中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050400)
- 作品数：24 被引量：386H指数：12
- 相关作者：白永飞盛建东周广胜刘耘华许振柱更多>>
- 相关机构：中国科学院植物研究所中国科学院大学新疆农业大学更多>>
- 发文基金：中国科学院战略性先导科技专项国家科技支撑计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 基于牧场生产力的内蒙古典型草原载畜率研究被引量：6
- 2017年
- 基于长期放牧控制实验平台,研究了内蒙古典型草原群落在两种降水年型(平水年和丰水年)和两种地形系统(平地和坡地)条件下的初级生产力和次级生产力对不同载畜率(0、1.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0羊单位/hm^2)的响应。结果表明:随着载畜率的增加,地上现存生物量逐渐降低。两种降水年型不同地形条件下,载畜率为3.0和4.5羊单位/hm^2处理均获得较高的地上净初级生产力,平均比对照区增加了30.87%,而重度放牧(SR=7.5、9.0羊单位/hm^2)处理则降低了13.53%。羊公顷增重随载畜率的增加逐渐升高,载畜率为3.0和4.5羊单位/hm^2处理的平均只羊增重均高于其他处理。综合分析初级和次级生产力的变化趋势可知,本试验条件下内蒙古典型草原牧场的最适载畜率为3.0~4.5羊单位/hm^2。
- 杨婧褚鹏飞王明玖白永飞
- 关键词：载畜率典型草原
- 外源无机盐与硫胺素对枝叶去除后紫花苜蓿的再生性影响被引量：2
- 2017年
- 放牧活动是包含牧食折损、枝叶去除、唾液沉积等多个过程的融合,而觅食者分泌的唾液对牧草具有潜在影响。本试验选择外源无机盐与硫胺素处理作为试验组,以去离子水与羊唾液处理为参考对照,并将4种溶液涂抹作用于不同枝叶去除水平的紫花苜蓿截面处,探究植食性动物(羊)唾液中的无机盐与硫胺素是否对紫花苜蓿的再生性产生影响,分析枝叶去除与羊唾液是如何诱导植物的补偿再生,同时探寻紫花苜蓿从形态与生理上对无机盐和硫胺素的差异响应。试验结果表明,1)与单一的枝叶去除处理相比,在羊唾液的催化作用下,枝叶去除后的紫花苜蓿再生能力明显提高,其中硫胺素是羊唾液中的有效成分;2)相对于外源无机盐,硫胺素对枝叶去除紫花苜蓿牧草有更为显著的正效应,紫花苜蓿地上累积生物量显著增加,茎叶比差异也达到了4.3~7.9倍;在80%枝叶去除水平下,总分蘖数大约是无机盐组的1.56倍;3)不同处理下紫花苜蓿的生理指标差异性不均一。在各项处理中,紫花苜蓿的叶绿素含量值都接近49.3mg/g;在20%枝叶去除水平下,清水与羊唾液处理均促进根系可溶性糖含量大幅度增加;对于无机盐组,POD活性随着枝叶去除水平呈递增变化,而硫胺素处理没有引起POD活性的改变。通过本研究,期望进一步了解紫花苜蓿响应放牧的内在机制,为改善人工草地现状和提高牧草的农业效益提供参考,同时也为放牧生态学的发展提供理论支持。
- 赵威李亚鸽王馨李涛
- 关键词：紫花苜蓿无机盐硫胺素
- 新疆不同草地类型植物物种特征与水热因子的关系研究被引量：15
- 2016年
- 本文以新疆7种草地为研究对象,调查364个样地的物种名录,分析不同草地植物科属种的变化特征,探讨了植物物种丰富度(SR)对年平均温度(MAT)、降水(MAP)、海拔的响应。研究结果表明,新疆草地以禾本科、菊科为优势科,优势属为针茅属、绢蒿属;物种丰富度变化为:温性草甸草原(7.73)>温性草原(5.04)>高寒草原(4.36)>温性荒漠草原(3.99)>温性草原化荒漠(3.02)>温性荒漠(2.08)>低平地草甸(1.43);全部样地和温性草原的SR与MAP呈正相关,与MAT、海拔呈峰型关系;低平地草甸和高寒草原的SR与MAP呈正相关而与MAT呈负相关,与海拔呈先降低再增加的趋势;温性荒漠草原的SR与MAP呈正相关,与MAT、海拔无相关性;温性荒漠的SR与MAP呈正相关,与MAT呈负相关,与海拔呈峰型关系;温性草甸草原和温性草原化荒漠的SR与MAT、MAP均无相关性。不同草地类型对温度、降水响应的差异,是由于植被类型和温度、降水的空间分异性,对于海拔的分异,来源于海拔梯度范围和所研究地区大尺度的气候特征。
- 刘利利盛建东程军回刘耘华李瑞霞赵丹
- 关键词：草地年平均温度物种丰富度
- 植物补偿性光合作用的发生模式及生理机制分析被引量：10
- 2016年
- 自然界中绿色植物的光合作用过程常受到光照强度、环境温度、水分状况、叶龄、叶绿素含量等多种因素的影响,这些因素决定着光合作用的速率、强度以及变化规律。其中有一种特殊的光合作用现象常发生于植物枝叶受损等一定外界干扰之后,称之为补偿性光合作用。本文总结分析了诱导植物产生补偿性光合作用现象的几种干扰模式,不同处理模式下植物产生的光合作用过程变化,以及不同生活型植物的补偿性光合作用差异。综合多项研究可知,植物补偿性光合作用现象的发生与否、发生时间、发生程度、持续时间与外界干扰的强弱、干扰模式、物种差异以及测定方法等存在显著关联,同时植物进行光合作用补偿的生理机制也存在较大差异,具体表现为叶片氮含量丰富、可溶性蛋白含量与叶绿素含量增加、气孔导度升高、物质分配方式改变以及营养吸收增强等。全面综述此项研究成果,可为进一步深入探究补偿性光合作用现象的产生条件、生理与分子机理奠定一定理论基础。
- 赵威李亚鸽王艳杰
- 关键词：生态适应性
- 新疆北部草地典型灌木的碳氮特征被引量：3
- 2018年
- 灌木在维持干旱半干旱区生态系统稳定性方面发挥着重要的作用。该研究调查了新疆北部草地典型灌木物种,并分析了这些灌木叶、枝、茎的碳(C)、氮(N)含量特征,可为新疆草地植被碳氮储量的准确估算以及碳氮循环过程提供基础数据。结果表明:北疆地区草地的典型灌木有白刺(Nitraria spp.)、刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、红砂(Reaumuria soongarica)、假木贼(Anabasis spp.)、锦鸡儿(Caragana spp.)、麻黄(Ephedra spp.)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)、梭梭(Haloxylon spp.)、金丝桃叶绣线菊(Spiraea hypericifolia)、驼绒藜(Krascheninnikovia spp.)、小蓬(Nanophyton erinaceum)、盐爪爪(Kalidium spp.)、猪毛菜(Salsola spp.)等,归属于蔷薇科、豆科、麻黄科、柽柳科、蒺藜科、蓼科、旋花科、藜科。北疆草地典型灌木各器官C含量为茎(45.76±3.43)%>枝(44.27±4.51)%>叶(39.15±5.91)%,N含量为叶(2.21±0.59)%>枝(1.55±0.44)%>茎(1.34±0.35)%,C:N为茎(36.74±10.80)>枝(31.07±10.43)>叶(18.94±5.82)。灌木地上部分C含量为(43.77±4.43)%,N含量为(1.56±0.45)%,C:N为(31.78±10.12);C含量变异程度较小,变异系数为10%,N含量的变异系数为27%,C:N的变异系数为32%。灌木同一器官的C、N含量及C:N在不同科间有显著差异,蔷薇科各器官的C含量显著大于其他科(p<0.05);豆科叶和茎的N含量显著大于其他科(p<0.05),麻黄科枝的N含量显著大于其他科(p<0.05);旋花科叶和枝的C:N显著大于其他科(p<0.05),蔷薇科茎的C:N显著大于其他科(p<0.05)。
- 张静刘耘华盛建东柴强李瑞霞赵丹
- 关键词：碳含量氮含量新疆北部草地
- 草原群落生物量和土壤有机质含量对改良措施的动态响应被引量：12
- 2018年
- 基于1983年开始的改良恢复长期观测试验,研究了在排除干扰的围封保护下,不同恢复改良措施对内蒙古退化羊草(Leymus chinensis)草原群落地上生物量和土壤有机质含量动态变化过程的影响,改良恢复措施包括浅耕翻、耙地和自然恢复。结果表明:(1)地上生物量在前期(1983–1991年)的动态变化特征为自然恢复处理显著低于浅耕翻处理,耙地处理与其余两个处理没有显著差异。中期(1992–2006年)各处理之间无显著差异;后期(2007–2014年)为自然恢复>耙地>浅耕翻,且自然恢复与浅耕翻处理之间有显著差异。(2)0–10 cm土壤有机质含量在前期的动态变化特征为浅耕翻>耙地>自然恢复,且处理之间有显著差异,自然恢复、浅耕翻、耙地处理相对1983年土壤有机质分别增加了21%、45%、37%;中期和后期自然恢复处理显著大于浅耕翻处理,耙地处理介于两个处理之间且与二者没有显著差异。中期自然恢复、浅耕翻、耙地处理有机质含量相对1983年分别增加了61%、46%、57%,后期分别增加了67%、51%、62%。(3)10–30 cm土壤有机质在前期浅耕翻>自然恢复>耙地,且各处理之间有显著差异;中期和后期各处理之间无显著差异。总之,应依据恢复目标的不同,选择不同的改良措施。在短时间尺度上,浅耕翻有利于退化羊草草原生产力和土壤有机碳的快速恢复,而长时间尺度上自然恢复和耙地的效益更明显。
- 张璐郝匕台齐丽雪李艳龙徐慧敏杨丽娜宝音陶格涛
- 关键词：地上生物量土壤有机质含量
- 新疆山地草甸土壤全氮变化特征与影响因素的关系分析被引量：2
- 2022年
- 为探究高山草甸土壤全氮的变化特征,以新疆山地草甸为研究对象,在全疆范围内采集样点42个,分析土壤全氮含量对年均降水(MAP)、年均温度(MAT)等气候因素,根系生物量、地上净初级生产力(ANPP)等生物量,土壤容重、土石比、土壤pH等土壤理化性质的响应。研究结果表明:在0~100 cm土层中,土壤全氮含量随着土层深度的增加而减少;在0~5 cm、5~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~50 cm土层中,MAP与土壤全氮含量呈显著峰型关系;在50~70 cm和70~100 cm土层中,MAT与土壤全氮含量呈显著负相关关系;在0~5 cm和10~20 cm土层中,土壤全氮含量与根系生物量呈显著正相关关系,在5~10 cm土层中,呈显著峰型关系;在0~100 cm范围内的7个土层中,ANPP与土壤全氮含量均呈显著正相关关系;在0~5 cm、5~10 cm、10~20 cm和30~50 cm土层中,土壤容重与土壤全氮含量呈显著负相关关系;在0~100 cm范围内的7个土层中,土石比与土壤全氮含量均没有显著相关性;土壤pH与全氮含量在20~30 cm土层中呈显著正相关关系,在50~70 cm土层中呈显著峰型关系。综上,土壤中全氮含量受多种因素的影响,这对提高山地草甸植物生产和维持生态平衡具有重要意义。
- 廖鑫宇盛建东程军回玉素甫江·玉素音刘耘华
- 关键词：山地草甸土壤全氮气候因素生物量土壤理化性质
- 中国草地生态系统根系周转的空间格局和驱动因子被引量：10
- 2018年
- 根系周转是陆地生态系统物质循环的关键指标,也是陆地生态系统净初级生产力及碳固持潜力估算的核心参数。然而,由于地下净初级生产力数据获取困难,区域和全球尺度上的相关研究十分有限,尤其是分布广泛的中国草地,区域尺度上的整合研究几乎为空白。基于样地实测数据、已发表文献和在线数据库数据,对中国草地5种植被类型、共计154个草地生态系统根系周转的空间格局进行整合分析,并结合气象和土壤数据,揭示了草地生态系统根系周转的关键驱动因子。研究发现:(1)根系周转速率随纬度升高而降低,低纬度温暖地区根系周转更快;(2)气候因子(年平均气温、年降水量)和土壤理化性质(砾石含量、容重、pH值)共同影响根系周转,对周转变异性的解释度为44%,其中气候因子的相对贡献率为57%,土壤理化性质的相对贡献率为43%;(3)中国草地根系周转的格局和驱动因子与全球尺度的研究结果不尽相同。该研究对根系周转的驱动因子提出了新的观点和证据,为全球尺度上的整合研究提供了关键数据。
- 孙元丰万宏伟赵玉金陈世苹白永飞
- 关键词：中国草地气候因子土壤属性气候变化
- 凋落物去除和添加处理对典型草原生态系统碳通量的影响被引量：17
- 2018年
- 为揭示凋落物去除和添加处理对草原生态系统碳通量的影响,2013和2014年连续两年在成熟群落围封样地进行凋落物去除实验、在退化群落放牧样地进行凋落物添加实验,并运用静态箱法探讨碳通量变化规律并分析其主要影响因子。结果表明:两种群落的净生态系统CO_2交换(NEE)有明显的季节性变化。对成熟群落而言,去除50%凋落物显著增加了NEE,去除100%凋落物显著降低了NEE,而对生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)均无显著影响;对退化群落而言,凋落物添加显著增加了GEP和NEE,而对ER无显著影响。两种群落的GEP与10 cm土壤温度显著正相关,但NEE和GEP的变化规律与土壤温度相反,与10 cm土壤湿度相同。由此可见,凋落物去除和添加处理对生态系统碳通量的影响主要是改变土壤湿度和地上生物量,而不是改变土壤温度。该研究为合理利用凋落物改善草地生态系统管理和促进草地恢复提供了理论依据。
- 张素彦蒋红志王扬张艳杰鲁顺保白永飞
- 关键词：凋落物生态系统呼吸
- CO_2浓度和降水协同作用对短花针茅生长的影响被引量：7
- 2013年
- 关于二氧化碳(CO2)浓度和降水等单因子变化对植物生长的影响研究已很多,但多因子协同作用的影响研究仍较少,制约着植物对全球变化响应的综合理解与预测。利用开顶式生长箱(OTC)模拟研究了CO2浓度升高(450和550μmol/mol)和降水量变化(-30%、-15%、对照、+15%和+30%)的协同作用对荒漠草原优势植物短花针茅(Stipa breviflora)生长特性的影响。结果表明:550μmol/mol CO2浓度下短花针茅植株的生物量和叶面积较对照显著增加,但450μmol/mol CO2浓度下的变化不明显;降水增多导致植株生物量、叶面积、叶数和株高显著增加;CO2浓度与降水协同作用显著影响短花针茅植株生物量。CO2浓度升高在一定程度上缓解了降水减少对短花针茅的胁迫效应,但降水量减少30%则明显抑制了CO2浓度升高带来的效应。研究结果有助于增进荒漠草原植物对未来气候变化的适应性理解,可为制定荒漠草原应对气候变化的对策提供依据。
- 石耀辉周广胜蒋延玲王慧许振柱
- 关键词：降水量CO2浓度短花针茅
