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[期刊] 草业科学
[作者]
梁晓谦 李建平 张翼 尉剑飞 黄绪梅
利用遮雨棚技术对宁夏盐池县荒漠草原降水量进行人为调控，分析了不同降水梯度[33%、66%、100%(正常降水)、133%和166%]下植物群落地上部分和地下部分，以及土壤的生态化学计量特征，以探讨不同降水梯度对荒漠草原生态系统化学计量学特征的影响。结果表明：1)植物群落地上部分碳(C)随降水的增加逐渐减少，氮磷比(N:P)在正常降水下显著(P 0.05)。研究结果表明，降水变化可改变植物养分分配，增加土壤养分积累，但降水变化过程下荒漠草原植物与土壤间元素耦合关系整体较弱。
[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] 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] 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] 草业科学
[作者]
霍新茹 沈艳 马红彬 王国会 陆颖 洪乐乐 张小菊 胡艳 马登宝 李东
探讨植物生态化学计量内稳性特征对了解草原植物的生长适应策略具有重要意义。以内蒙古鄂克托前旗荒漠草原牛枝子(Lespedeza potaninii)、苦豆子(Sophora alopecuroides)、短花针茅(Stipa breviflora)和猪毛蒿(Artemisia scoparia)4种优势植物为研究对象，研究植物叶片N、P内稳性特征及其影响因素。结果表明：4种优势植物叶片N、P含量及N:P差异显著(P <0.05)；N元素内稳性指数(H_(N))以牛枝子最高，属于稳态型；P元素内稳性指数(H_(P))以猪毛蒿最高，属于稳态型；N:P内稳性指数(H_(N:P))以牛枝子最高，属于弱稳态型。冗余分析结果显示，土壤全碳和全氮含量对化学计量内稳性变异解释率分别为56.9%、9.9%，均达到了显著水平(P <0.05)，但其它土壤理化因子对其无显著影响。综上所述，在氮含量较低的荒漠草原，多年生植物N内稳性和N:P内稳性较高，采用保守养分策略，其中N内稳性较高的灌木牛枝子适应性更强；一年生植物P内稳性较高，N:P内稳性比较低，采用奢侈分配策略；影响化学计量内稳性主要因子为土壤全碳和全氮含量。
关键词：
荒漠草原 优势植物 叶片化学计量内稳性
[期刊] 草业科学
[作者]
崔媛媛 白柳 王梓晗 赵宏宇 宝音贺西格 李治国 韩国栋 王忠武
全球降水格局的改变势必会影响陆地生态系统的各项功能，而草地碳汇功能对水分的变化极为敏感。为探究不同降水梯度对生态系统碳交换产生的影响，于内蒙古四子王旗荒漠草原设置模拟降水试验(减水50%、自然降水、增水50%和增水100%)，在2017年5月至9月，每隔15 d采用Li-6400便携式光合仪和密闭式箱法测定生态系统净碳交换(NEE)、生态系统呼吸(ER)和总生态系统生产力(GEP)。结果表明:1)增水处理显著增加了土壤含水量、地上生物量(P
[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] 林业科学
[作者]
赵亚楠 赵亚峰 王红梅 马彦平 李志丽
【目的】研究宁夏东部荒漠草原灌丛转变土壤含水量和植被地上生物量的空间特征，探求荒漠草原植被承载的适宜土壤水分生态阈值，以期为优化荒漠草原植被恢复模式提供理论依据。【方法】利用GIS和地统计学方法，对该地区43个典型的荒漠草原-灌丛镶嵌体区域分别进行草地和相邻灌丛0～200 cm土层土壤含水量及植被地上生物量的空间异质性分析。【结果】经典统计分析表明：0～200 cm土层的平均土壤含水量表现为草地(6.23%)大于灌丛(5.47%),在80～200 cm土层尤为明显，草地和灌丛土壤含水量分别为1.37%～25.36%和1.5%～19.58%;草地和灌丛的0～200 cm土层土壤含水量变异系数为28.94%～62.30%,均属中等变异，且灌丛土壤含水量的变异系数较高；草地和灌丛地上生物量分别为0.06和0.56 kg·m~(-2),两者的变异系数均为中等变异。地统计分析表明：0～200 cm土层土壤含水量的结构方差比[C/(C_0+C)]表现为草地(0.75)大于灌丛(0.64),且均随土层加深而逐渐减小；土壤含水量的变程(A_0)表现为灌丛(45.84 km)显著大于草地(18.56 km)(P
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
美丽 红梅 赵巴音那木拉 德海山 霍利霞 刘鹏飞
【目的】 了解水氮控制对荒漠草原中小型土壤动物的影响，进而从土壤动物角度解读全球变化对荒漠草原的生态效应。【方法】2014年植物生长季，以内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象，设置对照(CK，自然降雨状态)、减雨(R)、增雨(W)、施氮(N)、减雨施氮(R+N)和增雨施氮(WN) 6个处理，观测不同处理中小型土壤动物群落和土壤环境参数的变化。【结果】短花针茅荒漠草原共捕获中小型土壤动物333 079.5只/m2，隶属于节肢动物门的4纲10目47科，主要为弹尾纲(Collembola
[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] 地理科学进展
[作者]
董晓宇 姚华荣 戴君虎 朱梦瑶
荒漠草原分布于干旱区和半干旱区,对气候变化的响应极为敏感,但目前学术界对于荒漠草原物候与生产力变化的研究仍较为薄弱。有鉴于此,论文采用2000—2017年MODIS NDVI数据和气象数据,利用通用数量化方法提取内蒙古荒漠草原植被的生长季始期(start of season, SOS)和生长季末期(end of season, EOS);基于CarnegieAmes-Stanford Approach (CASA)模型估算了植被净初级生产力(NPP),并分析了植被物候和净初级生产力之间的关系。研究结果表明:①2000—2017年内蒙古荒漠草原SOS呈显著提前趋势(0.88 d/a,P0.05),生长季长度(length of season, LOS)呈显著延长趋势(0.76 d/a)。81.53%像元的SOS与2—4月平均气温呈负相关(8.21%显著相关,P<0.05),60.80%像元的SOS与4月降水量呈负相关关系(6.12%显著相关,P<0.05);65.16%像元的EOS与9月平均气温呈负相关(5.03%显著相关,P<0.05),78.61%像元的EOS与7—9月降水量呈正相关关系(10.12%显著相关,P
[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] 草业科学
[作者]
康宝天 侯扶江 Saman BOWATTE
祁连山作为我国西部重要的生态区,分布有大量草地,探明祁连山不同草地类型土壤微生物群落组成及其影响因子,对该地区深入研究土壤生态系统结构和维持草地健康具有参考价值。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序和OTU分析法比较了位于祁连山东缘青海省刚察县高寒草甸和河西走廊临泽县平山湖荒漠草原0–10 cm土层中土壤细菌群落结构的差异,同时测定土壤理化性质,探讨了土壤细菌群落结构与土壤环境因子之间的关系。结果表明:高寒草甸和荒漠草原土壤细菌的β多样性和细菌群落组成存在显著差异;在门水平上,两种草地类型土壤细菌均以放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主要类群,相对丰度分别占总数的84%和89%;放线菌门为两地优势类群,相对丰度分别为57%和29%。在门水平上,两种草地类型主要细菌类群相对丰度有差异,其中高寒草甸土壤放线菌门和绿弯菌门的相对丰度显著低于荒漠草原(P 0.05)。主要类群与环境因子的Pearson相关性及PCA主成分分析表明:土壤放线菌门和绿弯菌门相对丰度与土壤养分(全氮、全碳、有机碳、含水量和碳氮比)之间呈显著负相关关系(P <0.05)。土壤全碳、全氮、pH、有机碳、含水量、容重和碳氮比是影响两种草地类型土壤细菌菌群分布的重要原因。
[期刊] 草业科学
[作者]
高海燕 红梅 霍利霞 刘鹏飞 常菲
为了研究大气氮沉降和降水变化对荒漠草原物种多样性及地上、地下生物量的影响,设置自然降雨(CK)、增雨30%(W)和减雨30%(R)3个水分处理及0(N0)、30(N30)、50(N50)和100 kg·(hm2·a)-1(N100)4个氮素(NH4NO3)水平(其中不包括大气氮沉降),进行水氮交互试验。结果表明,1)CK×N和R×N处理下荒漠草原物种多样性随着施氮量增加,整体呈现先上升后下降的趋势,N30水平达到最大,W×N处理下随着施氮量增加物种多样性显著降低(P<0.05)。2)对比W×N0处理,CK
[期刊] 草业科学
[作者]
闫宝龙 王占文 王悦骅 康静 宋晓辉 王忠武 韩国栋
为了研究长期放牧效应和短期降雨改变对草原生态系统植被特征的影响,以长期控制载畜率(禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)试验为基础,分析模拟不同降雨梯度(减少环境降雨50%、环境降雨、增加环境降雨50%和100%)下植物群落个体数量特征、物种多样性以及地上生物量对水分变化的响应。结果表明:1)长期放牧和短期降雨改变均显著影响群落盖度(P<0.05),群落盖度随放牧强度的增加而减少,却随降雨的增加而增大;2)短期降雨改变对物种多样性影响显著(P<0.05),中度放牧后在增加环境降雨100%处理下,最多出现22种物种;3)长期放牧和短期降雨改变对地上生物量均有显著影响(P<0.05),禁牧样地在环境降雨处理下地上生物量最高,为408.3g·m-2,重度放牧样地在减少环境降雨50%处理下地上生物量最低,为118.2g·m-2。
关键词：
降雨 放牧效应 载畜率 植被特征
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