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。

三江源区不同禾豆混播处理对饲草品质及土壤养分的影响

青海省三江源地区是我国重要的特色畜种养殖地区,研究饲草的品质及土壤养分的变化对提高草地畜牧业的发展具有重要意义。本研究采用禾本科与豆科饲草组成的4种混播组合,设置3种不同混播比例以及单播对照处理,以期探明禾豆混播后饲草养分品质变化规律及混播对土壤的改良效果。结果表明:混播组合的中性洗涤纤维含量比单播燕麦(Avenasativa)处理降低了0.03%~16.87%,比单播小黑麦(×Tritical Wittmack)降低了0.09%~21.40%,酸性洗涤纤维含量比单播燕麦降低了0.01%~17.53%,比单播小黑麦降低了0.04%~20.65%。粗蛋白含量最高比单播禾本科处理提高了15.58%~31.53%,粗脂肪最高比单播禾本科提高了0.09%~26.83%,饲草可溶性糖含量最高比单播禾本科处理提高了31.33%~49.68%。不同混播比例下饲草土壤养分全磷、全钾、全氮、有机碳含量均低于单播禾本科处理,有效提高了饲草对土壤养分的吸收速率,土壤养分整体含量相对均衡。综合混播组合及混播比例的饲草品质与土壤改良效果,燕麦+饲用豌豆(50꞉50)处理较优,适宜在高寒地区推广应用。

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。

青海东部干旱区不同紫花苜蓿品种饲用品质和生产性能比较

为筛选出适宜青海省东部干旱区种植的紫花苜蓿(Medicago sativa L.),促进当地畜牧业发展,本研究对29个紫花苜蓿品种生育期、生产性能和营养品质进行对比分析,并采用灰色关联度分析法对参试品种的各项指标综合评价。结果表明:参试紫花苜蓿均可在青海省东部干旱区完成整个生育期,生育期介于172~174 d间,差异较小。29个紫花苜蓿中‘大业3号’鲜干草产量均为最高;‘西贝’株高超1.00 m,显著高于其它品种(P<0.05);‘佳能’分枝数最多超过15个;‘磐石’粗蛋白含量最高,达21.71%DM;‘MT4015’中酸性洗涤纤维含量均较低;‘MT4015’和‘磐石’相对饲喂为价值较高,显著高于其他品种(P<0.05)。利用灰色关联度综合饲用价值和生产性能进行排序,发现‘磐石’‘大业3号’‘218TR’位居前列,兼顾产量和品质,适宜在该地推广种植。

氮素添加下短期内高寒草甸生物量与养分间的关系

以玉树藏族自治州称多县高寒草甸为研究对象,采用随机区组试验设计,设置4个氮素添加水平,分别为不添加(N0)、15 g N/m^(2)(N1)、30 g N/m^(2)(N2)、45 g N/m^(2)(N3)。通过测定植物生物量、植物及土壤养分等指标,探究生物量和化学计量特征对氮素添加的响应。结果表明:氮素添加后生物量与养分化学计量间存在显著相关性,其中氮素添加后植物地上部生物量与植物地上部氮含量呈极显著正相关(P<0.01),与植物地上部氮磷比呈显著正相关(P<0.05),与植物地上部碳氮比呈极显著负相关(P<0.01);植物总生物量与植物地上部碳氮比呈极显著正相关(P<0.01),与植物地上部氮含量呈极显著负相关(P<0.01),与植物地上部氮磷比呈显著负相关(P<0.05);而根系生物量与植物养分及土壤养分间无显著相关性。在氮素添加下植物生物量主要受植物地上部氮含量、氮磷比和碳氮比等影响。综上所述,施氮能通过改变土壤和植物养分含量以及化学计量特征进而影响植物生物量。

不同形态氮素添加下三江源区高寒草甸草场氮素分配与利用

【目的】研究三江源区高寒草甸牧草对不同形态氮素的吸收利用和残留氮素在土壤中的去向及分配,以期为制定三江源区高寒草甸草场养分科学添加方案提供理论依据。【方法】于2020年6月至2021年9月,在青海省称多县高寒草甸试验站开展^(15)N田间微区示踪试验,试验设置3个不同氮素形态处理,分别为(^(15)NH_(4))_(2)SO_(4)、Ca(15NO3)2、CO(^(15)NH_(2))_(2),各处理的氮素施用量均为N 300 kg/hm^(2)。分析了施肥当年和次年不同形态氮素在高寒草甸牧草地上部、地下部中的含量,及在0—15、15—30 cm土层土壤中的去向及分配。【结果】1)在施肥当年,与Ca(^(15)NO_(3))_(2)、(^(15)NH_(4))_(2)SO_(4)处理相比,CO(^(15)NH2)2处理下牧草地上部氮素吸收量分别显著增加了276.4%、48.1%,地下部分别显著增加了360.3%、129.2%;0—15 cm土层中的氮素残留量分别增加了275.6%、78.4%,15—30 cm土层分别增加了240.1%、115.6%(P<0.05)。2)在施肥次年,与Ca(^(15)NO_(3))_(2)、(^(15)NH_(4))_(2)SO_(4)处理相比,CO(15NH2)2处理牧草地上部分氮素吸收量分别显著增加了206.9%、66.1%,牧草地下部分显著增加了473.2%、234.4%;0—15 cm土层中氮素残留量分别显著增加了635.6%、129.5%,15—30 cm土层分别显著增加了22.5%、188.2%(P<0.05)。3)在施氮当年,(^(15)NH_(4))_(2)SO_(4)和Ca(^(15)NO_(3))_(2)处理氮素去向表现为:^(15)N损失量>^(15)N土壤残留量>^(15)N植物吸收量,而CO(^(15)NH_(2))_(2)处理为:^(15)N土壤残留量>^(15)N植物吸收量>^(15)N损失量;在施氮次年(^(15)NH_(4))_(2)SO_(4)和Ca(^(15)NO_(3))_(2)处理的氮素去向为:^(15)N损失量>^(15)N植物吸收量>15N土壤残留量,而CO(^(15)NH_(2))_(2)处理为:^(15)N植物吸收量>^(15)N损失量>^(15)N土壤残留量。【结论】外源添加CO(^(15)NH_(2))_(2)能保证较高的氮素吸收率、较低的损失率,且残留氮素能发挥较好的后效作用,因此酰胺态氮为三江源区高寒草甸草场优选的氮素形态。

高寒草甸植被-土壤养分含量与气象因子相关关系研究

【目的】为揭示高寒草甸植被、土壤养分含量对气象因子变化的响应。【方法】通过单因素(one-way ANOVA)、Duncan法进行方差分析及Pearson相关分析,研究高寒嵩草草甸植被和土壤中全氮、全磷、全钾、有机碳、铵态氮、硝态氮,速效氮含量与年均气温、最高气温、最低气温、降水量、相对湿度和日照时数等6个气象因子的相关性。【结果】植被养分与7~9月的最低气温、平均气温和日照时数存在显著正相关(P<0.05),其他指标与气候因子无显著相关关系;土壤0~15 cm土层中硝态氮、速效氮和全钾分别与7~9月平均气温、降水量和相对湿度呈显著正相关(P<0.05);铵态氮和有机碳分别与日照时数、相对湿度呈显著负相关(P<0.05);土壤15~30 cm土层中铵态氮和全钾与平均气温呈显著正相关(P<0.05);硝态氮和全磷与相对湿度呈显著负相关(P<0.05)。【结论】植被养分、土壤0~15 cm和15~30 cm土层的全钾与平均气温呈显著正相关(P<0.05)。

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。

我国近五年C、N、P生态化学计量学研究进展

为了弄清近五年我国C、N、P生态化学计量学研究的热点问题以及未来的研究趋势,采用文献分析方法,对C、N、P生态化学计量学领域64篇高被引论文为研究对象,统计了高被引论文的作者和机构分布状况,以及对高被引论文的研究对象和内容进行了统计分析。揭示了我国近五年来C、N、P生态化学计量学研究在作者、机构分布的特点,以及该领域的研究对象、研究内容上的热点变化及未来趋势。该研究结果能了解我国近五年C、N、P生态化学计量学的研究热点以及研究趋势,为同行进行相关研究提供借鉴和参考。

高寒地区不同处理方法对野生珠芽蓼种子发芽率的影响

本试验以玉树州称多县和黄南州河南县两个地方采集的野生珠芽蓼种子为研究对象,探讨不同处理方法对珠芽蓼种子发芽率的影响。试验采用砂纸打磨、热水浸泡、10%硫酸及植物蛋白免疫制剂等处理方法对珠芽蓼种子进行处理,通过测发芽率、发芽势、发芽速度、发芽指数、活力指数5个指标,综合评定不同处理方法对珠芽蓼种子发芽的效果。结果表明,60℃热水浸泡1h处理是提高珠芽蓼种子发芽率的最佳方法。

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。

三江源区小黑麦与豆科饲草混播最佳组合及比例研究

研究不同饲草禾豆混播组合及比例对三江源玉树地区人工草地的建植具有重要的科学意义。为筛选出最佳混播组合及比例,以小黑麦(Triticale)、箭筈豌豆(Vicia sativa)、饲用豌豆(Pisum sativa)为试验对象,研究不同混播组合及比例对饲草产量及品质的影响。结果表明:小黑麦+箭筈豌豆、小黑麦+饲用豌豆两种混播处理下,饲草干草产量比单播小黑麦分别提高19.50%、5.49%,比单播豆科饲草产量分别提高55.17%、111.97%。随着各混播处理中豆科饲草播量增加,饲草粗蛋白含量逐渐升高,而中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量均逐渐降低。土壤全磷、全氮、有机碳养分含量均呈现增加趋势。运用灰色关联度对饲草进行综合评价,小黑麦+箭筈豌豆(7∶3)较其他处理的混播处理具有更好的产草量以及更优的饲草品质,小黑麦+饲用豌豆(5∶5)与其余混播处理相比较在产草量及品质方面有更大潜力。

柴达木盆地19个紫花苜蓿品种生产性能和饲用品质综合评价

为提高柴达木盆地饲草质量,充分发挥紫花苜蓿(Medicago sativa L.)饲用价值,本研究选取19个紫花苜蓿品种为供试材料,探究品种和茬次对紫花苜蓿生产性能和饲用品质的影响,并通过灰色关联度法综合评价,筛选适宜柴达木盆地种植的紫花苜蓿品种。结果表明,第1茬粗蛋白、粗灰分含量低于第2茬,第1茬粗纤维、酸性洗涤木质素、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维高于第2茬。‘大业3号’年干草产量最高,为11.91 t·hm^(-2);‘6010’‘极光’平均粗蛋白含量较高,分别为21.01%,20.90%;‘4030’的相对饲喂价值、粗饲料分级指数均最高,分别为151.20,5.54。因此,‘勇士’‘4030’‘佰苜201’等几个品种综合表现较好,适宜柴达木盆地种植。

高寒区不同干燥方式对燕麦青干草饲用品质的影响

为了有效地保存高寒地区燕麦青干草的营养成分,提升其商品价值,试验采用机械干燥、自然摊晒、化学干燥三种不同干燥方式对燕麦青干草进行干燥处理,分别对其养分含量和饲用价值(RFV)进行测定。结果表明:机械干燥能有效保存燕麦青干草的水溶性碳水化合物(WSC)、粗脂肪(EE)、干草粗蛋白(CP)等养分含量,同时可降解植物体内的粗纤维与木质素成分,提高RFV,有效保存牧草的营养价值,提高饲用品质。

牦牛粪便对燕麦(Avena sativa)种子发芽及幼苗生长的影响

为了研究牦牛粪便对燕麦(Avena sativa)种子发芽及幼苗生长的影响,试验采用牦牛粪便干物质的浸提液和含有牦牛粪便干物质的沙培基质,分别对燕麦种子的发芽率和幼苗生长情况进行观察、测定。结果表明:不同牦牛粪便干物质浸提液能够促进燕麦种子发芽,当牦牛粪便干物质的量与纯化水的体积比为1∶80时,燕麦种子的发芽率达到最大,且与其他处理差异显著(P<0.05);不同沙培基质对燕麦幼苗高度、地上(下)生物量有一定的促进作用,当细沙与放牧牦牛粪便干物质的量之比为210∶40时,燕麦幼苗高度、地上(下)生物量达到最大,且与其他处理差异显著(P<0.05)。由此可见,在一定范围内牦牛粪便对燕麦种子萌发和幼苗生长有明显的促进作用。

乌梁素海湿地对营养盐的削减效率及其分区研究

基于乌梁素湖区20个监测点近2a的监测数据,分析不同介质(水体、植物和底泥)对总氮和总磷的净化过程,构建削减效率指数,核算不同湖区对营养盐的削减效率,通过聚类分析划分削减区。结果显示:水体和植被中N和P营养盐浓度(含量)随着水体流动逐渐扩散降低,而底泥中营养盐分布没有明显规律,浓度最高点出现在距离入水口较远的东南部湖区。N和P营养盐在水体和植物间的分布呈正相关(N,R2=0.665,p【0.05;P,R2=0.767,P【0.01),而营养盐在底泥—水体,底泥—植物间的分布未发现明显的相关性。湖区依照营养盐削减效率可划分为2~4个削减区,不同削减区应采用不同控制手段。本研究可为乌梁素海湖泊水体富营养化控制和管理提供科学依据。

采空区下薄煤层综采工作面护巷煤柱合理宽度研究

为研究近距离浅埋煤层群下部薄煤层回采过程中护巷煤柱的宽度,以凉水井矿431盘区工作面护巷煤柱为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了不同煤柱宽度对煤柱稳定性的影响,为类似开采条件下的煤柱留设提供了参考。