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[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] 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] 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] 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]
陈文年 陈发军
为了探测大气氮沉降对高山草甸的影响,设置对照(N_0)、低氮14.3g·m(-2)(N_5)、中氮28.6g·m(-2)(N_(10))和高氮57.1g·m(-2)(N_(20))4个氮素(NH_4NO_3)添加水平,连续3年对青藏高原东部的高山草甸群落进行施氮处理,测定各添加水平下群落生物量及物种多样性的变化。结果表明,随着氮素添加量的增加,地上生物量逐渐增加,在N_(20)达到最大,且地上生物量在空间格局上呈现向上转移的趋势;随氮素的增加,地下生物量先增大后减小,在N_(10)最大,且有向浅层表土(0
[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] 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] 自然资源学报
[作者]
王文颖 周华坤 杨莉 李锦萍 汪新川
论文以藏嵩草草甸为研究对象,利用15N同位素标记技术,野外原位定量研究高寒藏嵩草草甸7个主要植物种对土壤有机氮(甘氨酸)和无机氮(铵态氮、硝态氮)的吸收,以证明不同植物对土壤氮素吸收的生态位分化特征。结果表明:①高寒藏嵩草草甸7种植物δ15N天然丰度值为0.840‰~5.015‰,变异范围为4.175‰,地上组织氮浓度为14.38~23.31g·kg-1;②从7种植物吸收土壤甘氨酸、铵态氮和硝态氮的比例看,草地早熟禾偏好吸收土壤有机态氮,其体内氮的36%来源于土壤甘氨酸。冷地早熟禾和雅毛茛吸收土壤无机氮的能力最强,其体内氮的41%~43%来源于铵态氮。溚草偏好吸收土壤硝态氮,其体内氮的35%来...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘倩 刘贤德 王立 赵维俊 马剑
【目的】对祁连山中段高寒草甸土壤水热进行研究，深入探讨该区域内气象要素对土壤水热的影响过程，进而为植被保护和恢复提供理论依据。【方法】以分布在祁连山中段的高寒草甸为研究对象，利用土壤温湿度自动监测系统，结合降水量、气温、风速、空气湿度等气候因素，采用回归分析法探究土壤水热特征与气象要素的耦合关系。【结果】1）降水量与气温具有明显的季节变化，夏、秋季波动明显，空气湿度与风速无明显季节变化；2）各层土壤的温湿度变化在观测时间段内趋势较为一致，浅层土壤温度随季节变化波动明显，浅层土壤变化幅度大于深层土壤；3）各层土壤温湿度耦合关系良好，深层土壤温湿度耦合关系优于浅层土壤；4）土壤温度与气温和降水量的相关性显著，与空气湿度的相关性不显著，与风速不存在显著相关关系；土壤湿度与气象要素的相关性与土壤温度类似；5)10～30 cm土层土壤温度与气温均显著相关，相关系数分别为0.824、0.789、0.744;10～30 cm土层土壤湿度与降水量显著相关，相关系数分别为0.296、0.325、0.329，土壤温度与气温的相关性优于土壤湿度与降水的相关性。【结论】1）研究区域内土壤温度、湿度的年内变化均存在明显的季节特征，两者的耦合关系良好；2）土壤温湿度均与气温及降水量有显著的相关性，与其他气象要素相关性不大；3）研究区内浅层土壤对气温的响应优于深层土壤，而深层土壤对降水量的响应优于浅层土壤。
关键词：
高寒草甸 土壤水热特征 气象要素 祁连山
[期刊] 草业科学
[作者]
郭雅婧 李辉鹏 张其斌 白璐 张伟 陈宝林 桑建辉 李渊 沈禹颖
青藏高原高寒草地土壤氮素矿化是影响全球碳氮循环和草地生态系统演替的关键过程。本研究通过不同温度(5、15和25℃)和有机氮添加梯度(0、15、45和75 kg·hm~(-2))的室内培养试验，测定土壤氮矿化速率、矿化势以及矿化反应速率常数对处理的响应，旨在探究温度和有机肥添加对青藏高原高寒草地土壤速效氮供应能力的影响。结果表明：土壤氮素矿化量随温度的升高而增加，25℃下明显高于15和5℃；有机氮添加(15～45 kg·hm~(-2))显著提高了土壤铵态氮的矿化量，继续增加至75 kg·hm~(-2)时，氮素矿化能力降低；土壤氮矿化速率随培养时间的增加先增加后降低，添加有机氮可以增加高寒草地土壤氮素矿化速率，在氮素添加量为45 kg·hm~(-2)时达到峰值；温度决定了高寒草地土壤氮素矿化势，对矿化速率常数k没有明显影响。综上所述，添加15～45 kg·hm~(-2)有机氮及较高的温度条件有利于提高青藏高原高寒草地土壤速效氮的矿化能力，这为高寒草原地区的草地管理和有机肥施用提供了理论依据。
[期刊] 草业科学
[作者]
王学霞 高清竹 干珠扎布 胡国铮 栗文瀚
为揭示增温对高寒草甸土壤线虫群落的影响,利用OTC模拟短期和长期增温对藏北高寒草甸土壤线虫群落进行比较研究。结果表明,短期和长期增温改变了土壤线虫的群落组成,增加了双垫刃属(Ditylenchus)和丽突属(Acrobeles)丰度。长期增温导致食真菌类线虫丰度显著增加,但各处理间食细菌类线虫、植物寄生类线虫、杂食/捕食类线虫丰度以及cp1-5类群的丰度和属数量无显著差异(P>0.05)。短期和长期增温均降低了土壤线虫的多样性和均匀度,其中2015年短期增温处理显著降低了其多样性。2015年和2016年短期和长期增温土壤显著降低了线虫数量,较对照分别降低了34.45%、32.09%和25.34%和22.66%。各处理样地间MI(Maturity index)、NCR(Nematode channel ratio)、PPI(Plant parasite index)和WI(Wasilewska index)指数无显著差异(P>0.05),且均表现出WI>1,NCR>0.5,表明增温对高寒草甸的健康状态影响不大,土壤有机质矿化途径主要由食细菌和真菌线虫参与。环境因素与土壤线虫数量冗余分析表明,植物总盖度、莎草科盖度、土壤温湿度、细菌和真菌数量对土壤线虫数量影响达到显著水平(P<0.05),增温通过改变植物、土壤理化性质和微生物数量等环境因子而影响高寒草甸土壤线虫群落组成。
关键词：
土壤线虫 群落结构 增温 高寒草甸
[期刊] 草业科学
[作者]
张正义 胡逸 张振豪 苗百岭 侯扶江 程云湘
为了探究高寒草甸对牦牛长期放牧活动的响应，选择青藏高原高寒草甸为对象，调查不同放牧强度对高寒草甸植物群落生物量、功能群组成变化和牧草品质的影响，探讨植被功能群组成变化及牧草品质之间的互作关系。结果表明：1)禁牧处理下的植物群落生物量最高，但植物群落生物量在有放牧的样地随放牧强度的增加呈下降趋势；2)物种丰富度和多样性随放牧强度的增加基本呈单峰变化，中度放牧下群落多样性指数、物种丰富度和均匀度指数均高于轻牧和重牧；3)植物粗蛋白与粗灰分含量随放牧强度增加而上升；4)放牧强度增加，豆科、毛茛科和杂类草比例无显著变化(P> 0.05)，禾本科占比降低，禾本科与莎草科呈此消彼长的关系；5)功能群组成变化与牧草营养之间有显著相关关系，其中粗蛋白含量随禾本科比例下降而下降，但与豆科、毛茛科及菊科占比呈负相关关系，莎草科占比与中性洗涤纤维呈显著正相关关系。综上所述，不同放牧强度下植物群落特征及营养品质发生不同程度的变化，对比禁牧，轻度放牧对地上和地下生物量有最优的促进作用，中度放牧有助于群落物种多样性的增加。适度放牧可以保持草地植物群落稳定，促进草地生态系统可持续发展。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
许泰 鄂崇毅
【目的】有机碳(SOC)与养分含量不仅是土壤质量健康评价的关键指标，同时也是高原高寒高海拔生态系统可持续发展的限制性因子，为探讨高寒沼泽草甸土壤表层养分现状及影响因素，确定该土壤类型供肥能力。【方法】以祁连山南麓高寒沼泽草甸土壤为研究对象，参考《全国第二次土壤普查养分分级标准》，选取草甸土壤pH、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)等8个指标对介于0～10与10～20 cm的表层土壤碳、氮、磷、钾含量及土壤生态化学计量特征进行分析。【结果】0～10 cm的土壤层位有机碳(SOC)、全氮(TN)、速效氮(AN)、速效磷(AP)及速效钾(AK)含量高于10～20 cm的土壤层位，pH、全磷(TP)含量没有明显变化，全钾(TK)含量略有增加。土壤生态化学计量特征为0～10 cm的土壤层位C/P、N/P高于10～20 cm的土壤层位，而N/P低于10～20 cm的土壤层位。整体来看，高寒沼泽草甸土壤总体上pH呈中性-弱酸性，土壤养分含量等级序列为有机碳(SOC)≈全氮(TN)≈速效氮(AN)>全磷(TP)>全钾(TK)>速效钾(AK)>速效磷(AP)，有机碳(SOC)、全氮(TN)、速效氮(AN)的含量处于第一等级，属于丰富水平；全磷(TP)含量处于第二等级，属于较丰富水平；全钾(TK)含量处于第三等级，属于中等水平；速效钾(AK)含量处于第四等级，属于较缺水平；速效磷(AP)含量处于第六等级，属于急缺水平。【结论】祁连山南麓高寒沼泽草甸0～20 cm土壤层位有机质分解和矿化速率缓慢，有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)贮备丰富，N、P有效性较低。研究结果对于青藏高原高寒地区土壤的健康、质量评价、生态恢复提供参考。
[期刊] 草业科学
[作者]
许静 甘崎旭 李文龙
种子萌发是植物生活史的关键阶段，强烈影响着物种建植、种间共存和群落结构。本研究选取青藏高原东缘高寒/亚高寒草甸为研究区，选择104种常见植物开展萌发试验，探讨种子萌发特性的影响因素。结果表明，高寒/亚高寒草甸植物种子的萌发行为受到系统发育的强烈控制，科分类单元分别能够解释50.74%、35.22%、19.68%、16.57%和37.92%的萌发率、萌发时间以及萌发不确定性、同步性和变异性。高寒/亚高寒草甸植物的萌发特性还受到生活史特征的影响：多年生植物的平均萌发时间比一年生植物长5.21 d，不确定性高0.73；种子大小每增加1 mg，平均萌发时间延长1.07 d，萌发不确定性升高0.14，同步性降低0.03；在小株、中株、大株3类株高中，大株植物的萌发率、萌发不确定性及变异性较高，同步性较低。此外，海拔梯度上的广布种的平均萌发率比狭布种高6.89%，平均萌发时间短1.20 d。在高寒/亚高寒草甸植物群落中，系统发育是决定种子萌发特性的重要约束条件，物种通过采取快速同步萌发的机会主义对策、“两头下注”的异步萌发对策等不同的萌发策略应对不可预测环境。
[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。
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