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.     

内蒙古中东部草原不同地理种群克氏针茅种子萌发对渗透胁迫的响应

利用聚乙二醇-6000（PEG-6000）模拟水分胁迫,研究了内蒙古典型草原不同地理种群克氏针茅种子对渗透胁迫的响应,并以相对发芽率、萌发抗旱指数、活力指数为指标采用模糊隶属法对为种群克氏针茅种子的耐旱性进行了综合评价.结果表明：不同浓度PEG处理的克氏针茅种子均存在萌发高峰期;50 g/L低浓度PEG-6000的渗透胁迫使克氏针茅萌发的整齐性提高;来源于典型草原东部相对湿润生境的巴彦乌拉克氏针茅种子比典型草原中部和西部相对干旱生境的锡林浩特西与新浩特克氏针茅种子对渗透胁迫更敏感;3个种群克氏针茅种子的耐旱能力依次为新浩特种子〉锡林浩特西种子〉巴彦乌拉种子;不同种群克氏针茅种子萌发的耐旱能力与生境有密切关系.     

内蒙古温带草地低级根生物量格局及其与环境因子的关系

为了揭示根系生长策略与环境的关系以及草地植物根系周转对土壤碳的贡献, 在内蒙古荒漠草地、典型草地以及草甸草地设置17 个样点, 分析总根生物量、低级根生物量和低级根占总根生物量之比随草地类型与土层深度的变化及其与气候、土壤因素之间的关系。结果表明: 1) 低级根生物量与总根生物量正相关, 低级根生物量和总根生物量都与年均降水量、土壤氮含量正相关, 与年均温为负相关; 2) 低级根占总根生物量之比总体上呈现荒漠草原(14%)<典型草原(20%)<草甸草原(39%)的趋势, 与年均降水量正相关, 与年均温负相关, 与土壤全碳和全氮不相关; 3) 低级根生物量随土层的垂直分布规律与总根生物量一致, 在草甸草地随着土层加深而降低, 低级根主要分布在0~40 cm 表层土壤中(85%以上), 而在典型草地与荒漠草地则土层之间差异不显著。研究得到以下结论: 1) 草地植物根系可能通过不同机制响应温度和降水这两个环境因子; 2) 植物在水分贫乏的生境中可能通过降低对快速周转的低级根的投入来减少碳支出, 而投入更多的高级根来存储水分养分, 同时表明干旱生境中植物细根的水分养分吸收效率可能高于湿润生境。     

大针茅(Stipa grandis)和克氏针茅(S.krylovii)对PEG渗透胁迫适应性反应的比较研究

本文以大针茅（Stipa grandis）和克氏针茅（S．krylovii）为实验对象,研究PEG渗透胁迫下,两种植物的种子发芽情况以及不同龄期植株叶片含水量、叶片延伸速率、游离脯氨酸含量与根冠比的变化特征．结果表明：（1）PEG胁迫对大针茅萌发的影响大于克氏针茅;（2）相同龄期的克氏针茅比大针茅更能适应渗透胁迫;（3）四月龄植株较二月龄植株具有更高的胁迫适应性．以上结果为认识大针茅和克氏针茅的干旱适应性规律提供了部分实验证据．     

东北草地羊草种群生态位的研究

计测了东北松嫩草原上羊草种群的资源生态宽度、生态位宽度季节变化，羊草与其它主要植物种群的资源生态位重叠，并在不同水平梯度上做了较深入的分析。研究表明：羊草种群水分生态位宽度主要取决于羊草的资源占据比例；光生态位宽度主要依赖于光能的利用强度；营养生态位宽度主要受生境土壤养分差异的影响；羊草生态位宽度存在着季节性变化；植物种群生态位的重叠值随土壤水分与碱化度梯度呈有规律变化，生态位重叠是该地域植物共存的基础。     

羊草(Leymuschinensis)草原不同利用强度下植被反射波谱季节变化特征及其与产草量相关性的比较研究

测试并分析了羊草草原不同退化程度（不退化，中（轻）度退化，重度退化）群落的近地面反射波谱的季节变化特征及其与月际产草量的相关关系．由于不同退化程度群落的优势生活型植物及其数量特征的差异，它们的反射波谱特征彼此之间存在显著差异，表现为随着退化强度的增加，各波段反射率显著增大，在６月底，波谱特征的差异表现最为显著，而在５月底，差异最不明显；在５月底和９月底，非重度退化群落产草量估测模式之间无显著差异，而在６月底至９月初，可以使用同一相关方程估测产量，但重度退化群落－冷蒿草原的估产模式月际间变化较大．对羊草草原不同退化群落产草量的估测精度高于９０％     

内蒙古草原带草原退化临界等级的数量分析

本文采用数量分类（组平均法）和排序（ＰＣＡ排序）方法，对内蒙古荒漠草原带的小针茅（Ｓｔｉｐａｋｌｅｍｅｎｚｉｉ）草原及典型草原带的克氏针茅（Ｓ．ｋｒｙＩｏｕｉｉ）草原、大针茅（Ｓ．ｇｒａｎｄｉｓ）草原、羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｅ）草原样地资料进行了分类、排序．划分出草原放牧退化演替的五个等级（正常、轻度、中度、重度、过度），在此基础上采用相关系数、转化概率、脆弱带宽度、脆弱度、贴近度、多样性指数等多项数量指标分析草原退化过程，提出了草原带草原退化的临界等级。不同数量指标所反映出来的结果基本一致：按等级顺序两两相邻等级间最不相关、转化概率最大、脆弱带最宽、脆弱程度最小、贴近度亦最小，而多样性指数最大的等级，就可认为是退化过程的临界等级。按此原则，小针茅、克氏针茅草原的退化临界等级在重度退化阶段；大针茅、羊草草原在中度退化阶段．     

白羊草光合特性和水分利用效率对土壤水分响应的研究

为揭示黄土丘陵区乡土草种白羊草光合生理生态特征和其水分利用效率对土壤水分的响应关系,本研究采用盆栽控制实验,比较研究白羊草在充分供水、轻度水分胁迫、重度水分胁迫3个水分处理下的光合生理特征、瞬时水分利用效率及生物量的变化情况。结果表明:1充分供水和轻度水分胁迫处理下,光合速率日变化呈"双峰"型曲线并出现明显的光合"午休"现象;2干旱胁迫对地上部分的影响显著高于地下,重度水分胁迫显著增加白羊草根冠比和细根生物量,降低粗根生物量;3水分利用效率在充分供水时受叶片温度影响最大,在轻度水分胁迫时受大气饱和水汽压亏缺的影响最大,在重度水分胁迫时受大气温度的影响最大。     

厦门地区3种野生菊科植物根周土壤线虫的调查

2003年12月～2004年12月在厦门大学附近丘陵中，调查了藿香蓟（Ageratum conyzoides）、银胶菊（Parthenium hysterophorus）以及鬼针草（Bidens pilosa）根周土壤中的线虫类群（Filenchus cylindricus，Aphenlenchus sp．，Helicotylenchus dihystera，Criconemella spp．，Ogmasp．，Dorylaimida，无口针自由生活线虫），对线虫密度与季节、土壤深度和植物种类之间的关系进行了分析．结果显示，在小生境中野生菊科植物根周土壤线虫密度在不同季节有变化，但与季节变化之间没有明显的相关关系；线虫密度会随土壤深度的增加而减少，以全年样品的数据分析，0～5cm土层的线虫密度明显高于5～10cm土层（p〈0．05）．不同植物根周土壤线虫的类群和密度都有区别，说明植物种类会影响线虫类群的分布．     

星毛委陵菜根区土壤水浸提液对5种牧草的化感作用

采用生物测定方法研究了不同浓度星毛委陵菜根区土壤水浸提液对羊草、冷蒿、无芒雀麦、克氏针茅、草地早熟禾5种牧草种子萌发以及前期幼苗生长的影响.结果表明:星毛委陵菜根区土壤水浸提液的化感作用较微弱,并且对不同受体发芽率、苗高和根长的化感效应表现不完全一致(促进、抑制、低促高抑或无影响),说明在砂质土壤中,水溶性的化感物质易被淋溶,使得植物的化感作用被减弱.     

综合治理退化草场试验区羊草根际土壤微生物生物量的初步研究

本文是作者对锡盟退化草场综合治理各试验区的主要建群种羊草(Aneurolepidium Chinense)根际土壤微生物生物量的初步研究。试验结果证明:在退化羊草草场进行围栏封育、翻耕或耙地补播牧草等人工措施均可提高牧草根际土壤微生物生物量,而且根际土壤微生物生物量的变化趋势与植物地上生物量、根际土壤酶活性和根际土含水量等基本一致。由此可见:在退化羊草草地中采取围栏封育等人工措施,对它的恢复和治理均能起到良好的效果。     

围封下内蒙古典型草原区退化草原群落的恢复及其对碳截存的贡献

通过实地样方调查及实验室分析对围封（ER）与持续放牧（GD）下内蒙古典型草原区退化草原群落的植被、土壤特征进行了测定,分析了围封后植被、土壤特征的恢复状况,揭示了退化草地生态系统恢复过程中的固碳潜力及其生物化学过程．结果表明：羊草（Leymus chinensis）草原退化变型——冷蒿（Artemisia frigida）草原经过18a围封,其植被和土壤特征得到明显恢复,地上组分总生物量是持续放牧草地的2．69倍,0—40cm土层中根系总生物量是持续放牧草地的1．55倍,表层（0—10cm）土壤粘、粉粒含量比持续放牧草地分别增加617．1％和394．7％,土壤有机碳、全氮、全磷含量分别增加为持续放牧草地的2．84,2．44和2．27倍,土壤容重比持续放牧草地降低了10．60％．在内蒙古典型草原区,长期过牧下的冷蒿草原恢复为以羊草为优势种的原生群落类型将具有较大的固碳潜力,在恢复过程中其地上植物组分、根系和土壤（0—40cm）的固碳潜力可分别达到65．58,241．77和2176．19g·m^-2,其植物——土壤系统总固碳潜力可达到2483．55g·m^-2．     

岷江上游干旱河谷区土壤水分含量及其动态

于2002年8月～2003年7月对四川西部理县干旱河谷区土壤水分状况进行了定位研究。结果表明：在理县干旱河谷区，不饲海拔高度0～50cm土层土壤平均含水量总的变化趋势是阴坡比阳坡高。而土壤水分空间异质性阳坡比阴坡大。同一坡向不同海拔的土壤含水量变化为2050m处的最高，1850m处的次之，1450m处再次之，1650m处最少，表明了在干旱区河谷的两岸坡面上部土壤水分状况最好，在坡面下部靠近河流处次之，中下坡水分条件最差。相同海拔高度，不同坡向土壤含水量都表现为随着土层深度的增加土壤含水量增加的趋势，且30～50cm土层的土壤含水量最高。     

短花针茅荒漠草原土壤可培养真菌种群结构及其对放牧强度的响应

为了解荒漠草原生态系统中放牧活动对土壤中真菌种群结构的影响,进而优化放牧方式,在内蒙古短花针茅荒漠草原上人工模拟不同的放牧强度,经过连续8a放牧后,对1个建群种(短花针茅)和2个优势种(冷蒿、无芒隐子草)植物的根际和非根际真菌进行种群结构的研究.应用传统的稀释平板法与菌种分子鉴定技术相结合,对真菌进行计数和物种鉴定.结果表明:随着放牧强度的增加,非根际土壤中可培养真菌的总量呈下降趋势,尤其是表层土壤中的真菌数量急剧下降,深层土壤(20~30cm)中的游离真菌数量则在轻度放牧组中达到最大值.短花针茅根际土壤真菌的数量随着放牧强度的增大而下降,冷蒿和无芒隐子草的根际土壤真菌则分别在轻度和中度放牧强度下数量最多.从非根际土壤中共分离出12种真菌,其中隶属于木霉属和被孢霉属的真菌数量最多,为优势真菌.从短花针茅、冷蒿和无芒隐子草根际土壤中共分离出7种真菌,其中隶属于青霉属、木霉属和链格孢属的真菌数量最多.总的来看,一方面放牧活动降低了根际和非根际土壤中的真菌总量;另一方面适度放牧(轻度或中度)能够促进冷蒿和无芒隐子草根际真菌数量的增加,也有利于某些真菌,如短花针茅、冷蒿、无芒隐子草共有的根际优势真菌—青霉属的生长.     

羊草草原割草处理群落特征比较研究

利用多种分析与统计方法对羊草草原割草场不同割草措施连续处理19年（即1982－2001年）的群落特征进行了比较研究。结果表明：羊草草原合理的轮割为割一年休一年和割二年休一年，割草使群落地上生物量和密度下降，优良牧草在群落中的比例减少，杂类草地加。同时，禾本科和豆科牧草在群落中的比例下降，而菊科和藜科植物增加，建群种羊草（Leymus chinensis)和优势种冷蒿（Artemisia frigida)的单株重降低，优势种大针茅（Stipa grandis)，糙隐子草（Cleistogenes squarrosa)的单株重却有所增加。连年割草群落结构向旱生化方向发展。与对照相比，割草使群落的均匀性降低，多样性升高。     

施氮对典型草原克氏针茅光合特性的影响

受人类活动的影响,大气氮沉降和极端干旱事件日益加剧,研究氮素添加对草原植被的影响,有助于理解未来草原生态系统对氮沉降和全球变化的响应.在2014年夏季内蒙古草原干旱事件发生期,通过内蒙古草原氮素添加试验,探讨了不同施氮水平(未施氮0g·m~(-2)、低施氮量4g·m~(-2)、中施氮量8g·m~(-2)和高施氮量16g·m~(-2))对克氏针茅(Stipa krylovii)光合特性的影响.结果表明:研究样地中克氏针茅受到了干旱胁迫,施氮提高了克氏针茅的气孔调节能力和光能转化效率.一定范围的施氮量(4、8g·m~(-2))有利于提高克氏针茅光能转化效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)和PSII实际光化学效率(ΦPSII)等叶绿素a荧光动力学参数,但过高的施氮水平并不能提高克氏针茅的荧光特性,甚至会产生抑制作用.低中氮(4、8g·m~(-2))和高氮(16g·m~(-2))条件下植物对干旱的适应机制存在差异,低中氮处理提高了克氏针茅的羧化酶活性和光化学中心光能转化效率,高氮提高了克氏针茅的气孔调节能力.     

毛乌素沙地豆科植物丛枝菌根真菌分布研究

从毛乌素沙地柠条锦鸡儿（CaraganaKorshinskii）、沙打旺（Astragalus adsurgens）和塔落岩黄耆（Hedysarum fruticosum）等植物根际0—10， 10—20， 20—30， 30—40和40—50cm 5个土层分别采集了土壤样品.研究了3种豆科植物根际丛枝菌根真菌的种类和分布.结果表明，丛枝菌根真菌种类和分布与宿主植物密切相关.在分离的2属11种丛枝菌根真菌中，近明球囊霉（Glomus claroideum）仅分布在沙打旺根际，透光球囊霉（G. diaphanum）仅出现在塔落岩黄耆根际，而皱壁无梗囊霉（Acaulospora rugosa）仅出现在柠条锦鸡儿根际.在沙打旺根际，丛枝菌根真菌定殖率和孢子密度高，而在柠条锦鸡儿和塔落岩黄耆根际，丛枝菌根真菌定殖率和孢子密度低.土壤采样深度对孢子密度和定殖率有显著影响，最高定殖率和最大孢子密度均出现在10—20cm土层.孢子密度与泡囊、菌丝和总定殖率呈正相关.在评估荒漠生态系统和豆科不同植物形成菌根的能力时，丛枝菌根真菌种类、孢子密度、菌根定殖程度是十分有用的指标.     

植物根部水分再分配研究的区域特征及生态意义

在一些干旱、半干旱或季节性干旱地区,当植物的一部分根系处于较湿润的土壤层中,且土壤水势梯度合适的条件下,植物便会利用水分再分配来合理调配水分以缓解植物的干旱状况.植物根部水分再分配研究主要在有干湿季节交替或出现一段时间干旱的地区进行,这些地区包括萨瓦纳地区、具有热带或温带季风气候的地区以及具有地中海气候的地区.除此之外,在一些温带大陆性气候区也有部分研究.水分再分配现象使各土壤层中水分合理分配,上下运送的水分能够使植物根系保持湿润,从而延长和增强根系的活动性.再分配水分可提供植物白天蒸腾作用需要的部分水源,通过土壤-根系-大气系统促进水分运动,且释放到上层土壤中的水分还可以为周围邻近植物提供水分.由于养分一般储存在土壤的上层,水分的上下运动可以促进土壤中养分的循环以增强养分吸收、微生物过程,并提高养分的利用率.目前,水分再分配的研究区域越来越广泛,研究方法也趋于多样化和成熟.     

浑善达克沙地C3和C4植物对干旱胁迫响应策略

 选取浑善达克沙地C₃植物羊草(Leymus chinensis)和C₄植物虎尾草(Chloris virgata)为研究对象,进行2种干旱胁迫处理,处理1将植物浇至饱和含水量后,使其自然干旱10d,之后复水至饱和含水量;处理2是在处理1的基础上,每天晚上让植物接受自然的大气凝结水.处理期间测定植物的叶片水势、比叶面积、气孔密度、氮含量及生物量等生理生态指标,探讨干旱胁迫及复水后不同光合功能型植物对干旱胁迫响应策略.研究表明,(1) 干旱胁迫显著降低了虎尾草的叶片水势,大气凝结水没有显著改变其叶片凌晨水势,干旱胁迫第10天时羊草叶片凌晨水势值显著降低,大气凝结水使羊草叶片的水势值保持在正常范围之内;(2) 不同干旱胁迫下,植物比叶面积和气孔密度与处理前相比呈下降趋势,但在复水后恢复到处理前水平;(3) 干旱胁迫显著提高了羊草叶片的氮含量,而虎尾草叶片氮水平变化不显著;(4) 干旱胁迫显著提高了羊草的根冠比,而虎尾草的根冠比影响不大,但干旱胁迫则显著提高了虎尾草的果重比.羊草在干旱胁迫下分配较多的生物量到根系,有利于水分的吸收,从而提高了其抗旱性,而虎尾草则分配较多的生物量到种子,使其不断扩大繁殖群体.     

不同草原群系植物种多样性的比较研究

本文对小针茅（Ｓｔｉｐａｋｌｅｍｅｎｚｉｉ）、克氏针茅（Ｓ．ｋｒｙｌｏｒｉｉ）、大针茅（Ｓ．ｇｒａｎｄｉｓ）、羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）群系，以及各群系内部不同退化状态的植物种多样性作了比较研究，分别以种的丰富度、干重值、重要值指标作了种的多度分布统计，又计算了不同群系及各群系内不同状态的Ｓｈａｎｎｏｎ信息多样性指数，结果表明：１）植物种多样性有随小针茅→克氏针茅→大针茅→羊草群系逐步增长的趋势，这与群系的水分生态状况是一致的；２）群系内随不同退化状态，种多度分布呈现出有规律的变化；３）三种指标所表达的信息多样性指数呈现出明显的变化规律，这种规律可用“中度干扰假设”（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＤｉｓｔｕｒａｎｃｅＨｙｐｏｔｈｅｓｉｓ）来解释，由于多样性是干扰梯度的峰形函数，所以中度干扰导致最大的多样性．由此可以根据多样性变化的峰形函数确定放牧保护的临界等级（阈值）．