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增温强度对晋北赖草草地CH_(4)通量的影响

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草地学报 2024年第1期32卷 113-120页

作者：彭洁卢英帅齐志远燕学东武帅楷郝杰陈晓鹏山西农业大学草业学院山西太谷030801 草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西太谷030801 山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站山西右玉037200

温度变化通过影响土壤甲烷代谢微生物及相关酶的活性进而影响草地生态系统CH_(4)通量。为明确晋北赖草(Leymus secalinus)草地生态系统CH_(4)通量随气温升高的变化趋势及机理,采用开顶箱法(Open top chambers, OTCs)设置5个梯度的增温处... 详细信息

温度变化通过影响土壤甲烷代谢微生物及相关酶的活性进而影响草地生态系统CH_(4)通量。为明确晋北赖草(Leymus secalinus)草地生态系统CH_(4)通量随气温升高的变化趋势及机理,采用开顶箱法(Open top chambers, OTCs)设置5个梯度的增温处理,对增温第4年各处理生长季CH4通量及其影响因素进行测定。结果表明:增温显著提高了空气温度,但随着空气温度的增加,土壤温度和土壤体积含水量无显著变化;生长季晋北赖草草地生态系统是弱的大气CH_(4)汇,其CH_(4)平均吸收速率为(6.42±5.63)μg·m^(-2)·h^(-1);增温显著影响CH_(4)通量和pmoA功能基因丰度,与对照相比,只有W1处理促进CH4吸收通量;冗余分析表明土壤体积含水量是同时影响pmoA基因丰度和CH_(4)吸收速率的关键因子。本研究可为预测未来气候变暖情境下草地生态系统CH4通量变化提供理论依据。

关键词： OTC 温室气体功能基因甲烷吸收

不同刈割强度对晋北赖草草地生态系统CO_(2)交换的影响

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草地学报 2024年第10期32卷 3159-3166页

作者：杨鹤明王海南王常慧董宽虎刁华杰张晓琳山西农业大学草业学院山西太谷030801 山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站山西右玉037200 草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西太谷030801

刈割是草地的主要利用方式,合理的刈割强度对维持草地生态系统碳平衡具有重要意义。本研究以山西省右玉县赖草(Leymus secalinus)草地生态系统为研究对象,动态监测2021年生长季不刈割、轻度刈割、中度刈割和重度刈割对草地生态系统净碳... 详细信息

刈割是草地的主要利用方式,合理的刈割强度对维持草地生态系统碳平衡具有重要意义。本研究以山西省右玉县赖草(Leymus secalinus)草地生态系统为研究对象,动态监测2021年生长季不刈割、轻度刈割、中度刈割和重度刈割对草地生态系统净碳交换(Net ecosystem carbon exchange,NEE)、生态系统呼吸(Ecosystem respiration,ER)和生态系统总初级生产力(Gross ecosystem productivity,GEP)的影响,探究草地生态系统CO_(2)交换对不同刈割强度的响应。实验结果显示,刈割显著影响GEP,主要是由于GEP在中度刈割处理下较不刈割和重度刈割分别提高了21.4%和21.5%,NEE在中度刈割处理下较轻度刈割和重度刈割分别显著降低了54.4%和53.6%,但刈割对ER影响不显著。在不同刈割强度下,土壤温度和土壤无机氮含量是影响生态系统CO_(2)交换的重要因子。本研究结果表明中度刈割可以促进碳吸收而重度刈割会导致生态系统由碳汇转变为碳源,因此中度刈割为晋北赖草草地最适刈割强度。

关键词：生态系统呼吸生态系统总初级生产力赖草草地刈割生态系统净碳交换土壤理化性质

赖草草地叶片养分、碳组分和防御性化合物对氮添加的响应

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草地学报 2024年第1期32卷 130-138页

作者：苏原何雨欣高阳阳梁雯君武帅楷郝杰刁华杰王常慧董宽虎山西农业大学草业学院山西太谷030801 草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西太谷030801 山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站山西右玉037200

本研究依托山西右玉黄土高原赖草(Leymus secalinus)草地2017年建立的氮(Nitrogen, N)添加梯度试验平台(0~32 g·m^(-2)·a^(-1)),探究N添加对优势植物赖草叶片养分[N、磷(Phosphorus, P)、钾(Potassium, K)]、非结构性碳水化合物、结... 详细信息

本研究依托山西右玉黄土高原赖草(Leymus secalinus)草地2017年建立的氮(Nitrogen, N)添加梯度试验平台(0~32 g·m^(-2)·a^(-1)),探究N添加对优势植物赖草叶片养分[N、磷(Phosphorus, P)、钾(Potassium, K)]、非结构性碳水化合物、结构性碳水化合物和防御性化合物含量的影响。结果表明:N素输入显著提高叶片N,K含量和N∶K和N∶P比值,降低叶片P含量和P∶K比值;N素输入显著降低叶片非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物含量;N素输入显著增加叶片总酚、单宁和黄酮类化合物含量;PCA分析表明低N(≤8 g·m^(-2)·a^(-1))和高N(>8 g·m^(-2)·a^(-1))输入下赖草叶片性状存在显著差异,土壤无机N含量、土壤有效N∶P和N∶K是其主要影响因子。以上结果表明N素输入改变了盐渍化草地赖草叶片养分-碳组分-防御性化合物的分配策略。

关键词：氮添加梯度叶片养分叶片碳组分防御性化合物分配策略

短期OTC增温对晋北农牧交错带温性草地土壤微生物的影响

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草地学报 2024年第6期32卷 1789-1799页

作者：齐志远马腾飞伊李凯宁亚楠武帅楷刁华杰苏原徐沛东郝杰董宽虎山西农业大学草业学院山西太谷030801 草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西太谷030801 山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站山西右玉037200

土壤微生物作为参与生物地球化学循环的重要生物类群,对陆地生态系统至关重要,但温度升高如何影响农牧交错带温性草地土壤微生物群落的丰度仍不清楚。本研究依托山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站2017年建立的开顶式同化箱(Op... 详细信息

土壤微生物作为参与生物地球化学循环的重要生物类群,对陆地生态系统至关重要,但温度升高如何影响农牧交错带温性草地土壤微生物群落的丰度仍不清楚。本研究依托山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站2017年建立的开顶式同化箱(Open-Top chamber,OTC)增温实验平台,处理5年后进行土壤样品的采集,测定土壤真菌和细菌的丰度以及土壤微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)和氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)含量等指标,探讨农牧交错带温性草地土壤微生物对不同增温处理的响应。结果表明:增温显著降低土壤真菌丰度,对土壤微生物生物量碳、氮含量没有产生显著影响,细菌丰度随着增温处理的温度上升呈现先上升再下降的趋势;增温处理下,微生物生物量与土壤全磷、硝态氮和可溶性有机氮含量呈正相关关系。未来需要加强针对气候变化对该类脆弱生态系统影响的监测,为农牧交错带温性草地管理提供预警及科学依据。

关键词：环境因子微生物生物量细菌增温真菌

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不同水平氮添加下华北盐渍化草地根际土壤阴阳离子特征

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应用生态学报 2024年第1期35卷 212-218页

作者：常婕居新伊李凯宁亚楠刁华杰郝杰王常慧董宽虎山西农业大学草业学院/草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西晋中030801 山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站山西朔州037200

以华北农牧交错带重度盐渍化赖草草地为对象,研究不同水平氮处理(0、1、2、4、8、16、24、32 g N·m^(-2)·a^(-1))下根际土壤、非根际土壤以及根际与非根际混合土壤的阴阳离子含量,分析外源氮输入影响盐渍化草地土壤理化特征的过程及... 详细信息

以华北农牧交错带重度盐渍化赖草草地为对象,研究不同水平氮处理(0、1、2、4、8、16、24、32 g N·m^(-2)·a^(-1))下根际土壤、非根际土壤以及根际与非根际混合土壤的阴阳离子含量,分析外源氮输入影响盐渍化草地土壤理化特征的过程及机理。结果表明:随着氮添加量的增加,根际、混合和非根际土壤的pH值均显著降低,与对照相比,32 g N·m^(-2)·a^(-1)处理下3种土壤pH值分别下降1.2、0.9和0.6,根际土壤的pH值比非根际土壤降低0.44。根际、混合和非根际土壤的Na+含量显著降低,NO_(3)^(-)含量显著升高。与对照相比,32 g N·m^(-2)·a^(-1)处理下根际土壤Na+含量占可溶性总盐含量的比例减少14%,非根际土壤减少12%,而根际土壤的NO_(3)^(-)含量占可溶性总盐含量的比例增加了29%,非根际土壤增加26%。pH值与土壤NO_(3)^(-)含量呈显著负相关,与Na+含量呈显著正相关。32 g N·m^(-2)·a^(-1)处理下根际土壤的可溶性总盐含量比对照显著减少31.5%,氮沉降可以降低土壤pH值和根际土壤可溶性总盐含量,减轻盐碱胁迫。

关键词：氮沉降根际土壤碱性土赖草盐基离子

晋北盐渍化草地植物-土壤微量元素对氮添加的响应

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草地学报 2024年

作者：梁雯君光睿琳王袼武帅楷高阳阳郝杰刁华杰王常慧苏原董宽虎山西农业大学草业学院草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站

为探究不同氮沉降背景下草地生态系统中氮添加对微量元素的影响，以山西省右玉县农牧交错带盐渍化草地为研究对象，对8个水平氮添加处理下晋北盐渍化草地的植物-土壤微量元素进行研究。结果表明；（1）随着氮添加水平的提高，土壤有效... 详细信息

为探究不同氮沉降背景下草地生态系统中氮添加对微量元素的影响，以山西省右玉县农牧交错带盐渍化草地为研究对象，对8个水平氮添加处理下晋北盐渍化草地的植物-土壤微量元素进行研究。结果表明；（1）随着氮添加水平的提高，土壤有效铜浓度、有效铁浓度、Cu：Mn和Fe∶Mn显著降低，而土壤有效锌和锰浓度无显著影响；（2）氮添加显著提高叶片Cu和Zn浓度，降低Fe浓度，而对Mn无显著影响；（3）氮添加显著提高赖草叶的Cu：Fe、Zn：Fe和Zn：Mn比，降低Fe：Mn比；（4）叶片Cu和土壤有效Cu显著负相关，叶片元素与土壤元素有效性无显著相关性，而土壤Cu：Zn、Cu：Fe和Cu：Mn比与叶片Cu：Zn、Cu：Fe和Cu：Mn比显著负相关，土壤Fe：Mn与土壤Fe：Mn比显著正相关。以上结果表明氮添加改变植物微量元素浓度与化学计量比，而植物微量元素化学计量比受土壤元素计量比的调控。

关键词：草地生态系统氮添加化学计量学微量元素植物-土壤

放牧增加草地生态系统植物氮磷浓度和回收效率

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草地学报 2024年

作者：俞彤王常慧董宽虎苏原山西农业大学草业学院草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站

为探究放牧对陆地生态系统植物养分浓度和重吸收效率的影响，本文对21篇相关文献进行整合分析，探讨了放牧强度对植物氮(N)，磷(P)浓度及养分回收效率的影响，并进一步分析了环境因子和试验因素对其影响。结果表明：（1）放牧增加了陆... 详细信息

为探究放牧对陆地生态系统植物养分浓度和重吸收效率的影响，本文对21篇相关文献进行整合分析，探讨了放牧强度对植物氮(N)，磷(P)浓度及养分回收效率的影响，并进一步分析了环境因子和试验因素对其影响。结果表明：（1）放牧增加了陆地生态系统植物成熟器官N，P浓度和衰老器官N浓度，但对衰老器官P浓度无显著影响；（2）放牧增加植物N重吸收效率和P重吸收效率；（3）放牧对植物组织N、P和养分重吸收效率的影响大小和方向与放牧强度、生态系统类型、植物功能群和植物器官等因素有关。以上结果表明放牧显著影响植物氮磷养分浓度，增加植物氮磷的内循环。

关键词：放牧氮磷浓度氮磷回收效率整合分析

晋北刈割草地土壤有机氮矿化和真菌多样性特征

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山西大学学报(自然科学版) 2024年第5期47卷 1068-1078页

作者：王犇欧俊任歆玥郝杰米佳王常慧董宽虎山西大学黄土高原研究所黄土高原生态恢复山西省重点实验室江西省信丰中学山西农业大学草业学院山西亚高山草地生态系统教育部野外科学观测研究站山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站

为探究晋北地区刈割强度对草地土壤有机氮矿化与真菌多样性之间关系的影响，通过对刈割草地进行野外原位土壤氮矿化实验和土壤真菌多样性分析。结果表明：在8月份中度刈割强度下土壤净氮矿化量最高；在整个生长季，土壤净氮矿化量均值... 详细信息

为探究晋北地区刈割强度对草地土壤有机氮矿化与真菌多样性之间关系的影响，通过对刈割草地进行野外原位土壤氮矿化实验和土壤真菌多样性分析。结果表明：在8月份中度刈割强度下土壤净氮矿化量最高；在整个生长季，土壤净氮矿化量均值大小为中度刈割>重度刈割>轻度刈割>不刈割，生长季土壤净氮矿化量呈现出中度刈割处理最高并显著高于不刈割处理；草地的刈割处理增加了土壤真菌多样性，土壤真菌ACE(Abundance-based Coverage Estimator)指数、Chao指数和Shannon-Wiener指数均在中度刈割强度下达到最大值（分别为737.2、738.5和4.506）,Simpson指数在重度刈割强度下达到最大值（0.072）；被孢霉门（Mortierellomycota）和被孢霉属（Mortierella）会受到当月净硝态氮含量、净氮矿化含量的潜在抑制，附球菌属（Epicoccum）与当月净铵态氮含量存在负效应；土壤全碳与子囊菌门（Ascomycota）、赤霉菌属（Gibberella）和新赤壳属（Neocosmospora）的丰度存在正效应，土壤碳氮比可能会促进小盘菌属（Pezizella）的丰度。

关键词：农牧交错带刈割强度有机氮矿化土壤真菌群落

来源：博看期刊

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短期刈割对晋北农牧交错带草地生物量的影响

生态学报 2024年第19期44卷 8532-8541页

作者：武帅楷林茂郝杰刁华杰苏原董宽虎王常慧山西农业大学草业学院晋中030801 草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室晋中030801 山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站朔州037200

刈割是草地的主要管理方式之一,适度刈割不仅可以提高草地生物量,而且能够维持草地稳定性和物种多样性。农牧交错带草地受到人类生产生活的多重干扰,如何合理利用农牧交错带草地是协调生产和生态平衡的瓶颈问题。为研究刈割对农牧交错... 详细信息

刈割是草地的主要管理方式之一,适度刈割不仅可以提高草地生物量,而且能够维持草地稳定性和物种多样性。农牧交错带草地受到人类生产生活的多重干扰,如何合理利用农牧交错带草地是协调生产和生态平衡的瓶颈问题。为研究刈割对农牧交错带草地生物量的影响,于2016年在山西右玉典型农牧交错带草地设置了不同刈割强度试验平台。通过留茬高度10 cm(LM,Light mowing),5 cm(MM,Moderate mowing)和2 cm(HM,Heavy mowing)来表征刈割强度,并设置不刈割处理(CK,No mowing)作为对照。研究不同刈割强度对优势物种赖草(Leymus secalinus)叶片、茎秆的生物量,群落地上生物量和不同土层(0—10 cm、10—20 cm和20—30 cm)地下生物量的影响。结果表明:连续3年刈割导致群落地上生物量逐年显著降低(P0.05),但对优势种赖草地上生物量有促进作用。刈割主要增加0—20 cm土层的地下生物量,但不同刈割强度对群落地下生物量无显著影响(P>0.05)。可为农牧交错带畜牧业生产、草地合理利用和生态保护提供科学依据。

关键词：刈割强度刈割年份植物群落生物量赖草右玉县

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