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[期刊] 草业科学
[作者]
刘佳楠 赵娟 常海涛 张安宁 陈蔚 刘任涛
以宁夏荒漠草原柠条(Caragana kornshinskii)枯落物为研究对象,采用网袋分解法(4、2和0.01 mm),研究了不同大小柠条灌丛(极小型Ⅰ、小型Ⅱ、中型Ⅲ、大型Ⅳ)下微生境枯落物分解过程中养分质量残留率变化特征。结果表明,1)分解至210 d时,N、K元素在3种网孔内均呈现释放状态,而P元素和纤维素在3种网孔内均呈现富集状态。木质素仅在0.01 mm网孔内的大型灌丛微生境中呈富集状态,而在极小型、小型和中型灌丛微生境中呈释放状态。2)在Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类灌丛微生境中,枯落物养分元素残留率表现为3种网孔间均无显著差异(P> 0.05)。但是在Ⅰ类灌丛微生境中, N、 P和K元素残留率均表现为0.01mm(–32.99%、 121.03%、–2.04%)>4mm(–63.64%、14.31%、–6.95%)> 2 mm(–75.47%、9.79%、–36.32%),木质素残留率表现为0.01 mm(–10.56%)> 2 mm(–46.18%)> 4 mm(–49.59%),而纤维素残留率表现为2 mm(160.44%)> 4 mm(97.80%)> 0.01 mm(21.56%)。研究表明,在宁夏荒漠草原地区,3种网孔分解袋内不同大小柠条灌丛微生境中枯落物N、K、P元素和纤维素变化规律均相似,而木质素受到土壤动物类群分布和柠条灌丛大小的双重影响。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
敖道 何嘉 郭文龙 白皓天 张建军 杨鑫
【目的】研究宁夏东部荒漠草原优势植物细根分解对土壤碳矿化与土壤养分的影响，进一步分析优势植物细根分解动态与养分返还过程。【方法】以宁夏东部荒漠草原优势植物短花针茅（Stipa breviflora）与蒙古冰草（Agropyron mongolicum）细根为研究对象，设置对照（CK）、添加短花针茅细根（Sb）与添加蒙古冰草细根（Am）3种处理，采用室内培养法研究细根分解特征及其对土壤碳矿化与土壤养分的影响。【结果】连续培养61 d后，添加短花针茅和蒙古冰草细根显著增加土壤24 h CO_(2)释放总量、分解初期（前14 d）土壤碳矿化速率与累积CO_(2)释放量（P<0.01）。添加短花针茅与蒙古冰草细根使土壤激发效应显著提高（P<0.01），增幅为40.50%与35.28%。与CK相比，添加短花针茅和蒙古冰草细根显著增加土壤硝态氮含量（P<0.01），对土壤速效磷无显著影响。细根纤维素含量、C:N与24 h CO_(2)释放总量呈显著负相关；细根碳含量、木质素含量、m（木质素）:m（N）与24 h CO_(2)释放总量呈显著正相关（P<0.05）。细根木质素含量、m（木质素）:m（N）与累积CO_(2)释放量呈显著正相关（P<0.05）。细根碳含量、氮含量、纤维素含量、m（N）:m（P）与细根损失率呈显著正相关；细根木质素含量、m（木质素）:m（N）与细根损失率呈显著负相关（P<0.05）。【结论】植物细根初始化学性质是影响荒漠草原土壤有机碳矿化与养分循环的重要因素之一
关键词：
根系 土壤养分 碳矿化 荒漠草原
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李学斌 陈林 吴秀玲 张硕新 谢应忠
采用动态密闭气室分析法,对荒漠草原4种典型植物群落(蒙古冰草群落、赖草群落、甘草群落、沙蒿群落)土壤呼吸进行了测定,运用数理统计的方法得到了枯落物输入对土壤呼吸的贡献量及其与环境因子的关系。结果表明:土壤呼吸日变化呈"单峰"曲线,有枯落物输入的土壤呼吸速率显著高于无枯落物输入的土壤呼吸;4种群落枯落物对土壤呼吸CO2的贡献量依次为:甘草群落(0.095g/(m2·h))>蒙古冰草群落(0.083g/(m2·h))>赖草群落(0.076g/(m2·h))>沙蒿群落(0.041g/(m2·h)),枯落物呼吸日贡献量与地表温度呈线性正相关。枯落物呼吸贡献量的季节变化规律呈"双峰"曲线,2次峰值分别出...
关键词：
荒漠草原 枯落物输入 土壤呼吸
[期刊] 草业科学
[作者]
李楠 崔耀平 张帅帅 刘素洁 付一鸣
针对中国草原、荒漠草原生态系统承载的温室气体量在区域大尺度上无法有效量化的问题,本研究通过生态系统温室气体值(green-house gas value,GHGV)模型,利用国内1990–2015年共6期的草原、荒漠草原的土地利用数据,开展草原时空变化分析,结合全球和中国本地化后的两套模拟参数分别模拟分析中国草原、荒漠草原近25年来对3类主要温室气体(CO2、CH4、N2O)的封存潜力。结果显示,研究时段内,草原、荒漠草原的面积呈下降趋势,对温室气体的封存潜力有所减弱,封存的温室气体减少了1.93 Pg·CO2-eq–1。通过对比参数本地化和模型自带参数的模拟结果发现,本地化参数后草原、荒漠草原生态系统的温室气体模拟值均大于使用全球参数的模拟值。本研究同时发现,从草原面积到草地的碳储量,当前研究均面临量值差异的挑战,亟待开展更多深入的研究。
[期刊] 草业科学
[作者]
陈有超 马书琴 鲁旭阳
凋落物分解在陆地生态系统碳循环和养分循环中起着重要作用,以往的研究主要集中在森林生态系统和温带草原生态系统,而对于高寒草原生态系统关注不足。本研究采用凋落物袋法,通过为期3年的野外分解试验,研究青藏高原北部高寒半干旱草原4种典型物种凋落物[紫花针茅(Stipa purpurea)、青藏苔草(Carex moocroftii)、火绒草(Leontopodium pusillum)、昆仑蒿(Artemisia nanschanica)]的分解动态。结果表明,4种凋落物的质量损失在不同物种和分解时间下存在显著差异,在试验结束时,各物种凋落物失重率大小顺序为昆仑蒿(46.69%)>紫花针茅(44.97%)>青藏苔草(33.55%)>火绒草(17.05%);凋落物的分解常数在0.07～0.22,分解的半衰期在3.14～10.50年,分解的周转期在13.59～45.37年;分解过程中氮(N)、磷(P)养分主要表现为累积–释放和直接释放两种模式,在试验结束时,4种凋落物N、P养分的残留量均表现为火绒草>青藏苔草>紫花针茅>昆仑蒿。本研究将丰富对高寒地区半干旱草原生态系统的生物地球化学循环过程的认识。
关键词：
凋落物分解 青藏高原 高寒草原 养分循环
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘朋涛 杨婷婷 姚国征 李鹏 吴昊 贺晶
【目的】研究不同放牧强度下荒漠草原植被地上部、根系碳密度及土壤有机碳含量的动态变化,旨在揭示不同放牧强度对荒漠草原植被、土壤碳截存的影响。【方法】在内蒙古苏尼特右旗荒漠草原试验示范基地,设置轻度、中度、重度、极重度放牧和围栏封育(对照区,CK)5个处理,于2012-05-09测定不同放牧强度下荒漠草原植被地上部碳密度、根系碳密度及土壤有机碳含量。【结果】在5-9月,随着放牧强度的增加,荒漠草原植被地上部、0~30cm土层根系碳密度及土壤有机碳含量均呈下降趋势。除轻度放牧区外,其他强度放牧区地上部碳密度与对照区均有明显差异。在不同放牧强度下,荒漠草原地上部碳密度5-9月的动态变化规律一致,均呈单...
[期刊] 草业科学
[作者]
郭天斗 赵亚楠 周玉蓉 王红梅
为探究宁夏东部荒漠草原灌丛引入过程中土壤呼吸响应特征,选取封育草地、放牧地及不同灌丛年限(22、12、3年)和间距(40、6、2 m)的柠条灌丛地(Caragana korshinskii),开展草原–放牧–灌丛引入中土壤呼吸、水分、碳氮、微生物及相关研究。结果表明:0–10 cm土层土壤水分具有明显季节变化,灌丛引入加剧深层土壤水分消耗。土壤呼吸响应表层土壤水分的季节变化,灌丛引入后土壤呼吸减弱,不同年限灌丛地与封育、放牧草地无显著差异(P>0.05),但随间距的缩小差异显著(P 0.05)。灌丛引入使各菌群数量显著增加(P <0.05)。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
马红彬 谢应忠
【目的】研究荒漠草原不同放牧强度下植物补偿性生长特征。【方法】通过不同放牧强度试验,研究荒漠草原植物种群,包括赖草(Leymus secalinus)、长芒草(Stipa bungeana)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和牛枝子(Lespedeza potanimii)等4种主要饲用植物的地上净初级生长量。【结果】荒漠草原植物在不同放牧强度下补偿性生长不同,在绵羊放牧强度0.60只/ha(2005年)或0.75只/ha(2006年)时表现为等补偿生长,小于此强度时则发生超补偿生长,大于此强度表现为欠补偿生长。4种主要饲用植物种群在不同放牧强度下补偿性生长特征也不尽相...
[期刊] 草业科学
[作者]
杨彦东 马静利 马红彬 周瑶 李成 董川
研究植物根系特征变化对进一步了解禁牧封育过程中的植被变化具有重要意义。以宁夏荒漠草原不同封育年限(0、3、7和15年)下短花针茅(Stipa breviliora)、沙芦草(Agropyron mongolicum)、牛枝子(Lespedeza potaninii)、甘草(Glycyrrhiza uralensis) 4种优势植物为研究对象，研究了封育对优势植物根性状特征的影响及其与植物地上部和土壤特性的关系。结果表明：1)封育措施下不同植物根性状变化不尽相同，短花针茅根表面积、平均根直径和根总体积封育后显著降低(P <0.05)。研究认为，封育在一定程度改善了荒漠草原植物根性状，但不同植物变化不一，单一的封育措施短期内较难取得显著成效，需结合其他措施以加速植被恢复进程。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈生钢 庞丹波 陈林 卞莹莹 万红云 何文强 曹萌豪
【目的】研究荒漠草原猪毛蒿生长和代谢特征对降水变化的响应，可为荒漠草原植被恢复与重建提供参考。【方法】本文采用野外增减降水试验，于2017-2020年研究了降水改变（增水30%、对照和减水30%）条件下猪毛蒿生长特征及其代谢产物，旨在探讨猪毛蒿生长代谢对降水改变的响应机制。【结果】在降水量较多的2018年（385.6 mm），降水改变对猪毛蒿生长影响较小，而在降水较少的2020年（205.8 mm）猪毛蒿的地上生物量、密度、株高和冠幅对降水变化响应显著。在猪毛蒿茎叶中检测出772种代谢物，主要包括黄酮、酚酸类、脂质等。3种降水处理间具有显著差异的43种代谢物主要是黄酮、酚酸类、有机酸、脂质、氨基酸及其衍生物等。增加和减少降水处理间出现差异的代谢物为52种，差异代谢物以上调为主，上调数量占到了差异代谢物数量的76.07%，而增减水和对照处理三者间共同的差异代谢物仅为2种，说明水分可显著影响猪毛蒿生长代谢。在代谢通路方面，降水量改变主要影响了猪毛蒿茎叶的花青素生物合成通路、精氨酸生物合成与淀粉和蔗糖代谢通路。【结论】荒漠草原猪毛蒿通过增强地上生物量、密度、株高和冠幅等表型可塑性来适应降水的变化，降水偏枯年份的表型可塑性变异比丰水年更明显，而且降水变化可显著改变猪毛蒿茎叶代谢物，这可能是干旱环境下猪毛蒿生理可塑性的表现。虽然本研究发现了猪毛蒿在不同降水处理下差异明显的KEGG代谢通路，但差异通路上具体的调控机制还需要进一步深入探究。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
王锐萍 刘强 彭少麟 林开豪 文艳 薛宁
为探索微生物在森林枯落物分解中的作用及其在不同气温条件下的变化规律,采用枯落物袋法,研究海南岛尖峰岭热带常绿季雨林枯落物(青梅Vitica mangachapoi,木荷Schimasuperba和混合枯落物)中细菌、真菌和放线菌三大微生物数量的季节变化。结果表明:混合枯落物和木荷枯落物中细菌数量最多,放线菌次之,真菌最少;青梅枯落物中细菌数量最多,真菌次之,放线菌最少。3种枯落物中微生物总数是混合枯落物中最多,木荷次之,青梅最少。同一微生物类群在枯落物中的数量有明显的季节变化,不同类群季节变化规律不尽相同,但基本只有1个峰值。表2参9
[期刊] 草业科学
[作者]
刘娜 白可喻 杨云卉 张睿洋 韩国栋
以内蒙古荒漠草原为研究对象,分析一个生长季内不同放牧强度下荒漠草原植被和土壤养分变化状况。试验设置禁牧CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4个放牧梯度。结果表明,随着放牧强度的增加,草地植被地上生物量减少,且生长旺季(8月),轻度放牧、中度放牧和重度放牧比禁牧分别降低了7.47%、41.96%和51.75%;草地植被群落生物多样性变化不显著(P>0.05);植被物种丰富度随着放牧强度增加而下降;放牧强度对土壤有机质和土壤全氮无显著影响;植被群落生物多样性与表层土壤有机质呈负相关关系。
[期刊] 草业科学
[作者]
李月飞 陈林 李学斌 张义凡 杨新国
荒漠草原地区草地的灌丛化使得草地资源空间分布具有异质性,并且灌丛的自持能力也逐渐得到了增加。荒漠草原灌丛沃岛是荒漠草原地区灌木灌丛下限制性土壤资源的显著聚集现象,其中的资源为土壤水分、养分、微生物、动物以及由灌丛带来的非生物环境等的总和。沃岛集聚养分,改善土壤构造,在养分的空间和养分循环中发挥着重要的生态和水文效应,成为许多生物物种,包括草本植物和小型动物的庇护所,这种效应被称之为"沃岛"效应。"沃岛"效应的发生很可能促进了灌丛化草地的形成和维持,同时也加速了草原的荒漠化过程。"沃岛"效应的存在是荒漠草原受损生态恢复与重建的重要基础和依据。学者对于"沃岛"效应引起的土壤资源的异质性分布研究较深,但对于养分在灌木植物下土壤表层的积累研究较浅。如何把握"沃岛"效应各个复杂过程中植物、土壤和土壤生物扮演的确切角色,还亟待解决。本文从"沃岛"的概念和形成机制出发,对"沃岛"的结构特征和生态效应以及土壤与植被系统的关系进行了总结,对于深入了解"沃岛"效应的机理具有重要的意义,也对荒漠草原地区的植被演替和恢复重建具有重要的生态学意义,同时也为荒漠草原地区的水土治理提供基础理论。
关键词：
荒漠草原 灌丛 沃岛效应 植被 土壤
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
向元彬 黄从德 胡庭兴 涂利华 杨利林 张志 徐伟
【目的】研究林分密度对巨桉(Eucalyptus grandis)人工林凋落物木质素和纤维素降解及基质质量组成的影响。【方法】收集巨桉人工林凋落物(叶和直径3~5mm的枝),部分凋落物在65℃烘干至恒质量并测定含水量、纤维素、木质素、C、N、P;部分自然风干后装入尼龙分解袋中,将分解袋置于稀疏(833株/hm2,株距×行距=1.5m×8m)、中密(1 333株/hm2,株距×行距=1.5m×5m)和高密(2 222株/hm2,株距×行距=1.5m×3m)巨桉林中自然分解,凋落叶于分解第60,120,180,210,240,300,360天取样,凋落枝于第90,180,270,360天取样,测定...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
耿元波 史晶晶
草原凋落物的分解是草原生态系统物质循环的主要环节,其中植物营养元素的释放和累积对退化草场恢复的进程和质量有着重要意义。本文从凋落物自身的性质、外部环境因素(生物及非生物因子)、混合效应等对凋落物分解速率的影响以及凋落物分解时植物营养元素的释放和累积两个方面论述了国内外对草原凋落物的分解及营养元素的生物地球化学行为的研究现状。一般情况下,草原凋落物分解速率与凋落物自身的N、P、K等元素含量正相关,与C/N、C/P、木质素、纤维素等的比值或含量值负相关,而与周围环境中营养元素的组成及含量的关系不大。混合凋落物中不同种类凋落物的N、P含量及物种丰富度影响着非加性效应作用的效果。在凋落物分解过程中,总体趋势表现为分解初级阶段对N的积累,对P和K的释放,而对Na、Ca、Mg等营养元素来说,随物种和根茎叶等部位的不同规律也不一样。凋落物中各元素的含量、凋落物分解阶段、物种类型、非加性效应、土壤环境等都是影响其营养元素释放和累积的因素。据此,本文展望了草原凋落物未来可能的研究方向,指出多因子的交互作用对草原凋落物分解的影响、凋落物混合分解机制探究、某些大量及微量营养元素的释放和累积可能是未来需要研究的重点。
关键词：
草原 凋落物分解 营养元素 生物地球化学
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