近年来青藏高原高寒草地生态系统整体上呈现改善的状态,但仍有部分草地存在不同程度的退化,对青藏高原草地现状及恢复潜势进行评估对于青藏高原退化草地恢复政策的制定具有重要意义。基于2001-2019年气象数据与MODIS遥感影像,选用CASA模型和Thornthwaite Memorial模型分别计算了青藏高原现实净初级生产力(actual net primary productivity,NPP)和潜在净初级生产力(potential net primary productivity,PNPP),并以其差值评估草地恢复潜势,主要结论如下:1)2001-2019年青藏高原NPP呈现东南部高,西北部低的分布特征;青藏高原草地持续恢复区域占40.98%,持续稳定区域占12.72%,而持续退化区域仅占3.47%,青藏高原草地整体以可持续的恢复状态为主。2)2001-2019年青藏高原潜在净初级生产力最大值(maximum potential net primary productivity,PNPP_(m))呈现明显东南与西南部高,北部偏低的空间分布格局。各草地类型PNPPm多在1000 g C·m^(-2)左右。3)2001-2019年青藏高原草地恢复潜势呈现西南与东南部较高,北部偏低的分布情况。由此可见日喀则地区、阿里南部地区、阿坝藏族羌族自治州以及甘南藏族自治州等地的草地具有较高的恢复价值,在这些地区开展草地恢复的前景更好。研究结果为青藏高原退化草地恢复政策的制定提供科学与理论支撑,对指导青藏高原草地保护与生态系统恢复具有重要意义。
为探究沟垄集雨下青贮玉米叶片酶活性与水氮利用效率对种植密度和施氮量的响应,于2019和2020年在甘肃环县开展田间试验,设置4个种植密度(D_(1):6.0万株·hm^(-2);D_(2):7.5万株·hm^(-2);D_(3):9.0万株·hm^(-2);D_(4):10.5万株·hm^(-2))和4个施氮水平(N_(0):0 kg·hm^(-2);N_(1):120 kg·hm^(-2);N_(2):240 kg·hm^(-2);N_(3):360 kg·hm^(-2))。结果表明:1)在吐丝期和灌浆期,硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性随着密度的增加而降低,N_(2)、N_(3)处理的灌浆期NR、SOD和CAT活性显著高于N_(0)。2)饲草产量(干草和鲜草)随着密度升高而逐渐增加,N_(3)处理的平均饲草产量最高,但与N_(2)处理无显著差异。3)D_(3)、D_(4)处理的降水利用效率(precipitation utilization efficiency,PUE)和生物量水分利用效率(biomass water use efficiency,WUE_(B))显著高于D_(1)和D_(2),且D_(3)处理的籽粒产量水分利用效率(grain yield water use efficiency,WUE_(G))最高。N_(2)、N_(3)处理的PUE、WUE_(B)、WUE_(G)均显著高于N_(0)和N_(1),且N_(2)处理的WUE_(B)、WUE_(G)最高。4)D_(3)、D_(4)处理的植株氮含量小于D_(1),而氮吸收量、氮肥农学效率(nitrogen agronomic efficiency,AEN)和氮肥利用效率(nitrogen use efficiency,NUE)显著高于D_(1)。随着施氮量的提高,氮含量与氮吸收量提高,而AEN和NUE则随施氮量增加呈先增高后降低的趋势。密度与施氮的交互作用对叶片酶活性和水氮利用效率影响不显著。所有处理中D_(3)-N_(2)的NUE、WUE_(G)和WUE_(B)最高,同时获得较高的饲草产量,该措施是一种适宜黄土高原地区青贮玉米种植的管理模式。
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