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[期刊] 自然资源学报
[作者]
宗宁 石培礼 宋明华 林琳 马维玲 蔣婧 付刚 何永涛 张宪洲
高寒草甸是氮素匮乏的生态系统,氮添加和放牧都会显著改变土壤养分的有效性及高寒植物对养分的利用方式,从而影响群落生产力。为了认识氮沉降和放牧干扰对青藏高原高寒草甸的影响,在西藏当雄县高山嵩草草甸开展了氮添加及模拟放牧实验。在模拟放牧样地(G+N)和不放牧样地(NG+N)分别设置4个氮添加处理:0、10、20和40 kg N.hm-2.a-1,在生长季采用原位封顶埋管法测定净氮矿化速率,同时分析群落生物量分配与植物氮利用的相互关系。研究表明:氮添加与模拟放牧对植物的分配模式有不同的影响。在无放牧压力下,氮添加主要刺激植物地上部分的生长;在放牧压力下,氮添加更倾向于促进植物地下部分的生长。虽然剪草移...
[期刊] 草业科学
[作者]
章志龙 刘旭东 马雄 杜国祯
为探讨氮素添加对植物始花期和生物量分配关系的影响以及对群落的潜在影响,对青藏高原东缘高寒草甸植物群落中31个常见物种的始花期物候和繁殖分配对氮添加的响应以及始花期与生物量分配之间的关系进行研究,并基于各物种的始花期数据进行方差分析。结果表明:1)与自然对照相比,氮素添加处理下禾草类植物始花期显著推迟3~8 d(P 0.05);始花期与茎生物量分配极显著正相关(P <0.05),相关程度随着氮添加梯度的增加而提高。群落中植物始花期物候和生物量分配对氮添加的不同响应可能会影响植物在资源分配和竞争共存上原有的平衡,进而引起未来群落的组成、结构和功能的变化。
[期刊] 草业科学
[作者]
张芊妤 曾奕丰 李文洁 申洁 王硕华 王树林 阿的鲁骥 李岚 侯扶江
高寒草甸是青藏高原的主要草地类型之一,对维持国家生态屏障和当地人民生活具有极为重要的意义。本研究以甘肃玛曲高寒草甸4个季节性牦牛牧场为研究对象,探讨了季节性放牧对牧草生物量空间分布的作用。结果表明,不放牧样地和全年连续放牧样地植物群落地上生物量的变异系数高于其他季节牧场,分别为29.06%和29.02%。不放牧样地的根冠比和植物群落地下生物量的变异系数最高,分别为34.46%和35.73%,春季牧场最低为9.16%和13.12%。夏季牧场和全年连续放牧样地的植物群落地上生物量显著低于其他3个季节牧场,分别为194.52和167.94 g·m-2,根冠比则呈现出相反的趋势。放牧具有降低夏季牧场、冬季牧场及全年连续放牧区的植物群落地下生物量的趋势,但影响不显著。豆科地上生物量对群落地下生物量的贡献最小,其他科、莎草科和菊科可分别解释群落地下生物量40%、31%和30%的变化;毛茛科和禾本科地上生物量可分别解释根冠比42%和41%的变化。因此,菊科和其他科地上生物量能较好地预测青藏高原高寒草甸植物群落地下生物量,禾本科和毛茛科地上生物量可预测该地区植物群落根冠比。本研究结果能够为高寒草甸利用及放牧管理提供理论和技术基础。
[期刊] 草业科学
[作者]
唐刘燕 国慧 杨振安
不同放牧模式会对草原植物群落和土壤产生不同的影响,目前少有研究系统关注冬季、夏季和全年放牧对高寒草甸植物群落和土壤影响的差异。本研究以位于青藏高原东缘四川省红原县境内的全年放牧(AG)、冬季放牧(WG)和夏季放牧(SG)的高寒草甸为研究对象,分析了3种放牧模式下高寒草甸植物群落和土壤理化性质的差异。结果表明:1) AG模式下草甸的群落盖度和物种数均显著低于WG和SG (P 0.05)。2)植物群落优势种在3种放牧模式下发生明显变化,即AG模式下以菊科和毛茛科植物为主,WG则以禾本科、毛茛科和莎草科植物为主,而SG以菊科和禾本科植物为主。3)土壤pH (0-20 cm)在AG和WG影响下无显著差异(P> 0.05),但均显著高于SG (P 0.05);土壤铵态氮、硝态氮、速效磷和全氮含量均是WS和SG高于AG,而土壤全磷含量则是AG和SG间无显著差异(P>0.05),但均低于WG;同时上述指标均是0-10 cm土层土壤中的值显著高于10-20 cm土层(P <0.05)。本研究表明,与季节放牧(WG和SG)相比,全年放牧降低了群落高度、盖度、生物量、凋落物和物种数,并改变了牧草比例,从而降低了高寒草甸植物群落的稳定性,使得土壤养分流失严重,肥力降低。研究结果显示,季节性放牧能让草甸植物群落更加稳定,群落生产力及稳定性能够得以维持,有利于青藏高原高寒草甸牧场的可持续发展。
[期刊] 草业科学
[作者]
郑群英 刘刚 肖冰雪 陈莉敏 陈立坤 张洪轩 倪泽霖
为确定川西北地区高寒草甸的最佳放牧强度,根据牦牛的采食量和草地地上生物量,设置了轻度(0.71头·hm(-2))、中度(1.19头·hm(-2))、重度(1.60头·hm(-2))3个放牧强度处理,进行连续3年的放牧,测定其对草地植物物种丰富度、地上生物量的影响。结果表明,随着放牧强度的增加,植物物种丰富度呈下降趋势;放牧第3年,中度放牧草地年度地上生物量最高,显著高于其它两处理(P<0.05),轻度放牧次之,重度放牧最低;和放牧第1年相比,轻度放牧和中度放牧草地地上生物量中杂类草生物量比例显著减少(P<
[期刊] 草业科学
[作者]
张倩 姚宝辉 杨晶 蔡志远 孙小妹 苏军虎
研究东祁连山高寒草甸划区轮牧(RG)、生长季休牧(GSG)、连续放牧(CG)和禁牧(PG) 4种放牧管理模式下高原鼢鼠(Eospalax baileyi)不同年限的鼠丘[1年(ZM1)、2年(ZM2)、3年(ZM3)和4年以上(ZMM)]与对照(CM)草甸土壤理化特性,旨在评价放牧对鼠丘演替过程中土壤理化特性的影响,为高寒草甸的放牧管理提供参考。结果发现:与PG比较,GSG可以显著增加ZM2和ZM3在0-10 cm层土壤的含水量(P <0.05)。结构方程模型分析发现,不同管理模式对ZM3的土壤含水量、全氮和有机碳具有正影响,对ZMM的土壤有机碳和碳氮比具有正影响。综合分析发现生长季休牧能够较好地恢复鼠丘土壤养分含量。
[期刊] 草业科学
[作者]
刘旭东 章志龙 杜国祯
合适的开花时间是植物最重要的生活史对策之一,而包括氮沉降在内的全球变化正在越来越深刻地影响着这一植物特征。通过不同浓度氮添加的原位试验,本研究观测分析了高寒草甸植物群落花期物候对氮添加的响应,结果表明:1)群落25个组分种花期物候表现为禾草类物种始花期在低氮(low nitrogen, LN)和高氮(high nitrogen, HN)处理下显著推迟(P <0.05)。3)在整个生长季内,花期物种丰富度变化呈连续交错趋势,与无氮对照(CK)相比,低氮和高氮处理下花期物种丰富度分别降低了29%和49%。研究表明,植物花期物候对氮添加的不同响应打破了植物在繁殖及竞争共存上原有的平衡,可能会改变群落组成、结构和功能。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
符义稳 田大栓 牛书丽 赵垦田
【目的】全球变化背景下,土壤氮和磷有效性及含水量发生显著变化,进而对植物生长和生理过程产生影响。但是,目前同时考虑土壤氮、磷和水分三因素交互作用对植物生长和生理性状的研究还很少,特别是对高寒草甸植物的研究。本研究旨在揭示氮富集、磷富集、干旱及其交互作用对高寒草甸优势植物生长、叶片氮磷含量及其化学计量的影响,为高寒草甸生态系统管理提供科学依据。【方法】基于川西北高寒草甸氮添加(10 g/(m~2·a))、磷添加(10 g/(m~2·a))与干旱(减雨50%)控制实验,通过测定垂穗披碱草、发草和草玉梅地上生物量、叶片氮含量(N)、磷(P)含量以及N:P比例,分析不同处理及其交互作用对3种植物生物量和叶片养分性状的影响。【结果】对于植物生长,氮添加均显著增加3种植物地上生物量,但是磷添加和干旱及不同处理之间的交互作用对植物生物量没有显著影响。对于叶片养分,氮添加显著增加3种植物叶片氮含量和N:P比例,磷添加也增加植物叶片磷含量但降低叶片N:P比例。干旱增加垂穗披碱草与发草的叶片氮含量,对叶片磷含量和N:P比例影响不显著。氮添加与干旱处理之间的交互作用显著增加垂穗披碱草与发草叶片氮含量和N:P比。氮添加与磷添加之间的交互作用对3种植物叶片养分性状没有影响。【结论】本研究表明高寒草甸植物生长和养分性状对养分富集、干旱及其交互作的响应格局存在很大差异。氮输入主要影响植物生长,而氮磷养分和干旱及它们之间复杂的交互作用均改变植物养分和化学计量平衡。这些结果指示出未来需要深入研究高寒草甸植物生理过程对全球变化交互作用的响应机理。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
黎鹏宇 李佳璞 何奕成 田大栓 纪宝明
【目的】本研究旨在揭示植物叶片氮和磷重吸收率对氮磷添加及交互作用的响应和机理,明确高寒草甸植物养分利用策略多样性。【方法】以高寒草甸优势植物(垂穗披碱草、发草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜)为研究对象,基于氮和磷添加两因子交互试验,研究高寒植物叶片养分重吸收率对养分添加的响应。【结果】(1)禾本科叶片氮重吸收率随氮添加而增加,但杂类草叶片不受影响;此外,4种植物叶片磷重吸收率均不受氮添加的影响。(2)磷添加对所有植物叶片氮重吸收率和两种杂类草叶片磷重吸收率没有显著影响,但提高了禾本科叶片的磷重吸收率。(3)氮和磷共同添加降低了垂穗披碱草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜叶片氮重吸收率,但提高了发草叶片的氮重吸收率。此外,氮和磷同时添加对4种植物叶片磷重吸收效率没有显著影响。【结论】综上所述,本研究揭示了养分富集下高寒植物3种不同的养分重吸收策略,即对外源获取的养分全部重吸收(绿叶养分增加但凋落叶不增加)、部分重吸收(绿叶和凋落叶同时增加,但凋落叶增加较慢)和不进行重吸收(绿叶和凋落叶均增加,但凋落叶的幅度大于或等于绿叶;或绿叶和凋落叶不响应)。这些研究结果为理解高寒植物养分内循环策略的多样性和互补性提供了一定的启示。
[期刊] 草业科学
[作者]
李红琴 毛绍娟 祝景彬 杨永胜 贺慧丹 李英年
植被生态化学计量特征是高寒草甸生态系统稳定性的基础,但其对放牧管理的响应仍不清楚。为此,以2011年在青海海北高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸建立的不同放牧强度试验地为研究对象,于2014年植物生长季的5月-9月,通过测定禁牧(对照,CK)、轻度放牧(light grazing,LG)、中度放牧(moderate grazing,MG)和重度放牧(heavy grazing,HG)样地的地上植被生产力和植被群落结构及群落叶片碳(carbon,C)、氮(nitrogen,N)、磷(phos
关键词:
放牧强度 高寒草甸 群落 碳 氮 磷
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李佳璞 田大栓 何奕成 符义稳 汪金松 王晶苑 周青平 牛书丽
【目的】钾是植物体内含量仅次于氮的大量元素,对于维持植物生长和适应低温环境具有重要的意义。近期研究表明植物生长受到多种养分的共同限制,而本研究旨在揭示植物叶片钾含量对钾、氮、磷养分添加及其交互作用的响应及机理。【方法】以川西北高寒草甸为研究对象,开展钾、氮、磷添加及交互控制试验,以揭示高寒草甸优势植物叶片钾对多种养分及其交互作用的响应及机理。【结果】本研究发现钾、氮、磷3种养分添加对4种植物(垂穗披碱草、发草、无脉薹草、草玉梅)的叶片钾含量均不存在显著的交互作用。单独磷添加不影响植物叶片钾,钾添加促进无脉薹草和草玉梅叶片钾含量,而氮添加均促进4种植物的叶片钾。尽管氮添加产生的直接效应(土壤有效氮增加)对部分植物叶片钾有显著影响,但是氮添加处理下叶片钾含量的增加主要是由氮添加的间接作用驱动的,即氮添加显著增加植物群落生物量,进而由于遮荫作用降低土壤温度。而结果表明较低土壤温度一致地增加了所有植物的叶片钾含量。与钾、磷养分相比,氮添加对植物叶片钾含量的影响更大。【结论】不同于传统观点认为土壤养分是主要影响植物叶片钾的因素,本研究发现氮添加引发的间接作用(土壤温度降低)是驱动养分富集背景下叶片钾含量变化的主要机理。该研究结果指示出高寒草甸植物由于长期受到低温胁迫,其钾利用策略可能与低温适应性密切相关。
关键词:
叶片钾含量 养分添加 土壤温度 高寒草甸
[期刊] 草业科学
[作者]
苏淑兰 肖建设 裴青生 李晓东 苏文将
以青海省海晏县高寒草地为研究对象,分析了2003–2015年围封与自由放牧地植被变化及其与气象因子的关系。结果表明,1)2003–2015年生长季(5–9月)自由放牧草地植被高度、产量均显著低于围封草地,盖度仅6–7月显著高于围封样地(P<0.05);2)以围封草地7月末观测数据作为年牧草高度和盖度最大值,发现2003–2015年高度呈抛物线型变化趋势,盖度呈倒抛物线型变化趋势;3)年牧草产量最大值与6–7月平均气温趋势一致,且呈显著幂函数相关关系(P<0.01)。
关键词:
放牧 生物量 高度 盖度 气象条件
[期刊] 草业科学
[作者]
张帆 李元淳 王新 朱剑霄
青藏高原高寒草甸退化严重影响了草地群落结构与生产力。为揭示草地退化对高寒草甸群落结构和生物量地上/地下分配的影响,采用随机区组设计,在青海省海北州选择3个小区,每个小区设置完整的未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4个退化梯度,于2020年8月对样地进行群落调查,同时采集植物样品。结果表明,随着退化程度加剧:1)草地的盖度、高度和地上植物生物量均显著下降;2)地上生物量在不同功能群的分配发生显著变化,物种逐步从以禾草类为优势转变为以杂类草为优势的群落;3)地下生物量显著下降,深层土壤根系生物量占比增加。研究结果表明:随着退化加剧群落结构发生颠覆性变化,且地上和地下生物量同步出现严重衰退。因此,针对该区域退化草地的植被恢复应考虑草地物种组配以及地上和地下生物量同步恢复的相应措施。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
付刚 沈振西 张宪洲 石培礼 何永涛 孙维 武建双 周宇庭
光能利用效率(light use efficiency,LUE)是指初级生产力与植被冠层吸收的光合有效辐射(absorbed photosynthetically active radiation,APAR)之比,对LUE的准确定量化模拟是定量化模拟初级生产力的基础。研究利用一个基于通量观测的LUE模型(EC-LUE)模拟了2004—2005年藏北高寒草甸的LUE,该模型的参数只有蒸散比(Evaporative Fraction,EF)和气温(air tempera-ture,Ta),EF和Ta分别为最大光能利用效率(maximum light use efficiency,LUEmax)的水...
[期刊] 草业科学
[作者]
徐晓凤 牛德奎 郭晓敏 邓邦良 周桂香 王书丽 朱丛飞 罗汉东
以武功山山地草甸为研究对象,通过分析不同放牧强度对土壤微生物生物量碳氮以及酶活性的影响,旨在为退化草甸修复提供理论依据。结果表明:1)不同土壤微生物生物量碳氮含量表现为0-20cm土层>20-40cm土层,除20-40cm土层轻牧和中牧的土壤微生物生物量氮无显著差异外(P>0.05),随放牧强度增加,土壤微生物生物量碳氮含量均显著降低(P0.05),均表现为在0-20cm土层轻牧显著大于中牧和重牧(P<0.05);3)碱解氮和易氧化碳含量表现为在不同土层,轻牧和中牧含量均显著高于重牧(P<0.05);4)土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性表现为在不同土层下,轻度和中牧均显著高于重牧(P<0.05);5)相关性分析表明,不同放牧强度土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性与微生物生物量碳氮均呈显著性正相关(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01)。
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