基于供给—消耗关系的青海省高寒草地承载力时空变化分析

青海省是青藏高原的重要组成部分,因此,探究当地的草畜平衡状况,揭示其草地生态系统承载能力的时空变化趋势,对实现草地资源的可持续利用具有重要意义。本研究以青海省放牧家畜养殖为切入点,结合遥感影像数据与青海省畜牧业统计数据,对青海省草地生态系统的承载状态进行分析。结果显示:1)2005-2020年青海省放牧家畜数量共增长了25.35%;从家畜结构来看,玉树藏族自治州与果洛藏族自治州以牦牛饲养为主,海北藏族自治州、海南藏族自治州及海东市以绵羊饲养为主。2)青海省草地资源消耗量在这16年间增加了13.21%,总体表现为上升趋势,且各地级行政区间有所差异。3)青海省严重超载的地级行政区数量在2010年首次降至3个以下,整体草畜平衡状况于2013年表现最佳,草地承载压力总体有减缓趋势;分地区而言,压力增幅最明显的为海南藏族自治州,降幅最明显的为果洛藏族自治州。结果表明,2005-2020年青海省放牧家畜数量有所增加,但载畜压力有缓解趋势,省内各地级行政区在牲畜结构和压力变化方面都表现出了一定的差异性,明确了因地制宜的重要性。该结果可为青海省高寒草地生态管理及畜牧产业发展等方面提供科学依据。

牦牛和藏羊放牧对青藏高原高寒草地植物群落氮库的影响

放牧是青藏高原高寒草地最主要的利用方式,牦牛和藏羊是青藏高原最常见的放牧家畜,家畜通过采食植物地上部分会使地上生物量减少,进而对植物群落氮库产生影响。本研究依托青海省高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台的放牧试验样地,探讨不同家畜类型放牧对高寒草地植物群落氮库的影响。研究结果表明:未放牧处理下高寒草地地上生物量为180.0 g·m^(-2),藏羊单独放牧显著降低了植物群落地上生物量。对未放牧处理下不同功能群氮素含量的研究发现:豆科植物(26.4 mg·g^(-1))>杂类草(17.0 mg·g^(-1))>禾草(12.9 mg·g^(-1))≈莎草(11.8 mg·g^(-1))。放牧显著增加了禾草和莎草氮含量,对杂类草氮含量影响较小。放牧对群落水平植物地上部分氮含量的影响变化小于对各功能群的变化影响,因为植物群落具有稳定性。当高寒草地植物群落处于放牧压力下,会从土壤中获取更多的氮以维持生长,放牧会进一步加剧青藏高原高寒草地植物生长的氮限制。

青海草地早熟禾原种扩繁技术

青海草地早熟禾作为优良的乡土生态草种,近年来已经被大量应用于黑土滩(山)、高寒矿区等相关生态领域植被恢复与重建中,青海草地早熟禾原种扩繁技术对保障种子生产产业化发展至关重要。因此,本文从原种扩繁的地域性要求出发,结合栽培技术、田间管理以及收获、清选等技术,详细探究青海草地早熟禾原种扩繁技术,以期为青海草地早熟禾原种繁育提供一定的参考依据。

不同浸种剂对青海草地早熟禾萌发特性的影响

为了解不同浸种剂浓度及浸种时间对青海草地早熟禾种子萌发和幼苗生长的影响,筛选发芽率和幼苗活力最佳的浸种方法,本文选用蒸馏水、抗坏血酸(0.5、1.0、1.5 mmol/L)、柠檬酸(0.5、1.0、1.5 mmol/L)、硝酸钾(1%、2%、4%)和硫酸亚铁(1%、2%、4%)作为浸种剂,进行浸种发芽试验,浸种时间设为1 d和2 d,以无处理作为对照,研究其发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数、种子发芽指数及各指标的隶属函数值。结果表明:(1)浸种处理能提高青海草地早熟禾种子发芽率和幼苗活力,4%硝酸钾浸种1 d时,种子的发芽力、幼苗活力及种子活性等各指标隶属函数值的平均值在各处理中排序为第一。(2)4%硝酸钾浸种1 d,对青海草地早熟禾没有根毒性,且促进生长。综上,4%硝酸钾浸种剂浸种1 d,可应用于生产实际,提高青海草地早熟禾种子发芽率和幼苗生长活性。

微根窗技术在独角金内酯增加青海草地早熟禾根系深度研究中的应用

植物根系的深度与其抗逆性和生产性能有着显著的正相关性,且独角金内酯在调控植物根系生长方面发挥着重要作用。因此,本研究利用微根窗技术原位观测了独角金内酯(GR24)处理下青海草地早熟禾根系深度的变化。结果表明,GR24可显著促进青海草地早熟禾的根系深度、总根长和单根伸长速率。本研究可为青海草地早熟禾利用独角金内酯栽培改良其根系深度提供科学依据和理论基础。

高寒草地植物群落关键种对不同放牧家畜组合放牧的响应

如何通过合理的利用方式提高高寒草地管理水平,实现其可持续利用一直是草地生态学领域的研究热点。为明确不同放牧家畜组合下高寒草地植物群落关键种的演替规律及其驱动因素,基于中等放牧强度设置了不同放牧家畜组合放牧样地(牦牛单牧、藏羊单牧、牦牛藏羊1∶2混牧、牦牛藏羊1∶4混牧、牦牛藏羊1∶6混牧)以及围封样地,并在连续放牧处理7年后系统分析了不同放牧家畜组合下植物群落特征与土壤理化性质变化,以期确定最优放牧组合。结果表明:(1)不同放牧家畜组合均会显著降低高寒草地植物盖度,但对其物种丰富度与多样性指数的影响并不显著。(2)牦牛藏羊1∶2混牧下植物群落特征与禁牧处理下植物群落特征较为相似,且牦牛藏羊1∶2混牧下的植物群落稳定性最强、组织水平最高。(3)牦牛单牧与1∶2混牧下关键种为矮生嵩草;藏羊单牧下关键种为天山针茅;1∶4混牧下关键种为星毛委陵菜;1∶6混牧与围封下关键种为赖草。(4)围封能够显著降低土壤容重,藏羊单牧则会显著增加土壤容重与土壤速效氮、磷含量。(5)土壤速效氮、容重与含水量是驱动不同放牧家畜组合下植物群落关键种演替的重要理化因子。综上所述,中等放牧强度下,牦牛藏羊1∶2混牧是青藏高原高寒草地较为理想的利用方式。此外,相较于单纯增加草地物种丰富度或多样性,建立植物群落物种之间的有效关联是提高青藏高原高寒草地管理水平的另一关键途径。

内生真菌对高寒草地紫花针茅凋落物分解的影响

禾草内生真菌对于提高宿主植物对生物和非生物胁迫的耐性发挥着积极作用,然而,禾草内生真菌共生体凋落物分解对于草地生态系统养分循环的影响仍不清楚。本研究以紫花针茅为研究对象,比较带内生真菌(E+)与不带内生真菌(E-)植株凋落物分解过程中重量及全氮、木质素和纤维素含量,以及木质素∶N、纤维素∶N与全氮、木质素和纤维素残留率的变化,以期揭示内生真菌在紫花针茅凋落物分解过程中发挥的作用。主要结果如下:E+紫花针茅凋落物分解速率高于E-,具有更短的分解周期;随着时间的延长,紫花针茅凋落物木质素含量和木质素∶N由E+显著高于E-逐渐变为二者之间差异不显著,纤维素含量、纤维素∶N和纤维素残留率则逐渐变为E+显著低于E-;另外,随着分解时间延长,E+和E-凋落物全氮含量呈上升趋势,而全氮残留率呈现出下降-上升-下降的趋势,且后期E+显著低于E-。因此,内生真菌不同程度地促进了紫花针茅凋落物全氮、木质素和纤维素的降解。

放牧对草地生态系统结构与功能影响的研究进展

放牧是草地生态系统最主要的利用方式之一,不同的草地类型、放牧强度、放牧家畜种类、草地利用方式以及气候变化等因素均会影响草地生态系统结构与功能。深入揭示放牧活动及气候变化对草地生态系统的影响机制对其可持续发展具有重要意义。本文系统综述了放牧对草地生态系统结构与功能的影响机制,并对该领域几个重要研究方向进行了展望,未来相关研究需重点关注的问题包括:(1)提升放牧草地生态系统中的空间耦合分析;(2)注重草地生态系统多功能性研究;(3)完善全球变化背景下的放牧地多因素嵌套试验;(4)开展不同种类放牧家畜混牧试验;(5)规范草地生态试验方法。以期为草地生态系统的适应性管理和可持续发展提供理论参考依据。

不同农艺措施与发草种子产量及产量构成因素的关系

为探究发草(Deschampsia cespitosa)适宜播种量、施肥量和行距,本研究采用3因素5水平的试验设计,研究不同播种量、磷酸二铵施用量及行距对发草种子产量及产量构成因素的影响,为发草的实际种子生产和高效原种扩繁提供技术支持与理论依据。研究结果显示,不同播种量、施肥量及行距处理下,第2年种子产量以播种量22.5kg·hm^(-2),磷酸二铵施用量150.0 kg·hm^(-2),行距30.0 cm的组合模式最高,产量为130.78 kg·hm^(-2)。从各产量构成因素与种子产量相关性来看,种子产量与穗宽、每生殖枝小穗数、每生殖枝小花数和每生殖枝结实数存在极显著正相关(P <0.01),与穗长存在显著正相关(P <0.05)。通过多元回归及通径分析关系模型发现,穗宽、每生殖枝结实数、小花数、小穗数及千粒重对种子产量增益明显。在种植过程中可适当调整栽培技术,增加发草穗宽、每生殖枝结实数和小花数来提高发草种子产量。

放牧家畜组合对高寒草地植物群落特征及生产力的影响

为明晰中等放牧强度下不同放牧家畜组合如何调控高寒草地地上净初级生产力,进而提高高寒草地管理水平,本研究以青藏高原东端高寒草地为对象,设置中等放牧强度下不同放牧家畜组合样地(牦牛、藏羊单独放牧及1∶2混合放牧)和不放牧样地,分析了不同放牧家畜组合下高寒草地植物群落特征、土壤理化性质及地上净初级生产力变化。结果表明:不同放牧家畜组合对物种丰富度与多样性指数无显著影响,但显著降低高寒草地植物群落的高度与盖度,并改变功能群重要值占比;藏羊单独放牧显著增加高寒草地土壤速效氮、磷含量以及土壤容重;放牧弱化高寒草地植物多样性对地上净初级生产力的调控作用并加强土壤环境因子的作用强度;牦牛、藏羊混合放牧时高寒草地地上净初级生产力、家畜采食量均最高。为提升高寒草地管理水平,建议基于中等放牧强度进行牦牛、藏羊适宜比例的混合放牧,采用植被-家畜-土壤耦合管理方式以实现高寒草地生态功能维持与可持续利用。

QJ系列羊肚菌品种氨基酸特征评价

以自主选育的QJ系列羊肚菌品种为试验材料,通过检测子实体氨基酸组成及含量,明确氨基酸营养特征。使用联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)/世界卫生组织(World Health Organization,WHO)标准模式谱、系统聚类分析和主成分分析等方法对氨基酸进行全面评价。结果表明,系列品种总体表现为氨基酸种类丰富、必需氨基酸种类齐全的基本特征。其中标准模式谱评价可知QJ-10、QJ-12明显优于其他品种,QJ-9是系列品种中必需氨基酸营养价值最高的品种。聚类分析将系列品种分为4类,第一类为氨基酸总量高、呈味氨基酸丰富,包括QJ-3、QJ-6、QJ-8和QJ-9。主成分分析结果表明,各品种氨基酸综合得分由高到低为QJ-6、QJ-8、QJ-9、QJ-12、QJ-3、QJ-7、QJ-10、QJ-2,其中QJ-6羊肚菌综合得分最高,为0.38。该研究结果为进一步丰富QJ系列羊肚菌基础研究数据,为羊肚菌品种的差异化开发提供参考。

种植紫花苜蓿对柴达木盆地高寒荒漠区弃耕地盐碱土壤的改良作用

柴达木盆地现存大面积的盐碱化严重、土壤贫瘠的弃耕地,种植苜蓿可有效增加土壤中氮含量,起到改良土壤的作用。本研究选择耐盐碱的中苜1号紫花苜蓿(Medicago sativa cv.Zhongmu No. 1)品种,探讨其对柴达木盆地高寒荒漠区弃耕地盐碱土壤理化性质的影响,以期为当地土壤生态改良提供科学依据。研究发现:柴达木盆地弃耕地土壤pH较高(>8),种植苜蓿后对土壤pH并无影响,说明中苜1号紫花苜蓿对碱性土壤适应良好;种植苜蓿后土壤中全氮含量显著增加,而有效氮的含量变化趋势并不一致,说明全氮含量更能表现苜蓿种植对增加土壤中氮含量的效应;苜蓿生长过程需要大量的磷钾,种植苜蓿后有效磷含量降低,而有效钾含量增加,说明苜蓿种植后可以促进土壤中有效钾的转化。因此,在柴达木弃耕退化地种植中苜1号紫花苜蓿可以有效地适应盐碱环境,提高土壤中养分含量,从而有效增加土壤肥力。

祁连山高寒地区不同栽培年限麦宾草对黑土滩土壤特性的影响研究

为研究麦宾草种植后对黑土滩土壤的修复作用,采用空间代替时间的方法,通过测定不同种植年限的麦宾草土壤含水量、容重、pH值、有机碳、全氮、全磷、全钾、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾等土壤理化指标,并计算土壤碳氮磷生态化学计量学特征,分析土壤团聚体结构,探讨麦宾草的种植对黑土滩土壤特性的影响。结果表明:土壤pH值在7.14~7.99间,随着种植年限增加呈先降低后升高的趋势;土壤容重(BD)在0.98~1.44 g·cm^-3间,呈降低趋势;土壤碳(SOC)、土壤全氮(TN)和土壤含水量(SM)在不同种植年限间差异不显著;土壤全磷(TP)在种植麦宾草后降低,黑土滩样地最高,为1.07g·kg^-1;全钾(TK)随着种植年限先增加后降低,种植第二、三年分别为23.61 mg·kg^-1和22.25 mg·kg^-1;速效氮(NH4+-N、NO3--N)显著增加,速效磷(AP)和速效钾(AK)无显著差异;土壤团粒指数(ELT)有减小趋势;土壤碳氮磷化学计量学特征在不同种植年限间无显著差异。麦宾草栽培的2~4年间对黑土滩土壤容重、团聚体稳定性、速效养分有一定的改善作用,但要全面深入的讨论麦宾草对黑土滩土壤的影响,在今后的研究需要从更长的时间尺度评估。

青藏高原土壤微生物生物量对放牧强度响应的Meta分析

家畜放牧是青藏高原高寒草地最主要的利用方式,对草地生态系统具有重要影响。然而青藏高原微生物生物量对放牧强度的综合响应模式仍不清楚。因此,本文采用Meta分析方法,对青藏高原高寒草地不同放牧强度表层土壤(0~10 cm)有机碳、全氮含量及微生物生物量变化进行了定量分析。结果表明,重度放牧显著降低了土壤有机碳、全氮、微生物生物量碳和微生物生物量氮含量,降幅分别为24.5%,16.0%,29.3%和24.7%;且重度放牧降低了细菌、真菌和放线菌的生物量。此外,线性混合效应模型分析表明,土壤微生物生物量碳和土壤微生物生物量氮含量在重度放牧强度下与土壤有机碳和全氮含量呈正相关关系。综上,重度放牧对青藏高原高寒草地土壤养分和微生物生物量具有显著的负效应,为维持草地植物多样性和生态系统功能,应保持较低的放牧压力。

果洛州推行“草长制”草地生态保护制度

“生态兴则文明兴,生态衰则文明衰”。目前,我国已进入决胜全面建成小康社会、进而全面建设社会主义现代化强国的新时代,加强生态保护和修复对于推进生态文明建设、保障国家生态安全具有重要意义。为深入推进青海省生态文明建设,进一步加强草原保护、管理和修复,青海省果洛州率先提出和制定“草长制”这一草原生态保护制度及实施意见。本文从推行“草长制”的重大意义、基本原则,“草长制”的组织体系及主要职责,“草长制”实施的主要任务、重要保障措施和重要目标等六个方面阐述了“草长制”草地保护制度。草长制工作运行规范,基本形成布局合理、结构优化、功能完善的草地生态保护管理体系,进而实现“绿水青山与金山银山”的有机统一。

春季休牧对三江源区典型高寒草甸植物经济类群的影响

为深入了解春季休牧对典型高寒草甸植物经济类群的影响,以果洛州退化高寒草甸为研究对象,进行连续三年的春季休牧,于2019年牧草生长旺季(8月中旬),采用样方法调查休牧区与对照区植物不同经济类群的特征,研究春季休牧对高寒草甸的影响。结果表明,随着春季休牧年限的增加,植物群落的高度、盖度和生物量均在增加,其中莎草科功能群生物量增加较快,其次为禾本科功能群,阔叶型可食草功能群增加缓慢,而杂类草功能群却逐渐减少。因此,春季休牧对于三江源区退化高寒草甸植被恢复具有重要意义。

鼠害抑制对三江源区轻度退化高寒草甸植被特征的影响

为研究鼠害抑制对三江源区轻度退化高寒草甸植被的影响,于2019年3月18日—22日在青海省果洛藏族自治州玛沁县大武镇的典型高寒草甸上开展人工鼠害抑制试验,未抑制区作为对照。结果表明,鼠害抑制试验区莎草科和禾本科的重要值分别较对照显著增加,阔叶型可食草和毒害草的重要值分别较对照显著降低。鼠害抑制试验区草地群落的总盖度较对照降低了13.7%,差异显著(P=0.003)。鼠害抑制提高了莎草科、禾本科和毒害草的株高,差异显著(P<0.05)。鼠害抑制试验区草地群落的地上总生物量降低了2.6%,由123.6g·m^(-2)降至120.4 g·m^(-2),但差异不显著(P=0.740)。鼠害抑制试验区莎草科、禾本科和毒害草的地上生物量分别较对照增加,差异显著(P<0.05),而阔叶型可食草的地上生物量较对照降低了65.1%,由63.0g·m^(-2)降至22.0 g·m^(-2),差异显著(P=0.000)。由此可见,鼠害抑制可以改善三江源区高寒草甸优质牧草的状况,促进高寒草甸植被恢复。

草地早熟禾对干旱胁迫的响应研究进展

干旱是影响草地早熟禾生长发育的关键因素之一,可对草地早熟禾的生产性能造成直接或潜在的影响。因此,草地早熟禾抗旱机理是值得深入研究的一个课题。本文从形态、解剖结构、代谢机制及基因调控等方面综述了草地早熟禾对干旱的胁迫响应,以期为草地早熟禾抗旱基因的筛选和抗旱分子机制的研究提供科学依据和理论基础。

青海QJ系列羊肚菌及栽培土壤重金属特征和健康风险评价

羊肚菌Morchella作为食用菌越来越多地受到市场认可,但是羊肚菌重金属富集问题也引起了业界关注,因此研究羊肚菌及种植土壤重金属特征及存在的健康风险具有现实意义。本研究以青海省5个羊肚菌品种为研究对象,采用国标方法进行羊肚菌根周土壤及子实体理化指标测定。研究结果表明:(1)5个羊肚菌品种根周土壤pH总体呈现为弱碱性,其中QJ-2显著高于其他,有机质含量均达到中等以上肥力水平,高到低的排序为:QJ-6>QJ-9>QJ-2>QJ-3>QJ-8。5个品种之间根周土壤铁、铜、锌、锰和镉含量差异不显著,QJ-2和QJ-3的土壤铬含量显著高于QJ-6,QJ-3土壤铅含量显著高于其他。(2)5个品种子实体间镉含量差异不显著,QJ-2子实体的铅含量显著高于其他。(3)5个品种土壤理化指标和子实体重金属含量之间多存在显著相关性。(4)5个品种对镉和铅两种重金属的富集系数均小于1,健康风险评价结果表明子实体正常食用摄入的镉和铅重金属不存在健康风险。综合分析可知,5个羊肚菌品种之间的重金属富集能力存在差异,子实体重金属含量与根周土壤重金属含量之间存在显著正相关。符合农产品标准的羊肚菌产品不存在镉和铅两种重金属健康风险。

高原羊肚菌营养成分与栽培土壤养分相关性探讨

为探讨羊肚菌(Morchella esculenta)营养成分与栽培土壤养分的相关性,对自主选育品种羊肚菌QJ-2、QJ-3、QJ-6、QJ-8和QJ-9进行栽培,在其子实体成熟期,每个品种选择6个样方,每个样方1m×1m,每个样方内采集4个子实体,并收集子实体基部周围土壤,测定不同品种的子实体营养成分和土壤养分含量,采用偏最小二乘回归(partial least square regression,PLS)分析子实体营养成分与土壤养分的相关性。结果表明:不同品种的子实体在营养成分方面,除氨基酸总量、维生素B2含量和粗多糖含量差异不显著外,其他指标均存在不同程度的差异;在土壤养分方面,除有机质含量和有效磷含量差异不显著外,其他指标也均存在不同程度的差异;子实体的氨基酸总量、维生素B2含量和粗多糖含量均与土壤的全磷含量、全钾含量、水溶性有机碳含量、有效磷含量和速效钾含量之间存在显著正相关,与全氮含量之间相关性不显著。本研究结果可为青藏高原羊肚菌的科学栽培和品质控制提供参考。