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[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]
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] 西南农业学报
[作者]
张义凡 陈林 刘学东 杨新国 李学斌
【目的】为阐明植被群落与土壤水分空间异质性的关系。【方法】以荒漠草原2种灌丛堆为对象,运用地统计学方法研究了不同灌丛堆(白刺、沙蒿)3种生境(冠下、冠缘、空地)及不同土层土壤水分的空间异质性(c.v.)。【结果】结果表明:土壤水分的空间异质性明显,不同群落类型土壤含水量之间的差异表现为不同群落类型之间大于同一群落不同生境大于同一群落同一生境不同土层,其含水量最大差异分别为162.28%、74.66%、97.44%,在空地2040 cm土层中,沙蒿沙堆土壤含水量达到白刺的2.62倍;在同一群落之间土壤含水量
关键词：
荒漠草原 植被群落 水分 空间异质性
[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] 地理科学进展
[作者]
金钊 齐玉春 董云社
干旱和半干旱地区草地生态系统木本植物入侵及其导致的草原灌丛化已经成为全球范围普遍发生的现象,是草地沙化和荒漠化的一个重要标志。干旱生态系统中,此种类型的植被变化将对区域和全球生物地球化学循环产生显著影响。过度放牧、区域气候干旱化和自然火过程是导致灌丛入侵和发展的主要控制因子。草原灌丛化过程中,草地生态系统分布较为均匀的土壤养分及相关元素在水平和垂直方向发生分异,关键生命元素C、N、P、S生物地球化学循环的变化将对全球气候变化产生显著作用。全球气候变化与草原灌丛荒漠化之间存在潜在的反馈机制,人类扰动的影响将使这种反馈作用变得更加迅速和灵敏。
[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] 草业科学
[作者]
郭璞 解李娜 满良 王金龙 李清芳 马成仓
本研究通过样方调查、生物量测定和多样性指数计算,研究了内蒙古荒漠化草原锦鸡儿(Caragana)属灌丛扩增对牧草产量和植物多样性的影响,结果发现:1)锦鸡儿灌丛内草本植物高度显著高于灌丛外和非灌丛化草地(P
[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] 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]
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
[期刊] 中国农业科学
[作者]
周静静 马红彬 周瑶 王丽 牛佳伟 沈艳 许冬梅
【目的】合理的放牧方式对维持草地生态系统平衡具有重要意义。研究轮牧方式对滩羊牧食特性、体重及繁殖性能的影响可为草地放牧管理提供依据。【方法】以宁夏面积最大的荒漠草原为对象,在载畜率为0.75只/hm2水平下,设置连续放牧(CG)、二区轮牧(TG)、四区轮牧(FG)、六区轮牧(SG)4个处理。采用跟群全天观察法测定滩羊的牧食习性,利用差额法测定采食量,采用常规方法测定草群和滩羊摄入牧草营养成分,每个轮牧周期结束观测滩羊的体重,统计放牧期间繁殖性能等。【结果】放牧全天,滩羊采食时间占据了主体,比例达64%以上
[期刊] 草业科学
[作者]
贾美清 黄静 孟元 韩国栋 金宝花 张国刚
为了探讨气候变化对荒漠草原土壤真菌群落结构和多样性的影响,进而更有效地管理草原,在内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原进行远红外线辐射器模拟增温和人工施肥模拟增氮试验。经过6年的连续模拟试验后,采用稀释平板涂布法结合18SrRNA分子鉴定技术,对试验地土壤可培养真菌群落的组成和多样性进行分析。结果表明,1)从内蒙古短花针茅荒漠草原土壤中共分离获得17个属的可培养真菌;2)模拟增氮不增温、增温增氮处理均使可培养真菌的菌落数显著增加(P0.05);3)增氮不增温、增温增氮处理的群落组成和
[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] 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] 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。
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