拉萨河谷山地灌丛草地优势种营养物质含量变化规律

对拉萨河谷不同海拔山地灌丛草地优势种营养物质含量的变化规律进行了研究,结果表明:优势种营养物质含量随海拔高度的增加而变化,高山嵩草、白尖苔草的粗蛋白质含量最高,丝颖针茅的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量最高,但其粗蛋白质和可溶性糖含量在6种优势种中最低,雪层杜鹃、樱草杜鹃的可溶性糖含量最高、但其灰分、粗脂肪含量最低,喜马拉雅草沙蚕的灰分含量最高。随海拔高度的增加,山地灌丛草地优势种的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和灰分含量降低,可溶性糖含量随海拔升高而增加,粗脂肪含量随海拔升高呈先升高后降低的"单峰曲线"变化趋势,而粗蛋白质含量呈先降低后升高的"U"型变化趋势。

海拔高度对拉萨山地灌丛草地优势牧草体外消化率的影响

为研究海拔高度对西藏山地灌丛草地营养物质消化率的影响,采集拉萨河谷海拔4000m、4300m、4600m、4900m、5100m山地灌丛草地优势牧草样品,采用两级体外消化法测定干物质、粗蛋白质和纤维组分的体外消化率。结果表明,海拔高度不同优势牧草的消化率不同,喜马拉雅草沙蚕的干物质消化率最高,白尖苔草次之,高山嵩草、丝颖针茅、雪层杜鹃及樱草杜鹃最低(P<0.01);高山嵩草的粗蛋白质、中性和酸性洗涤纤维消化率显著高于雪层杜鹃、樱草杜鹃(P<0.01)。随着海拔高度增加,体外干物质消化率持续下降,而体外粗蛋白质、中性和酸性洗涤纤维消化率呈现先降低后升高的变化趋势。说明在青藏高原山地草地放牧管理中,应按照海拔高度进行梯次利用。

草原土壤斥水性与土壤理化因子的相关性分析

采用滴水穿透时间法(WDPT)测量在锡林浩特市采集的草原土壤样品(0～20cm,n=80)的斥水性(SWR),并对土壤物理化学参数如土壤含水量、有机质(SOM)含量和SWR的相关性进行分析。结果表明,土壤斥水性与含水量的关系符合正态分布,当土壤含水量为10.7%时,SWR达到峰值,平均为80s,斥水性与土壤粒径呈负相关(r=-0.753),土壤SWR值与总氮、速效氮含量和有机质含量呈正相关关系,与草地土壤中速效磷、速效钾和pH的相关性较低。上述研究结果揭示了土壤斥水性的影响因素,为提出土壤斥水性的改良措施提供依据。

黑河中游绿洲化地表特征参数研究

绿洲化影响地表水热传输和植被生长等能量物质的变化。以空间代替时间的方法,选择绿洲内部、荒漠绿洲过渡带及荒漠的不同演化阶段,采用地面调查和遥感反演的方法,定量分析了土壤水分、植被覆盖度、地表温度、地表反照率及地表净辐射等参数的变化及其之间的关系,为该地区地气系统能量与水分交换提供理论基础。结果表明,(1)绿洲化改变了地表的植被类型和土壤水分,依次为裸露沙丘(2.1%)-泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)+沙拐枣(Calligonum mongolicum)(2.4%)-梭梭(Haloxylon ammodendron)+柽柳(Tamarix chinensis)(2.2%)-沙枣(Elaeagnus angustifolia)+沙柳(Salix psammophila)(3.8%)-杨树(Populus tremula)(4.6%)-制种玉米(7.8%)。(2)绿洲化增加了地表的植被覆盖度和净辐射,植被覆盖度由8%增加到85%,净辐射由480 W·m^?2增加到756 W·m^?2,而降低了地表温度和地表反照率,地表温度由325 K降低到302 K,地表反照率由0.235降低到0.125。(3)植被覆盖度决定了地表能量的分配,改变了地表温度、地表反照率、地表净辐射,即植被盖度每增加1%,地表净辐射增加3.64 W·m^?2,地表温度降低0.31 K,地表反射率降低0.002。绿洲化地表能量、水分和植被生长等参数的变化研究有助于理解绿洲可持续发展及水土气生相互作用,对荒漠绿洲过渡带生态系统稳定健康发展具有重要的参考价值。

放牧对典型草原植物群落系统发育的影响

结合分子DNA条形码技术,在锡林郭勒典型草原探究放牧对草地群落系统发育多样性和系统发育结构的影响,同时还探究了土壤因子对群落系统发育多样性及结构的影响。研究发现:(1)随着放牧强度的增加,植物群落系统发育多样性呈现显著下降趋势,多元逐步回归结果发现土壤含水量是其主导因素。(2)群落系统发育结构呈现出先发散(对照-轻度-中度)再聚集(中度-重度-极重度)的变化趋势,多元逐步回归结果发现其主导因素为土壤全磷含量。本研究结果表明,放牧会显著降低内蒙古典型草原植物群落的系统发育多样性,并使群落的系统发育结构趋于聚集,群落内物种间的亲缘关系聚集。

内蒙古典型草原表层土壤有机碳储量差异及影响因素

在内蒙古锡林河流域典型草原设置119个样地,确定群系序列,应用单因素方差分析法和最小差异法来对比分析不同群系0～30cm土壤有机碳储量的差异,并分析了表层土壤有机碳储量和植被群系类型、物种多样性、功能多样性、群落权重均值、地上生物量的关系。结果显示:(1)通过Canoco 5.0软件对119个样方进行PCA排序,结果确定出5个群系:羊草、大针茅、克氏针茅、苔草+委陵菜、冷蒿+冰草群系;(2)5个群系表层土壤有机碳密度变化范围为1.84～2.74 kg/m^2,平均值为2.41±0.84 kg/m^2,其大小关系为:羊草群系>大针茅群系>克氏针茅群系>苔草+委陵菜群系>冷蒿+冰草群系,其中冷蒿+冰草群系显著低于其他群系;(3)典型草原表层土壤有机碳储量与植被群系类型、地上生物量及叶面积呈显著正相关,其中植被群系类型是最主要的影响因素。

对禾草源同型发酵和/或异型发酵乳酸菌发酵无芒雀麦青贮有氧稳定性的评价

本研究旨在评价禾草源同型发酵和/或异型发酵乳酸菌发酵对无芒雀麦青贮有氧稳定性的作用效果。将从禾本科牧草上分离筛选出的2株同型发酵植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtti)及1株异型发酵布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)制成发酵剂。选用开花期无芒雀麦,刈割切段至2~3 cm,根据所喷发酵剂菌株的不同,分为4个处理:1)对照处理(con处理),喷洒无菌去离子水;2)异型发酵处理(he处理),喷洒布氏乳杆菌液;3)同型发酵处理(ho处理),喷洒植物乳杆菌和蒙氏肠球菌混合液(2种菌1∶1混合);4)同型发酵+异型发酵处理(he+ho处理),喷洒布氏乳杆菌、植物乳杆菌和蒙氏肠球菌混合液(3种菌1∶1∶1混合)。各处理喷洒量均为10 m L/kg鲜牧草,喷洒总菌数约为5×105CFU/g鲜牧草,每个处理设5个重复。实验室常温发酵60 d后开封,通过测定无芒雀麦青贮营养成分、菌群数量及中心温度变化评价其有氧稳定性。结果显示:经60 d青贮发酵后,4个处理的p H均较青贮前显著降低(P<0.05),所有处理发酵效果均较好(p H≤4.3),尤以ho处理效果最优。而在有氧暴露试验期间,con和ho处理的p H迅速增加,至第8天时达到7以上;he+ho处理p H增加幅度略低于con和ho处理,其p H至第8天时为6.3,显著低于con和ho处理(P<0.05);he处理p H增加非常缓慢,至第8天时仅为4.4,显著低于其他处理(P<0.05)。经60 d青贮发酵后,可溶性碳水化合物(WSC)含量以ho处理最高,显著高于其他处理(P<0.05);con处理最低,显著低于其他处理(P<0.05)。而在有氧暴露试验期间,WSC含量在ho处理中迅速降低,在he处理中缓慢降低;至第8天时,WSC含量以he处理最高,he+ho处理显著低于前者(P<0.05),而con和ho处理则显著低于he和he+ho处理(P<0.05)。青贮发酵后霉菌数量明显受到抑制,且以单独添加异型发酵乳酸菌和混合添加同型发酵和异型发酵乳酸菌时抑制效果较优,这2个处理均未检出霉菌,且he+ho处理在有氧暴露至第5天时仍未检出霉菌,he处理在有氧暴露至第8天时仍未检出霉菌。在有氧暴露第3和5天时,he和he+ho处理酵母菌数量显著低于con、ho处理(P<0.05)。在有氧暴露第8天时,he+ho与he处理的乳酸、乙酸浓度均显著高于另2个处理(P<0.05)。he、he+ho、con和ho处理的有氧稳定性依次降低,分别为194、126、62和58 h。综合评价结果得出:布氏乳杆菌单独或与同型发酵乳酸菌蒙氏肠球菌和植物乳杆菌联合接种可有效抑制无芒雀麦青贮的有氧腐败,保证无芒雀麦青贮有氧暴露期间品质的稳定,且前者更有效;接种同型发酵乳酸菌蒙氏肠球菌和植物乳杆菌未能在提高无芒雀麦青贮有氧稳定性方面表现出积极的作用。

库布齐沙地四种植被类型土壤呼吸的昼夜变化及其影响因子

采用Li-6400-09土壤呼吸室对库布齐沙地四种植被类型土壤呼吸速率进行测定,分析不同植被类型土壤呼吸速率昼夜变化特征、土壤呼吸日均值差异性及其对水热因子的响应。结果表明:(1)库布齐沙地四种植被类型土壤呼吸的昼夜变化格局不同,固定、半固定沙地油蒿群落呈单峰曲线,中间锦鸡儿群落和苜蓿草地呈双峰型,峰值总体出现在12∶00~16∶00,最低值出现在3∶00~6∶00之间;四种植被类型昼、夜间土壤呼吸速率具有极显著差异(P<0.01)。(2)四种植被类型土壤呼吸速率日均值之间存在显著差异,大小为:苜蓿草地>中间锦鸡儿群落>固定沙地油蒿群落>半固定沙地油蒿群落。(3)土壤水热因子的交互作用对土壤呼吸速率的影响高于土壤温度单因子模型。(4)近地面大气温度、湿度与土壤呼吸速率的相关性要高于土壤水热因子,是影响四种植被类型土壤呼吸速率昼夜变化的主要因子。

西藏河谷地区人工种草的投入产出比较分析

分析了西藏河谷地区六种草地的经济投入、产出和生态系统服务价值,模拟了投入增加下村落草地利用结构的改变与经济、生态产出的响应。结果表明:草地恢复管理中,围栏草地成本最低,为67元/hm^2,是一年生人工刈割草地的0.9%。围栏等草地恢复管理的经济产出为772元/hm^2,其中补贴收入占14.6%,另85.4%来自打工收入;而多年生人工放牧和一年生人工刈割草地的经济产出为4250元/hm^2与13135元/hm^2。相比经济产出,不同草地管理方式下生态系统服务价值差距有限,最大仅为27%。草地投入增加下,天然放牧草地转变为围栏草地及一年生人工刈割草地,并最终保持约1∶1的面积比。合理配置围栏草地与一年生人工刈割草地,可以实现区域较大的经济收入增长和生态系统服务的保障。

磷胁迫下羊草的响应及磷响应相关基因表达分析

【目的】磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,研究无机磷酸盐(inorganic phosphate,Pi)胁迫下羊草的响应,筛选不同浓度Pi胁迫下的内参基因,并分析Pi响应相关基因的表达,为羊草Pi胁迫响应的分子机制研究提供基础数据。【方法】以羊草幼苗为材料,进行不同浓度Pi处理培养,对羊草的株高和根长进行检测,利用钒钼黄比色法检测羊草植株中Pi的含量。根据羊草转录组数据选取7个候选内参基因,从NCBI核酸序列数据库选取1个候选内参基因,对羊草不同处理材料进行总RNA提取和cDNA合成,利用qRT-PCR对候选内参基因的表达进行检测,并通过geNorm、NormFinder和Bestkeeper软件对其稳定性进行评估。根据筛选获得的较稳定内参基因,对Pi响应基因的qRT-PCR检测数据进行相对定量分析。【结果】表型观测结果显示,无论是低Pi还是高Pi胁迫都使得羊草的生长减缓;株高对低Pi或缺Pi胁迫较为敏感,根长对高Pi胁迫较为敏感;并随着处理浓度的增加羊草中Pi的含量也增加。qRT-PCR溶解曲线分析显示8个候选内参基因均具有单一的溶解峰,基因表达谱分析表明8个候选内参基因的CT值范围是17.16-26.61,其中,LcGAPDH的表达丰度最高为17.16-20.22,Lc18SrRNA的表达丰度最低为23.28-26.61,CT值变异系数最小的为LcARPT(2.09%),最大的为LcTUA(6.8%)。综合geNorm、NormFinder和Bestkeeper稳定性排名,通过计算几何平均数,获得8个候选内参基因综合稳定性排名,其中排名靠前的3个基因分别为Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α,排名最后的2个基因为LcTUA和LcTUB。分别以Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α作为内参基因,qRT-PCR相对定量表达分析结果显示,与对照相比,LcPHO1-2的表达受低Pi或者缺Pi诱导;LcPAP2的表达受高Pi诱导;而LcPAP27的表达同时受低Pi和高Pi下调。【结论】低Pi和高Pi胁迫均使羊草生长受阻,羊草地上组织与地下组织对Pi胁迫响应的模式不同。筛选出3个表达较为稳定的内参基因Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α。LcPHO1-2和LcPAP2分别参与了羊草对低Pi和高Pi的应答响应,LcPAP27同时参与了羊草对低Pi和高Pi的响应进程。

拉萨河谷冬春季放牧与舍饲彭波半细毛羊牧草、血液及被毛矿物质含量

为分析拉萨河谷冬春季放牧与舍饲彭波半细毛羊采食牧草、血液及被毛中主要矿物质元素的含量,试验选用1.5岁左右彭波半细毛羊母羊60只,随机分为放牧组(GZ)和舍饲组(IF)进行试验。结果表明:试验所用牧草矿物质元素,除钼外其他元素含量均为绿麦草>冬季天然牧草。冬季天然牧草磷、镁、硫、铜、锰、锌和硒及绿麦草镁含量低于正常范围。(2)舍饲组血清钙(P=0.026)、硫(P=0.030)、铜(P=0.011)和钼(P=0.014)含量高于放牧组,镁(P=0.090)、铁(P=0.071)、锌(P=0.083)和碘(P=0.066)含量有增高的趋势;其被毛钙(P=0.003)、磷(P=0.006)、镁(P<0.001)、铁(P=0.022)、锰(P<0.001)和碘(P=0.012)含量均高于后者,铜含量有增高的趋势(P=0.068)。在血液和被毛中,放牧组血清铜、锰及被毛铜、锰和硒含量及舍饲组血锰及被毛锰、硒含量均低于推荐值。以上结果表明,拉萨河谷冬春季放牧彭波半细毛羊钙、铁、钼和碘充足,但磷、镁、硫、铜、锰、锌和硒缺乏或不足;舍饲(以谷物为主的精补料+绿麦草干草)能有效解决磷、镁、硫、铜、锌和硒的缺乏问题,但锰仍需补充。

基于转录组分析的大针茅响应羊啃食的基因表达

利用新一代高通量测序手段对大针茅受到羊啃食后2h的实验组与未啃食的对照组叶片进行Illumina平台的转录组测序(RNA sequences),共得到147561个序列读取片段(reads),组装成64738条单基因簇(Unigenes),Unigenes平均长度为1367.21bp,N50为2017bp。随机挑选11个基因利用实时荧光定量PCR对转录组数据库进行了验证。基于转录组数据分析淀粉和蔗糖代谢通路中关键调控基因表达差异,结果表明:随机挑选的11个基因的表达差异变化与转录组数据上下调趋势一致,在淀粉与蔗糖代谢通路中相关基因的表达差异变化利于淀粉、蔗糖的积累。大针茅在羊啃食后淀粉与蔗糖含量的增加有利于结实,对后代的传播意义重大。

放牧对内蒙古典型草原枯落物积累及分解的影响

文中依托中国农业科学院草原研究所锡林浩特试验基地的放牧控制试验平台,测定了大针茅+羊草草原不同放牧强度下枯落物量及厚度,采用分解袋法测定了不同放牧小区内的枯落物残留率和分解速率,研究了短期放牧时间内,放牧强度对大针茅+羊草草原枯落物分解的影响。研究结果表明:1)不同放牧强度下枯落物现存量存在极显著差异(p <0. 01),且随放牧强度的增加而减少,极重度放牧下枯落物现存量比CK减少了95. 49%;2)不同放牧强度下枯落物厚度存在显著差异(p <0. 05),且随放牧强度的增加而减少,比CK减少了25. 93%~93. 22%;3)分解第一年,枯落物质量损失率最大,为45. 75%~53. 1%,尤其是分解的前90天(6~8月),水热条件较好,有利于土壤微生物的生长和繁殖,对枯落物的分解具有促进作用,枯落物质量损失率达到20%左右。分解第二年枯落物分解变慢,质量损失率为12. 55%~20. 8%。4)放牧不同程度的加快了枯落物的分解,轻度和中度放牧强度下分解速率最快,其次为重度和极重度放牧,围封对照区枯落物分解最慢,说明适度放牧更有利于枯落物分解。

生计资本视角下牧户主观生活满意度研究——以内蒙古三类牧区为例

基于内蒙古三个草原类型区的调研数据,建立生计资本评估体系,并采用Logistic回归模型对牧户生活满意度的影响因素进行了实证计量研究。结果表明:1)不同区域牧户的生计资本存在差异,荒漠草原区牧户的生计资本总指数最高,典型草原区次之,草甸草原区牧户生计资本总指数最低;物质资本为各草原类型区牧户面临的共同稀缺资本。2)劳动力、资金的缺乏以及医疗保障的需求是各草原类型区牧户面临的主要压力来源。3)牧户整体主观生活满意度较高。荒漠草原区牧户主观生活满意度最高,其次是典型草原,草甸草原区最低。4)各类生计资本对牧户主观生活满意度均呈正向影响,自然资本和社会资本是影响牧户主观生活满意度的关键因素,自然资本对牧户主观生活满意度的影响和贡献值均最大。

坡位对群落系统发育多样性的影响——以锡林郭勒典型草原为例

随着分子生物学技术在生态学中的广泛应用,基于物种亲缘关系探讨群落系统发育多样性及维持机制成为生态学研究的热点问题之一。为了揭示内蒙古典型草原不同坡位的群落系统发育多样性及群落构建的差异和驱动因素,选择在锡林郭勒典型草原开展研究,利用线上APGⅢ系统构建了该区域所有物种的系统发育进化树,并利用谱系多样性指数、净亲缘关系指数及最近亲缘关系指数,对不同坡位群落系统发育多样性和结构进行量化探究,同时采集了样地内的土壤并检测土壤养分、含水量、酸碱度及机械组成,分析它们对系统发育多样性的影响。结果表明：（1）群落系统发育多样性随坡位的上升显著下降,主导因素是土壤机械组成中的粗粉粒含量。（2）群落系统发育结构随着坡位的上升呈现出聚集程度增强的趋势,主导因素是土壤中速效磷含量。（3）整个坡位上的群落净亲缘关系指数均大于零,表明生境过滤是群落构建的主导因素。

重复取样条件下的点格局分析

种群空间格局是生态学研究的基本内容,点格局是研究种群格局最常用的方法。重复取样是生态学研究过程中所遵循的基本原则。但是,在应用点格局分析种群格局的研究实例中,重复取样的案例非常少见。鉴于重复取样对于点格局研究的重要性,该文引入了重复取样条件下点格局的统计学分析方法,并计算分析了典型草原带过度放牧引起的严重退化群落在恢复演替8年阶段羊草(Leymus chinensis)与大针茅(Stipa grandis)两个优势种群在单一取样与重复取样条件下的格局特征。研究结果表明,各个重复之间格局特征存在差异,这种差异说明由单一取样得到的种群格局特征属于特例而不具有代表性,因此得到的结论值得推敲。整合多个重复取样条件下的点格局是多个重复条件下的种群格局的平均状态,这种状态更能体现格局的整体特征而具代表性。

环境因素及种间竞争在群落多样性格局中的作用

以内蒙古典型草原多年围封草场的丘坡为研究区,沿坡面均匀设置6条样线,共计96个样方,探究坡位对典型草原群落物种多样性和功能多样性的影响,并讨论环境因素和种间竞争在群落两种维度多样性格局中的作用。结果表明：（1）物种多样性和功能多样性沿坡位变化的趋势一致。随着坡位上升,群落的物种丰富度和功能丰富度均单调递减,物种均匀度、物种优势度和功能均匀度、功能离散度均先增加后降低。（2）从整个坡位来看,土壤全磷含量是影响群落物种丰富度的主要因子,并与功能丰富度显著相关;种间竞争是影响物种均匀度、物种优势度和功能离散度的重要因素,并与功能均匀度显著相关。（3）群落物种多样性及功能多样性在上坡位主要受到种间竞争与环境的共同作用,在下坡位则主要受到种间竞争的影响。因此,在探究群落生物多样性格局变化的过程中,要综合考虑环境因素和生物因素的共同作用。