三江源区退化高寒草甸植被生物量和养分的动态变化

[目的]探索三江源区高寒草甸草地植被-土壤系统生物量和土壤养分的动态变化,以利于草地适应性管理和开展草地生态修复相关工作。[方法]以中度退化高寒草甸为研究对象,于2020-2022年的7、8和9月持续观测高寒草甸植被生物量(地上生物量和根系生物量)、植被(地上部和根系)和土壤(0~15和15~30 cm)全氮、铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全磷和全钾含量。植被生物量、植被养分和土壤养分在不同月份间的动态变化用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行比较。[结果]不同月份间植被生物量存在显著的递增趋势(2021年除外)(P<0.05,下同),整体表现为9月最大,地上生物量最大值分别为74.58和72.80 g/m^(2),根系生物量最大值分别为39.82和57.32 g/m^(2)。植被(地上部和根系)和土壤(0~15和15~30 cm)养分含量存在显著的月际动态,具体表现为8月达到最大值。植被生物量与植被地上部和根系的全氮含量显著相关,与土壤0~15和15~30 cm土层的全氮含量呈显著正相关。[结论]高寒草甸植被(地上部和根系)养分与土壤(0~15和15~30 cm土层)养分在8月达到峰值。研究结果可为高寒草甸养分管理领域学者凝练科学问题提供参考。

三江源区适宜的小黑麦和饲用豌豆混播比例及施肥方法

【目的】三江源区地处青藏高原,是中国母亲河的发源地,也是牦牛等典型牲畜的重要草场。探索适宜的施肥方法和牧草作物混播比例,旨在提高牧草产量,减轻生态重要地区天然草场的放牧压力。【方法】于2022年在三江源地区进行了小黑麦和饲用豌豆的田间试验,试验材料为小黑麦品种‘青饲麦1号’和饲用豌豆品种‘青建1号’。设置3个施肥处理:不施肥(A_(1))、单施氮肥(尿素75 kg/hm^(2),A_(2))、氮磷配合施用(尿素75 kg/hm^(2)和过磷酸钙300 kg/hm^(2),A3);每个施肥处理下,分别设小黑麦和豌豆混合播种比例70∶30(B1)、50∶50(B_(2))和30∶70(B_3)。在豌豆盛花期刈割前,调查小黑麦和饲用豌豆株高、叶片形态指标(面积、周长、长度、宽度),及生物量和营养品质。【结果】与不施肥处理A_(1)相比,施肥处理(A_(2)和A_3)显著提高了牧草的鲜重和干重、蛋白质产量以及两种作物的株高和叶面积。A_(2)和A_3处理在上述指标上没有显著差异,但A_3处理叶宽的增幅显著高于A_(2)。A_(2)和A_3处理对两种牧草粗蛋白、可溶性糖、中性和酸性洗涤纤维含量均无显著影响,但A_(2)处理增加了粗脂肪含量。小黑麦和饲用豌豆的播种比例对两种作物的鲜重、干重、蛋白质产量和株高没有显著影响,但降低小黑麦播种比例增加了饲草粗脂肪和可溶性糖含量,显著降低了中性与酸性洗涤纤维含量。播种比例与施肥有显著的交互作用,A_3B_(1)的牧草鲜重和干重最高,分别比其他处理高36.09%~180.08%和62.27%~281.59%,叶面积和蛋白质、可溶性糖含量也最高。A_3B_(1)处理的小黑麦叶片周长比A_(1)B_(1)、A_(1)B_(2)和A1B3处理分别高15.76%、40.29%和54.51%,饲用豌豆叶面积比A1B1、A1B2和A1B3处理分别提高20.31%、14.06%和64.65%,饲草中性洗涤纤维含量分别比A1B1、A1B2和A1B3处理增加了7.15%、27.14%和17.89%。【结论】氮磷配施可显著提高牧草生产性能、叶片形态和牧草质量。小黑麦和饲用豌豆按70∶30的比例混合播种,牧草生产性能、叶片形态和质量均优于其他处理。因此,在高寒地区,建议推广小黑麦和饲用豌豆按70∶30的比例混合播种,并配施氮、磷肥。

基于Cite Space的氮沉降对全球草地生态系统碳、氮和磷化学计量特征影响的可视化分析

【目的】全面分析氮沉降对全球天然草地生态系统碳、氮和磷化学计量学影响的现状、发展趋势和研究热点。【方法】基于文献计量分析方法,利用Cite Space可视化软件对Web of Science Core Collection数据库2000-2021年收录的14912篇有关氮沉降的论文进行分析。【结果】2000-2021年该领域的研究成果在国外期刊的发文量逐年上升;美国的论文数量位居前列(4199篇),中国发文量排名第2(3831篇);文献作者聚类分析参数为Q=0.4380(>0.3)、S=0.7865(>0.7),表明存在重要的聚类结构;共同引用的参考文献网络分析的模块化Q值和平均轮廓值均大于0.6,第1个大规模聚类被命名为"#0 nitrogen deposition",同时,Q=0.6792(>0.3)和S=0.8705(>0.7)。【结论】土壤温度敏感性和碳汇等主要内容是未来的研究热点。日后的研究应关注氮沉降驱动土壤微生物活动、制约土壤碳循环、多层网络稳定性机制、土壤微生物碳利用效率等方面。

三江源地区一年生禾豆混播人工草地最佳混播比例的综合评价研究

【目的】探究青海省三江源地区建立人工草地混播体系最佳综合评价模式。【方法】采用3种不同综合评价方法筛选适宜在三江源地区建植的禾豆混播组合及比例。【结果】3种评价方法,AHP层次分析法评价方法中最优混播组合及比例为燕麦+箭筈豌豆(70∶30),隶属函数评价方法中最优混播组合及比例为燕麦+箭筈豌豆(60∶40),灰色关联度评价方法中最优混播组合及比例为燕麦+箭筈豌豆(70∶30)。【结论】结合试验地区海拔条件等因素,在高寒地区优先推荐灰色关联度综合评价方法,燕麦+箭筈豌豆(70∶30)混播模式为一年生禾豆混播最佳混播组合及比例。

不同海拔下高寒草甸土壤养分分异趋势及其与地上植物量间的相关性研究

以青海省称多地区高寒草甸6个海拔梯度(4056,4221,4263,4293,4332,4427m)样地为对象,通过测定土壤养分质量分数,研究了土壤养分随海拔梯度的变化规律及其与地上植物量的相关关系。结果表明:土壤有机质、全氮(N)、速效N、速效磷(P)、速效钾(K)的质量分数随海拔均呈"U"型分异趋势;土壤全P质量分数随海拔梯度的变化相对稳定;土壤全K、全N、速效N、速效K、速效P、土壤有机质的质量分数与地上植物量呈相似的变化趋势,其中,土壤全N、速效K与地上植物量成显著正相关(P<0.05)。土壤全N、土壤有机质、速效N、速效P和速效K是影响地上植物量的第1主成分,土壤全P和全K是第2主成分,累计贡献率为78.77%。

施肥对高寒草甸植物及土壤N,P,K的影响

施肥对退化草地的重建和恢复有重要作用,以青藏高原典型嵩草(Kobresia)草甸为研究对象,采用正交试验设计,测定了植物全氮、全磷、全钾和土壤全氮、全磷、全钾、速效磷及速效钾,分析了植物N/P,N/K,P/K,土壤N/P,N/K,P/K等化学计量特征。结果表明:在H9施肥条件下,土壤全氮、全钾、土壤N/P为最大值,分别为13.80 g.kg^(-1),11.99 g·kg^(-1)和16.16;在H5处理下,土壤速效磷、植物全磷达到最大值,分别为0.022 g·kg^(-1)和9.18 g·kg^(-1);在H4处理下的植物全氮为最大值(108.38 g·kg^(-1));在H1处理下,植物全钾为最大值(17.84g·kg^(-1));在H4处理下,植物N/P,N/K为最大值,分别为17.78和7.06,施肥对植物养分的作用要大于土壤。因此,施肥能显著提高高寒草甸植物全氮、全磷及全钾质量分数,影响植物及土壤养分化学计量关系。

施肥对青海省山地草原类草场地上生物量的影响

在青海省山地草原类草场进行了施肥试验,以确定不同施肥时期、不同施肥量组合对天然草地牧草鲜重的影响。结果表明,施肥可大幅度提高牧草产量,且因施肥量及施肥时期的不同,牧草产量差异大。施肥时间和施肥量间存在着交互作用,两者共同作用于牧草产量。施肥时间选择在6月25日,较其后的3个时期牧草鲜重分别增产20.71%、25.44%、27.28%;随着施肥时间的推后,牧草鲜重呈现持续下降趋势;3个不同施肥量处理的牧草鲜重分别比不施肥增产80.97%、86.26%和79.78%,施肥量在0~600 kg/hm2区间内,牧草鲜重变化呈抛物线型。通过综合比较分析,青藏高原山地草原类草场施氮肥时应选择在6月中下旬,施肥量应控制在420~600 kg/hm2之间。

施氮量对青藏高原燕麦产量和品质的影响

研究了不同施氮量对燕麦产量和品质的影响,结果表明:施氮对燕麦产量和品质影响显著,随着施氮量的增加,其栽培学性状、产量及产量构成均发生变化。施氮水平与株高、茎粗、种子蛋白质含量之间呈显著的线性回归关系(R=0.9360,P<0.01;R=0.9830,P<0.01;R=0.8968,P<0.01),而与产量构成、草产量、种子产量之间呈显著的二次回归关系(P<0.01)。施氮量60kg/hm2时,种子产量达到最高4358.5kg/hm2;草产量达到最大值时的施氮量为75kg/hm2,草产量为22820kg/hm2(干重)。

施肥对青藏高原燕麦种子生产的增产效应

通过研究施肥水平对燕麦Avena sativa种子产量和品质的影响,筛选出适宜燕麦种子高产的施肥量,为提高燕麦种子生产能力提供直接的理论依据。研究结果表明:在试验设计的施氮梯度范围,施氮对燕麦产量和品质影响作用明显,施氮水平与种子蛋白质含量之间呈显著的线性回归关系(R=0.896 8,P<0.01),随着施肥量的增加,蛋白质含量持续增加;而施氮水平与有效分蘖数、小穗数、草产量和种子产量之间呈显著的二次回归关系(P<0.01),表现为"低-高-低"的变化趋势,施氮60 kg/hm2时燕麦种子产量为4358.5 kg/hm2,达到最高,施肥量继续增加,种子产量增幅下降,投入产出比降低。因此,从高产和高效角度综合考虑,生产中以收获燕麦种子为目的时,施氮量应选择60 kg/hm2,而以生产饲草为目的时,施氮量应选择75 kg/hm2。

禾豆混播草地生产力、土壤养分和根际微生物研究进展

禾豆混播是人工草地建植的常用模式,具有明显的提质增产效应。本文综合分析了近年来国内外学者有关不同禾豆混播模式对生产力、根系构型、土壤养分及根际微生物的影响等方面的研究成果,提出了今后研究的重点方向,为进一步深入研究禾豆混播体系中植物—微生物—土壤三者的协同关系、建植混播草地及优质饲草生产提供理论依据和技术支撑。

高寒地区天然豆科牧草——青藏扁蓿豆的引种驯化

扁蓿豆是青藏高原草甸化草原和草原化草甸草场上唯一的优良豆科野生种,通过对野生青藏扁蓿豆种子进行引种驯化研究发现,青藏扁蓿豆具有良好的生产能力,驯化3年后其干草产量达到7716kg/hm2,种子产量达到225.0kg/hm2,自然越冬率达96.3%,粗蛋白质含量达19.3%,粗脂肪含量达5.1%,种植青藏扁蓿豆的地块,土壤全N、全P等成分有明显提高。在高寒地区建立人工草地和天然草场改良时,选取青藏扁蓿豆作为多年生豆科牧草草种,不仅能提高高寒草地牧草的蛋白质含量,改善牧草适口性,而且能改良土壤结构,提高土壤肥力。

牦牛粪便对高寒草甸群落多样性及生产力的影响

研究了4个不同施牦牛粪便的处理对高寒草甸植物群落多样性和生产力的短期影响。结果表明,(1)处理S1,S2和S3的植物群落盖度显著高于对照(S0)(P<0.05),各处理的植物群落高度与对照(S0)相比都呈上升趋势,且S3与S0差异显著(P<0.05);(2)处理S1、S2和S3的Pielou均匀度指数与S0相比逐渐下降,且S2与S0有显著差异(P<0.05)。处理S1、S2和S3的Shannon-Wiener物种多样性指数与S0相比逐渐下降,且S2与S0差异极显著(P<0.01)。而Simpson物种多样性指数的变化则表现为无规律性。(3)施牦牛粪便后植物群落的地上总生物量出现增加趋势,且S2,S3与S0间达到差异显著(P<0.05)。

青藏高原高寒草甸草地NPK施肥组合研究

采用三因子二次正交旋转组合回归设计,以N、P和K3种肥料为因子,在青海省玉树州高寒草地进行施肥试验。结果表明,缺乏N和P的高寒退化草地,不缺K,3个施肥因素对牧草产量的影响顺序为N>P>K,草地牧草产量(Y,kg/hm2)可用其与N(kg/hm2)和P(kg/hm2)间的二元二次方程Y鲜重=11 027+742 N+728 P-2 540 N2-624 P2-1 055 NP和Y干重=3 706+243 N+232 P-716 N2-201 P2-306 NP很好地估测;牧草产量较优施肥组合为251.80 kg N/hm2+131.82 kg P/hm2和269.69 kg N/hm2+119.36 kg P/hm2。

不同施氮量对天然草场牧草产量影响

采用不同施氮量作用于天然草场，研究了草地施肥与牧草产量的关系，通过测定施肥试验的各项参数，确定了干草原类草场产草量和经济效益最佳的施肥方案，最佳施肥量为 ４５０ｋｇ／ｈｍ２，同时建立了施肥量与牧草产量间的回归方程。

饱和D最优设计在草地施肥研究中的应用

采用饱和D 最优设计方法 ,研究草地施肥与牧草产量的关系 ,通过测定施肥试验的各项参数 ,建立不同施肥时期、不同施肥量对牧草产量的函数模型 ,同时确定了干草原类草地最佳施肥量为 3 15～ 5 2 5kg/hm2 ,最佳施肥时期为 6月3 0日至 8月 1日。

扁蓿豆在高寒地区适应性试验

扁蓿豆是一种抗旱抗寒、耐瘠薄，营养价值较高的多年生豆科植物。1995年由内蒙古引入贵南县森多乡试种，试验观察结果表明，该草适应性强，越冬成活率达94．1％，粗蛋白含量达19．3％，年产青草11188．8Kg／hm2，是干草原草场上人工草地建植和天然草地改良中较为理想的牧草品种之一。

营养舔砖对冷季放牧牦牛、藏羊的补饲效果

两个月的试验结果表明 ,补饲营养舔砖对维持牦牛和藏羊活重有明显作用。补饲营养舔砖牦牛试验组活重损失为 2 74kg ,而对照组为 8.8kg ,两者之间存在极显著差异 (P <0 0 1)。藏羊补饲营养舔砖试验组活重损失为 2 0kg ,而对照组为 5 .12kg ,两者之间差异显著 (P <0 0 5 )。

草畜耦合技术在三江源地区生态畜牧业可持续发展中的应用分析

从三江源高寒草地畜牧业的实际情况出发,提出了三江源地区当前草地畜牧业面临的主要问题,讨论了草畜耦合技术与三江源生态畜牧业的关系,以及以草定畜、草畜耦合对三江源地区生态畜牧业可持续发展的重要意义。

扁蓿豆保姆作物筛选试验研究

选择禾本科牧草作为保姆作物在扁蓿豆生产中应用,混播较单播无论从牧草产量、牧草品质方面,还是返青率、越冬率、抗性方面都占优势,是进行豆科牧草种子生产中较适宜的栽培方式。在扁蓿豆进行种子生产时应选择一年生燕麦或青稞作为保姆作物,而在建植人工草地时应选择多年生禾本科牧草作为保姆作物。