和真菌物种多样性及其与植物群落和土壤理化因子的关系。主要结果: 1)与各单播处理相比, 3种牧草两两混播一致显著降低了土壤细菌群落的丰富度和多样性, 其中变形菌门和放线菌门相对丰度显著增加, 而酸杆菌门、拟杆菌门和浮霉菌门相对丰度显著减小; 牧草混播对土壤真菌多样性没有显著影响。2)牧草混播显著降低了土壤pH和土壤全氮含量, 增加了土壤全磷含量; 施肥显著降低土壤pH, 增加了土壤速效磷含量; 但这些土壤理化因子的变化不足以解释土壤细菌和真菌多样性在处理间的差异。3)施肥显著提高了植物群落地上生物量, 降低了植物物种丰富度, 土壤细菌多样性随植物物种丰富度增加而减小, 而与植物生物量变化无关。该研究在野外条件下, 通过长期控制实验揭示了高寒草地禾草混播并不增加土壤微生物多样性, 为高寒地区牧草混播人工草地实践提供了科学依据。