短期OTC增温对晋北农牧交错带温性草地土壤微生物的影响

土壤微生物作为参与生物地球化学循环的重要生物类群,对陆地生态系统至关重要,但温度升高如何影响农牧交错带温性草地土壤微生物群落的丰度仍不清楚。本研究依托山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站2017年建立的开顶式同化箱(Open-Top chamber,OTC)增温实验平台,处理5年后进行土壤样品的采集,测定土壤真菌和细菌的丰度以及土壤微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)和氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)含量等指标,探讨农牧交错带温性草地土壤微生物对不同增温处理的响应。结果表明:增温显著降低土壤真菌丰度,对土壤微生物生物量碳、氮含量没有产生显著影响,细菌丰度随着增温处理的温度上升呈现先上升再下降的趋势;增温处理下,微生物生物量与土壤全磷、硝态氮和可溶性有机氮含量呈正相关关系。未来需要加强针对气候变化对该类脆弱生态系统影响的监测,为农牧交错带温性草地管理提供预警及科学依据。

短期刈割对晋北农牧交错带草地生物量的影响

刈割是草地的主要管理方式之一,适度刈割不仅可以提高草地生物量,而且能够维持草地稳定性和物种多样性。农牧交错带草地受到人类生产生活的多重干扰,如何合理利用农牧交错带草地是协调生产和生态平衡的瓶颈问题。为研究刈割对农牧交错带草地生物量的影响,于2016年在山西右玉典型农牧交错带草地设置了不同刈割强度试验平台。通过留茬高度10 cm(LM,Light mowing),5 cm(MM,Moderate mowing)和2 cm(HM,Heavy mowing)来表征刈割强度,并设置不刈割处理(CK,No mowing)作为对照。研究不同刈割强度对优势物种赖草(Leymus secalinus)叶片、茎秆的生物量,群落地上生物量和不同土层(0—10 cm、10—20 cm和20—30 cm)地下生物量的影响。结果表明:连续3年刈割导致群落地上生物量逐年显著降低(P<0.05),但在干旱年份促进了土壤表层(0—10 cm)根系生物量的积累。与不刈割相比,短期轻度刈割和中度刈割显著降低群落地上生物量(P<0.05),重度刈割对群落地上生物量影响不显著(P>0.05),但对优势种赖草地上生物量有促进作用。刈割主要增加0—20 cm土层的地下生物量,但不同刈割强度对群落地下生物量无显著影响(P>0.05)。可为农牧交错带畜牧业生产、草地合理利用和生态保护提供科学依据。

赖草草地叶片养分、碳组分和防御性化合物对氮添加的响应

本研究依托山西右玉黄土高原赖草(Leymus secalinus)草地2017年建立的氮(Nitrogen, N)添加梯度试验平台(0~32 g·m^(-2)·a^(-1)),探究N添加对优势植物赖草叶片养分[N、磷(Phosphorus, P)、钾(Potassium, K)]、非结构性碳水化合物、结构性碳水化合物和防御性化合物含量的影响。结果表明:N素输入显著提高叶片N,K含量和N∶K和N∶P比值,降低叶片P含量和P∶K比值;N素输入显著降低叶片非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物含量;N素输入显著增加叶片总酚、单宁和黄酮类化合物含量;PCA分析表明低N(≤8 g·m^(-2)·a^(-1))和高N(>8 g·m^(-2)·a^(-1))输入下赖草叶片性状存在显著差异,土壤无机N含量、土壤有效N∶P和N∶K是其主要影响因子。以上结果表明N素输入改变了盐渍化草地赖草叶片养分-碳组分-防御性化合物的分配策略。

不同刈割强度对晋北赖草草地生态系统CO_(2)交换的影响

刈割是草地的主要利用方式,合理的刈割强度对维持草地生态系统碳平衡具有重要意义。本研究以山西省右玉县赖草(Leymus secalinus)草地生态系统为研究对象,动态监测2021年生长季不刈割、轻度刈割、中度刈割和重度刈割对草地生态系统净碳交换(Net ecosystem carbon exchange,NEE)、生态系统呼吸(Ecosystem respiration,ER)和生态系统总初级生产力(Gross ecosystem productivity,GEP)的影响,探究草地生态系统CO_(2)交换对不同刈割强度的响应。实验结果显示,刈割显著影响GEP,主要是由于GEP在中度刈割处理下较不刈割和重度刈割分别提高了21.4%和21.5%,NEE在中度刈割处理下较轻度刈割和重度刈割分别显著降低了54.4%和53.6%,但刈割对ER影响不显著。在不同刈割强度下,土壤温度和土壤无机氮含量是影响生态系统CO_(2)交换的重要因子。本研究结果表明中度刈割可以促进碳吸收而重度刈割会导致生态系统由碳汇转变为碳源,因此中度刈割为晋北赖草草地最适刈割强度。

晋北农牧交错带草地土壤总硝化速率对放牧强度的响应

为探究不同放牧强度对北方农牧交错带草地功能微生物参与的硝化过程影响机理。本研究以设置不放牧(0羊单位·hm^(-2)·生长季^(-1))、轻度(2.35羊单位·hm^(-2)·生长季^(-1))、中度(4.80羊单位·hm^(-2)·生长季^(-1))和重度(7.85羊单位·hm^(-2)·生长季^(-1))4个放牧强度的放牧实验平台为研究对象,通过同位素^(15)N库稀释法,测定土壤总硝化速率。结果表明:相比于对照,土壤总硝化速率在轻度、中度和重度放牧处理下分别提高了18.1%,6.2%,22.1%;氨氧化细菌基因AOB amoA丰度分别提高了10.72%,8.92%,42.01%,但在不同放牧强度之间无显著差异。土壤总硝化速率(6.72 mg·kg^(-1)·d^(-1))及AOB amoA拷贝数(1.12×10^(7)copies·g^(-1))最高值均出现在9月份,且整体高于其他月份。本研究表明,氨氧化细菌是参与晋北农牧交错带放牧草地土壤总硝化速率的主要微生物。此外,土壤含水量、铵态氮含量及土壤微生物生物量氮是影响土壤总硝化速率的关键因子。

串叶松香草不同生育期营养物质及瘤胃降解动态

对不同生育期串叶松香草的营养物质变化以及干燥方法(烘干、自然晒干)对其营养成分的影响进行了研究,并进一步探讨其瘤胃降解动态趋势。结果表明,随着生育期的推迟,串叶松香草营养物质变化同其他牧草相一致,但是其粗蛋白质含量下降速度较快,从莲座叶丛期到抽茎期其降幅可达25.62%。试验还表明,其再生草品质略低于头茬牧草,烘干可保存较多的营养物质获得优质的干草。根据牧草不同生育期营养成分的变化以及牧草各营养成分的瘤胃降解率,建议串叶松香草在抽茎—现蕾期刈割利用。

干燥方法对苜蓿草粉营养价值的影响

以苜蓿草粉为研究材料,系统地探讨了不同干燥方法(自然干燥、烘箱干燥和机械干燥)对苜蓿草粉、苜蓿叶粉和苜蓿茎粉营养成分的影响。研究结果表明,不同的干燥方法对苜蓿草粉的酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗灰分、钙、磷等成分的含量影响不大,但机械干燥显著地保存了苜蓿草粉、苜蓿叶粉的蛋白质、胡萝卜素的含量,可使苜蓿草粉的蛋白含量达20.35%,苜蓿叶粉的蛋白含量达25.15%,胡萝卜素含量达238.70mg/kg。与自然干燥和烘箱干燥相比,机械干燥效果好,品质高。

九个苜蓿品种生产性能的比较

用紫花苜蓿Ｓａｒａｎａｃ、Ｔｈｏｒ、Ｅｕｒｏｐｅ、Ｖｅｒｔａｓ及杂种苜蓿Ｉｒｏｑｕｏｉｓ、Ａｌｇｏｎｑｕｉｎ与国产关中苜蓿、新疆大叶苜蓿及公农２号苜蓿品种进行了生产性能比较试验。结果表明，在黄土高原低平地带，正常年份牧草产量各品种间没有显著差异（Ｐ＞０．０５），但在多雨年份，７、８月形成湿热气候，造成所试品种减产，而公农２号苜蓿对湿热气候的耐力远胜过其他品种。国产３个品种春季返青都较引入品种早，生长速度以引入的Ｅｕｒｏｐｅ最快。国产的３个品种，在长日照下的头茬草生长速度较Ｅｕｒｏｐｅ之外的其余品种为快，但在短日照下的末茬草关中苜蓿和公农２号苜蓿较其他品种生长缓慢。

白羊草种群繁殖的数量特征

于抽穗-开花期测定分析白羊草(Bothrioch loaischaemum)株丛的繁殖数量特征。结果表明:丛茎枝数、丛地上生物量和丛生殖枝数分别随丛径呈指数函数增加,丛生殖枝重随丛径呈幂函数增加,丛地上生物量与丛茎枝数,以及丛生殖枝重与丛生殖枝数之间均呈线性增加,生殖枝数和营养枝数比值随株丛高度和丛径均呈二次曲线变化。

不同耕作方式对麦茬复种饲草干草产量的影响

在山西小麦主产区临汾市、晋中市采用免耕和传统耕作方式,麦茬复种饲用玉米、高丹草及饲用高粱等10个品种,通过其生产性能分析确定麦茬饲草的种植模式。结果表明,利用麦茬休闲地种植饲料作物,其生育期一般都较春播的时间短,且各个生育期间隔时间也缩短。在免耕条件下,10种饲草的平均干草产量显著高于传统耕作的干草产量,临汾试验区和晋中试验区其干草产量分别增产1747kg/hm2和2939kg/hm2。

条带式改良陡坡草地的研究

对条带式补播改良陡坡草地效果研究的结果表明，条带式改良草地可以提高产草量，较天然草地的风干草产量提高１７６．３０％～２２５．６０％（Ｐ＜０．０１），且可以改善草群品质，草群中豆科牧草的比重由原来的２４．０１％增加到７５．１６％，有毒有害植物明显减少。草地植被覆盖度由原来的１２．５％提高到８３．５％。改变了植物群落结构，将蒿属植物为建群种的群落变为沙打旺—野艾蒿—万年蓬组成的群落。改良草地地表径流比天然草地减少１３．１４％，土壤冲刷减少２８．０８％，有效地控制了地表土壤养分和水分的流失。

白羊草真叶愈伤组织诱导和植株再生

以7日龄白羊草（Bothriochloa ischaemum（L.）Keng）真叶作为外植体,进行愈伤组织诱导和植株再生研究,筛选较合适的激素组合,以建立白羊草再生体系。结果表明：在愈伤诱导阶段KT的作用明显,其与2,4-D的交互作用优于ABA与2,4-D,也高于单独使用2,4-D,在2,4-D1.0 mg/L＋KT0.5 mg/L时诱导率最大,达到93.45%;分化阶段6-BA0.1 mg/L与NAA 0.04~0.06 mg/L的激素组合中分化率差异不明显。

冷地型鸭茅营养动态的研究

本文对日本引入的９个冷地型鸭茅品种的营养动态进行了研究。其结果表明，９个鸭茅品种的粗蛋白质含量随生育期的进展逐渐下降，以抽穗期下降的速度为快；而粗纤维的含量变化恰好相反，随生育期的推移而逐渐增加，抽穗期的粗纤维含量明显增高；粗灰分的含量变化亦呈下降趋势，但下降幅度不大。

山西亚高山草甸青草期羔羊划区轮牧试验

以羔羊于青草期在亚高山草甸类草地进行了划区轮牧试验,试验羔羊分为四组,第Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组对草地牧草的利用率分别为40、50和60%,第Ⅳ组为对照,自由放牧。其结果表明,划区轮牧三组羔羊的增重分别比自由放牧提高52.16、47.15和41.62％(P<0.01),胴体重分别较自由放牧增加43.56、23.22和29.67％(P<0.05).通过实施划区轮牧,既能合理利用草地,又能提高放牧家畜的畜产品产量。亚高山草甸类草地四个月的青草期划区轮牧育肥羔羊,每只羊约需草地面积0.09～0.13ha.

亚高山草甸不同坡向牧草产量动态的研究

本文就山西亚高山草甸不同坡向牧草产量动态进行研究。三年定位研究结果表明，亚高山草甸牧草一般在四月中、下旬开始返青，随着气温的升高生长逐渐加快，牧草产量逐月增高，各坡向产草量动态均呈现单峰曲线变化规律。干草产量的峰值，东坡和西坡在七月，其它被向则出现在八月。九月上旬牧草开始枯萎，产草量开始下降，一直持续到翌年四月上旬牧草返青之前。牧草营养物质的变化，在生长前期粗蛋白质和磷含量高，随着牧草的生长发育逐渐减少，而粗纤维含量则相反。粗蛋白质产量高峰期，东、南和西坡在七月，北坡和山顶部在八月，与干草产量的高峰期基本吻合，此时正是牧草利用的最佳时期。除五、六月外其它各月青草期牧草产量和营养物质产量，北坡均显著高于其它各坡向（P＜0．05）。

亚高山草甸不同坡向牧草产量动态的研究

本文就山西亚高山草甸不同坡向牧草产量动态进行了研究。经三年的定位研究其结果表明：亚高山草甸牧草一般４月中、下旬开始返青，之后牧草随温度升高生长逐渐加快，牧草产量逐月增高，各坡向牧草产量动态均呈现单峰曲线的变化规律。干草产量的峰值，东坡和西坡在７月，其它各坡向则出现在８月。９月上旬牧草开始枯萎，产草量便开始下降，一直持续到翌年４月牧草返青之前。牧草营养物质的变化，生长前期粗蛋白质和磷含量高，随牧草的生长发育逐渐减少。粗纤维则相反。粗蛋白质产量高峰期，东、南和西坡在７月，北坡和山顶部在８月份，与干草产量的高峰期基本吻合，此时正是牧草利用的最佳时期。除５、６月外，青草期其它各月牧草产量和营养物质产量，北坡均显著高于其它各坡向（Ｐ＜０．０５）。

雁门关生态畜牧经济区牧草栽培区划

雁门关生态畜牧经济区建设是山西省农业结构战略性调整的重大举措,而加快该地区的草地建设速度又是本项事务的重中之重。结合雁门关区所处的地理位置、自然资源概况及农牧业生产现状,将雁门关生态畜牧经济区牧草栽培区划分为:恒山苜蓿、沙打旺、小冠花、无芒雀麦区,晋北盆地苜蓿、沙打旺、新麦草区,晋西北防风固沙柠条、沙打旺、冰草区以及吕梁山苜蓿、红豆草、小冠花区四个区。

条带式改良陡坡草地生产性能的研究

本试验对条带式补播改良陡坡草地的生产性能进行了研究。试验根据坡度分为小于25°、25～35°和大于35°的坡地三个处理组。其结果表明,条带式改良草地可以提高产草量,较天然草地三个坡度级分别提高200.39、253.12和203.27%(P<0.01),又可以改善草群品种,豆科牧草分别占总产草量的48.97、72.33和84.14%,且有毒有害植物明显减少。植被盖度由原来的42.5%增加到83.5%,将蒿属植物为建群种的群落变为沙打旺—野艾蒿—万年蓬组成的群落。

辽杂山羊不同代数产绒量及绒毛品质变化的分析

以辽宁绒山羊为父本,岢岚本地山羊为母本进行级进杂交,其F_1、F_2和F_3的产绒量随级进代数的提高而增加,周岁母羊分别比本地山羊提高103.68、121.30和139.13%<P<0.01),成年母羊分别提高126.59、145.72和154.60%<(P<0.01);F_4周岁母羊仅提高49.33％。绒密度、绒重百分比、绒长度及细度等性状随级进代数的增高均有不同程度的增加。体长、体高、胸围等体尺指数,一般高于本地山羊。体重随级进代数的增加而下降,F_4接近或低于本地山羊。

五台山天然草地主要有毒植物及其利用

木文研究了山西五台山天然草地上主要有毒植物的生态分布，所含有毒物质对家畜的危害及利用价值，并提出了防除利用的几点建议，为草地管理及有毒植物资源的开发和利用提供参考。