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增温对青藏高原高寒草甸土壤微生物群落的影响

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1681-1690页

作者：向雪梅德科加林伟山冯廷旭李菲魏希杰青海大学畜牧兽医科学院西宁810016

揭示气候变暖对土壤微生物多样性及组成是生物多样性和生态系统功能研究的热点。关于不同水平增温如何影响高寒草甸生态系统土壤微生物群落在一定程度上是未知的。本试验在青海玉树州高寒草甸进行不同水平增温试验(W1、W2和W3分别代表... 详细信息

揭示气候变暖对土壤微生物多样性及组成是生物多样性和生态系统功能研究的热点。关于不同水平增温如何影响高寒草甸生态系统土壤微生物群落在一定程度上是未知的。本试验在青海玉树州高寒草甸进行不同水平增温试验(W1、W2和W3分别代表增温幅度逐渐增加),基于高通量测序对土壤微生物群落进行了研究。结果表明:(1)气候变暖会显著增加土壤细菌α多样性及β多样性。其中,土壤细菌Shannon指数在W1、W2和W3处理下分别显著增加了2.70%、3.87%和8.73%,而在W3处理下土壤细菌Chao1指数显著增加了17.82%(P<0.05)。(2)细菌的优势菌门均为酸杆菌门和变形菌门,真菌的优势菌门均为子囊菌门和担子菌门。随着温度增加,细菌富集类群的数量增加,而真菌的数量减少。(3)基于PICRUSt及FUNGuild数据库对细菌及真菌进行功能预测,气候变暖后细菌优势潜在代谢功能及真菌生态功能类会发生变化。其中,不同水平增温处理下土壤相对丰度大于2%的功能基因包括Biosynthesis of ansamycins和Biosynthesis of vancomycin group,以及Valine、leucine和isoleucine biosynthesis等生物合成通路。气温升高会增加未分类腐生真菌及丛枝菌根的相对丰度。以上表明,气候变暖后青藏高原高寒草甸土壤微生物群落多样性、组成和功能均会发生变化。

关键词：青藏高原高寒草甸气候变暖土壤微生物群落功能性预测

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三江源区退化高寒草甸植被生物量和养分的动态研究

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西南农业学报 2024年

作者：林伟山张琳向雪梅冯廷旭李菲魏希杰王伟德科加青海省畜牧兽医科学院青海大学畜牧兽医科学院

【目的】探索三江源区高寒草甸草地植被-土壤系统生物量和土壤养分的动态变化，以利于草地适应性管理和开展草地生态修复相关工作。【方法】以中度退化高寒草甸为研究对象，于2020—2022年的7、8和9月持续观测高寒草甸植被生物量(地上... 详细信息

【目的】探索三江源区高寒草甸草地植被-土壤系统生物量和土壤养分的动态变化，以利于草地适应性管理和开展草地生态修复相关工作。【方法】以中度退化高寒草甸为研究对象，于2020—2022年的7、8和9月持续观测高寒草甸植被生物量(地上生物量和根系生物量)、植被(地上部和根系)和土壤(0～15和15～30 cm)全氮、铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全磷和全钾含量。植被生物量、植被养分和土壤养分在不同月份间的动态变化用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行比较。【结果】不同月份间植被生物量存在显著的递增趋势(2021年除外)(P＜0.05)，整体表现为9月最大，地上生物量最大值分别为74.58和72.80 g/m2，根系生物量最大值分别为39.82 和57.32 g/m2。植被(地上部和根系)和土壤(0～15和15～30 cm)养分含量存在显著的月际动态(P＜0.05)，具体表现为8月有最大值。植被生物量与植被地上部和根系的全氮含量显著相关，与土壤0～15和15～30 cm土层的全氮含量呈显著正相关(P＜0.05)。【结论】高寒草甸植被(地上部和根系)养分与土壤(0～15和15～30 cm土层)养分在8月达到峰值。研究结果可为高寒草甸养分管理领域学者凝练科学问题提供参考。

关键词：三江源区高寒草甸退化草地养分含量土壤理化性质

三江源区适宜的小黑麦和饲用豌豆混播比例及施肥方法

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植物营养与肥料学报 2024年第8期30卷 1539-1553页

作者：冯廷旭林伟山向雪梅李菲张琳魏希杰德科加青海大学青海西宁810016 青海省畜牧兽医科学院青海西宁810016

【目的】三江源区地处青藏高原,是中国母亲河的发源地,也是牦牛等典型牲畜的重要草场。探索适宜的施肥方法和牧草作物混播比例,旨在提高牧草产量,减轻生态重要地区天然草场的放牧压力。【方法】于2022年在三江源地区进行了小黑麦和饲用... 详细信息

【目的】三江源区地处青藏高原,是中国母亲河的发源地,也是牦牛等典型牲畜的重要草场。探索适宜的施肥方法和牧草作物混播比例,旨在提高牧草产量,减轻生态重要地区天然草场的放牧压力。【方法】于2022年在三江源地区进行了小黑麦和饲用豌豆的田间试验,试验材料为小黑麦品种‘青饲麦1号’和饲用豌豆品种‘青建1号’。设置3个施肥处理:不施肥(A_(1))、单施氮肥(尿素75 kg/hm2,A_(2))、氮磷配合施用(尿素75 kg/hm2和过磷酸钙300 kg/hm2,A3);每个施肥处理下,分别设小黑麦和豌豆混合播种比例70∶30(B1)、50∶50(B_(2))和30∶70(B_3)。在豌豆盛花期刈割前,调查小黑麦和饲用豌豆株高、叶片形态指标(面积、周长、长度、宽度),及生物量和营养品质。【结果】与不施肥处理A_(1)相比,施肥处理(A_(2)和A_3)显著提高了牧草的鲜重和干重、蛋白质产量以及两种作物的株高和叶面积。A_(2)和A_3处理在上述指标上没有显著差异,但A_3处理叶宽的增幅显著高于A_(2)。A_(2)和A_3处理对两种牧草粗蛋白、可溶性糖、中性和酸性洗涤纤维含量均无显著影响,但A_(2)处理增加了粗脂肪含量。小黑麦和饲用豌豆的播种比例对两种作物的鲜重、干重、蛋白质产量和株高没有显著影响,但降低小黑麦播种比例增加了饲草粗脂肪和可溶性糖含量,显著降低了中性与酸性洗涤纤维含量。播种比例与施肥有显著的交互作用,A_3B_(1)的牧草鲜重和干重最高,分别比其他处理高36.09%~180.08%和62.27%~281.59%,叶面积和蛋白质、可溶性糖含量也最高。A_3B_(1)处理的小黑麦叶片周长比A_(1)B_(1)、A_(1)B_(2)和A1B3处理分别高15.76%、40.29%和54.51%,饲用豌豆叶面积比A1B1、A1B2和A1B3处理分别提高20.31%、14.06%和64.65%,饲草中性洗涤纤维含量分别比A1B1、A1B2和A1B3处理增加了7.15%、27.14%和17.89%。【结论】氮磷配施可显著提高牧草生产性能、叶片形态和牧草质量。小黑麦和饲用豌豆按70∶30的比例混合播种,牧草生产性能、叶片形态和质量均优于其他处理。因此,在高寒地区,建议推广小黑麦和饲用豌豆按70∶30的比例混合播种,并配施氮、磷肥。

关键词：三江源地区禾豆混播比例氮磷配施叶片形态饲草产量饲草品质

青藏高原退化高寒草甸植被群落与土壤养分变化特征研究

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草原与草坪 2024年

作者：林伟山德科加向雪梅冯廷旭李菲魏希杰畜牧兽医科学院青海大学青海省畜牧兽医科学院

【目的】以三江源区中度退化高寒草甸为研究对象，分析退化高寒草甸的植物群落特征和土壤养分的动态变化及其差异性，探讨其两者之间的关系，揭示影响植物群落特征的驱动因子，为青藏退化高寒草甸的科学管理及资源的合理利用提供基础数... 详细信息

【目的】以三江源区中度退化高寒草甸为研究对象，分析退化高寒草甸的植物群落特征和土壤养分的动态变化及其差异性，探讨其两者之间的关系，揭示影响植物群落特征的驱动因子，为青藏退化高寒草甸的科学管理及资源的合理利用提供基础数据。【方法】本研究于2020～2022年的7、8和9月在青海省玉树州退化高寒草甸测定植物的高度、盖度、Patrick指数、Pielous指数、Shannon-Wiener指数和总生物量以及土壤的全氮、铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全磷和全钾等指标。对植物和土壤的指标进行单因素分析，分析植物群落特征与土壤养分之间的相关性，采用Canoco5.0软件对植被特征和土壤理化性质进行RDA分析。【结果】高寒草甸植物Patrick指数、Pielous指数和总生物量没有统一的月际动态变化，差异显著；植物功能群生物量表现出增加的月际动态变化，其变化趋势基本一致（除2022年杂类草）；土壤全氮、铵态氮、硝态氮、速效氮和有机碳整体上反映出相似的变化规律，均在8月达到峰值；土壤全磷和全钾与植物总生物量、高度和Pielous指数呈极显著正相关，与Patrick指数呈极显著负相关。植物盖度与土壤全氮和有机碳呈极显著正相关；Shannon-Wiener指数和总生物量与土壤硝态氮呈显著正相关。【结论】退化草甸植物群落特征和功能群生物量没有统一的变化规律，整体表现为8月有最大值。土壤养分与植物群落间存在显著正相关，对植被特征影响最大的土壤因子是土壤有机碳和全氮。本研究可为三江源区草地生态系统植物与土壤资源合理利用提供参考。

关键词：青藏高原高寒草甸植被多样性土壤养分动态变化

基于Cite Space的氮沉降对全球草地生态系统碳、氮、磷化学计量特征影响的可视化分析

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草原与草坪 2024年

作者：林伟山向雪梅冯廷旭李菲张琳魏希杰德科加畜牧兽医科学院青海大学青海省畜牧兽医科学院

【目的】全面分析氮沉降对全球天然草地生态系统碳、氮和磷化学计量学影响的现状、发展趋势和研究热点。【方法】基于文献计量分析方法，利用CiteSpace可视化软件对WebofScienceCoreCollection数据库2000-2021年收录的14912篇有关氮沉... 详细信息

【目的】全面分析氮沉降对全球天然草地生态系统碳、氮和磷化学计量学影响的现状、发展趋势和研究热点。【方法】基于文献计量分析方法，利用CiteSpace可视化软件对WebofScienceCoreCollection数据库2000-2021年收录的14912篇有关氮沉降的论文进行开始分析。【结果】2000-2021年该领域的研究成果在国外期刊的发文量逐年上升；美国的论文数量位居前列（4，199篇），中国发文量排名第二（3，831篇）；文献作者聚类分析参数为Q=0.438（>0.3）、S=0.7865（>0.7）表明存在重要的聚类结构；共同引用的参考文献网络分析的模块化Q值和平均轮廓值均大于0.6，第一个大规模聚类被命名为"#0nitrogendeposition"，同时，Q=0.6792（>0.3）和S = 0.8705（>0.7）。【结论】土壤温度敏感性和碳汇等主要内容是未来的研究热点。日后的研究应关注氮沉降驱动土壤微生物活动制约土壤碳循环、多层网络稳定性机制、土壤微生物碳利用效率机制等方面。

关键词：氮沉降网络分析文献计量学草地生态系统科学知识图谱 Cite Space

禾豆混播草地生产力、土壤养分和根际微生物研究进展

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青海畜牧兽医杂志 2024年第3期54卷 39-47页

作者：李菲德科加冯廷旭林伟山向雪梅魏希杰王伟青海大学畜牧兽医科学院青海西宁810016

禾豆混播是人工草地建植的常用模式,具有明显的提质增产效应。本文综合分析了近年来国内外学者有关不同禾豆混播模式对生产力、根系构型、土壤养分及根际微生物的影响等方面的研究成果,提出了今后研究的重点方向,为进一步深入研究禾豆... 详细信息

禾豆混播是人工草地建植的常用模式,具有明显的提质增产效应。本文综合分析了近年来国内外学者有关不同禾豆混播模式对生产力、根系构型、土壤养分及根际微生物的影响等方面的研究成果,提出了今后研究的重点方向,为进一步深入研究禾豆混播体系中植物—微生物—土壤三者的协同关系、建植混播草地及优质饲草生产提供理论依据和技术支撑。

关键词：禾豆混播生产力土壤养分根系特征根际微生物

三江源区退化高寒草甸植被生物量和养分的动态变化

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西南农业学报 2024年第7期37卷 1590-1600页

作者：林伟山张琳向雪梅冯廷旭李菲魏希杰王伟德科加青海大学畜牧兽医科学院西宁810016 青海省畜牧兽医科学院西宁810016

[目的]探索三江源区高寒草甸草地植被-土壤系统生物量和土壤养分的动态变化,以利于草地适应性管理和开展草地生态修复相关工作。[方法]以中度退化高寒草甸为研究对象,于2020-2022年的7、8和9月持续观测高寒草甸植被生物量(地上生物量和... 详细信息

[目的]探索三江源区高寒草甸草地植被-土壤系统生物量和土壤养分的动态变化,以利于草地适应性管理和开展草地生态修复相关工作。[方法]以中度退化高寒草甸为研究对象,于2020-2022年的7、8和9月持续观测高寒草甸植被生物量(地上生物量和根系生物量)、植被(地上部和根系)和土壤(0~15和15~30 cm)全氮、铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全磷和全钾含量。植被生物量、植被养分和土壤养分在不同月份间的动态变化用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行比较。[结果]不同月份间植被生物量存在显著的递增趋势(2021年除外)(P<0.05,下同),整体表现为9月最大,地上生物量最大值分别为74.58和72.80 g/m^(2),根系生物量最大值分别为39.82和57.32 g/m^(2)。植被(地上部和根系)和土壤(0~15和15~30 cm)养分含量存在显著的月际动态,具体表现为8月达到最大值。植被生物量与植被地上部和根系的全氮含量显著相关,与土壤0~15和15~30 cm土层的全氮含量呈显著正相关。[结论]高寒草甸植被(地上部和根系)养分与土壤(0~15和15~30 cm土层)养分在8月达到峰值。研究结果可为高寒草甸养分管理领域学者凝练科学问题提供参考。

关键词：三江源区高寒草甸退化草地养分含量土壤理化性质

三江源地区一年生禾豆混播人工草地最佳混播比例的综合评价研究

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草原与草坪 2024年第2期44卷 135-144页

作者：冯廷旭德科加向雪梅钱诗祎林伟山李菲魏希杰王伟张琳青海大学畜牧兽医科学院青海西宁810016

【目的】探究青海省三江源地区建立人工草地混播体系最佳综合评价模式。【方法】采用3种不同综合评价方法筛选适宜在三江源地区建植的禾豆混播组合及比例。【结果】3种评价方法,AHP层次分析法评价方法中最优混播组合及比例为燕麦+箭筈豌... 详细信息

【目的】探究青海省三江源地区建立人工草地混播体系最佳综合评价模式。【方法】采用3种不同综合评价方法筛选适宜在三江源地区建植的禾豆混播组合及比例。【结果】3种评价方法,AHP层次分析法评价方法中最优混播组合及比例为燕麦+箭筈豌豆(70∶30),隶属函数评价方法中最优混播组合及比例为燕麦+箭筈豌豆(60∶40),灰色关联度评价方法中最优混播组合及比例为燕麦+箭筈豌豆(70∶30)。【结论】结合试验地区海拔条件等因素,在高寒地区优先推荐灰色关联度综合评价方法,燕麦+箭筈豌豆(70∶30)混播模式为一年生禾豆混播最佳混播组合及比例。

关键词：三江源地区禾豆混播生产性能营养品质综合评价

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称多县高寒草甸草地植被-土壤系统生物量和养分的动态变化研究

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称多县高寒草甸草地植被-土壤系统生物量和养分的动态变化研究

作者：林伟山青海大学

学位级别：硕士

青藏高原高寒草甸草地退化严重,植被生产力降低,水土流失,养分匮乏,草地生态系统稳定性下降。随着全球气候变化,氮沉降加剧,施肥等措施会打破草地生态系统原有的平衡,破坏生态系统的自我调节机制。为了持续观测高寒草甸草地生物量和养... 详细信息

青藏高原高寒草甸草地退化严重,植被生产力降低,水土流失,养分匮乏,草地生态系统稳定性下降。随着全球气候变化,氮沉降加剧,施肥等措施会打破草地生态系统原有的平衡,破坏生态系统的自我调节机制。为了持续观测高寒草甸草地生物量和养分在不同时期的动态变化规律,本试验在青海省玉树州称多县珍秦乡开展,以中度退化高寒草甸为研究对象,通过在2020～2022年的7、8和9月观测高寒草甸草地植被生物量、植被养分和土壤养分含量在年份和月份间的变化规律,探索青藏高寒草甸草地植被生物量及养分的动态变化机制,利用随机森林模型提取影响植被生物量的关键因子,基于关键因子利用piecewise SEM包分析高寒草甸草地养分对生物量的直接效应和间接效应。本研究可为青藏高原高寒草甸的科学管理及草原的可持续发展提供理论数据支撑。通过研究得出如下研究结果:（1）年份、月份以及其交互作用对高寒草甸植被地上生物量的影响均达到极显著水平（P<0.01）,不同年份间植被地上、地下生物量均在2021年有最大值。不同月份间植被地上生物量和地下生物量在9月份达到峰值。（2）年份、月份以及其交互作用对高寒草甸植被的粗蛋白、铵态氮、硝态氮和速效氮含量的影响均达到极显著水平（P<0.01）。不同年份间高寒草甸植被地上部的养分指标没有统一的变化规律。高寒草甸植被地下部的粗蛋白、铵态氮和速效氮含量在2021年有最大值。不同月份间高寒草甸植被地上部和地下部养分指标存在相似的变化规律,粗蛋白、铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全磷和全钾含量在8月份有最大值,差异显著（P<0.05）。（3）年份、月份以及其交互作用均对高寒草甸土壤0～15cm和15～30cm土层全氮、硝态氮、全磷和全钾含量的影响均达到极显著水平（P<0.01）。不同年份间高寒草甸土壤0～15cm和15～30cm土层全氮含量在2021年有最大值,其他养分指标在年际间没有明显的变化规律,差异显著（P<0.05）。不同月份间高寒草甸土壤0～15cm和15～30cm土层速效氮含量在8月有最大值,其他养分指标在月份间没有统一的变化规律,差异显著（P<0.05）。（4）随机森林模型结果表明,植被地上部的全钾和铵态氮与植被根系的铵态氮是影响植被生物量的主要变量因素;土壤0～15cm土层的有机碳与速效氮和15～30cm土层的铵态氮、硝态氮及速效氮等养分指标是影响植被生物量的主要变量因素且均达到显著水平（P<0.05）。结构方程模型结果表明,植被与土壤养分均对植被生物量存在直接影响,植被地上生物量的R=0.91,地下生物量的R=0.66。

关键词：三江源高寒草甸植被生物量土壤养分含量