人工混播草地土壤丛枝菌根真菌对轮牧的响应

为探究轮牧对人工混播草地生态系统中植被群落及土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌群落的影响机制,以宁夏盐池县人工混播草地为试验对象,采用单因素随机区组设计,设置T1(无芒雀麦+新麦草+紫羊茅+苜蓿+菊苣)、T2(垂穗披碱草+新麦草+早熟禾+苜蓿+鹰嘴紫云英)、T3(扁穗冰草+新麦草+蒙古冰草+苜蓿)3种混播组合模式,并通过Illumina高通量测序和生物信息学分析,开展轮牧影响下3种人工混播草地土壤AM真菌群落差异性研究,分析人工混播草地生态系统中植被-土壤-AM真菌群落的相互作用关系。结果表明:连续2年轮牧对植被群落生物量产生了显著影响,与轮牧第1年相比,豆科植被群落的相对重要值降低,但禾本科植被群落的相对重要值分别增加了51.16%、81.25%和33.33%。土壤AM真菌中球囊霉属和类球囊霉属为优势属;与轮牧第1年相比,连续轮牧2年后,T1处理的土壤AM真菌群落Chao 1指数较第1年显著降低了12.35%,T3处理的土壤AM真菌群落Chao 1指数、香农-维纳指数、均匀度指数和物种数较第1年分别提升了20.73%、12.80%、7.69%和31.16%(P<0.05),说明T3处理的土壤AM真菌群落对轮牧的响应更加敏感。随轮牧年限增加,T1与T2处理的土壤AM真菌群落组成相似性增加,T1与T3处理的土壤AM真菌群落组成相似性差异较大。连续轮牧2年后,土壤养分对AM真菌群落丰富度的作用强度减弱,但植被群落多样性和植被群落生物量对AM真菌群落丰富度及其组成的作用强度增强;驱动AM真菌群落变化的环境因子由土壤有效磷(p=0.006)和碱解氮(p=0.016)转变为植被群落生物量(p=0.036)。综上所述,不同类型人工混播草地植被群落和土壤AM真菌群落对轮牧表现出不同的响应特征,其中以T3混播组合处理的效果较好。

氮肥用量和混播比例对麦豆混播草地饲草产量及种间关系的影响

为研究适宜科尔沁沙地生境下的麦豆混播草地氮肥用量和混播比例,设置0(N0)、70(N70)、140(N140)、210(N210)kg·hm^(-2)共4个氮肥施用水平,100∶0(W0)、80∶20(W20)、70∶30(W30)、60∶40(W40)、50∶50(W50)、0∶100(W100)共6个燕麦与饲用豌豆混播比例处理,进行田间双因素随机区组试验,分析氮肥用量和混播比例及其交互作用对麦豆混播草地产量和种间关系的影响。结果表明:随氮肥用量的增加,燕麦、饲用豌豆和麦豆总产量均呈逐渐增加的趋势,N210处理较其他施氮处理麦豆鲜草总产量提高24.33%~48.24%,干草总产量提高56.91%~111.16%;随饲用豌豆混播比例的增加,燕麦鲜草产量呈降低趋势,饲用豌豆的鲜草和干草产量呈增加趋势,麦豆总产量则呈先增加后降低的趋势,W40处理麦豆饲草产量最高,鲜草和干草产量分别为29.79 t·hm^(-2)和9.06 t·hm^(-2);N210W40处理下,麦豆混播草地产量最高,鲜草和干草产量分别为34.4 t·hm^(-2)和10.53 t·hm^(-2),较其他处理分别提高1.42%~89.32%和0.38%~255.74%。不同混播比例下土地当量比>1,其中W40处理土地当量比最高(1.19);麦豆混播草地中燕麦的相对产量高于饲用豌豆,燕麦的侵略强度高于0。综上,建议在科尔沁沙地采用60∶40麦豆混播比例配合210 kg·hm^(-2)氮肥用量进行麦豆混播草地生产。

播量和混播组合对宁南山区混播草地建植年生产性能影响

在宁夏南部山区弃耕梯田建植禾本科和菊科混播草地,研究2个混播组合无芒雀麦+鸭茅+菊苣和无芒雀麦+苇状羊茅+菊苣,与3个不同播量3.0、4.5、6.0kg·667^(-1)·m^(-2)对建植年草地生产性能的影响。结果表明:混播组合是影响草地生产力的主因素,无芒雀麦+苇状羊茅+菊苣组合在3个播量下均具有混播优势,每茬次生物量均极显著高于无芒雀麦+鸭茅+菊苣组合;播量通过第2、3茬的生物量影响总生物量,播量4.5kg·667^(-1)·m^(-2)的总生物量最极显著高于其他播量处理。混播组合和播量均可以显著影响生产力稳定性,无芒雀麦+苇状羊茅+菊苣组合的生产力稳定性极显著高于无芒雀麦+鸭茅+菊苣组合,播量4.5kg·667^(-1)·m^(-2)的生产力稳定性最高。

豆-禾混播草地种间关系研究进展

禾本科与豆科牧草的混播,是人工草地建植的最主要方式之一,而了解其之间的种间互作机理,对于维持混播草地的持续稳定生产具有重要意义。本研究从光照、养分、水分和空间等资源方面展开探讨了禾草和豆科牧草在混播时所采取的不同生存策略,阐述了豆—禾混播草地草种之间的竞争与促进关系,分析了豆科牧草固氮和转氮能力的影响因素及深根系豆科牧草与浅根系禾草的共存机制,提出了可以通过混播建植技术、草地管理措施及草地利用方式避免或减弱混播草地豆禾牧草之间的竞争,以此提高混播草地的生产力并维持混播草地持久力和稳定性。

高寒地区多年生禾草混播草地的群落学特征研究

对青藏高原高寒地区天祝县金强河地区的 3年龄禾草混播草地进行了群落学特征研究。结果表明 ,栽培禾草比天然禾草约提前 15d返青 ,推后 10d成熟 ,整个生长期延长 2 5d左右 ;建植多年生禾草混播草地可以增加草地植被覆盖率 ,提高草地初级生产力 ,改善草地基况 ;多叶老芒麦和垂穗披碱草在群落中占优势地位 ,9类混播组合可以归为多叶老芒麦 (或垂穗披碱草 )单优群落和多叶老芒麦和垂穗披碱草共优群落两大类 ;全生长季内混播草群的生长速度呈倒“V”字型和倒“U”字型分布 ,草群的平均生长速度介于 0 5 5～ 0 .70cm·d-1;群落的物种多样性和丰富度随组分草种数目的增加而增加 ,均匀度则随草种数目增加而下降 ;人工禾草群落间优势种群的重叠程度越大 ,群落的相似程度越高。

不同混播方式下豆禾混播草地种间竞争动态研究

以红豆草（Onobrychis viciaefolia）、紫花苜蓿（Medicago sativa）、红三叶（Trifolium pratense）、鸭茅（Dacty-lis glomerata）、无芒雀麦（Bromus inermis）和猫尾草（Phleum pratense）6种豆禾牧草在混播种类为6、5、4、3及豆禾比为5∶5、4∶6、3∶7的条件下建立混播草地,测定株高、相对密度（RD）、相对产量总和（RYT）及竞争力（CR）,比较其种间竞争的相对激烈程度及种间竞争关系动态,探讨不同混播方式豆禾混播草地稳定持续利用的可能途径。结果表明：各混播处理禾草、红三叶株高均低于单播处理,混播红豆草、紫花苜蓿则高于单播,2009年5月16日~7月1日是株高增长的快速期;各混播处理下RD1和RDg值在各测定时期均显著高于1（P〈0.05）,5月16日~6月1日期间RDl和RDg值出现了峰值,豆禾比越高则RDl值越低、RDg值越高;各混播处理下RYT值仅在5月16日显著高于1（P〈0.05）,且出现了明显的夏季低谷期;5月1日~6月16日禾草CRi值逐渐下降,豆科牧草CRj值逐渐上升,之后禾草CRi值上升,豆科牧草CRj值下降,禾草竞争力大部分时期大于豆科牧草。说明不同混播种类和混播比例组合主要通过光资源竞争改变种间竞争关系,而温度对豆禾混播牧草种间竞争关系也有明显影响。

混播草地中豆科/禾本科牧草氮转移机理及其影响因素

混播草地中豆科牧草与禾本科牧草(简称豆/禾牧草)之间的氮转移在草地农业系统氮循环中具有重要作用。在豆科/禾本科牧草混播系统和豆科/禾谷类作物间作系统存在一种氮素共享的通道,即在间(混)作中,豆科植物固定大气中的氮在满足自身生长需求前提下,还通过各种途径为伴生的禾本科植物提供氮源。在混播草地中氮素转移途径主要分地上和地下两种。地上途径主要是豆科牧草的地上部分经放牧家畜采食后粪便归还土壤,后又被禾本科牧草吸收利用或者地上凋落物在土壤中经微生物分解矿化释放出有效氮被另一种植物吸收利用(反之亦成立)。地下途径相对复杂,可能有以下3种:1)通过植物根际沉积氮转移。2)通过菌根真菌的菌丝传递。3)通过植物根系分泌物中含氮化合物来转移。目前的研究虽然明确了有可能转移的途径,但哪一种途径是主要的方式?在氮素转移的过程中,某一途径会部分的发生,还是好几种途径同时发生,每一个途径的贡献为多少?这仍缺少关键的证据。本研究针对国内外关于豆/禾混播草地中豆科牧草生物固氮、豆/禾牧草间氮转移的研究现状,重点对混播草地中豆/禾牧草之间的氮素转移数量、转移途径及影响因素等方面进行了分析与总结,并对可能存在的氮素转移机理进行了综述,对今后的研究方向进行了展望,以期为下一步通过将豆科植物引入我国农牧业种植结构来实现农牧业可持续发展模式的研究提供理论资料。

禾-豆混播草地中土壤水分与种间关系研究进展

从植物形态变化和生理反应两方面探讨了禾草和豆科牧草在干旱环境下所采取的不同生存策略,阐述了禾-豆之间存在的水分竞争关系以及豆科植物的水力提升作用对水分资源高效利用的意义,分析了干旱对豆科植物固氮和转氮能力的影响.提出应探讨适于我国干旱区域的深根系豆科牧草与禾草的共存机制,认为揭示水分因子对地上竞争和地下竞争以及对两种竞争间反馈关系的影响是研究其共存机制的一个重要方面.

刈割期和留茬高度对混播草地产草量及品质的影响

研究不同刈割期和留茬高度对无芒雀麦 +新麦草 +杂花苜蓿混播人工草地产草量及品质的影响。结果表明 ,刈割三次干草总产量 ,以初花期刈割 ,留茬 5 cm最高 (2 10 8.1kg/hm2 ) ,其次是抽穗期刈割 ,留茬 7cm(2 0 95 .82 kg/hm2 )。粗蛋白质总产量以初花期刈割 ,留茬 5 cm最高 (473.7kg/hm2 ) ,其次是初花期刈割 ,留茬 3cm(439.8kg/hm2 )。初花期刈割 ,留茬 5 cm的 ADF和 NDF含量均较低。在河北坝上地区无芒雀麦 +新麦草 +杂花苜蓿混播人工草地以初花期刈割 ,留茬 5

豆-禾混播草地中紫花苜蓿比例对其固氮效率的影响及潜在生理机制

【目的】通过研究豆草比例对紫花苜蓿-羊草混播草地豆科植物生物固氮的影响及其生理生态机制,深化对混播群落结构和生物固氮功能关系的理解,辅助豆-禾混播草地的科学建植和管理,提高混播草地生物固氮和土壤肥力,提升草地资源生产和生态保障能力。【方法】2017年5月,利用紫花苜蓿和羊草为试验材料,采取随机区组设计,于中国科学院长岭草地农牧生态研究站内建植不同豆草比例(紫花苜蓿占比为25%、50%、75%、100%)的紫花苜蓿-羊草混播草地,4次重复。建植一年后,通过样方取样法调查混播草地群落结构变化,测定紫花苜蓿叶片、枝条和根系生长发育、光合和水分等生理代谢特征,在测定根系结瘤特征基础上,采取15N同位素自然丰度法评估紫花苜蓿固氮效率,结合土壤水分动态监测,分析豆草比例对紫花苜蓿生物固氮的影响及其生理生态机制。【结果】(1)混播草地建植一年后,对应25%、50%、75%和100%设计的豆草混播比例,混播草地实际紫花苜蓿占比分别为11%、27%、53%和100%。(2)对比25%、75%和100%的初始豆草种植比例,50%的初始豆草比例下,生长季平均土壤水分含量分别增加了21.4%、36.4%和51.7%。(3)50%豆草种植比例下,紫花苜蓿植株有更大的枝条和根系生物量、叶片数量、叶片面积、叶片厚度和叶片生物量,上述指标最小值出现在100%的豆草播种比例。(4)50%豆草种植比例下,紫花苜蓿具有最大的光合速率,枝条和根系中淀粉含量最高,但枝条和根系中可溶性糖含量最低。(5)50%的初始豆草混播比例下,紫花苜蓿根瘤发育更完善,其生物固氮率较25%、75%和100%的豆草混播比例分别提高了13.5%、44.6%和79.2%。回归分析表明,随豆草比例变化,紫花苜蓿生物固氮效率与土壤含水量呈正相关。【结论】紫花苜蓿-羊草混播草地中,紫花苜蓿生物固氮能力与豆草比例间存在非直线型变化关系。当初始豆草种植比例为50%时,紫花苜蓿生物固氮率最大。豆草比例驱动土壤水分变化,进而通过调控叶片发育和光合等途径改变了紫花苜蓿植株和根瘤发育,是其影响生物固氮的潜在机制。

不同混播方式对豆禾混播草地生产性能的影响

以红豆草、紫花苜蓿、红三叶、鸭茅、无芒雀麦和猫尾草6种牧草在混播种类为6种、5种、4种及豆禾混播比例5∶5、4∶6、3∶7的条件下建立混播草地,测定牧草产量、豆禾产量比、茎叶比、相对产量、相对产量总和及粗蛋白质、粗脂肪和中性洗涤纤维收获量,比较其牧草产量、组分及品质等生产性能,探索高产优质混播草地建植与持续管理的调控机制。结果表明:各混播处理牧草产量、粗蛋白质与粗脂肪收获量均显著高于单播(P<0.05),各混播处理相对产量总和的值均显著大于1(P<0.05);从不同混播种类来看,混6组合牧草产量、豆禾产量比、相对产量总和、粗蛋白质与粗脂肪收获量均高于其他混播种类;从不同混播比例来看,豆禾比5∶5有较高的豆禾产量比与中性洗涤纤维收获量,其相对产量总和在2个刈割时期呈上升趋势,而豆禾比3∶7有较高的粗蛋白质和粗脂肪全年收获量;含有红豆草的混播组合具有较高的茎叶比,第2次刈割能显著降低茎叶比,提高适口性。不同混播方式的生产性能高低不仅取决于牧草产量,还取决于牧草品质,但两者均受草群组分调控。

不同混播方式下豆禾混播草地群落稳定性的测度与比较

以红豆草、紫花苜蓿、红三叶、鸭茅、无芒雀麦和猫尾草6种豆禾牧草在混播种类为3、4、5、6与豆禾比5∶5、4∶6和3∶7条件下建立混播草地。依据2008-2012年各混播组合的群落组分稳定性、功能稳定性和可入侵性,比较了21个豆禾混播组合的群落稳定性。从组分稳定性来看,含红豆草的组合豆科植物稳定性较差;而不含红豆草组合豆科植物稳定性较高;从功能稳定性来看,随着混播种类数量的增加,群落稳定性呈增加趋势,豆禾比4∶6的群落稳定性低于豆禾比5∶5和3∶7。从可入侵性来看,混播种类对其影响较小,豆禾比5∶5具有较高的稳定性。通过模糊综合评价,包含组分稳定性、功能稳定性和可入侵性3个方面的群落稳定性以豆禾比为4∶6较低,而混播种类对群落稳定性影响较小。因此,混播种类与比例仅能影响到群落稳定性的某一方面,还需探寻适宜的时空尺度与评价"标尺"下影响群落稳定性的其他因素。

高寒地区多年生禾草混播草地的生理-生态特性研究

在青藏高原高寒区——天祝县金强河地区进行了多年生禾草混播草地生理—生态特性的研究 ,结果表明 ,与单播相比 ,混播可以使 0～ 2 0 cm土层的生长季≥ 0℃积温和日均温分别提高 4 0 .6℃～ 2 4 6 .7℃、0 .3℃～ 1.7℃ ;混播草地地表≥ 0℃积温和日均温增幅最大的月份为 6月 ,其余土层≥ 0℃积温和日均温增幅最大的月份均为 5月 ;与单播草群相比 ,相应的混播群落的光能利用率明显提高 (P<0 .0 5 ) ;四组分草群的光能利用率显著高于二、三组分草群 (P<0 .0 5 ) ,二组分草群和三组分草群的光能利用率间均无显著差异 (P>0 .0 5 ) ;同一环境条件下 ,单种植物叶片的光合速率和水分利用率取决于植物的种类 ,而与播种方式 (单播或混播 )无关 (P>0 .0 5 )。

不同混播方式豆禾混播草地生产性能的综合评价

对红豆草、紫花苜蓿、红三叶、鸭茅、无芒雀麦和猫尾草6种豆禾牧草在混播种类为混3-1(鸭茅、无芒雀麦和紫花苜蓿混播)、混3-2(鸭茅、无芒雀麦和红豆草混播)、混4-1(鸭茅、无芒雀麦和紫花苜蓿、红三叶混播)、混4-2(鸭茅、无芒雀麦和紫花苜蓿、红豆草混播)、混5-1(鸭茅、无芒雀麦、猫尾草和紫花苜蓿、红三叶混播)、混5-2(鸭茅、无芒雀麦、猫尾草和紫花苜蓿、红豆草混播)和混6(6种豆禾牧草混播)与混播比例为豆禾比5∶5,4∶6和3∶7条件下建立的混播草地连续2年的生产性能进行了灰色关联度分析,并建立了包含牧草产量、牧草营养品质、种间相容性和群落稳定性在内的生产性能评价模型。结果表明,混6组合具有较高生产性能,且高于其他混播种类组合,而不同混播比例组合生产性能相差不大;根据各混播组合的生产性能,可将21个混播组合分为3类,生态稳定型(混6)种间相容性、群落稳定性及产量均较高,适宜长期持续利用;产量型(混5-2、混4-2和混3-2)产量较高,牧草品质较差,特别是叶茎比较低,适宜放养耐粗饲牲畜;营养品质型(混5-1、混4-1和混3-1)产量较低,牧草营养品质较高,特别是具较高叶茎比,适宜放养对牧草品质要求较高牲畜。

氮、磷、钾不同施肥配比效应对人工混播草地产量与品质的影响

【目的】针对伊犁河流域水土资源开发,研究不同施肥配比对人工混播草地产量及品质的影响。【方法】运用"3414"施肥方案设计,研究不同N、P、K配比施肥对混播草地第2年产量及营养成分的影响。【结果】试验得出,施N 66.01 kg/hm2、P2O585.03 kg/hm2、K2O 23.75 kg/hm2时,三茬干草的最高产量达到14 617.86 kg/hm2;影响混播草地产量高低顺序为N肥>P肥>K肥,粗蛋白质含量与豆禾比有明显的规律性,当豆禾比大时,其粗蛋白质含量高。【结论】N、P、K合理配比施肥,对混播草地产草量具有明显的效应作用,对改善牧草品质、提高混播草地生产力具有积极效果。

半干旱地区禾-豆混播草地生物固氮作用研究

本研究以羊草－沙打旺、羊草－兴安胡枝子、羊草－ 花苜蓿和羊草－ 紫花苜蓿混播草地为对象，比较４种豆科牧草在松嫩平原半干旱地区的生物固氮能力、氮素转移能力以及生物固氮量对草地氮产量的贡献。结果表明，羊草－沙打旺、羊草－紫花苜蓿混播草地氮产量显著高于单播羊草草地，草地粗蛋白含量的增加显著改善了草地质量。沙打旺、兴安胡枝子、花苜蓿和紫花苜蓿生物固氮率为３５％～４０％，大气氮是豆科牧草生长不可缺少的氮素来源。豆科牧草向羊草转移氮素２～１２ｋｇＮ／（ｈｍ２·ａ），占羊草氮产量的５％ ～２４％。豆科植物的固氮能力增加了草地氮素资源，沙打旺、兴安胡枝子、花苜蓿和紫花苜蓿生物固氮量分别占其混播草地总氮产量的２０．３０％，１７．７８％，１１．２９％和３１．７７％。

放牧强度对江河源区垂穗披碱草(Elymus natans)/星星草(Puccinellia tenuflora)混播草地群落和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的影响

在江河源区披碱草（Elymus natans）／星星草（Puccinellia tenuflora）混播人工草地上进行了两个放牧季（2003年6月29日～9月20日和2004年6月29日～9月20日）的牦牛放牧试验，研究了放牧强度对混播草地群落特征和高原鼠兔（Ochotona curzoniae）种群密度的影响。结果表明：在两个放牧季内，随着放牧强度的提高，草地群落的盖度、地上现存量和优势种植物（披碱草和星星草）的株高降低，且放牧强度与其呈极显著负相关关系；对照处理组群落的物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数最低，中度放牧组最高，该结果支持“中度干扰理论”。随着放牧强度的提高，高原鼠兔的种群密度增加，且放牧强度与其呈极显著的正相关关系；不同放牧强度下群落的物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数与高原鼠兔的种群密度之间存在着一定的相关关系。

混播草地中多年生黑麦草与白三叶的生长特性及其共存表现

从混播牧草品种、刈牧制度、利用强度及施肥措施等方面综述了多年生黑麦草/白三叶混播草地中,多年生黑麦草分蘖个体和白三叶生长点的生长特性、二者种群产量及其竞争、共存变化的一般表现。指出,在适宜刈牧利用制度下,辅以一定农艺措施(施肥),可以提高白三叶对资源的利用能力和环境适应性,利于混播草地中多年生黑麦草与白三叶的长期稳定共存。

垂穗披碱草／星星草混播草地优化牦牛放牧强度的研究

以植被和牦牛生产力变化为目标研究草地不退化的最大放牧强度,在垂穗披碱草/星星草高寒混播草地3年的牦牛放牧试验结果表明,1)优良牧草比例和牦牛个体增重的平均年度变化随放牧强度的增加而减小,牦牛个体增重和优良牧草比例的平均年度变化之间存在着正相关,因此确立了不同放牧强度下优良牧草比例的年度变化是评价高寒混播群落放牧价值的直接度量指标。2)虽然群落相似性系数和草地质量指数可以评价草场的相对变化,但相似性系数的变化与牦牛个体生产力没有显著关系,因而不能反映草场放牧价值的变化,而计算草地质量指数时,不同植物类群盖度的测定和适口性的判别受人为因素的干扰较大,因此它也不是一个很客观的指标。3)当放牧强度为9.97头/hm2时,优良牧草比例和牦牛个体增重的年度变化能维持基本不变,因此,可以认为该放牧强度是高寒人工草地生长季放牧不退化的最大放牧强度。

放牧强度对黑麦草/白三叶混播草地种群牧草量构成与年生产力的影响

研究了不同放牧强度下(轻牧、适牧、重牧、过牧),黑麦草/白三叶混播草地的牧草现存量,种群牧草量构成及年产量变化。随放牧强度增大,草地牧草现存量呈下降,牧草利用率呈增加趋势。放牧强度对黑麦草茎、叶生长具明显影响,对白三叶影响则较小;黑麦草绿色茎叶比随放牧强度增大而降低,白三叶茎、叶植物量分配主要受季节影响。适牧的黑麦草和白三叶种群牧草量呈线形函数变化,而轻牧、重牧和过牧则呈幂函数变化,各放牧强度黑麦草现存量均随白三叶牧草量的增大而增多。黑麦草种群和群落产量均为:适牧>重牧>过牧>轻牧;白三叶种群产量为:适牧>过牧>重牧>轻牧。随放牧强度增大,黑麦草组分相近,白三叶组分呈增加,杂草和死物质组分呈降低趋势。因此,放牧能提高白三叶组分,抑制杂草植物生长,降低混播草地凋落、枯死损失,增强黑麦草和白三叶种群生长的正效应作用;适度放牧利于混播草地中黑麦草、白三叶组分比的稳定,维持混播草地高生产力。合理的草地利用率是保持高产、优质草地的关键。