不同根系分泌有机酸组分分析及其对土壤养分、酶活性的影响

以高寒草甸3种典型优势植物莎草科嵩草(Kobresia myosuroides(Villars)Foiri)、豆科异叶米口袋(Gueldenstaedtia diversifolia)和杂类草草玉梅(Anemone rivularis Buch.-Ham.)为研究对象,采用高效液相色谱分析其中的有机酸分布特征,并将检测到的有机酸组分添加到新鲜原位土壤中培养21 d后,研究有机酸对土壤中主要养分及酶活性的影响,以期了解根系分泌物有机酸调控土壤生产力的作用机制。结果表明:3种植物根系分泌物中共检出4种有机酸种类分别为乳酸、乙酸、柠檬酸和富马酸,乳酸在3种植物根系均有检出,浓度分别为7.02、13.25、4.84 mg·L^(-1);乙酸在嵩草和草玉梅中检出,浓度分别为19.32、7.61 mg·L^(-1);富马酸在嵩草和异叶米口袋中检出,浓度分别为0.32、0.39 mg·L^(-1);柠檬酸仅在嵩草中检出,浓度为5.24 mg·L^(-1)。不同组分的有机酸均显著提高了土壤速效氮和速效磷含量,而且表现出不同的浓度效应(P<0.05)。土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性随乳酸和富马酸浓度的升高而升高,随乙酸浓度的升高而下降,除了高浓度(20 mg·L^(-1))乙酸对土壤过氧化氢酶活性有抑制作用,其他有机酸对土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性均表现出促进作用。研究表明,根系分泌物有机酸有利于提高土壤中主要养分的含量,对土壤酶活性有积极的促进作用,有利于提高土壤生产力。

宁夏荒漠草原自然恢复演替过程中生态效应的评价

[目的]评价宁夏荒漠草原自然恢复演替过程中生态效应。[方法]对封育3、4、5、6、7年及未封育荒漠草原植被和土壤进行调查、分析,并选取土壤容重、有机质、全氮、水解氮、速效磷、速效钾、植物群落密度、高度、盖度、生物量及多年生草本植物比例为评价指标,采用主成分分析法对不同封育年限草地的生态效应进行综合评价。[结果]群落密度、盖度以封育5年的草地最高;土壤有机质、全氮含量无明显变化规律;土壤速效氮、速效钾含量以封育4年的草地最高,土壤速效磷含量以封育6年的草地最高。[结论]草地生态效应综合得分以封育5年的草地最高,此时可考虑封育草地的适度利用。

荒漠草原植物根分泌物中有机酸组分分析及其生态效应研究

以内蒙古荒漠草原5种植物短花针茅(Stipa breviflora)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、冷蒿(Artemisia frigida)、阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)和银灰旋花(Convolvulus ammannii)为研究对象,收集了5种植物根系12、24、48 h的分泌物,运用超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱法分析了其中的有机酸组分,并将检测到的4种有机酸组分回接到草原原位土壤中培养3周后,分析其对土壤中微生物与主要养分的影响。结果表明,短花针茅和阿尔泰狗娃花根分泌物中均检测到棕榈酸和油酸2种有机酸。无芒隐子草根分泌物中检出棕榈酸、油酸和邻苯二甲酸3种有机酸。银灰旋花根分泌物中检测到棕榈酸、油酸、邻苯二甲酸和琥珀酸4种有机酸。冷蒿根分泌物中仅检测到邻苯二甲酸1种。4种有机酸组分中,5、10、15μL·g−13种不同质量浓度的棕榈酸和油酸均可促进土壤细菌、真菌、放线菌及微生物总数显著增加,而且浓度越大其增加越显著。而3种不同浓度的邻苯二甲酸和琥珀酸对三大类群微生物的影响表现出不同的浓度效应。不同浓度的4种有机酸均可使土壤pH值显著下降,对土壤含水量无显著影响。棕榈酸、油酸和琥珀酸还可使土壤中有机碳、速效氮和速效磷的含量显著增加,而邻苯二甲酸使土壤有机碳和速效氮的含量显著降低,有效磷含量显著增加。棕榈酸和油酸能够显著改善植物根际土壤微环境。

1.2%瑞·苏微乳剂对青海草原毛虫的防治效果

[目的]评估1.2%瑞·苏微乳剂对青海草原毛虫的防治效果。[方法]测定了喷施剂量为300、375 ml/hm2的1.2%瑞.苏微乳剂对3龄期青海草原毛虫的防治效果。[结果]喷施剂量为300、375 ml/hm2的1.2%瑞.苏微乳剂对青海草原毛虫药后5 d的防治效果均达90%以上,且差异不显著。[结论]1.2%瑞·苏微乳剂适宜在青海省大面积防治草原毛虫中推广应用,喷施剂量以300 ml/hm2为宜。

氮添加对不同退化程度高寒草地生态系统的影响

为促进退化草地生态系统快速恢复,本研究以若尔盖高原未退化、轻度、中度、重度退化草地为研究对象,进行了0(N0)、50(N1)、100(N2)、200(N3)kg·hm-24种不同浓度的氮素添加试验,探讨不同退化草地土壤碳氮含量、植被群落结构及功能对氮添加的响应差异。结果表明,1)氮添加对土壤碳、可利用氮的影响与退化程度有关;N2水平主要促进了未退化、轻度退化草地的碳和可利用氮含量的累积,N1水平主要促进了中度、重度退化草地土壤碳和可利用氮含量的累积,继续施氮则降低。2)氮添加增加了不同退化程度草地莎草科、禾本科植物的功能群重要值,降低了杂类草重要值,显著影响了中度、重度退化草地的功能群重要值(P<0.05),N3水平下莎草科、禾本科植物功能群重要值最大,杂类草功能群重要值最小;氮添加除显著降低了重度退化草地的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度(P<0.05)外对其他样地均无显著影响(P>0.05)。3)氮添加均增加了不同退化程度草地的地上总生物量、莎草科与禾本科植物功能群的生物量,N2水平显著增加了未退化、轻度退化草地的莎草科、禾本科功能群的生物量(P<0.05),继续施氮则降低;N3水平显著增加了中度、重度退化草地的地上总生物量以及莎草科、禾本科功能群生物量(P<0.05),不同退化程度草地在氮添加后杂类草生物量均显著降低(P<0.05)。综上可知,N2水平的氮处理有利于防止未退化、轻度退化草地的进一步退化,为确保草地可持续发展并防止土壤养分的过分流失,应对中度和重度退化草地先进行低水平(N1)的氮添加处理。

退化荒漠草原恢复过程中植被生态学特性的变化

对退化草原自然恢复演替过程植被变化的研究是认识其恢复过程、机理、探讨恢复的限制因子和进一步制定快速、低投入生态恢复措施的基础。通过对内蒙古荒漠草原地带退化草原的恢复过程研究可知,在退化草原群落自然恢复过程中,植物高度上升;植被盖度和生物量增加;物种数先增加后降低逐渐趋于稳定。群落的物种多样性和均匀度先明显增长后趋于平缓稍微有所下降,物种丰富度和优势度先增加后减少再增加再减少,这一变化与该区草原植被特征及人为干扰活动有关。即在禁牧初期,一些一、二年生植物的侵入,以及退化群落中建群种、优势种得以优先恢复,所以植物群落各特征都呈增长趋势;而随着禁牧年限的增长,草原群落结构趋于稳定,各植被生态特征变化都呈平稳波动。

荒漠草原植被抗旱保水剂应用技术研究

[目的]研究抗旱保水剂对荒漠草原植被生长的改善效果。[方法]在野外布置试验小区,采用条撒、面撒覆土和打孔3种不同形式施加保水剂,监测小区内土壤含水量、植被长势,分析不同保水剂施加形式的区别。[结果]荒漠草原生长期内,施加保水剂明显提高了0~20 cm层土壤的含水量;3种保水剂施加方式中,打孔及面撒覆土方式的保水效果较为显著。[结论]施加保水剂可以有效改善荒漠草原的植被生长情况。