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生态学杂志 2024年第1期43卷 1-7页

作者：马建国朱怀德李玉满杨小倩姚梦凡杨振辉王晓波草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室草地微生物中心草地农业科技学院兰州大学兰州730020

环境变化改变了草地植物群落空间格局的形成和演替,对青藏高原生物多样性和生态系统功能产生了深远影响。植物群落随环境变化在空间上呈现规律性变化,但植物群落特征在空间上主要受何种环境因素的驱动还存在较大争论。本研究在青藏高原... 详细信息

环境变化改变了草地植物群落空间格局的形成和演替,对青藏高原生物多样性和生态系统功能产生了深远影响。植物群落随环境变化在空间上呈现规律性变化,但植物群落特征在空间上主要受何种环境因素的驱动还存在较大争论。本研究在青藏高原东部自西向东调查了不同土壤因素在空间上对植物群落特征的重要性以及植物群落对这些因素的敏感性,并评估了影响生态系统多功能性的关键土壤因子。结果表明:土壤因子对植物群落的重要性及其敏感性存在差异,相比其他土壤因子,土壤水分对不同植物群落指标均具有显著的重要性(P<0.05),并且植物群落特征对土壤水分也有很强的敏感性(P<0.05);土壤水分与生态系统多功能性呈显著的非线性递增关系(P<0.05)。该研究表明,土壤水分对青藏高原东部植物群落具有重要的调控作用,并且这种作用最终可能影响草地生态系统功能。

关键词：植物群落空间分布多功能性青藏高原

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短期和长期氮磷添加对青藏高原草甸土壤微生物残体积累系数的影响

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土壤学报 2024年

作者：李一凡石碧婉杨志颖高文静马田朱剑霄贺金生兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/草地农业科技学院

微生物残体积累系数（NAC）是单位微生物生物量积累的微生物残体量，可用来指征微生物残体的积累效率，然而青藏高原草甸生态系统的土壤NAC对短期和长期氮磷添加的响应尚不明确。以青藏高原草甸氮磷添加1年（短期）和10年（长期）后的... 详细信息

微生物残体积累系数（NAC）是单位微生物生物量积累的微生物残体量，可用来指征微生物残体的积累效率，然而青藏高原草甸生态系统的土壤NAC对短期和长期氮磷添加的响应尚不明确。以青藏高原草甸氮磷添加1年（短期）和10年（长期）后的土壤为研究对象，量化了土壤微生物残体碳（MNC）、土壤微生物生物量碳（MBC），并估算了短期和长期养分添加后的NAC，同时综合土壤基本理化性质、微生物胞外酶活性、植物生物量等环境因子，分析了NAC的主要调控因素。结果显示，短期养分添加后0～10 cm和20～30 cm土层的NAC分别为31.33和38.12，不同氮磷添加处理对NAC无显著影响（P>0.05）；长期养分添加后0～10cm和20～30cm土层的NAC分别为14.46和17.49，氮磷添加显著降低了20～30 cm土层的NAC(P<0.05)。进一步的统计分析结果显示，pH是影响NAC的主要因素，长期氮磷添加导致土壤pH降低，从而降低了NAC。本研究探讨了NAC对氮磷添加的差异响应及影响因素，为理解氮磷沉降增加背景下微生物介导的碳积累提供了数据支持。

关键词：土壤有机碳微生物残体积累系数氮磷添加 pH 青藏高原

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高原鼠兔裸斑恢复过程中植被生产力和土壤理化性质的变化

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生态学杂志 2024年

作者：段媛媛吴彤王妮孙小丹拜燕萍郭正刚草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院

植被生产力和土壤理化性质是决定草地结构和功能的基础。目前关于高原鼠兔扰动对草地植被和土壤的影响，仅聚焦植被区和裸斑区的差异，却忽略了高原鼠兔裸斑恢复过程中植被和土壤的变化情况，而查清高原鼠兔裸斑恢复过程中植被生产力和... 详细信息

植被生产力和土壤理化性质是决定草地结构和功能的基础。目前关于高原鼠兔扰动对草地植被和土壤的影响，仅聚焦植被区和裸斑区的差异，却忽略了高原鼠兔裸斑恢复过程中植被和土壤的变化情况，而查清高原鼠兔裸斑恢复过程中植被生产力和土壤理化性质的变化，对于科学管理斑块性退化草地具有重要的指导作用。本研究将高原鼠兔干扰区分为植被覆盖区、高原鼠兔新裸斑、旧裸斑和废弃裸斑四部分，采用时空替代法探究在高原鼠兔裸斑恢复过程中，草地不同植物功能类群地上生物量、植被总地上地下生物量和土壤理化性质的变化，以及土壤退化情况。结果表明：莎草科和禾本科植物地上生物量在植被覆盖区处最高，杂类草和豆科植物地上生物量以及植被总地上和地下生物量在植被覆盖区和高原鼠兔废弃裸斑处较高。土壤含水量、容重、全氮、全磷、铵态氮、硝态氮含量和pH在植被覆盖区、高原鼠兔新裸斑、旧裸斑和废弃裸斑处没有显著差异，但是土壤全碳和有机碳在高原鼠兔新裸斑处存在最低值，在植被覆盖区、高原鼠兔旧裸斑和废弃裸斑没有显著差异，土壤全钾在高原鼠兔废弃裸斑处存在最低值，在植被覆盖区、高原鼠兔新裸斑和旧裸斑处没有显著差异。土壤退化指数随着高原鼠兔裸斑的恢复，先从新裸斑处（-8.01%）上升至旧裸斑处（-3.41%），然后下降至废弃裸斑处（-4.1%）。建议，在修复高原鼠兔新裸斑和旧裸斑时应该进行各类群植物的综合补播，但在高原鼠兔废弃裸斑处应该着重进行禾本科植物的补播以及钾肥的施用。

关键词：高原鼠兔裸斑恢复植被生产力土壤理化性质土壤退化指数

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红豆草干草关键品质指标近红外预测模型构建

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草业科学 2024年

作者：李文肖云月 BakhitIshag Rahama Akoy 张吉宇闫启草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/兰州大学草地农业科技学院

红豆草（Onobrychis viciaefolia）是全球温带地区广泛种植的重要豆科牧草。为实现红豆干草品质性状快速、准确检测，本文以350份不同产地、不同年份的红豆草干草样品为试验材料，利用近红外光谱（NIRS）技术，采用改良偏最小二乘算法... 详细信息

红豆草（Onobrychis viciaefolia）是全球温带地区广泛种植的重要豆科牧草。为实现红豆干草品质性状快速、准确检测，本文以350份不同产地、不同年份的红豆草干草样品为试验材料，利用近红外光谱（NIRS）技术，采用改良偏最小二乘算法，通过标准正态变量变换（Standard normal variable transformation， SNV）、去散射处理（Detrend）光谱处理等分别建立了粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、粗脂肪（EE）和粗灰分（Ash）等5项关键品质指标的近红外检测模型。结果表明，CP、NDF、ADF、EE和Ash含量预测模型的决定系数（Coefficient of determination for validation， RSQv）和外部验证相对分析误差（Ratio of performance to deviation for validation， RPD）分别为0.890和4.356、0.836和4.710、0.827和4.347、0.792和2.269、0.781和2.039。综上所述，本试验初步建立了红豆草CP、NDF、ADF等营养成分近红外预测模型，能够应用于生产实际。本研究结果为我国红豆草种质资源评价及鉴定、优质新品种培育、饲草品质快速检测提供了技术支撑。

关键词：红豆草饲草品质近红外光谱技术快速检测品质评价

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西北雨养农业区不同培肥技术对土壤养分、苜蓿生长和品质的影响

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草业科学 2024年

作者：高越刘俊英张艺萍周薇田沛草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院

为探讨西北雨养农业区不同培肥技术对土壤养分含量以及苜蓿生长性能和营养品质影响，以筛选适宜该地区的培肥技术。本研究采用随机区组试验，包括添加有机肥和化肥，苜蓿种子根瘤菌不拌种（M+NR）、化肥，苜蓿种子根瘤菌不拌种（M+NR+N... 详细信息

为探讨西北雨养农业区不同培肥技术对土壤养分含量以及苜蓿生长性能和营养品质影响，以筛选适宜该地区的培肥技术。本研究采用随机区组试验，包括添加有机肥和化肥，苜蓿种子根瘤菌不拌种（M+NR）、化肥，苜蓿种子根瘤菌不拌种（M+NR+NF）、复合微生物菌肥，苜蓿种子需根瘤菌拌种（M+W）、根际促生菌，苜蓿种子需根瘤菌拌种（M+P）、木霉和枯草芽孢杆菌，苜蓿种子需根瘤菌拌种（M+T+K）、膨润土，苜蓿种子需根瘤菌拌种（M+S）、保水剂，苜蓿种子需根瘤菌拌种（M+A）及叶面肥，苜蓿种子需拌种[钼肥（M+Mo）和硼肥（M+B）]后测定土壤化学性质，苜蓿的生长指标及营养品质，以评估培肥技术对苜蓿生长和品质及地力的综合影响。结果表明，不同培肥技术对植物生长及营养品质均无显著影响。但不同培肥技术可显著提高土壤养分含量，在0-20 cm土层中，添加硼肥显著提高了土壤全磷和速效磷含量（P < 0.05），分别提高了88.96%和69.06%；添加复合微生物菌剂和膨润土、显著提高了土壤硝态氮含量（P < 0.05），分别提高了81.01%和79.97%；在40-50 cm的土层中，添加硼肥显著提高了土壤硝态氮和速效磷含量（P < 0.05），分别提高了75.33%和81.97%。根据灰色关联度评价，综合排序前三的培肥技术为：M+B > M+W > M+S；其中，苜蓿喷施叶面硼肥为最优的培肥技术。本研究可为西北雨养农业区优化苜蓿种植模式的探讨提供理论支撑。

关键词：苜蓿植物生长营养品质土壤养分培肥技术

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长期保护性耕作对黄土高原旱作农田土壤碳含量及转化酶活性的影响

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中国农业科学 2023年第5期56卷 907-919页

作者：董秀张燕 MUNYAMPIRWA Tito 陶海宁沈禹颖兰州大学草地农业科技学院/草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站

【目的】探究黄土高原旱作农田粮草轮作系统长期保护性耕作对土壤碳含量、碳转化酶活性的影响，为旱作农田土壤固碳和农业可持续发展提供科学依据。【方法】基于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站开展的长期保护性耕作试... 详细信息

【目的】探究黄土高原旱作农田粮草轮作系统长期保护性耕作对土壤碳含量、碳转化酶活性的影响，为旱作农田土壤固碳和农业可持续发展提供科学依据。【方法】基于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站开展的长期保护性耕作试验（开始于2001年），分析传统耕作（T）、免耕（NT）、传统耕作+秸秆覆盖（TS）、免耕+秸秆覆盖（NTS）对玉米-冬小麦-饲用大豆粮草轮作系统玉米收获季不同土层（0—5、5—10、10—20 cm）土壤有机碳（SOC）、微生物量碳（MBC）含量、β-葡萄糖苷酶（βG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-木糖苷酶（βX）活性的影响。【结果】（1）保护性耕作措施可显著增加SOC、MBC含量，其中0—5 cm土层提升效果最显著。与传统耕作相比，秸秆覆盖使SOC和MBC含量分别升高19.1%和39.9%，免耕使SOC和MBC含量分别升高15.1%和34.3%。（2）保护性耕作措施显著提高了土壤碳转化酶活性，表现为βG>CBH>βX活性，对保护性耕作措施最敏感的酶是CBH。相比传统耕作，秸秆覆盖使0—5和5—20 cm土层βG、CBH、βX活性分别增加20.3%、37.6%、41.1%和-7.6%、99.9%、3.5%；免耕使0—5和5—20 cm土层βG、CBH、βX活性分别增加12.5%、31.0%、26.1%和-21.1%、22.1%、-12.1%。结构方程结果表明，土壤碳转化酶活性的变化主要受粮草轮作系统内土壤全氮含量的影响。（3）秸秆覆盖可直接影响土壤碳的积累，也可通过改变土壤全氮含量而间接影响土壤碳转化酶活性；免耕措施未显著影响土壤环境，导致土壤碳含量及碳转化酶活性无显著变化。【结论】黄土高原旱作农田粮草轮作系统中，土壤碳的积累主要受到秸秆覆盖的直接效应，而碳转化酶活性主要通过对系统内土壤全氮的间接作用而变化，其中，免耕+秸秆覆盖是提高土壤碳含量和酶活性的最有效措施。β-葡萄糖苷酶是参与土壤碳转化的主要酶。

关键词：秸秆覆盖免耕土壤有机碳土壤酶活性微生物量碳

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土壤微生物提升退化草地地力研究进展

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草业科学 2024年

作者：姚欣妮李春杰兰州大学草地农业科技学院兰州大学草地农业科技学院草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室

目前全球约50%的草地面积处于退化状态，草地退化包括植被和土壤退化。随着研究和实践深入，越来越多的研究者发现微生物在草地土壤发育和形成、生物修复及生态平衡维持等方面发挥着重要作用，可因势利导，应用其提升草地地力，促进草... 详细信息

目前全球约50%的草地面积处于退化状态，草地退化包括植被和土壤退化。随着研究和实践深入，越来越多的研究者发现微生物在草地土壤发育和形成、生物修复及生态平衡维持等方面发挥着重要作用，可因势利导，应用其提升草地地力，促进草地恢复。为反映微生物在草地地力提升方面取得的主要研究进展，综述了土壤微生物与土壤特性的互作关系、土壤微生物与草地植物互作、草地退化对土壤微生物的影响及利用微生物菌剂恢复退化草地等，并提出未来研究重点应关注不同类型和退化程度草地“植被—土壤—微生物”互作机制；开展多层面、多角度和多学科交叉融合；加强草地微生物菌剂研发及作用机制研究等，为草地保育及生态草牧业绿色可持续发展提供理论依据及技术支撑。

关键词：草地土壤微生物土壤特征微生物菌剂草地恢复

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青海省东部高原鼠兔不同年限裸斑处土壤碳氮磷储量的变化

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草业科学 2024年第8期41卷 1814-1823页

作者：段媛媛吴彤王妮孙小丹拜燕萍郭正刚草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室甘肃兰州730020 兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

土壤碳氮磷储量是评价草地稳定和健康的有效指标,但目前关于生物干扰对草地土壤碳氮磷储量的研究尚不清楚,特别是在不同时间范围内土壤碳氮磷储量的变化过程以及局部对整体的影响研究相对较少。本研究于高原鼠兔(Ochotona curzoniae)干... 详细信息

土壤碳氮磷储量是评价草地稳定和健康的有效指标,但目前关于生物干扰对草地土壤碳氮磷储量的研究尚不清楚,特别是在不同时间范围内土壤碳氮磷储量的变化过程以及局部对整体的影响研究相对较少。本研究于高原鼠兔(Ochotona curzoniae)干扰区内通过针对性取样和随机取样分别确定不同年限高原鼠兔裸斑处和高原鼠兔干扰区内土壤碳氮磷储量,分析高原鼠兔干扰区内植被覆盖区、高原鼠兔新裸斑、旧裸斑和废弃裸斑处土壤碳氮磷储量的差异,以及不同年限高原鼠兔裸斑对高原鼠兔干扰区内土壤碳氮磷储量的影响。结果表明:土壤全碳和全磷含量在高原鼠兔新裸斑处显著低于植被覆盖区域(P<0.05),土壤全碳和全氮储量在植被覆盖区域显著高于高原鼠兔新裸斑、旧裸斑和废弃裸斑处(P<0.05),但土壤容重、全氮和全磷储量在高原鼠兔不同年限的裸斑处没有差异。高原鼠兔新裸斑处土壤全碳、全氮含量以及全碳和全氮储量分别对高原鼠兔干扰区内土壤全碳和全氮含量以及全碳和全氮储量均有极显著影响(P<0.01),植被覆盖区的土壤容重对高原鼠兔干扰区内土壤容重有极显著影响(P<0.01)。而土壤含水量和有机碳含量对植被覆盖区域的土壤碳氮磷储量、高原鼠兔新裸斑处氨态氮含量对土壤碳氮磷储量以及高原鼠兔旧裸斑处全钾含量对土壤碳氮磷储量均有显著影响(P<0.05)。综上,本研究证实了高原鼠兔新裸斑对高寒草甸土壤碳氮磷储量变化的影响最大,因此在治理高原鼠兔造成的裸斑性高寒草甸时,应对高原鼠兔新裸斑重点修复。

关键词：高原鼠兔裸斑年限土壤养分储量变化高寒草甸

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AM真菌与木霉对紫花苜蓿应答尖孢镰刀菌侵染的影响

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草业科学 2024年

作者：杨吉明王亚杰马亚男齐岩席志杰段廷玉兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院

紫花苜蓿（Medicago sativa）是我国栽培面积最大的豆科牧草。尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）是引致苜蓿根腐病的重要病原，严重降低紫花苜蓿产量。丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal，AM）真菌与木霉等其他有益微生物互作是当前植... 详细信息

紫花苜蓿（Medicago sativa）是我国栽培面积最大的豆科牧草。尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）是引致苜蓿根腐病的重要病原，严重降低紫花苜蓿产量。丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal，AM）真菌与木霉等其他有益微生物互作是当前植物病害生物防治的重要策略。本研究在温室中建立了紫花苜蓿-AM真菌-木霉-尖孢镰刀菌互作试验，探究了AM真菌地表球囊霉（Glomus versiforme）与长枝木霉（Trichoderma longibrachiatum）单独和联合施用对紫花苜蓿尖孢镰刀菌根腐病的影响。研究发现地表球囊霉和长枝木霉单独处理可分别显著降低根腐病发病率58.8%（P<0.0001）和18.7%（P<0.0001），二者联合接种防效更优，发病率较对照降低81.8%（P<0.0001）。单独接种地表球囊霉的紫花苜蓿地上部总p含量较对照提高116.4%（P<0.0001），长枝木霉未显著影响紫花苜蓿p吸收。二者联合接种分别增加紫花苜蓿地上部干重和鲜重79.5%和22.4%（P=0.001），地下部干重和鲜重210.5%和262.5%（P=0.001）。病害发生后，接种地表球囊霉的紫花苜蓿超氧化物歧化酶（SOD）活性显著提高28.9%（P=0.001），多酚氧化酶（PPO）、过氧化氢酶（CAT）活性显著降低61.9%（P<0.001）和29.11%（P<0.0004），过氧化物酶（POD）活性无显著差异，AM真菌联合木霉接种对紫花苜蓿根腐病具有最佳防效。本研究为利用AM真菌和木霉菌联合防治紫花苜蓿尖孢镰刀菌根腐病提供了一定的理论依据。

关键词：紫花苜蓿地表球囊霉长枝木霉尖孢镰刀菌生物防治

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草地植物和土壤对温度和降水变化的响应研究进展

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生态学杂志 2024年第12期43卷 3787-3796页

作者：刘明蕊刘世婷马春燕李桧常生华侯扶江刘永杰草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室农业农村部草牧业创新重点实验室兰州大学草地农业科技学院兰州730020

在自然因素和人为因素的双重作用下,气候变化如极端干旱和降水事件出现的频率增加,草地植被覆盖度、草地生产力和土壤肥力下降,草地载畜能力降低。研究草地生态系统对气候变化的响应,对于草地资源的可持续利用以及制定相应的生态保护与... 详细信息

在自然因素和人为因素的双重作用下,气候变化如极端干旱和降水事件出现的频率增加,草地植被覆盖度、草地生产力和土壤肥力下降,草地载畜能力降低。研究草地生态系统对气候变化的响应,对于草地资源的可持续利用以及制定相应的生态保护与恢复措施具有重要意义。本文从草地植被和土壤环境两方面,围绕草地生态系统对温度和降水变化的响应进行了系统梳理,总结了草地植被的群落结构、植物物候、草地生产力以及土壤温湿度、土壤呼吸、土壤微生物和土壤酶对温度和降水变化的响应。本文重点从研究尺度和试验方法等方面进行了讨论,在此基础上提出了关于气候变化对草地生态系统影响的研究中存在的一些亟需解决的科学问题,如植物的累积效应和滞后效应、生物群落的相互作用、如何提高模型精度、不同植物功能群对极端气候事件的响应等,以期为今后的相关研究提供参考。

关键词：气候变化植物群落结构植物物候草地生产力土壤环境草地生态系统响应机制

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