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荒漠草原放牧遗留效应和模拟降水对土壤粒径组成及有机碳的影响

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中国草地学报 2024年第7期46卷 72-80页

作者：付净瑶王忠武内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010011 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010011

为研究荒漠草原土壤粒径组成及有机碳含量对不同强度放牧遗留效应和降水变化的响应,以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象,在不放牧、轻度放牧、重度放牧3个不同放牧强度小区设置模拟降水试验平台并开展野外控制试验,4个降水梯度分别为减... 详细信息

为研究荒漠草原土壤粒径组成及有机碳含量对不同强度放牧遗留效应和降水变化的响应,以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象,在不放牧、轻度放牧、重度放牧3个不同放牧强度小区设置模拟降水试验平台并开展野外控制试验,4个降水梯度分别为减少50%自然降水、自然降水、增加50%自然降水、增加100%自然降水。于生长季8月进行土壤样品采集,测定了土壤粒径组成及土壤有机碳含量。结果表明:1)放牧遗留效应和降水变化及其交互作用均对土壤有机碳含量有显著影响(P<0.05),放牧遗留效应对土壤有机碳含量呈正向影响,而降水变化对土壤有机碳含量呈负向影响。2)放牧遗留效应和降水变化及其交互作用均对土壤黏粒、粉粒含量有显著影响(P<0.05),轻度放牧遗留效应下土壤黏粒、粉粒含量显著高于重度放牧遗留效应,增加降水和重度放牧遗留效应都会导致土壤中黏粒、粉粒含量减少。重度放牧遗留效应使土壤砂粒含量增加。3)放牧遗留效应和降水变化会直接影响土壤有机碳含量,也会通过影响土壤粒径组成间接对土壤有机碳含量造成影响。综上,轻度放牧遗留效应和适宜的降水量下短花针茅荒漠草原的土壤质地较好,有机碳含量较高,围封六年后留存的放牧效应依然对荒漠草原土壤有机碳含量及粒径组成有影响,放牧遗留效应和极端降水会导致土壤粒径组成发生改变,影响土壤有机碳的积累。

关键词：荒漠草原模拟降水放牧遗留效应土壤粒径组成土壤有机碳含量

阴山北麓农牧交错区不同弃耕演替时期土壤质量评价

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草业科学 2024年第3期41卷 548-560页

作者：乌云嘎郑佳华李邵宇邢佳庆赵天启乔荠瑢张峰张彬王占海赵萌莉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 呼伦贝尔市农牧技术推广中心内蒙古呼伦贝尔021008

本研究采用空间代替时间的方法,以天然草地作为对照,分析了内蒙古阴山北麓农牧交错带两种不同类型的草原(荒漠草原和典型草原)中的农田及3个不同恢复年限(5年、15年和20年)弃耕地的土壤理化性质,并采用主成分分析法对土壤质量进行综合... 详细信息

本研究采用空间代替时间的方法,以天然草地作为对照,分析了内蒙古阴山北麓农牧交错带两种不同类型的草原(荒漠草原和典型草原)中的农田及3个不同恢复年限(5年、15年和20年)弃耕地的土壤理化性质,并采用主成分分析法对土壤质量进行综合评价。研究发现,弃耕后,土壤含水率、饱和导水率、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤有机碳、全磷、有效磷含量增加;土壤容重、硝态氮、铵态氮、全氮含量逐渐降低;土壤最大持水率指标在荒漠草原呈上升趋势,在典型草原下降;毛管持水率、田间持水率无显著变化(P>0.05);弃耕后,荒漠草原土壤pH降低,典型草原pH升高。基于统计分析的土壤质量得分表明,影响荒漠草原土壤质量的主要因素为土壤有机碳、非毛管孔隙度、容重、全氮,其土壤质量综合得分高低依次为天然草地>弃耕5年>弃耕20年>弃耕15年>农田,影响典型草原土壤质量的主要因子是pH、容重、饱和导水率、有机碳,其综合得分高低依次为天然草地>弃耕15年>弃耕20年>弃耕5年>农田。荒漠草原样地中,农田、弃耕地的土壤质量得分均低于平均水平,典型草原样地中弃耕15、弃耕20年、天然草地的土壤质量得分高于平均水平。由此可知,自发恢复有利于弃耕地的恢复。本研究结果表明,弃耕20年足以使典型草原弃耕地恢复至天然草地状态,但荒漠草原土壤尚未达到其最高土壤质量,需要使用更长的时间进行恢复,且针对荒漠草原与典型草原区需要制定不同的弃耕地土壤质量恢复策略。

关键词：弃耕恢复荒漠草原典型草原农田土壤物理性质土壤化学性质土壤健康

草甸草原春季不同生境东北鼢鼠（Myospalax psilurus）的食性特征及差异研究

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草地学报 2024年

作者：韩婷婷商正昊妮袁帅陈凯叶国辉付和平武晓东内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室草地啮齿动物生态学与鼠害控制自治区高等学校重点实验室内蒙古农业大学草原与资源环境学院

研究东北鼢鼠（Myospalax psilurus）在牧草返青期不同生境的食性，不仅可以明确东北鼢鼠的食性选择及主要危害对象，还可为草地鼠害精准防控提供科学依据。本文采用DNA宏条形码技术，对呼伦贝尔陈巴尔虎旗（样地1）、新巴尔虎左旗（样... 详细信息

研究东北鼢鼠（Myospalax psilurus）在牧草返青期不同生境的食性，不仅可以明确东北鼢鼠的食性选择及主要危害对象，还可为草地鼠害精准防控提供科学依据。本文采用DNA宏条形码技术，对呼伦贝尔陈巴尔虎旗（样地1）、新巴尔虎左旗（样地2）、海拉尔（样地3）、鄂温克族自治旗（样地4）、牙克石（样地5）、额尔古纳（样地6）以及兴安盟科尔沁右翼前旗（样地7）的草原区进行东北鼢鼠种群的食性特征及差异研究。结果显示，东北鼢鼠取食植物共包含34科150属203种，取食药用植物主要包括地榆（Sanguisorba officinalis）、川芎（Ligusticum scapiforme）、叉分蓼（Koenigia davisiae）、披碱草（Elymus dahuricus）和旋果蚊子草（Filipendula ulmaria）。不同生境的东北鼢鼠种群食物结构存在显著差异（P＜0.05）。新巴尔虎左旗的食物多样性显著低于其他生境，而丰富度显著高于其他生境（P＜0.05）。植物的空间分布差异影响不同生境东北鼢鼠种群的食物组成。

关键词：东北鼢鼠不同生境食物组成 DNA宏条形码

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基于表型性状的花苜蓿遗传多样性分析

草地学报 2024年

作者：杜柯黄伟业侯瑞虹高佳荷唐芳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农业部饲草栽培加工与高效利用重点实验室

为探究花苜蓿(Medicago ruthenica L.)种质资源表型性状的遗传多样性，本研究对采集自不同种源地的113份花苜蓿种质的19个表型性状进行相关分析、主成分分析及聚类分析，为花苜蓿遗传育种提供理论依据。结果表明，花苜蓿种质数量性状和... 详细信息

为探究花苜蓿(Medicago ruthenica L.)种质资源表型性状的遗传多样性，本研究对采集自不同种源地的113份花苜蓿种质的19个表型性状进行相关分析、主成分分析及聚类分析，为花苜蓿遗传育种提供理论依据。结果表明，花苜蓿种质数量性状和质量性状的遗传多样性指数变化范围分别为1.77～2.09、0.05～1.43。19个表型性状间存在复杂的相关性，呈极显著相关（P<0.01）和显著相关(P<0.05)的性状分别有48和18对。19个表型性状用主成分分析提取7个综合因子，累积贡献率为72.73%，通过计算综合得分，并以综合得分为因变量，19个性状为自变量，利用逐步回归分析筛选到评价花苜蓿种质的11个关键指标。113份花苜蓿可聚为3类，类群I代表种子粒大饱满、产量较高的种质；类群II代表株丛面积大、种子产量中等的种质；类群III代表叶量丰富、种子产量较差的种质。

关键词：花苜蓿表型性状遗传多样性种质资源

长期放牧对内蒙古荒漠草原土壤不同组分有机磷含量的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1479-1488页

作者：吴佳芯张育涵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 内蒙古自治区林业和草原工作总站内蒙古呼和浩特010010

探究长期放牧对荒漠草原土壤不同组分有机磷含量的影响,对干旱半干旱草地生态系统的合理利用和地力提升具有重要意义。本研究依托于乌兰察布市四子王旗内蒙古农牧业科学院研究基地的长期放牧平台,设置4个不同放牧强度:轻度(Light grazin... 详细信息

探究长期放牧对荒漠草原土壤不同组分有机磷含量的影响,对干旱半干旱草地生态系统的合理利用和地力提升具有重要意义。本研究依托于乌兰察布市四子王旗内蒙古农牧业科学院研究基地的长期放牧平台,设置4个不同放牧强度:轻度(Light grazing,LG)、中度(Moderate grazing,MG)、重度(Heavy grazing,HG)和对照(Control,CK),通过测定土壤理化性质、微生物群落特性,并利用Bowman-Cole磷分级体系测定不同组分有机磷含量,揭示不同组分有机磷对放牧强度的响应机制。结果表明:荒漠草原土壤有机磷组分占比情况为:中活性有机磷>活性有机磷>稳性有机磷。其中,活性有机磷含量随放牧强度增加显著增加,中活性有机磷含量随放牧强度增加显著降低,而稳性有机磷含量的差异未达显著水平。放牧通过改变土壤微生物和间接影响土壤有机质来调控活性有机磷含量;放牧通过改变土壤磷养分间接调控中活性有机磷含量。综上,长期放牧对荒漠草原不同组分有机磷含量的影响存在差异,可通过提高微生物代谢底物养分缓解放牧导致的磷资源短缺,这将有助于提高土壤养分有效性从而维持草地生态功能的可持续利用。

关键词：荒漠草原放牧强度有机磷组分微生物生物量磷土壤碱性磷酸酶

10份不同种源野生花苜蓿材料种子萌发期抗旱性评价

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草地学报 2024年第2期32卷 489-494页

作者：侯瑞虹杜柯黄伟业高佳荷刘亚玲石凤翎张志强唐芳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农业部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室内蒙古呼和浩特010010 国家草业技术创新中心(筹) 内蒙古呼和浩特010070

为筛选出抗旱花苜蓿(Medicago ruthenica L.)种质资源,为花苜蓿抗旱机理研究和品种选育提供研究材料和理论参考,本研究利用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,以无菌水为对照,测定发芽率、发芽势、胚根长、胚芽长、鲜重及干重6项指标,同时为消... 详细信息

为筛选出抗旱花苜蓿(Medicago ruthenica L.)种质资源,为花苜蓿抗旱机理研究和品种选育提供研究材料和理论参考,本研究利用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,以无菌水为对照,测定发芽率、发芽势、胚根长、胚芽长、鲜重及干重6项指标,同时为消除各材料的背景差异,计算各指标的相对值,并通过模糊数学隶属函数法对10份不同种源花苜蓿材料进行抗旱性综合评价。研究表明,在PEG-6000溶液模拟干旱胁迫下,15%PEG-6000溶液可以促进10份花苜蓿材料胚根长的生长,其余指标在干旱胁迫下均受到了一定程度的抑制且随着干旱胁迫程度的增加,抑制作用也随之加大。10份材料中,来自西乌线的7号材料和多伦的2号材料抗旱性最强,来自西霍线的9号和8号材料抗旱性最弱。

关键词：花苜蓿种子萌发期抗旱性综合评价

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短命植物二裂婆婆纳的生长、生殖和资源配置

生态学杂志 2024年第5期43卷 1249-1254页

作者：严佳玥张博魏岩新疆农业大学草业学院/新疆草地资源与生态重点实验室/西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

短命植物是温带荒漠的重要植物类群,对其生长、生殖和资源配置的研究有助于深入了解短命植物的生存策略。本研究以分布于准噶尔荒漠的1年生短命植物二裂婆婆纳(Veronica biloba L.)为对象,对其物候特征、生长动态、种子输出进行研究。... 详细信息

短命植物是温带荒漠的重要植物类群,对其生长、生殖和资源配置的研究有助于深入了解短命植物的生存策略。本研究以分布于准噶尔荒漠的1年生短命植物二裂婆婆纳(Veronica biloba L.)为对象,对其物候特征、生长动态、种子输出进行研究。结果表明:(1)二裂婆婆纳3月19日出苗,在幼苗四叶期(32 d)进入生殖生长,发育节律快,生活周期短,仅62 d。(2)子叶于盛果期枯黄脱落,生存时间49 d;根长在苗期生长较快,进入生殖期停止伸长,根系浅;随着植物由营养生长进入生殖生长,地上生物量呈现快速增加的趋势,地下生物量增加缓慢;根冠比由苗期的3.1下降为果熟期的0.091。(3)同一种群植物体生物量大小变化幅度大(0.0126~0.2269 g),变异系数为0.8;繁殖器官与营养器官生物量、地下生物量与总生物量之间为幂函数异速生长关系;随着植株总生物量的增加,根冠比呈线性降低,种子生物量呈线性增加,但繁殖分配比例差异不显著,维持在相对稳定水平(30.7%)。二裂婆婆纳的资源配置策略使不同大小个体的植株都能保持稳定比例的种子输出,对维持种群的更新与繁衍具有重要的生态意义。

关键词：物候生长动态繁殖输出繁殖分配

不同放牧强度对荒漠草原草地微斑块特征的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1558-1571页

作者：屈志强孙雪岩杨子琼王宇白璐李治国那亚韩国栋张梓婷王静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 内蒙古小草数字生态产业有限公司内蒙古呼和浩特010020

草地植被的斑块化分布是其对自然条件与利用方式长期适应的外在表现。在草地放牧生态系统中,采食、践踏和排泄物沉积等作用都可以引起草地植被变化,导致草地植被异质性。为探究放牧强度对内蒙古荒漠草原斑块特征的影响,本文以四子王旗... 详细信息

草地植被的斑块化分布是其对自然条件与利用方式长期适应的外在表现。在草地放牧生态系统中,采食、践踏和排泄物沉积等作用都可以引起草地植被变化,导致草地植被异质性。为探究放牧强度对内蒙古荒漠草原斑块特征的影响,本文以四子王旗荒漠草原为研究对象,利用无人机遥感结合野外调查的方法对该草原不同放牧强度下微斑块的特征进行分析,主要结论如下:(1)随放牧强度的增加,草地斑块多趋于细小破碎、空间分布分散的状态,中度放牧区蔓延度指数值最小,为57.41,且景观分离指数和分散指数均为最大,分别是0.74和42.1。(2)随放牧强度的增加,短花针茅(Stipa breviflora)和冷蒿(Artemisia frigida)斑块聚集度提高,空间分布均匀;而无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、刺藜(Chenopodium aristatum)斑块的空间分布和形状分散杂乱,抗干扰的能力较差。综上可知,荒漠草原植物群落稳定性的维持可在不同干扰强度或干扰条件变化之间相互转化,来保证其生态系统维持生态功能。

关键词：放牧强度微斑块荒漠草原无人机遥感

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低温和干旱双重胁迫对紫花苜蓿叶片光系统Ⅱ的影响

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草地学报 2024年第4期32卷 1120-1130页

作者：赵尧尧刘美君张政王婕王玉祥安长奇王跳霞新疆农业大学草业学院/西部干旱区草地资源与生态教育部重点实验室/新疆草地资源与生态重点实验室新疆乌鲁木齐830052

新疆紫花苜蓿(Medicago sativa L.)在返青期常遭受低温和干旱双重胁迫。本研究以新疆主栽品种‘新牧4号’为材料,研究低温和干旱双重胁迫对苜蓿叶片光系统II(PSII)的影响。以商业种‘WL525HQ’为对照,进一步分析双重胁迫对不同低温抗性... 详细信息

新疆紫花苜蓿(Medicago sativa L.)在返青期常遭受低温和干旱双重胁迫。本研究以新疆主栽品种‘新牧4号’为材料,研究低温和干旱双重胁迫对苜蓿叶片光系统II(PSII)的影响。以商业种‘WL525HQ’为对照,进一步分析双重胁迫对不同低温抗性的苜蓿PSII具体的影响位点。结果表明:低温下PSII最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET O/RC)显著降低,OJIP曲线中J点荧光上升,表明低温导致PSII活性下降是由于受体侧和反应中心受损;干旱导致F_(v)/F_(m)显著降低,OJIP曲线中J,K,L点荧光上升且重度干旱导致单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原Q A的能量(TR O/RC)、单位反应中心耗散掉的能量(DI O/RC)增加,表明干旱导致PSII活性下降是由于PSII供/受体侧、复合体受损及重度干旱PSII反应中心受损;双重胁迫诱导产生的顺-3-乙烯醇可缓解单一胁迫对PSII的伤害程度;在秋眠级较低的‘新牧4号’中,双重胁迫可缓解干旱对PSII供体侧的伤害,在‘WL525HQ’中,双重胁迫可缓解低温对PSII反应中心及受体侧的伤害,同时缓解干旱对PSII供体侧、反应中心的伤害。

关键词：紫花苜蓿 PSII 低温胁迫干旱胁迫双重胁迫