围封对黄帚橐吾型退化草地植被群落特征的影响

围栏封育被认为是一种快速、有效地恢复草地植物多样性和生产力的措施。本研究以黄帚橐吾型退化草地为研究对象,采用野外调查与室内分析的方法,分析围封3年对草地群落物种重要值、植被多样性以及植物地上、地下生物量的影响,旨在为黄帚橐吾型退化草地的治理恢复提供科学理论依据。结果表明,短期围封可提高禾本科牧草的重要值,围封后黄帚橐吾重要值明显下降,除丰富度指数显著降低外(P<0.05),其余指数变化不显著;短期围封可显著降低黄帚橐吾的地上生物量和种群密度,提高草地生产力,其中,禾本科和莎草科地上生物量明显提高(P<0.05),0～10 cm土层的草地地下生物量明显降低。     

放牧和围封下黄帚橐吾型退化草地植物化学计量学及土壤养分特征的变化

近年来,以黄帚橐吾（Ligularia virgaurea）为优势种的退化草地迅速蔓延,对高寒草地生态和生产功能产生了一定影响。本研究以青海省海晏县黄帚橐吾毒害草型退化草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,测定放牧利用和围封下植物与土壤养分特征,以分析退化草地黄帚橐吾斑块中植物化学计量学特征及土壤养分对不同管理方式的响应。结果表明：1）禾本科植物的地上生物量在围封样地斑块内显著高于放牧样地斑块内（P<0.05）。2）放牧样地中植物的碳、氮、磷含量及其比值在斑块内外差异不显著,经过围封后,植物的氮含量和氮磷比显著低于放牧样地,碳含量和碳氮比高于放牧样地,且斑块内碳磷比和氮磷比低于斑块外（P<0.05）。3）放牧样地中斑块内土壤速效氮含量显著低于斑块外,围封后全氮和铵态氮含量相比放牧样地显著降低,且斑块内速效磷含量低于斑块外（P<0.05）。4）在放牧条件下,斑块内外微生物量碳、氮、磷含量差异不显著,经过围封后,斑块内土壤微生物量氮和碳含量相比放牧样地显著升高,且显著高于斑块外。因此,放牧样地中黄帚橐吾（L. virgaurea）与群落植物之间的养分吸收...     

不同放牧方式下防除黄帚橐吾对高寒草地植物群落的影响

合理的放牧方式是青藏高原高寒草地可持续利用的前提。本研究通过监测牧、自由放牧+药物防除(牧+防,G+C)、牧草生长季禁牧(禁,E)和牧草生长季禁牧+药物防除(禁+防,E+C)4种草地管理措施对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)型退化草地的群落特征和产草量的影响发现：牧+防和禁+防显著降低黄帚橐吾地上生物量和密度(P<0.05);植物群落地上生物量和高度在禁和禁+防处理下显著高于其他处理(P<0.05),且在牧+防和禁+防处理下,植物群落的优势种由黄帚橐吾+垂穗披碱草变为高原早熟禾,而牧和禁处理下,植物优势种在3年内均为黄帚橐吾;只有放牧处理下物种多样性在年份间变化显著(P <0.05);牧+防和禁+防处理下,禾本科地上生物量占比显著增加(P <0.05),而黄帚橐吾地上生物量占比显著减少(P <0.05)。综上所述,牧+防和禁+防均可显著抑制黄帚橐吾生长,而禁+防显著提高禾本科牧草的产量。因此,禁+防是橐吾型退化草地恢复改善的适宜管理措施。     

高寒草甸不同黄帚橐吾密度斑块的植物群落结构特征

为了解黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)斑块植物群落维持和演替过程,本研究以不同密度黄帚橐吾微斑块为研究对象,根据密度等级设置6个斑块梯度(D0,D1,D2,D3,D4和D5),分析不同斑块草地群落结构及生产力的变化特征。结果表明：随着黄帚橐吾密度的增加,禾本科和莎草科重要值明显降低,黄帚橐吾逐渐成为建群种;物种多样性指数呈先增加后降低趋势,且在D1～D2之间香农维纳指数、均匀度指数和优势度指数均为最高值;去除黄帚橐吾后的总地上生物量表现为D1显著高于D5(P<0.05),禾本科、莎草科和豆科植物的地上生物量为D4最高,杂类草生物量为D1显著高于D3～D5(P<0.05);总地下生物量和0～10 cm土层的地下生物量变化趋势一致,为D1显著高于D4(P<0.05),10～20 cm土层的地下生物量随密度的增大呈显著增加趋势(P<0.05)。因此,当黄帚橐吾的密度介于D1～D2时,对草地稳定性的维持具有积极作用。     

不同恢复措施对黄帚橐吾及毒害草型退化草地群落的影响

黄帚橐吾是高寒草甸分布广泛的毒害草,由于自身生物特性和不合理放牧,造成优良草地退化,形成以黄帚橐吾为优势种的毒害草型退化草地。以青藏高原退化高寒草甸为研究对象,以天然放牧样地作为对照,开展了禁牧、施肥、防除3种处理下的草地恢复试验,以探索不同恢复措施对毒害草型退化草地中黄帚橐吾种群及群落特征的影响。结果表明：禁牧和施肥处理实施翌年对黄帚橐吾的密度和盖度影响不显著,防除措施显著降低了黄帚橐吾的密度和盖度(P<0.05),3种处理对黄帚橐吾的影响大小依次为防除>禁牧>施肥;防除措施显著降低了黄帚橐吾在草地群落中的重要值,同时增加了禾本科植物的重要值(P<0.05);施肥和禁牧措施均提高了草地的Shannon-Wiener多样性指数和丰富度指数,防除措施降低了草地的Shannon-Wiener多样性指数和丰富度指数;禁牧后草地生物量和多样性变化不显著;3种措施实施1年后对草地总地上生物量、莎草科、豆科和杂类草植物地上生物量以及群落地下生物量均无显著影响,但防除措施显著提高了禾本科牧草地上生物量(P<0.05)。该结果对以黄帚橐吾为优势种的毒害草型退化草地的恢复以...     

不同温度和水分胁迫对高寒草地毒杂草黄帚橐吾种子发芽的影响

黄帚橐吾是高寒草甸分布广泛的毒杂草,研究黄帚橐吾种子发芽和幼苗生长的适宜条件对探索黄帚橐吾在青藏高原的扩散机制具有重要意义。本研究通过设置不同的温度和水分梯度,比较黄帚橐吾种子在不同条件下的发芽情况与幼苗的生长状况,以探讨黄帚橐吾种子和幼苗对温度和水分胁迫的耐受能力。主要研究结果如下:黄帚橐吾种子在30℃条件下发芽率和发芽指数最高,在15℃、20℃和25℃时仍维持相对较高的发芽率和发芽指数;胚根长在20℃时具有最高值,胚芽长则在25℃时具有最高值。随着渗透势的降低,黄帚橐吾的发芽率、发芽指数、胚根长和胚芽长均逐渐降低,其中在-0.3MPa条件下,黄帚橐吾的发芽率和胚根长与对照(0MPa)相比差异不显著,在-1.2MPa条件下,黄帚橐吾的发芽率、发芽指数、胚根长和胚芽长相比-0.9MPa而言均有少量的回升。综上所述,黄帚橐吾的种子发芽和幼苗生长可以耐受较大的温度变化范围(15℃～30℃)以及一定程度的干旱胁迫,这为其种群的维持和更新提供了保证,也部分解释了黄帚橐吾在青藏高原得到快速扩散的原因。     

黄帚橐吾叶片气孔特征及对高寒环境的响应

为探讨黄帚橐吾（Ligularia virgaurea）对高寒环境的适应机制,对青藏高原的优势物种黄帚橐吾的叶表皮气孔特征进行观察,分析其对气候生态因子的响应。结果表明：黄帚橐吾叶片上、下表皮均分布有气孔,气孔分布无规律,随机散生排列,气孔器为无规则型,气孔密度与气孔指数相对较高。地理分异变量对黄帚橐吾叶表皮气孔长度的效应极其显著（P<0.01）。8个温度因子对黄帚橐吾叶片上、下表皮气孔长度效应极其显著（P<0.01）,ABT（年生物温度）、MTWM（最热月温）、MTGS（生长季温度）与WI（温暖指数）对上表皮气孔指数效应显著（0.01 < P < 0.05）;水分因子会影响黄帚橐吾叶片上表皮的气孔密度与气孔指数,而对下表皮气孔密度、气孔指数以及上、下表皮气孔长度无影响。黄帚橐吾叶表皮气孔特征在形态、数量及与环境关系的这些特点,反映了其对高寒极端环境的适应。     

退化高寒草地毒杂草黄帚橐吾水浸液对垂穗披碱草的化感作用

为探讨青藏高原退化草地常见毒杂草——黄帚橐吾的化感作用,以同域生长常见的牧草垂穗披碱草为供体,研究黄帚橐吾茎叶和块根水浸液对供试牧草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:黄帚橐吾水浸液对垂穗披碱草牧草种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制作用(P<0.05),随着水浸液浓度加大,化感抑制作用不断加强;同浓度相比,块根水浸液化感效应均比茎叶水浸液要强。同时,垂穗披碱草牧草种子萌发对黄帚橐吾水浸液敏感性强于幼苗生长。     

低温预处理对不同储存时间黄帚橐吾种子发芽的影响

黄帚橐吾是分布在高寒草甸的一种常见毒害草,研究黄帚橐吾种子萌发的影响因素,对于探索黄帚橐吾在高寒草地上的扩散机制以及有效防除黄帚橐吾具有重要意义。通过对不同年份采集的黄帚橐吾种子进行不同的低温预处理,比较其发芽率、发芽指数、根长和苗长等的变化,探讨低温预处理对黄帚橐吾种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：经过4℃预处理24 h和-20℃预处理2 h,当年采集的黄帚橐吾种子发芽率有明显提高;经过-20℃预处理2 h,黄帚橐吾种子发芽指数无明显变化,4℃处理24 h后发芽指数也无明显变化,但经过48、72 h的4℃低温预处理后,发芽指数显著低于对照;随着4℃处理时间的延长,黄帚橐吾根长和苗长均有降低的趋势,而经过短时间(0.5 h)的-20℃预处理,储存1年后的黄帚橐吾种子苗长显著高于对照,根长无显著变化。综上所述,储存1年的黄帚橐吾种子的萌发活力低于当年采集的种子,但经过低温预处理后二者在发芽指数和苗长上的差距有所减小。因此,低温处理可以改善黄帚橐吾种子经过长期储存而引起的萌发活力降低的现象,但长时间低温处理会对黄帚橐吾幼苗的生长产生一定的抑制。     

高寒草场主要牧草对黄帚橐吾水浸液化感胁迫的生理响应

用不同浓度的黄帚橐吾叶水浸液处理高寒草场4种常见牧草中华羊茅、大雀麦、垂穗披碱草和早熟禾后,测定了受体植物叶片内超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性,及丙二醛、可溶性糖和脯氨酸的含量以及相对电导率等生理指标,旨在探讨受试植物对黄帚橐吾化感作用的生理响应。结果显示,游离脯氨酸的变化在所有处理中均达到显著或极显著差异,且明显的依赖浓度,可能与降低渗透势,保证组织在化感物质胁迫引起水势下降时细胞膨压得以维持有关。其余指标变化不同,反应出不同受体植物对相同化感胁迫的生理响应是不同的。     

2种药剂防除草原黄帚橐吾的药效试验研究

应用2种除草剂对草原黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)进行了防除试验。结果表明,迈士通用药量500.0mL/hm2对黄帚橐吾的防除效果达到80%以上,药效明显高于排草丹和迈士通的另外2个剂量;排草丹的防除效果欠佳,但对大部分禾本科和莎草科牧草安全。因此,迈士通用药量500.0 mL/hm2适宜作为防除黄帚橐吾的有效药剂推广使用。     

家系、种子产生部位和土层深度对黄帚橐吾种子萌发出苗的影响

黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)是青藏高原高寒草甸一种典型的毒杂草。本研究主要分析了无光照条件下温度对黄帚橐吾种子萌发的影响,家系、种子产生部位和土层深度对黄帚橐吾种子出苗的影响。结果表明:温度对黄帚橐吾种子萌发率有显著的影响,随着温度升高萌发率下降,变温18/28℃下黄帚橐吾种子萌发率为87.33%,5/15℃下黄帚橐吾种子萌发率最高,达95.33%。土层深度对黄帚橐吾种子出苗率有显著的影响,土层越深,出苗率越低。土层深度为0 cm时,出苗率最高,达61.66%;土层深度为3 cm时,出苗率锐减;土层深度5 cm时,出苗率为0。家系和种子产生部位对黄帚橐吾种子大小、出苗率均有显著的影响。     

补播对天祝高寒退化草地植被和土壤理化性质的影响

为了探究补播对高寒退化草地植被组成以及土壤理化性质的影响,于2007―2009年在甘肃省天祝县开展了退化草地补播垂穗披碱草(Elymus nutans)+无芒雀麦(Bromus inermis)+中华羊茅(Festuca sinensis)改良治理退化草地的研究。结果表明,补播有效增加了禾草类和莎草类植被,提高了退化草地地上和地下生物量。补播后第3年,土壤表层物理性状、养分以及微生物生物量与不补播相比,具有明显优势。土壤表层0-40cm,土壤容重降低、孔隙度变大、含水量提高,土壤养分和微生物生物量C、N含量升高,退化草地得到了有效治理。     

氮添加对退化高寒草地土壤微生物量碳氮的影响

若尔盖高寒草地生态系统脆弱,对环境因子的改变响应敏感。本试验以若尔盖高寒退化草地为研究对象,在2015-2016年每年返青期,以尿素作为氮源在野外开展控制试验,4个氮处理分别为CK(0g·m^-2·a^-1)、N5(5g·m^-2·a^-1)、N10(10g·m^-2·a^-1)、N20(20g·m^-2·a^-1),分析了氮添加下4个不同退化程度的高寒草地土壤微生物量碳氮以及土壤理化性质的变化规律,探讨若尔盖高寒草地对氮添加的响应机制,旨在为脆弱生境草地的治理与恢复提供参考。结果表明,不同退化草地的土壤微生物量碳氮对氮添加的敏感性随退化程度加剧而逐渐降低。氮浓度20g·m^-2·a^-1处理下土壤微生物量碳氮含量变化趋势发生显著变化:轻度退化草地>未退化草地>中度草地>重度退化草地。相关分析表明,土壤微生物量碳氮与速效磷、硝态氮、全氮、全磷、有机碳具有显著正相关,可在一定程度上表征土壤养分状况。氮添加下,土壤微生物量碳氮与土壤理化性质的相关关系发生变化,尤其在N20处理下土壤微生物量碳、氮与其他理化因子间无显著相关关系,需要进一步从土壤微生物对土壤养分的吸收利用方面解释其原因。氮浓度变化显著改变土壤微生物C/N:CK重度退化草地的土壤微生物量碳氮比显著高于其他3个退化样地。N5和N10条件下不同退化草地土壤微生物C/N无显著差异,而N20处理下未退化草地土壤微生物C/N与CK比显著提高33.7%,而重度退化草地与CK比下降了62.5%,说明氮添加在一定程度上对土壤微生物的组成和群落结构产生了影响。     

青藏高原入侵杂草黄帚橐吾种群内与种群间的遗传变异研究(英文)

外来入侵物种的遗传变异以及在此基础上建立的控制措施受到了广泛关注,但是,对本地产生杂草的遗传变异却研究较少。菊科中的黄帚橐吾主要依赖根状茎和种子进行繁殖,是青藏高原高山草地生态系统中的广布杂草。本研究利用RAPD随机扩增的DNA多态性研究该物种11个种群的遗传变异。结果表明,13个随机引物获得了81条可重复的扩增带,每个引物平均产生6.23条带,74.07%(61条)的带是多态的。种群中多态位点变化为19.45%～60.49%,He是0.1698±0.03,表明该物种具有中等程度的遗传多样性。种群间的RAPD表型(基因型)十分丰富,并且变异较大。进一步分析发现,总遗传变异的67.64%存在于种群间,而只有31.74%的变异分布在种群内。与起初认为该物种由于克隆繁殖导致的遗传多样性与遗传分化均较小的预期相反,发现了十分丰富的遗传变异和较高的遗传分化,这些遗传参数接近非克隆或非入侵物种的平均值。有性繁殖、长距离扩散以及可能的杂交渗入是导致该本地杂草具有不同于其他入侵杂草遗传结构的主要原因。     

黄帚橐吾提取物对保护地辣椒4种病原真菌的抑制活性及其病害防效

针对保护地辣椒多发、危害严重、防治困难的4种真菌病害,开发高效安全的生物农药新资源。通过菌丝生长速率法、孢子萌发法、微量稀释法、种子萌发和温室盆栽防效等试验,研究了黄帚橐吾有机溶剂提取物对保护地辣椒4种病原真菌的抑制活性及其所引发病害的防控效果以及对被保护植物的安全性。结果表明,黄帚橐吾有机溶剂提取物对灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)和辣椒疫霉(Phytophthora capsici)均有显著的抑制活性,抑制活性强度与其浓度呈正相关,对各病原菌菌丝生长抑制率的EC₅₀分别为11.93、51.25、19.93、13.84 g·L^-1, 对其孢子萌发抑制率的EC₅₀分别为15.05、55.26、57.86、16.50 g·L^-1,最小抑菌浓度为0.83~1.75 g·L^-1,最小杀菌浓度为2.50~11.67 g·L^-1。对4种病原真菌引发的辣椒灰霉病、枯萎病、根腐病和疫病防治效果较好,100倍稀释液的预防效果均可达75%以上,治疗效果也可达70%左右,与相应常用化学农药防效相当。但是其对辣椒种子萌发和幼苗生长有一定的抑制作用,浓度大于20.00 g·L^-1时,种子萌发抑制率大于52.27%,幼苗株高、根长和生物量均与对照之间存在显著性差异(P<0.05)。由此证明黄帚橐吾有机溶剂提取物能有效防控保护地辣椒多发性真菌病害的危害,是一种广谱生物杀菌剂优质资源,合理应用将具有良好的开发前景。     

察布查尔县草原土壤微生物量与土壤理化性质相关性研究

微生物不仅是土壤养分的转化者,同时也是养分的一种存在方式,其生物质量为微生物量。微生物量是土壤养分转化和循环的动力也是养分的库和源,微生物量对环境变化敏感,是土壤质量变化的重要指标。本研究以新疆伊犁察布查尔县1191~2656m海拔草原为研究对象,使用氯仿熏蒸提取法研究不同海拔草原土壤微生物量及其活性的变异特征,研究结果表明微生物量碳(21.05~331.58mg/kg)、微生物量氮(8.75~95.61mg/kg)均为土壤表层大于中、底层,各海拔及土层间差异显著(P0.05),在1191~2216m海拔区间微生物量碳、氮随海拔的增加而增加,并在2216m海拔达到最大值(331.58mg/kg和95.61mg/kg),其后2216~2656m海拔区间微生物量碳、氮显著降低(21.05mg/kg和12.41mg/kg),这可能与随海拔的增加引起此海拔区间气候、降水量、植被类型、植被数量等环境条件的变化有关;通过相关性分析得知微生物量碳、氮、碳氮比彼此间正相关(P0.05);0~20cm土层微生物量碳与含水量呈正显著性相关(P0.05,r=0.755*),微生物量与海拔、容重、有机质、碱解氮呈正相关(P0.05),与pH值、全氮、碳氮比负相关(P0.05)。20~40cm土层微生物量碳与碱解氮呈显著性正相关(P0.05,r=0.829*),微生物量与海拔、全氮正相关(P0.05),与碳氮比负相关(P0.05)。40~60cm土层微生物量与海拔、碳氮比呈负相关(P0.05),与有机质、碱解氮、全氮呈正相关(P0.05)。土壤微生物量可以反映土壤肥力的变化,作为评价土壤肥力的生物学指标。