糙隐子草根系特征对氮素添加梯度的响应

选取内蒙古锡林郭勒典型草原区的糙隐子草占优势的退化草地进行氮素添加实验(添加梯度为0,30,50,80 g·m^-2),以研究在退化草地中糙隐子草根系特征对氮素添加的响应。结果显示,随着氮素添加量的增加,糙隐子草根系长度和根系表面积没有显著变化,根系直径和根系体积在50 g·m^-2的处理情况下显著高于其他3个处理,而0,30,80 g·m^-2处理之间无显著差异,这表明退化样地中土壤氮素的适量增加会显著促进优势种糙隐子草根系的增粗生长,而对根系增长生长没有影响,且氮素对于糙隐子草根系的影响存在阈值。糙隐子草根系的长度、直径、表面积、体积与氮素添加量之间都没有显著相关性。     

退化草原土壤有机质对氮素添加梯度的响应

选取内蒙古锡林郭勒典型草原区两种不同退化程度草原群落(轻度和重度退化草原群落),设置氮素添加梯度实验(分别添加NH₄NO₃ 0, 30, 50, 80 g·m^-2),分析退化草原土壤有机质含量对氮素添加的响应,意图找出氮肥作用于不同退化程度草原时的最适值。结果表明,不同退化程度的草原对于氮素添加的响应不同:对于轻度退化草原,氮素添加对土壤有机质的影响主要集中在0~20 cm土层,30 g·m^-2处理时土壤有机质显著高于其他3个氮素水平,氮素的添加显著提高土壤有机质含量,说明氮素是轻度退化草原主要的限制因子;对于重度退化草原,当施氮量为30 g·m^-2时,0～10 cm层土壤有机质含量相对较高,但没有达到统计学上的显著差异。土壤有机质在氮素添加梯度下各层变化不显著,说明氮素不是重度退化草原的主要限制因子。     

硝态氮和铵态氮对翠菊根系生长的影响

本试验在温室内营养液培养条件下,研究不同浓度的氮(NO3-:1,10,30mmol·L-1;NH4+:1,5,10mmol·L-1)和不同形态的氮(NH4+和NO3-)分别进行处理20和44d后对翠菊植株、根系形态和根系生物量的影响.以验证以下2个科学假设:1)20d处理,随着硝态氮和铵态氮浓度升高,根系长度、根系体积、根系表面积和根生物量分别有下降趋势;2)44d处理,随着硝态氮和铵态氮浓度升高,根系长度、根系体积、根系表面积和根生物量分别显著下降(p<0.01).结果显示:随着处理时间的增长,硝态氮处理,根系长度、表面积、体积、根系干质量随浓度升高显著下降(p<0.01),但根冠比和根系直径没有显著变化;铵态氮处理结果与之相同;相同浓度处理下,尤其是10mmol·L-1的铵态氮对根系抑制作用显著比硝态氮强(p<0.01).上述结果表明,翠菊对不同浓度氮和不同形态氮的适应性表现为根系形态和生长发育的变化.     

竹炭添加对大叶榉树容器苗生长和营养状况的影响

【目的】研究在基质中添加竹炭对大叶榉树容器苗生长和营养状况的影响,为确定最适合大叶榉树容器苗生长的竹炭添加量提供理论依据。【方法】以大叶榉树容器幼苗为研究对象,采用单因素随机区组试验设计,设置4个竹炭用量水平(添加量分别为0%、1%、3%和5%),试验结束后测定苗木生长和营养状况。【结果】相较于对照,其他3种用量竹炭处理的大叶榉树容器苗苗高、地径、地上部分生物量、地下部分生物量和细根生物量均显著增加。同时,添加竹炭对大叶榉树容器苗地上部分生长的促进作用大于对地下部分的促进作用,这体现在竹炭处理的大叶榉树容器苗根茎比相比对照显著减小。3种用量竹炭处理下,一级侧根数、根系总长、根系表面积、根系体积和细根(直径≤1 mm)长度相较于对照都有显著增加。添加竹炭显著降低了大叶榉树容器苗根系中可溶性糖和淀粉的含量,对可溶性蛋白含量则没有显著影响;同时促进了大叶榉树容器苗根系对于基质中氮元素的吸收,加快了其茎中氮的代谢活动,但对根系和茎中的碳元素含量没有显著性影响。竹炭对大叶榉树容器苗生长的促进和营养状况的改善基本上随着其添加量的提高而增强。综合来看,添加5%竹炭最有利于大叶榉树容器苗的生长,与对照相比,其苗高增加了37.84%,地径增加了17.67%,地上部分生物量增加了69.56%,地下部分生物量增加了63.48%,细根生物量增加了49.17%,细根长度增加了62.38%。【结论】添加竹炭有利于大叶榉树容器苗的生长、根系的建成、根系形态的优化和苗木对基质中氮素的吸收利用。在基质中添加质量分数为5%的竹炭,可以更好地培育优质的大叶榉树容器苗。     

调控根系对玉米幼苗生长及氮素利用的影响

在石英砂培养条件下,研究了切除种子根和阻止不定根下扎,对不同根系构成的玉米形态建成、氮素吸收和利用及吸收根补偿效应的影响。结果表明,玉米地上部形态建成随根系形态建成的抑制而抑制,反映为全株干物重随根的干物重、长度、表面积和体积的减弱而显著下降,根冠比减小。控制不定根扎入砂中但保留种子根（处理Ⅰ）及切除种子根且控制不定根扎入砂中（处理Ⅱ）的植株与对照相比,虽全株氮吸收量显著下降,但通过加强氮素在地上部分配利用及大幅提高氮素吸收效率而体现了较高的氮素利用效率。处理Ⅰ和处理Ⅱ的玉米吸收根表现出强烈补偿生长现象,但不同根系形态性状对吸收根补偿效应的贡献随根系间差异、特别是根的粗细差异而变化。与对照相比,处理Ⅰ植株和处理Ⅱ植株中,补偿效应最强的是根长、其次是根表面积、第三是根体积、根干物质重最弱;但处理Ⅱ与处理Ⅰ比较,根干物质重补偿效应最强、根长和根表面积相近居其次、根体积最弱。表明当玉米根体积差别大时,根长比根干物质重更能体现根系功能,而当玉米根体积相近时,根干物质重比根长对根系功能更有意义。     

北方农牧交错带不同土地利用方式土壤呼吸速率探究

农牧交错带地区土地利用方式多变,人为的改变土地利用方式会影响土壤释放CO2的速率.分别对新开垦农田、多年耕种农田、退耕还草草地、多年生草地4种利用类型的土壤温度、土壤有机碳含量、土壤呼吸速率进行监测和研究,结果表明：4种土地利用类型土壤呼吸速率的日变化图像呈单峰性曲线,其中草地平均呼吸速率最大,为0.85g·m-2·d-1.4种土地利用类型土壤温度与土壤呼吸速率呈正相关关系,其中新开垦农田变化明显,K值最高,达到0.045.从整个生长季来看,4种土地利用类型平均呼吸速率表现为新开农田＞草地＞还草草地＞农田,分别为0.97g·m-2·d-1、0.85g·m-2·d-1、0.77g·m-2·d-1和0.56g·m-2·d-1.0-10cm和10-20cm土层土壤有机碳含量大小关系与土壤呼吸速率基本吻合.试验表明不论对草地进行开垦还是对农田进行退耕还草都会增加土壤CO2的释放.     

氮添加对不同坡度退化高寒草地植被恢复的影响

为了研究氮素添加对不同坡度退化高寒草地植被恢复的影响,对青海省三江源区果洛藏族自治州不同坡度(7°缓坡25°,陡坡25°)的退化高寒草地进行氮添加试验,以探讨外源氮添加技术在不同坡度退化高寒草地植被恢复中的适宜性。结果表明:氮添加能提高植被地上生物量、植被高度、多度、总盖度以及物种分盖度之和,氮添加与坡度间的交互作用能显著改变植被地上生物量和平均高度(P0.05);坡度间植被特征存在显著差异(P0.05),氮添加可促进禾草类物种优势度更低的缓坡地的植被恢复,而对禾草类物种相对重要值更高的陡坡地没有显著影响。在退化高寒草地的恢复中,外源氮添加的促进效应依赖于坡度,更适宜于缓坡退化高寒草地的植被恢复。     

呼伦贝尔典型草原不同群落类型植被碳密度研究

在对呼伦贝尔典型草原植被调查的基础上,选取了羊草、大针茅+糙隐子草、冷蒿+糙隐子草、多根葱+大针茅、冰草+羊草、差巴嘎蒿+糙隐子草、柴巴嘎蒿+羊草、糙隐子草+大针茅、克氏针茅+糙隐子草、羊草+寸草苔、旱苗蓼+杂草、寸草苔+大针茅等12种典型植物群落,采用收获法对它们的生物量进行了研究,以估算该地区草地植被的碳密度.主要结果如下:研究区内12种类型植被地上部分碳密度为63.40~203.19g.c/m2,地下部分碳密度为141.30~616.72g.c/m2,植被总碳密度为204.70~772.61g.c/m2.在碳密度分配中,植被活体层、地表凋落物层和地下部分分别占总量的9.71%~26.38%、3.21%~12.13%和63.03%~83.66%,地下部分碳密度随土壤深度增加而减少,0~10cm明显高于其他几层,平均占总量的60.56%.总体上讲,草地植被的碳密度主要集中在地下部分;地下部分较高的碳密度是形成巨大而稳定地下碳库的基础.     

喀斯特自然土壤中AM真菌对先锋植物根系的影响

【目的】研究丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza，AM)真菌在喀斯特自然土壤条件下对喀斯特先锋草本植物根系的影响。【方法】通过自然土接种AM真菌(N)、灭菌土接种AM真菌(M)及灭菌土壤对照(S)共3种土壤处理，种植喀斯特先锋植物狗尾草(Setaria viridis)、荩草(Arthraxon hispidus)、鬼针草(Bidens pilosa)及狼杷草(Bidens tripartita)，并测定它们的根系生物量、根长、根表面积、根体积、根平均直径、根尖数及根分枝数。【结果】荩草、鬼针草及狼杷草在N处理及M处理下具有较高的菌根侵染率，狗尾草的菌根侵染率较低。与S处理相比，M处理下AM真菌明显提高了荩草、鬼针草及狼杷草的根系生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数及组织密度，降低了根平均直径、比根长、比根面积及比根体积；与M处理相比，N处理明显降低了荩草、鬼针草及狼杷草的根系生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数及组织密度，提高了比根长、比根面积及比根体积，但对根平均直径无明显影响。【结论】荩草、鬼针草及狼杷草具有较高菌根侵染率，能与AM真菌共生获得更加发达的根系，而自然土壤削弱了AM真菌对荩草、鬼针草及狼杷草根系生长的促进作用。     

邻株低磷竞争处理对杉木幼苗生长的影响

以南方林区广泛种植杉木无性系为研究对象,利用室内沙培模拟装置,设置缺磷(0 mg/kg KH2PO4)、低磷(6 mg/kg KH2PO4)和正常供磷(12 mg/kg KH2PO4)3个供磷水平,构建邻株磷竞争环境.结果表明:邻株低磷竞争处理可明显促进杉木苗高生长,但竞争条件下,缺磷处理抑制杉木苗高生长.不同邻株磷竞争处理条件下杉木地径生长差异未达显著水平.在邻株低磷竞争处理条件下杉木根系长度、表面积、直径、体积等形态指标增量最大.     

高寒嵩草草甸不同土地管理措施对植被生产力的影响

将原生高寒嵩草草甸封育系统作为对照,研究了土地退化对植被生产力的影响,检验了退化土地在不同人工重建措施下对植被生产力的相对影响程度.研究结果表明:原生植被封育处理总地上生物量为265.1 g/m2,0～30cm土层地下根系生物量达6982 g/m2;而重度退化处理总地上生物量仅为139.9 g/m2,0～30 cm土层地下根系生物量为916 g/m2,仅占原生植被封育处理地下根系生物量的13%,因此重度退化地主要特征之一是天然嵩草草甸坚实而富有弹性的草皮层的丧失.土地退化使地下根系生物量的损失量大约为地上损失量的50倍.混播、松耙单播和翻耕单播人工种植处理经过7个生长季后,总地上生物量分别为原生封育处理的116%,75%,68%;自然恢复处理总地上生物量为原生植被封育处理的76%.与重度退化草地相比较,种植可以有效恢复地上生物量,尤其是禾草生物量,这对于提供冬季饲草、减少天然草地的压力是至关重要的.混播、松耙单播、翻耕单播和自然恢复处理,经过7个生长季后,地下根系生物量分别为1 323,1 094,1 169,1412 g/m2,重建措施(如混播)自然恢复处理可部分恢复地下根系生物量;恢复重建处理与原生植被封育处理相比较而言,有更多的生物量是分配在地上的.但随恢复年限的增加,恢复重建草地都是将更多的生物量分配给地下.且随恢复时间的增加,人工种植处理向地下转移生物量的速率比自然封育处理的更快.     

不同割草频次对松嫩平原羊草草地生产量的影响

当年的１次割草处理,可使草地生产量提高９％,３次割草处理使总生产量降低１１．４％。连续两年割草处理使草地生产量下降约５０％。割草频次增加,草地实际收获量减少,各割草频次下,均以初次割草的收获量占总收获量的比重最大。割草处理对次年返青后群落中羊草生长不利,对糙隐子草和芦苇的分蘖有促进作用,１次和２次割草处理影响的差异较小,３次割草的影响作用明显。各割草频次均使草地枯枝落叶的积累量明显减少,１次割草的     

外源硫酸盐添加对福州平原稻田甲烷与氧化亚氮排放的影响

以福州平原稻田为研究对象,对对照与硫酸盐添加处理稻田甲烷与氧化亚氮排放通量进行了测定与分析.研究结果表明:对照与硫酸盐添加处理稻田甲烷排放通量分别为0.09~16.90和0.02~9.60mg·m-2·h-1,平均值分别为3.66和2.81 mg·m-2·h-1;氧化亚氮排放通量分别为-55.67~63.73和-25.25~51.88μg·m-2·h-1,平均值分别为7.71和9.48μg·m-2·h-1;温室气体综合增温效应分别为2 264.5和1 728.47 kg·hm-2(CO2).硫酸盐的添加降低了稻田甲烷排放通量,增加了氧化亚氮排放通量,但稻田温室气体综合增温效应降低了24%.从水稻产量特征来看,硫酸盐添加处理水稻产量有所增加.因此,硫酸盐添加可作为亚热带稻田温室气体减排的有效方法.     

安徽省草地生物量空间分布特征

利用样方法,2011年9~10月调查了安徽境内21个草地样地的地上和地下生物量。结果表明:地上生物量(含凋落物)变化幅度为75.73~3 729.07 g·m-2,平均值为987.48 g·m-2;地下生物量变化范围是129.88~8 134.18 g·m-2,平均值为2 115.50 g·m-2,不同土层中地下生物量所占的比例随土壤深度增加而减小;总生物量在205.62~10 711.05 g·m-2之间,平均值为3 102.99 g·m-2;地上、地下和总生物量从北向南皆呈增大趋势,表现出明显的空间分布格局,且皖南地区的地上与地下生物量显著高于其他地区(P0.05)。     

纳米TiO2对2种草本植物种子萌发与幼苗生长的影响

研究不同浓度(0～800 mg·L~(-1))的纳米TiO_2对多年生黑麦草(L.perenne)和高羊茅(F.arundinacea)种子萌发及幼苗生长和生理特征的影响,结果显示:当纳米TiO_2浓度为200 mg·L~(-1)时显著提高了黑麦草的发芽势和发芽指数,在100 mg·L~(-1)时根长、根表面积、根体积、根尖数和鲜重显著高于对照组;当纳米TiO_2浓度为100 mg·L~(-1)时对高羊茅的种子萌发及根系生长具有显著促进作用;不同浓度的纳米TiO_2处理均显著降低了黑麦草和高羊茅种子的叶绿素含量。结论:低浓度的纳米TiO_2对黑麦草和高羊茅种子萌发和根系的生长有一定的促进作用,但随着纳米TiO_2处理浓度的增加,对黑麦草和高羊茅幼苗期的生长有明显的抑制作用。     

有机污泥与水处理残渣混施对冬小麦根系特征的影响

虽然水处理残渣与有机污泥混施可以减少土壤P过量积累以及P对地表和地下水的污染.但随着水处理残渣施用量增大,又有可能导致土壤P不足或对植物的铝毒作用.本研究通过对植物根系形态特征的分析,对温室控制环境下有机污泥与水处理残渣合施对冬小麦(Triticum aestivium L.)生长的影响作用进行了研究.实验设6种处理,生物污泥(g.kg-1干土)与水处理残渣(g.kg-1干土)之比分别为0∶0;0∶80;50∶0;50∶10;50∶40和50∶80.结果表明,与不施用有机污泥相比,施用有机污泥后冬小麦根系长度、根系表面积、根体积和根长密度均显著增加,分别平均增加139.4%,140.1%,157.6%和139.4%.在现有施用量范围内,水处理残渣使用量加大没用对各种根系参数(即根长、根表面积、根平均直径、根体积、根长密度和比根长)产生不利作用.证明水处理残渣与有机污泥混施,即可降低对环境质量的不利影响,在农业生产上具有良好应用前景.     

基质配比对向日葵容器苗根系生长的影响

采用单因素完全随机设计,设置3种基质配比（火山石、黏土）,对向日葵（Helianthus annuus）生长季末的苗高、茎粗、生物量,以及根系体积、表面积、长度、根尖数、平均直径进行分析。结果表明：基质配比对向日葵生长的影响显著,主要体现在干物质积累、根系发育,及土壤物理指标方面。通过对比,提供了一种较理想的基质配比,可培育高质量向日葵一年生容器苗,并提高向日葵产量。     

氮素添加对荒漠区两种濒危植物及其近缘种光合速率的影响

以2.5 g N·m~(-2)的计量分2次叶面喷施处理,使氮素年添加量达到5.0 g N·m~(-2)·a~(-1),以探讨高通量氮沉降对荒漠区濒危植物沙冬青和蒙古扁桃及其近缘种光合速率的影响.实验结果表明:各植物光合速率日动态均呈"双峰"曲线型,干旱缺水使得午后峰值不明显;叶面喷施氮素处理组植物光合速率日平均值均低于对照组,表明干旱缺水环境下氮素添加不能有效提高植物光合速率.面对全球性的大气氮沉降危机,濒危植物作为环境敏感植物其生存遇到新的挑战.     

典型草原7种植物的放牧退化敏感度的比较研究

研究了大针茅 羊草草原三个不同退化强度群落中7个植物种-大针茅、羊草、羽茅、糙隐子草、洽草、冷蒿、星毛委陵菜的地上生物量的差异及其季节变化特点.研究结果表明随着退化强度的增加,大针茅、羽茅地上生物量明显降低,糙隐子草、星毛委陵菜的地上生物量持续地增加,变化规律比较明显.根据距离系数和相对敏感度的特点,可把7种植物分为两种类型,一种类型包括羽茅、洽草、冷蒿、大针茅四种植物,当草原从无退化阶段发展到中度退化阶段时,它们的退化敏感度较大,其退化敏感度大小依次是:羽茅≥洽草>冷蒿>大针茅;可把它们作为草原发生中度退化的指示植物,其中羽茅、洽草具有相对较强的指示意义.另一类型包括羊草、星毛委陵菜、糙隐子草三种植物,当草原从中度退化阶段发展到重度退化阶段时,它们的退化敏感度较大,其敏感度大小依次是:羊草>星毛委陵菜>糙隐子草,它们可被作为草原从中度退化向重度退化发展的指示种,以羊草的指示价值最高.     

基于高分辨率影像的家庭牧场草地利用单元划分

利用高分辨率遥感影像ALOS和实地调查相结合的方法,对内蒙古呼伦贝尔市境内的典型家庭牧场进行了草地利用单元划分和状态-转换模型的构建,在家庭牧场尺度上开展了草地资源合理利用及资源优化的配置研究.结果表明:研究区草地可划分为两种利用单元,第一种为广泛分布于研究区的高平原-冲积物暗栗钙土-羊草(Leymus chinensis)+贝加尔针茅(Stipa baicalensis)草地单元,占草地面积的98%;第二种为位于5号牧场北部的低地滩地-草甸土-灰脉苔草(Carex appendiculata)+委陵菜(Potentilla chinensis)草地单元,仅占草地面积的2%.第一种草地利用单元的状态-转换模型存在羊草占优势和羊草退化的两个生态状态,依据演替顺序,第一个生态状态包括3个植物群丛,分别为羊草+贝加尔针茅+寸草苔(Carex duriuscula)、羊草+寸草苔、羊草+糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)+寸草苔群落,面积占77%;第二个生态状态只有糙隐子草+寸草苔1个群丛,面积占21%.说明该区草地退化状态不是很明显,通过一定的恢复措施可较易转换为羊草占优势的生态状态.