草地农业生态系统中的碳循环研究动态

草地生态系统的碳循环是维系陆地生态系统的基本机制之一,并与陆地生态系统的维持、发展和稳定性机制等相联系。通过对草地植物碳库、草地凋落物碳库、草地土壤碳库等草地生态系统碳循环的研究动态进行综述,旨在把握草地生态系统碳循环的特征及规律,从而深入研究碳元素各个贮存库间的定量迁移和转化关系的内部机制。

草地农业生态系统中的系统耦合与系统相悖研究动态

综述了草地农业生态系统中系统耦合与系统相悖的内涵及其发展过程 ,该领域的研究前沿与发展趋势。草地农业生态系统的种间耦合、不同生产层之间的纵向耦合、不同草地农业生态系统之间的横向耦合、系统的界面过程与系统耦合、生物的时间地带性与系统耦合是草地农业生态系统中的系统耦合与系统相悖理论与实践研究的 5个前沿领域。对系统相悖量化工作将是今后系统耦合、系统相悖理论研究的关键 ,综合运用多种非线性科学方法解决草地农业生态系统的系统耦合和系统相悖的数量化工作可能是系统耦合和系统相悖理论研究和实践的一个非常有前途的方向。

甘肃省“两西”地区草地农业现状与发展策略

“两西”地区草地组成变坏,生产力下降,可利用面积减少和环境恶化,分析了草地退化非生物因素、生物因素和社会因素。提出了退化草地治理的原则:生态建设产业化,因地制宜与系统整治相结合,重恢复、中保护、轻利用和保持政策连续性。河西地区的目标是通过山地-绿洲-荒漠系统耦合建成具有地域特色和优势的复合型草地农业系统及其产业链,定西地区是参与建立黄土高原巨型畜牧业基地,两地区以草业为纽带建立灌溉农耕区-雨养农耕区耦合系统。

草地农业是甘肃农业可持续发展的重要途径

根据对甘肃省情的研究,认为甘肃农业结构与资源分布不协调,种植业所占比重过高,忽视草食畜牧业可能是主要症结之一。从实施草地农业两个典型案例分析可见,要跳出既有圈子,创新粮食安全思路,须通过发展草地农业,实现从粮食经济到草业经济的转型。建议设立3个生产基地:1)黄土高原巨型畜牧业基地;2)以张掖为中心的山地-绿洲-荒漠耦合系统群基地;3)甘南-临夏农牧区耦合草地畜牧业基地。

草地农业生态系统中的能值分析方法评介

草地农业生态系统的能量分析从能流着手进行草地农业生态系统的功能量化分析,是草地农业生态系统重要的研究方法之一。分析了草地农业生态系统能量分析目前存在的问题,介绍了Odum的能值分析理论对传统能量分析方法的新发展,将能值分析的方法、基本步骤和评价指标引入草地农业生态系统中,提出了草地农业生态系统能值分析方法推广中亟待解决的难点和应用中的一些设想。

兰州大学草坪与绿地植物病虫害调查与养护技术

通过对兰州大学运动场草坪和绿地草坪病虫害调查,共发现由12种病原真菌引起的23种真菌病害,分别寄生于5属6种坪用和绿地植物。危害兰州大学草坪草早熟禾Poapratensis病害3种、黑麦草Loliumperenne病害5种、高羊茅Festucaarundinacea病害2种、紫羊茅F.rubra病害2种、苜蓿Medicagosativa病害6种及白三叶rifoliumrepens病害5种。其中主要病害有:禾草交链孢叶斑病Alternariaalternata,禾草根腐离蠕孢叶斑病Bipolarissorokiniana,禾草新月弯孢叶斑病Curvularialunata,禾草褐斑病Rhizocto-niasolani,早熟禾德氏霉叶斑病Drechslerapoae,苜蓿褐斑病Pseudopezizamedicaginis,苜蓿黑茎病Phomamedicaginis,苜蓿炭疽菌Colletotrichummedicaginis,苜蓿锈病Uromycesstriatus,三叶草锈病U.trifolii及三叶草白粉病Erysiphepisi和苜蓿白粉病E.pisi。危害兰州大学草地的主要有害生物有2类:蛴螬类和蛞蝓Agriolimaxagrestis。在调查基础上,提出了一些切实可行的病虫害综合防治技术措施。

陇东黄土高原草地农业资源利用现状分析——以甘肃环县为例

甘肃环县位于典型的黄土高原农牧交错带,不合理的农业结构和资源不当利用一直羁绊着该县农业系统的发展。通过了解当地自然资源和草地农业结构现状,分析当地草地资源优势,认为合理利用和保护建设天然草原,大力进行栽培草地建设,重视农作物秸秆合理利用,对促进畜牧业可持续发展,维护自然生态系统有着重要意义。

草地对全球气候变化的响应及其碳汇潜势研究

本研究用综合顺序分类法(CSCS)分析了1950-2000年和2001-2050年期间的草原类型演替及碳汇动态。证明中国草地的碳汇主体依次是冻原和高山草地、温带湿润草地、斯泰普草地和半荒漠草地大类,占中国潜在草地总面积的85.52%,年碳汇潜力占中国潜在草地年碳汇潜力的93.29%。全球草地的碳汇主体是萨王纳、冻原和高山草地大类,两者的面积和占全球潜在草地总面积的48.50%,年碳汇潜力占全球潜在草地年碳汇潜力的72.22%。在全球气候暖干化的强(A2a)、弱(B2a)情景下,与当前(1950-2000年)情景相比,中国将呈现草地面积减少,林地面积增加的态势;与中国的趋势相反,全球将呈现草地面积增加,林地面积减少的态势。在全球暖干化的A2a和B2a模式下,草地年碳汇潜力,中国将分别提升14.6%和18.5%,全球将分别提升17.3%和16.8%。但两者的增长方式不同,全球是以温带湿润草地大类年碳汇潜力大幅增加为特征,而中国是以负增长为特征。我国的暖干化趋势在草地年碳汇潜力上的反映较之全球更强烈。尽管造成全球气候暖干化的自然因素远非人力所能控制,但系统问题只能靠系统综合的办法治理。这是草地工作者当前的使命。

高山草地绵羊放牧生态系统草畜营养供需动态

为了探讨放牧生态系统草畜间动态关系 ,缓减草畜营养供需的季节性不平衡 ,分别在高山草地春、夏、秋和冬季 ,进行了绵羊消化代谢试验 .结果表明 ,春季牧草消化能、粗蛋白质含量及粗蛋白质 消化能比值最高 ,分别为 9.76MJ、2 1.5 3%和 2 2 .0 6 g·MJ-1,有效能不足 ;高山草地牧草产量低 ,绵羊采食干物质量最低 (6 0 .5 1± 3.4 2 g·W0 .75kg-1·d-1) ;应补充饲料 ,尤其补饲能量饲料 .夏季牧草粗蛋白质 消化能比值为 17.6 2g·MJ-1,偏高 ,能量仍略显不足 ;补饲能量饲料 ,可提高绵羊对牧草N的利用率 .秋季与其它 3季牧地相比 ,草畜间的营养供需较平衡 ,放牧能满足绵羊的营养需要 ,其体内N存留率较高 .冬季牧草质差 ,消化能、粗蛋白质含量最低 ,分别为 4 .30MJ、4 .6 3% ,绵羊干物质采食量亦低 ,N代谢呈负平衡 ,应补饲干物质、有效能及粗蛋白质不足的部分 .为改善此现状 ,要实行季节畜牧业 。

以食物系统保证食物(含粮食)安全——实行草地农业,全面发展食物系统生产潜力

食物、食物链、食物网以及由此构成的营养级组成“食物系统”。在农业生态系统中,食物系统既是能的载体也是能的流程,它将能异化为社会产品———食物。食物的生产和消费过程决定性地作用于农业生态系统的结构和功能。我国对食物=粮食=谷物的传统概念,形成畸形的食物结构。畸形的食物结构又导致畸形的农业结构,两者互为因果,酿成我国农业所面临的艰难处境。其性质属悖离生态系统基本规律的“系统相悖”,非枝节措施所能解决。解决粮食安全问题,不能离开食物系统的全面开发和农业生态系统的全面改造。草地农业系统是食物生产与生态建设兼顾的生态农业系统。它的4个生产层,即前植物生产层、植物生产层、动物生产层和后生物生产层的全面开发建设,适应我国人民食物成分中动物性食物的成倍增长,谷物需求大幅度下降的趋势,并从多方面节约农业资源,提高农业综合生产能力。实行草地农业,预期可以新增土地资源0.79亿hm2农田当量,可满足我国食物中长期规划7亿t食物当量的目标,其中2亿t口粮和5亿t非口粮。农民增收为目前的1.15倍。

西北地区草地生态系统生态安全评价初探

草地生态系统是我国西北生态脆弱地区的重要组成部分,开展其生态安全的评价对于西部大开发战略的实施有着重要的指导作用,对维护西部地区的政治稳定、经济可持续发展、军事安全等有着不可估量的价值.通过对西北生态脆弱地区草地生态系统现状的剖析,阐述了开展草地生态系统生态安全评价的意义,确立了草地生态系统生态安全评价的原则,分析影响草地生态系统生态安全的6个主要因子:人类活动、草地生态系统功能、植被群落动态、气候变化、土壤条件、有害生物等.在此基础上,初步构建草地生态安全评价的理论指标体系.

禾草-内生真菌共生体在草地农业系统中的作用

综述了国内外近年对禾草 -内生真菌 (N eotyphodium)的研究进展。全世界现已报道 14种禾草内生真菌 ,与 2 3个属的禾草形成共生体 ,我国已在 13属 2 5种天然草地禾草中发现内生真菌 ,其中发草属 (Descampsia)、大麦属 (H ord eum)和赖草属(L eymus)以往在国际文献中未曾报道。内生真菌在禾草体内产生的生物碱 ,致使采食带菌禾草的马、牛、羊、鹿等家畜产生中毒症状 ,每年给美国、新西兰等国造成的经济损失达 6.4亿美元之多 ,对其毒理研究取得了进展。已发现我国醉马草 (Achnatheruminebrians)对家畜的毒性与内生真菌的侵染有关。内生真菌侵染增加可使禾草对 42种害虫的抗性 ,并可增加对某些线虫和病害的抗性。与不带菌禾草相比 ,带菌禾草的另一特点是抗逆性强 ,牧草产量高。国际在该领域的研究主要集中在多年生黑麦草(L olium p erenne)和高羊茅 (Festuca arundinacea)。我国的研究发现 ,带菌布顿大麦草 (H ordeum bodg anii)和圆柱披碱草(Elymus cylind ricus)的牧草产量分别增加 3 3 .3 %和 2 78.8% ,分孽数分别增加 13 6.8%和 84.5%。目前 ,国际研究的重点包括大规模开展内生真菌生物学与生态学特性的研究 ,创造不含对家畜有害毒素的有益禾草 -内生真菌共生体 ,培育带内生真菌的草坪草品种 。

在模拟降水和践踏处理复合作用下长芒草典型草原土壤可蚀性研究

模拟降水和试验践踏通过各种不同强度的组合方式改变土壤抗蚀性,从而起到对草地土壤侵蚀的增减作用。在同一模拟降水量条件下,随着践踏强度的逐渐加大,土壤可蚀性K值依次增大,表明践踏增大了放牧侵蚀的风险;但K值的增幅显然与模拟降水量相关,践踏强度由轻度递增到重度,K值的增幅在干旱、自然降水、平水、丰水条件下依次为干旱>自然降水>平水和丰水,表明模拟降水和践踏对K值的影响存在交互效应,模拟降水具有减缓K值随践踏强度增大的趋势。从简单相关关系来看,K值与践踏强度呈极显著正相关(相关系数0.741),与降水呈负相关(相关系数-0.378),但K值并不是可以由践踏强度和模拟降水量二元线性回归可以解说地。与传统回归模型相比较,BP网络模型能更好地刻画土壤可蚀性K值的复杂非线性特性,具有自学习、自组织、自适应和容错性等一系列优点,因而,以牧草生长期单位面积累计践踏量和模拟降水量为自变量的土壤可蚀性K值的ANN(artificialneuralnetworks)关系模型具有较好的拟合结果和预测能力,说明直接从输入到草地生态系统的外侵蚀营力着手,跨越系统内土壤可蚀性变化的内在的复杂的隐含过程建立的输出端——土壤可蚀性K值与土壤侵蚀外营力的ANN关系模型,是准确确定土壤可蚀性K值的一次成功尝试。

坪用草地早熟禾28个品种扩展性的比较研究

在室内盆栽和田间穴播条件下对引自欧、美等国的 2 8个坪用草地早熟禾品种的扩展性进行了比较研究。扩展性的评价参数采用最大扩展距离 (MED)、实际覆盖面积 (ACA)、潜在覆盖面积 (PCA)和分蘖能力 (TC)。结果表明 :供试品种的扩展性存在极显著差异 (P<0 .0 1)。盆栽 3月龄的分蘖率和分蘖数品种间的变化分别为 19.1%～83.5 %和 1.1～ 2 .9蘖 /株。田间播种当年生长季末品种间测定参数的变化值 MED为 2 7.3～ 6 3.5 cm/株 ,ACA为2 4 0 .4～ 930 .2 cm2 /株 ,PCA为 30 6 .6～ 16 70 .2 cm2 /株 ,TC为 2 4 5 .5～ 5 6 7.8蘖 /株。依据上述 4个参数进行平均数加权聚类分析表明 ,供试品种的扩展性可分为最大、中等和最小 3个级别。扩展性最大的品种为 Baronie、Fylking、Geronimo、Julia、Mardona和 Monoply等 6个 ;中等的品种 18个 ,如 Barlin、Baron、Merit、Ram1和 Sydsport等 ;最小的包括 Andante、Compact、Conni和 Elysee4个品种。

草地净初级生产力模型研究进展

回顾了草地净初级生产力(NPP)模型,包括气候生产力模型、过程模型、光能利用率模型,指出利用归一化差值植被指数(NDVI)等参数估算草地NPP具有方便快捷的优点,可以实现对各种植被的快速监测。在我国草地生产力测定精度与地区密度提高的情况下,利用NDVI测定草地NPP将会显示出更大的优势。

江河源区草地生态建设构想

江河源区是青藏高原的主要组成部分,面积仅占全球陆地面积的0. 24%,占全球土壤碳库的1. 06% ~1.20%左右,生态价值巨大。江河源区1986—2000 年,土地植被盖度下降了2. 252%,土壤有机碳含量下降了11.454%,土壤CO2 年释放量仅下降了9.165%,表现了土壤从碳汇转化为碳源的趋势。而草地面积减少是使土壤从碳汇转化为碳源的主体因素。特别是过度放牧引起的高寒类型草地面积减少559.03 km2,致使土壤有机碳含量减少了750 070万t,占14年来(1986-2000)土壤有机碳含量下降总量的39.03%,是使土壤有机碳流失的主因。从维护全国乃至全球生态安全的角度看,江河源区草地生态建设意义重大。建议在江河源地区建立特色草地农业生态耦合系统,将江河源区分为4个功能区,即自然保护核心功能区、自然保护过渡区(狩猎采集保护区)、自然保护生态—生产功能区、常规居民区。以自然保护区为核心,把这4 个功能区与草地农业系统的4 个生产层理论相衔接,构建2个层次的系统耦合,即江河源区内部4个功能区之间的系统耦合;江河源区与外区的系统耦合。通过2个层次的系统耦合,将实现江河源头的生态服务功能与下游受益地区的物质与能流的合理交换,以取得经济、生态和社会的巨大效益。

施行草地农业在食物安全上的“涟漪效应”

我国长期以来高度关注粮食安全,导致过分倚重耕地农业,不仅加重了耕地的负担,而且过度扩大耕地面积导致生态遭到破坏,对农业整体资源缺乏统筹利用。近年来,随着我国经济的迅速发展,城乡居民生活质量不断提高,这就意味着我国人民的膳食营养结构和消费方向发生变化。针对我国人民饮食结构升级的现实,提出施行草地农业,将牧草作为植物生产的重要组分纳入农业土地利用,并突出草食家畜生产,实现农区与牧区的系统耦合,将在食物安全上引起一系列"革命性"变革。

人工草地纯种短角肉牛放牧系统优化研究

以云南省种羊场纯种短角肉牛群人工草地放牧饲养为对象,以年出栏100头种牛为目标,进行饲草预算和草畜动态平衡,充分利用人工草地的牧草生长量和营养物质,母牛怀孕后期适当补饲混合精料,全年牛群饲养量达375头,全年共需饲草料642.67t(DM),其中人工草地提供764t(DM),饲料地提供339t(DM)。经过优化牛群结构和饲草需求动态平衡,该系统尚有一定发展潜力。

陇东黄土高原典型草原滩羊践踏强度与放牧强度关系的研究

通过在环县典型草原不同放牧强度下轮牧试验的跟群观测,发现放牧强度增加3倍,其践踏强度却增加5倍多,说明践踏作用对放牧的敏感性高于以家畜采食作用为基础的适宜载畜量和放牧强度,获得了家畜践踏强度随放牧强度幂函数式增大的定量结论,说明调控放牧家畜的践踏效应应是放牧管理的一项重要的指标。

草地早熟禾不同品种生长与分蘖特性的研究

连续2年对28个草地早熟禾品种的生长速度及分蘖动态进行了研究。生长速度测定结果表明,品种间株高及日增长速度存在极显著差异,可分为4～6级,其中生长最慢的品种为Baron、Elysee、Miyacie和Pepaya,生长最快或较快的品种为Balin、Bar5649、Mardona、Monoply、Oxford、Baronie和Wembley,其余品种为中等或较低。分蘖动态结果表明,品种间不同阶段的分蘖数及2龄和3龄的年总分蘖数存在显著或极显著差异,均可分3级,2龄分蘖数最多的为Fylking和Sydsport2个品种;3龄早熟禾分蘖最多的为Andante、Balin、Broadway和Elysee等4个品种;2年总分蘖数最多的为Pepaya、Parade、Julia、Fylking和Sydsport等5个品种。大多数品种分蘖高峰期在春季(4～5月),少数延续至6月中旬。依据对平均日增长速度和总分蘖数进行聚类分析,可将28个品种生长特性分为强、中等和差等3个类群。