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贝加尔针茅响应降水变化敏感指标及关键阈值

生态学报 2017年第8期37卷 2620-2630页

作者：石耀辉周广胜蒋延玲王慧许振柱麻雪艳中国气象科学研究院北京100081 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093

降水是影响中国北方草原群落结构和生产力的关键环境因子,弄清植物响应降水变化敏感指标,确定关键阈值,可为草原的科学管理与制定应对气候变化措施提供依据。以贝加尔针茅为材料,基于不同降水的模拟实验,采用正态总体统计容忍区间及容... 详细信息

降水是影响中国北方草原群落结构和生产力的关键环境因子,弄清植物响应降水变化敏感指标,确定关键阈值,可为草原的科学管理与制定应对气候变化措施提供依据。以贝加尔针茅为材料,基于不同降水的模拟实验,采用正态总体统计容忍区间及容忍限的估算方法,对测定的叶面积、株高、叶绿素和叶N含量等14个植物生理生态指标响应降水变化的敏感性及其阈值进行了研究。结果表明,植株总叶面积、水势(或叶绿素含量)和地上生物量可分别从形态、生理和生物量积累三方面较好地指示贝加尔针茅对降水变化的敏感性,受到胁迫时的降水量(6、7和8月3个月份总降水量)阈值分别是283、276(276)mm和280 mm。研究结果可为客观辨识贝加尔针茅草原干旱的发生发展与监测预警提供参考。

关键词：贝加尔针茅降水变化敏感指标阈值

贝加尔针茅割草地地上生物量对施肥及打孔的响应

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草地学报 2018年第2期26卷 330-340页

作者：吕世杰张爽刘红梅卫智军白玉婷闫瑞瑞辛晓平乌仁其其格内蒙古农业大学内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 呼伦贝尔学院内蒙古呼伦贝尔010018

呼伦贝尔割草地由于在利用时间和空间上比较固定,连年打草导致割草地严重退化。为保护呼伦贝尔割草地和促进草地生态恢复,采用打孔及"3414"土肥配方试验,施用氮、磷和钾肥作为试验处理因素,结合回归拟合及模拟寻优等分析方法,得到如下... 详细信息

呼伦贝尔割草地由于在利用时间和空间上比较固定,连年打草导致割草地严重退化。为保护呼伦贝尔割草地和促进草地生态恢复,采用打孔及"3414"土肥配方试验,施用氮、磷和钾肥作为试验处理因素,结合回归拟合及模拟寻优等分析方法,得到如下结论。单因素氮肥在非打孔区域对生物量的影响显著,且存在最佳施肥水平(施肥量为105kg·hm^(-2))和理论最高草地生物量(55.66g·m^(-2));双因素中,打孔区域氮、磷和钾两两之间的组合效应均高于非打孔区域,说明打孔与施肥同时进行可改善施肥对草地生物量的影响程度,也说明打孔对草地生物量的提高具有促进作用。天然割草地采用"3414"土肥配方试验需要增加处理重复或者样点重复,以保证数据的集中性反映施肥处理效果。依据氮、磷和钾全信息模拟寻优结果,非打孔区域对应的施肥量分别为246.14kg·hm^(-2)、246.75kg·hm^(-2)和8.68kg·hm^(-2),此时草地最大地上生物量为62.09g·m^(-2);打孔区域的最优处理组合施肥量分别为氮肥231.50kg·hm^(-2)、磷肥374.50kg·hm^(-2)和钾肥25.20kg·hm^(-2),获得最大草地地上生物量为58.12g·m^(-2)。

关键词：贝加尔针茅割草地 “3414”土肥试验打孔拟合优化

松嫩平原贝加尔针茅无性系构件的结构及生长规律

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应用生态学报 2005年第12期16卷 2311-2315页

作者：杨允菲张宝田东北师范大学草地科学研究所植被生态科学教育部重点实验室长春130024

采用整个分蘖丛挖掘的取样方法,对松嫩平原栽培条件下贝加尔针茅无性系构件的结构,以及生长与生产规律进行了定量分析.结果表明,在9月末停止生长期,经过2个生长季的营养繁殖,贝加尔针茅无性系的丛径为9.4±3.24cm.无性系的全体构件数为1... 详细信息

采用整个分蘖丛挖掘的取样方法,对松嫩平原栽培条件下贝加尔针茅无性系构件的结构,以及生长与生产规律进行了定量分析.结果表明,在9月末停止生长期,经过2个生长季的营养繁殖,贝加尔针茅无性系的丛径为9.4±3.24cm.无性系的全体构件数为161.5±85.2个.其中,生殖分蘖株为14.6±11.48个,占9.25%;营养分蘖株为146.9±78.70个,占90.75%.全体构件总生物量为53.8±34.22g,其中生殖分蘖株生物量为25.0±20.34g,占43.75%;营养分蘖株为28.8±19.43g,占56.25%.随着丛径的增加,不同构件的数量均具有线性同速生长规律,而不同构件的生物量均具有幂函数异速增长规律.不同构件生物量与无性系全体构件的数量和生物量之间均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的幂函数正相关关系.平均单个生殖分蘖株的生产力约为营养分蘖株的10倍.生殖分蘖株的数量和生物量的表型可塑性普遍大于营养分蘖株.

关键词：贝加尔针茅分蘖株构件结构无性系生长

贝加尔针茅和羊草种间关系对环境资源和盐碱胁迫的响应

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贝加尔针茅和羊草种间关系对环境资源和盐碱胁迫的响应

作者：姜兰东北师范大学

学位级别：硕士

自然界中植物与环境之间的相互作用影响植物生长、繁殖过程，而环境中的非生物因子间的相互作用可以改变环境中的植物生境，并进一步影响植物种间关系。在不同的环境因子的协同作用下，植物通过表现可塑性对环境因素产生响应，其不同的... 详细信息

自然界中植物与环境之间的相互作用影响植物生长、繁殖过程，而环境中的非生物因子间的相互作用可以改变环境中的植物生境，并进一步影响植物种间关系。在不同的环境因子的协同作用下，植物通过表现可塑性对环境因素产生响应，其不同的生长适应策略使植物间的种间关系发生改变。在吉林省西部的松嫩草甸草原上，贝加尔针茅（Stipa baicalensis）是地带性草原的建群种，而近些年来由于过度的放牧和开垦导致草原压力过大，加之当地气候和降水的共同作用，使当地土地盐碱化的程度逐渐加重，而羊草（Leymus chinensis）由于其良好的耐牧性、快速的克隆繁殖及对盐渍化生境有较强适应性等特点，逐渐替代了贝加尔针茅成为北方草甸草原的优势植物。本文通过研究贝加尔针茅和羊草的种间关系在不同环境因子协同作用下的年际动态变化规律，力图通过三年的研究，发现不同环境条件下植物种间关系的变化规律以及不同植物在环境因子的协同作用下的生存策略，揭示羊草草原逐渐替代贝加尔针茅草原的真正原因，从而对草地的恢复和重建提供实验证据和重要理论依据。本研究试验地设在东北师范大学松嫩草地生态研究站，田间试验采用随机区组的设计方法，试验包括（-/+）营养，（-/+）盐碱，（-/+）水分和（单生羊草，单生贝加尔针茅，混合种植羊草和贝加尔针茅）种植方式四个影响因素，每个组合设三个重复，共计72个试验小区，通过对植物个体地上和地下生物量，种群密度，群落地上和地下生物量和相对生长速率的分析得出如下结论：（1）贝加尔针茅的个体生物量在所有的混生群落中均小于单生群落，种间关系对贝加尔针茅的影响显著，盐碱胁迫使贝加尔针茅生物量降低。盐碱处理有利于羊草在混生群落中的生长，在不施加营养和水分处理时这种现象更加明显。贝加尔针茅和羊草对环境资源的不同利用模式导致它们对不同环境中适应能力产生差异，但是生物因子对羊草与贝加尔针茅种间关系起主要影响作用的。（2）贝加尔针茅种群密度逐年递减，在所有处理组均表现混生种群密度低于单生群落。羊草种群密度逐年递增，除在相对低营养，无水分和有盐碱胁迫时混生群落羊草种群密度高于单生群落外其他条件下均表现混生条件下种群密度低于单生。由于羊草是根茎型植物的典型代表，而贝加尔针茅是密丛型，在羊草强大的根系拓展能力下，贝加尔针茅在对营养资源利用的竞争中始终处于劣势。（3）在种间关系的作用下，羊草和贝加尔针茅之间表现出明显的竞争关系，从地上和地下生物量、种群密度和相对生长速率上均反应出贝加尔针茅竞争力小于羊草。因此，本实验结果表明，在贝加尔针茅和羊草混生时，无论在营养、水分和盐碱的各种处理环境条件下，贝加尔针茅始终在竞争中处于劣势，而物种间的竞争关系则导致贝加尔针茅在各项生态指标都显著下降，可见导致贝加尔针茅草原被替代的原因主要为贝加尔针茅的竞争力弱，而盐碱和水分的非生物因子则加速了这种演替过程。

关键词：种间关系羊草贝加尔针茅环境资源盐碱胁迫

内蒙古中东部草原贝加尔针茅、大针茅和克氏针茅的染色体核型分析

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植物研究 2009年第5期29卷 534-538页

作者：吴建波陈成彬包晓影宋文芹赵念席高玉葆南开大学生命科学学院天津300071

以内蒙古草原3种针茅属植物为材料,常规压片法制片后观察记录染色体数,并进行核型分析。实验结果表明:贝加尔针茅、大针茅和克氏针茅细胞染色体数均为2n=44,属于2A核型,为二倍体。在3种针茅的染色体中,中部着丝粒染色体占大多数平均为62... 详细信息

以内蒙古草原3种针茅属植物为材料,常规压片法制片后观察记录染色体数,并进行核型分析。实验结果表明:贝加尔针茅、大针茅和克氏针茅细胞染色体数均为2n=44,属于2A核型,为二倍体。在3种针茅的染色体中,中部着丝粒染色体占大多数平均为62.1%,其次近中部着丝粒染色体平均为28.9%,近端部着丝粒染色体较少约为9.0%。在3种针茅的第五号染色体上均有随体,表明起源于同一祖先。虽然染色体核型均属于较对称型,但是染色体不对称系数随着3种针茅分布生境的干旱程度的增加而逐渐增加,可能是长期适应与进化的结果。

关键词：贝加尔针茅大针茅克氏针茅染色体核型

高CO_2浓度和土壤干旱对贝加尔针茅C,N积累和分配的影响

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水土保持学报 2005年第2期19卷 118-121页

作者：郭建平高素华中国气象科学研究院北京100081

贝加尔针茅是我国内蒙古草原和东北松嫩平原草地生态系统中的主要植物群落。本文通过模拟大气中CO2 浓度升高和土壤干旱研究了贝加尔针茅C ,N的积累及分配的影响。结果表明:CO2 浓度升高使根和叶的生物量显著增加,土壤干旱使根和叶的生... 详细信息

贝加尔针茅是我国内蒙古草原和东北松嫩平原草地生态系统中的主要植物群落。本文通过模拟大气中CO2 浓度升高和土壤干旱研究了贝加尔针茅C ,N的积累及分配的影响。结果表明:CO2 浓度升高使根和叶的生物量显著增加,土壤干旱使根和叶的生物量显著减小;C ,N含量随土壤湿度的增加而显著增加,且在高CO2 浓度下的C ,N含量高于环境CO2 浓度下的含量;从C ,N的分配看,在叶中的含量显著高于在根中的含量。大气中CO2浓度升高对C ,N积累量的增加减轻了大气的温室效应,且这种作用随着土壤湿度的增加而加大。在高CO2 浓度下,贝加尔针茅根和叶的C/N比随土壤湿度的增加而减小,但在当前环境CO2 浓度下并未表现出这种变化趋势;贝加尔针茅叶的C/N比远小于根的C/N比。

关键词：高CO2浓度贝加尔针茅土壤干旱分配 CO2浓度升高草地生态系统土壤湿度 C/N比内蒙古草原植物群落松嫩平原温室效应变化趋势营养价值生物量 N含量大气积累量减小环境加减

呼伦贝尔草原大针茅和贝加尔针茅的生殖生长规律

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草地学报 2011年第3期19卷 381-387页

作者：郭平张卓周婵杨允菲辽宁大学生命科学院沈阳110036 沈阳大学生物与环境工程学院沈阳110044 东北师范大学草地研究所植被生态科学教育部重点实验室长春130024

采用无样方采样法,对内蒙古呼伦贝尔草原大针茅(Stipa grandis ***)和贝加尔针茅(Stipa baicalensis Roshev.)生殖分蘖株的生物量分配和生殖生长规律的比较分析,以期揭示2种针茅的生殖生长状况和资源分配策略,提高草地的合理利用。结果... 详细信息

采用无样方采样法,对内蒙古呼伦贝尔草原大针茅(Stipa grandis ***)和贝加尔针茅(Stipa baicalensis Roshev.)生殖分蘖株的生物量分配和生殖生长规律的比较分析,以期揭示2种针茅的生殖生长状况和资源分配策略,提高草地的合理利用。结果表明:大针茅和贝加尔针茅生殖分蘖株穗重随植株总重、植株高度、穗长增加而增加;穗长、生殖生长比率随植株高度增加而增加;每穗籽粒数随小花总量增加而增加;每穗籽粒重随穗重、穗长增加而增加,均呈现y=a+bx线性函数变化规律,达到显著或极显著水平。大针茅生殖器官穗生长速率b值和穗重百分比大于贝加尔针茅,而结实籽粒的生长速率b值,以及茎、鞘、叶重百分比均却小于贝加尔针茅。生殖分蘖株生殖器官穗构件与营养器官生物量分配比例呈负相关。表明在相同生长条件下,2种针茅具有相同的生殖生长和资源分配规律,采取了生存和生殖相权衡的资源分配调节策略,且贝加尔针茅种子生产的能力大于大针茅。

关键词：大针茅贝加尔针茅生殖生长生物量分配

内蒙古锡林郭勒草原贝加尔针茅的繁殖特性及其生态响应

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甘肃农业大学学报 2015年第4期50卷 103-108页

作者：张勃陈海军侯向阳方强恩姜杰裴晨玲许冬梅纪磊运向军韩文军甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070 中国农业科学院草原研究所内蒙古呼和浩特010010

植物的繁殖阶段对环境变化最为敏感,其生活史繁殖特性随地理和气候因子改变将发生适应性生态响应.研究调查了内蒙古锡林郭勒草原不同纬度带贝加尔针茅的生长和繁殖特性.结果表明:随纬度增大,种群的株丛密度显著降低(P<0.001),丛围变大,... 详细信息

植物的繁殖阶段对环境变化最为敏感,其生活史繁殖特性随地理和气候因子改变将发生适应性生态响应.研究调查了内蒙古锡林郭勒草原不同纬度带贝加尔针茅的生长和繁殖特性.结果表明:随纬度增大,种群的株丛密度显著降低(P针长随之缩短(P贝加尔针茅种群表现出不同的繁殖适应策略.

关键词：贝加尔针茅草原繁殖纬度带海拔降雨量

氮沉降和养分添加对贝加尔针茅种群遗传多样性的影响

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氮沉降和养分添加对贝加尔针茅种群遗传多样性的影响

作者：莎娜内蒙古大学

学位级别：硕士

揭示生境异质性的遗传效应以及局域种群的微进化过程是生态学的基本内容。人为干扰引起的生境异质性的遗传效应是当前景观遗传学最为关注的现实课题。本文采用ISSR分子标记技术,对内蒙古草甸草原在模拟氮沉降下和养分添加情境下优势建... 详细信息

揭示生境异质性的遗传效应以及局域种群的微进化过程是生态学的基本内容。人为干扰引起的生境异质性的遗传效应是当前景观遗传学最为关注的现实课题。本文采用ISSR分子标记技术,对内蒙古草甸草原在模拟氮沉降下和养分添加情境下优势建群种贝加尔针茅（Stipa baicalensis）的遗传多样性和遗传结构进行分析,探索氮沉降对贝加尔针茅种群遗传多样性的影响,揭示种群遗传多样性与环境因子的相关性。本研究有助于深入揭示小尺度下生境异质性对贝加尔针茅遗传格局的影响、针茅植物的微进化过程及全球变化对其遗传多样性的影响。主要研究结果如下:1.贝加尔针茅具有丰富的遗传多样性。养分添加3年后贝加尔针茅在物种水平上,多态位点百分率为98.44%,遗传多样性指数Nei's指数和Shannon's指数分别为0.2784和0.4299;6年后,种群多态位点百分率为100%,Nei's指数和Shannon's指数分别为0.2828和0.4356,均有不同程度的增加。2.氮沉降对贝加尔针茅种群遗传多样性的影响具有时间效应,在短期内种群遗传多样性随着氮沉降水平增加而增加,但氮沉降水平在增加到两倍（即N2--5.0g/m/a）后对种群遗传多样性才具有促进作用;随着年限增加氮沉降（即N1--2.5g/m/a）对种群遗传多样性的影响也由抑制作用变为促进作用,当氮沉降水平增加到两倍时达到氮饱和点种群遗传多样性最高,且三个氮沉降水平处理的贝加尔针茅种群遗传多样性均有所增加,具体表现为N2（5.0g/m/a）>N（10.0g/m/a）>Nl（2.50g/m/a）>CK。3.短期和长期添加P肥（10.0g/m/a）对贝加尔针茅遗传多样性均有抑制作用;添加NP混合肥（10.0gN+10.0P/m/a）对贝加尔针茅遗传多样性有促进作用,但促进效果不如单独添加N肥（10.g/m/a）;随着养分添加年限增加,贝加尔针茅各养分添加处理的遗传多样性与CK 的相比为,N>NP>CK>P。4.由小尺度养分添加引起的环境因子变化致使贝加尔针茅种群遗传分化结构发生变化,说明贝加尔针茅对这种环境因子的变化较为敏感,表现出植物在分子水平下对局域尺度不同环境因子具有不同的响应。

关键词：贝加尔针茅 ISSR 遗传多样性氮沉降景观遗传学