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降水调节荒漠草原生态系统碳交换对增温和氮添加的响应

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草地学报 2024年第4期32卷 1224-1233页

作者：武倩鞠馨任海燕韩国栋内蒙古农业大学草原与资源环境学院草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010011

气候变暖和大气氮沉降对草地生态系统功能有重要影响。然而,降水变化如何调节荒漠草原生态系统生产功能对气候变暖和氮沉降的响应还不清楚。本研究基于内蒙古短花针茅(Stipa breviflora Griseb.)荒漠草原长期增温和氮添加试验平台,分析... 详细信息

气候变暖和大气氮沉降对草地生态系统功能有重要影响。然而,降水变化如何调节荒漠草原生态系统生产功能对气候变暖和氮沉降的响应还不清楚。本研究基于内蒙古短花针茅(Stipa breviflora Griseb.)荒漠草原长期增温和氮添加试验平台,分析两个连续降水差异较大年份中植物生产力和生态系统碳交换对增温和氮添加响应的不同。结果表明:(1)植物群落地上生物量在干旱和湿润年份有显著差异。在干旱年份,氮添加使得C_(3)植物地上生物量显著降低了10.50%;在湿润年份,氮添加使得植物群落地上生物量和C_(3)植物地上生物量分别显著增加了11.69%和8.06%。(2)在干旱年份,氮添加显著促进了净生态系统碳固定,而增温显著降低了总生态系统生产力;在湿润年份,增温和氮添加对生态系统碳交换均没有显著影响。因此,野外长期监测结合年际间降水波动对分析全球变化影响草原生态系统功能十分必要。

关键词： C_(3)植物 C_(4)植物荒漠草原生态系统CO_(2)交换全球变化

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喷施外源肌醇对草地早熟禾响应干旱胁迫的抗氧化特性分析

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草地学报 2024年第8期32卷 2584-2591页

作者：刘雪婷石凤翎叶文兴内蒙古农业大学草原与资源环境学院/草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010011

分析草地早熟禾(Poa pratensis Linn.)经喷施外源肌醇(myo-Inositol,MI)处理后有关抗氧化特性的差异,可为提高草地早熟禾耐旱性措施提供理论依据。本研究以草地早熟禾(Poa pratensis L.)品种‘肯塔基’(Kentucky)为材料,出苗40 d后叶面... 详细信息

分析草地早熟禾(Poa pratensis Linn.)经喷施外源肌醇(myo-Inositol,MI)处理后有关抗氧化特性的差异,可为提高草地早熟禾耐旱性措施提供理论依据。本研究以草地早熟禾(Poa pratensis L.)品种‘肯塔基’(Kentucky)为材料,出苗40 d后叶面喷施5个浓度MI溶液,持续5 d后进行土壤自然失水干旱胁迫,在6个干旱胁迫时间下观测不同浓度MI溶液处理后植株的表型、叶绿素含量、过氧化氢含量和抗氧化酶系统活性等生理指标,通过主成分分析、相关性分析和隶属函数评价MI处理后草地早熟禾的耐旱性。结果发现喷施MI能减缓叶绿素含量降解、减少氧自由基产生及丙二醛积累量、提高抗氧化酶系统活性;相关分析表明叶绿素、氧自由基等指标与草地早熟禾的抗旱性有关,且叶绿素与自由基含量之间、抗氧化酶系统活性之间呈显著正相关。本研究确定了草地早熟禾喷施外源肌醇处理后可提高抗旱性,其中叶片在400 mg·L^(-1)MI处理下植株表现抗旱性最佳。

关键词：草地早熟禾干旱胁迫肌醇抗氧化酶系统活性

载畜率对冷蒿不同根际距离土壤细菌及其碳氮含量的影响

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草地学报 2024年第2期32卷 386-395页

作者：王瑞刘海丽朱爱民王煜鑫任梓欢韩国栋内蒙古农业大学草原与资源环境学院草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010011

为了探究荒漠草原不同载畜率下半灌木植物冷蒿(Artemisia frigida)根、茎、叶碳氮含量与其根际、非根际土壤细菌群落结构的关系,利用高通量测序技术分析土壤(根际和非根际)细菌多样性和群落组成,测定根、茎、叶碳氮含量,分析细菌多样性... 详细信息

为了探究荒漠草原不同载畜率下半灌木植物冷蒿(Artemisia frigida)根、茎、叶碳氮含量与其根际、非根际土壤细菌群落结构的关系,利用高通量测序技术分析土壤(根际和非根际)细菌多样性和群落组成,测定根、茎、叶碳氮含量,分析细菌多样性与根茎叶碳氮含量的关系。结果表明:不同载畜率对冷蒿根茎叶的碳氮含量存在显著影响,中度和重度放牧会限制冷蒿的生长发育。不同载畜率下,根际土壤属水平下细菌的相对丰度均高于非根际土壤,根际与非根际土壤细菌Simpson指数、ACE指数均存在显著性差异(P<0.05)。冷蒿根茎叶碳氮含量与土壤中红色杆菌属和亚硝化球菌属的相对丰度存在相关性关系。

关键词：载畜率细菌根际土壤非根际土壤根茎叶碳氮含量

放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响

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草地学报 2024年第1期32卷 275-283页

作者：雷蕾张峰郑佳华杨立山王文琼李邵宇张彬内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010019

生物多样性与生态系统功能之间的关系备受关注,但是过去的研究很少关注生态系统的多功能性(Ecosystem multifunctionality, EMF)。因此,本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为对象,在测定植物群落生物量、土壤有机碳和多种土壤... 详细信息

生物多样性与生态系统功能之间的关系备受关注,但是过去的研究很少关注生态系统的多功能性(Ecosystem multifunctionality, EMF)。因此,本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为对象,在测定植物群落生物量、土壤有机碳和多种土壤酶活性等11种生态系统功能的基础上量化EMF,并探究不同放牧强度(对照,No grazing, CK;轻度,Light grazing, LG;、中度,Moderate grazing, MG;和重度放牧,Heavy grazing, HG)对植物多样性与EMF的影响。结果表明:放牧导致植物多样性、单一生态系统功能和EMF显著降低(P草地管理中可适当降低载畜率。

关键词：荒漠草原放牧生态系统多功能性植物多样性

模拟降水对内蒙古短花针茅荒漠草原土壤酶活性的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1339-1347页

作者：任梓欢王忠武康慧付净瑶孟浦嘉韩国栋内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010010 内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010010

为探究模拟降水处理下土壤酶(脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶)活性变化与土壤养分供应状况的内在联系机制。以内蒙古荒漠草原为研究对象,根据多年降水平均量设置了4个梯度:减少自然降水的50%(P-50%)、对照(P CK)、增加自然降水的50%(P+50%)... 详细信息

为探究模拟降水处理下土壤酶(脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶)活性变化与土壤养分供应状况的内在联系机制。以内蒙古荒漠草原为研究对象,根据多年降水平均量设置了4个梯度:减少自然降水的50%(P-50%)、对照(P CK)、增加自然降水的50%(P+50%)和增加自然降水的100%(P+100%)。结果表明:内蒙古荒漠草原中脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性对水分敏感度有较大差异;10~20 cm土层增水下显著增加了脲酶(17.36%)、碱性磷酸酶(9.9%)、蔗糖酶(34.85%)活性;3种土壤酶均与速效磷、全氮有显著相关关系(P<0.05),而速效磷的增加会降低全钾含量。综上,减水处理极显著抑制了碱性磷酸酶活性(P<0.01),蔗糖酶活性随增水梯度的增加表现为先显著升高后显著降低(P<0.05),脲酶活性表现为平稳升高,土壤酶活性改变对土壤养分含量起到促进作用,过量养分之间又产生抑制作用。

关键词：荒漠草原模拟降水土壤酶活性土壤养分

内蒙古短花针茅荒漠草原土壤碳氮磷获取酶活性及微生物熵

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草业科学 2024年

作者：吴佳芯李邵宇韩国栋内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室

荒漠草原是内蒙古草地生态系统的重要组成部分，由于气候条件恶劣和长期不合理人为干扰，导致荒漠草原退化严重。微生物熵是反映微生物利用碳氮磷养分的关键因子，土壤酶是生态系统物质循环的重要动力，在土壤养分转化中扮演着重要的角... 详细信息

荒漠草原是内蒙古草地生态系统的重要组成部分，由于气候条件恶劣和长期不合理人为干扰，导致荒漠草原退化严重。微生物熵是反映微生物利用碳氮磷养分的关键因子，土壤酶是生态系统物质循环的重要动力，在土壤养分转化中扮演着重要的角色。目前，各生态系统关于在不同放牧梯度下微生物熵和土壤酶耦合关系的研究较少。本研究以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象，通过对土壤理化性质和土壤微生物熵进行分析。为探究不同放牧梯度下，土壤碳氮磷获取酶、土壤微生物熵特征及影响因子。结果表明：1）随放牧强度增加，土壤微生物熵碳氮磷含量及β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽、碱性磷酸酶活性均呈降低趋势。2）土壤碳氮磷获取酶与土壤微生物熵碳氮磷均呈极显著正相关关系（P内蒙古短花针茅荒漠草原长期放牧养分循环机理以及草地生态系统修复提供了理论依据。

关键词：荒漠草原放牧强度土壤微生物熵土壤酶活性

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冬箭筈豌豆耐盐基因NHX1克隆及表达分析

草地学报 2024年第5期32卷 1401-1409页

作者：姚娜云岚艾芊任晓敏周成美李博华内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010010 草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010010

为了分析和挖掘更多豆科牧草耐盐基因,选育耐盐品种,本研究通过同源克隆PCR方法从冬箭筈豌豆(Vicia villosa Roth.)cDNA中克隆NHX1基因,并对其进行生物信息分析。结果表明:冬箭筈豌豆NHX1基因CDS序列长度为1641 bp,编码546个氨基酸,为... 详细信息

为了分析和挖掘更多豆科牧草耐盐基因,选育耐盐品种,本研究通过同源克隆PCR方法从冬箭筈豌豆(Vicia villosa Roth.)cDNA中克隆NHX1基因,并对其进行生物信息分析。结果表明:冬箭筈豌豆NHX1基因CDS序列长度为1641 bp,编码546个氨基酸,为碱性疏水蛋白,与豌豆同源相似度最高;蛋白结构以α螺旋为主,包含10个跨膜结构域;相对定量分析表明NHX1在根、茎、叶组织中均有表达,盐胁迫下叶中表达量最高并在盐胁迫后48 h达到最大值;1300-cYFP-NHX1农杆菌转化烟草亚细胞定位显示其定位于细胞膜,并通过蛋白印迹法验证蛋白表达。冬箭筈豌豆NHX1基因参与盐胁迫响应,在耐盐性强的材料中相对高表达。本研究为豆科牧草耐盐性改良奠定基础。

关键词：冬箭筈豌豆 NHX1 基因克隆表达分析

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锡林浩特露天煤矿排土场不同恢复措施植被群落特征分析

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草地学报 2024年第7期32卷 2214-2224页

作者：赵伟璇王彤彤沈浩伟李岳高天王明玖内蒙古农业大学草原与资源环境学院/草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010018

有效的排土场植被重建会有利于矿区及周边生态功能的恢复,不同措施植被恢复效果不同。以锡林郭勒盟胜利煤田西二号露天煤矿外排土场为研究对象,于2007年开始进行修复工作,本研究对排土场恢复第13年3种不同恢复措施下的植物群落进行调查... 详细信息

有效的排土场植被重建会有利于矿区及周边生态功能的恢复,不同措施植被恢复效果不同。以锡林郭勒盟胜利煤田西二号露天煤矿外排土场为研究对象,于2007年开始进行修复工作,本研究对排土场恢复第13年3种不同恢复措施下的植物群落进行调查。其中,3种不同措施分别为生物笆覆盖措施(简称SW)、沙障覆盖措施(简称SZ)和人工条播措施(简称RT)。不同措施坡面同时分为坡上(PS)、坡中(PZ)、坡下(PX)和平台(PT)4个高度。结果表明:(1)覆盖措施恢复效果明显,物种多样性显著高于RT措施,其中SW措施效果较好。(2)同一措施下各高度中,PT恢复效果最好,坡度对于植物生长存在一定影响。(3)一年生草本植物芸薹(Brassica rapa ***),多年生草本植物披碱草(Elymus dahuricus),灌木植物小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、柠条锦鸡儿(***)对于胜利煤田矿区排土场生态环境适应性较好。

关键词：锡林郭勒盟露天煤矿排土场生物笆措施沙障措施

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荒漠草原植物群落特征及土壤碳氮含量对增温和增水的响应

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中国草地学报 2024年第3期46卷 60-69页

作者：吕广一贺梦婷李宏宇宁玉娜李琪王成杰内蒙古农业大学草原与资源环境学院/草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010011

为探究全球气候变化对草地植物群落特征和土壤养分含量的影响,在模拟增加温度(T0:自然温度;T1:自然温度增加2℃;T2:自然温度增加4℃)和增加降水量(W0:环境降水量;W1:环境降水量增加25%;W2:环境降水量增加50%)的7~8年后,调查了内蒙古荒... 详细信息

为探究全球气候变化对草地植物群落特征和土壤养分含量的影响,在模拟增加温度(T0:自然温度;T1:自然温度增加2℃;T2:自然温度增加4℃)和增加降水量(W0:环境降水量;W1:环境降水量增加25%;W2:环境降水量增加50%)的7~8年后,调查了内蒙古荒漠草原植物群落特征并测定了土壤碳和氮含量。结果表明:增温、增水及其交互作用显著降低了荒漠草原植物群落中多年生禾草和半灌木的重要值,而显著增加了多年生杂类草和一年生植物的重要值。此外,增温、增水和同时增加温度和降水量对物种多样性、土壤碳和氮含量的影响并不显著;随着温度和降水量的增加,物种多样性指数和土壤碳、氮含量呈上升趋势。回归分析表明:土壤微生物量碳和氮与植物功能群重要值显著相关(P<0.05),而土壤全碳和全氮与物种多样性显著相关(P<0.05),这说明长期增温和增水可能通过调节土壤碳、氮含量对荒漠草原植物群落特征产生影响。研究结果为气候变化下荒漠草原的可持续发展提供数据依据。

关键词：荒漠草原增温增水植物群落特征土壤碳和氮含量