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研究报告
01
朱晨晨,史昆,何沁坤,迪力穆拉提·阿卜杜外力,刘亚玲,王赞
本研究以中苜一号紫花苜蓿(Medicago sativa L. cv. Zhongmu No.1)为试验材料,分别进行浓度为0、40、80 mmol/L的混合盐碱胁迫(NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaHCO3摩尔比为1∶1∶1∶1,pH值为9.3)处理,测定生长指标、生理指标及关键基因的表达水平,以期揭示其响应混合盐碱胁迫的机制。结果表明:随着混合盐碱胁迫程度的加剧,中苜一号紫花苜蓿幼苗的株高、光合速率、PSⅡ的有效量子产率和最大光化学量子产量均被显著抑制(P<0.05),过氧化氢、超氧阴离子和丙二醛积累量逐渐增多,过氧化物酶活性、脯氨酸和可溶性糖含量均显著增加(P<0.05);在80 mmol/L混合盐碱胁迫下,Na+转运蛋白的编码基因MsSOS1、MsNHX1和MsHKT1的表达量均显著提高(P<0.05)。综合分析表明,中苜一号紫花苜蓿可能主要通过以下途径响应混合盐碱胁迫:(1)高表达MsSOS1、MsNHX1和MsHKT1等Na+转运蛋白编码基因,促进Na+外排、液泡区隔化及转移,避免因Na+大量积累对植株造成离子毒害;(2)增强抗氧化酶活性,缓解由高pH值带来的氧化损伤。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20240237
朱晨晨,史昆,何沁坤,等. 中苜一号紫花苜蓿幼苗对混合盐碱胁迫的响应[J].中国草地学报,2024,46(8):1-9.
ZHU Chenchen, SHI Kun, HE Qinkun,et al.Response of ‘Zhongmu No.1’ alfalfa seedlings to mixed saline-alkali stress[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):1-9.
02
温静,郭茂伟,朱琳,李志勇,李鸿雁,魏鹏,闫慧芳,赵诚贵
本研究对黄花型扁蓿豆的叶绿体基因组进行序列特征、密码子偏好性分析,并结合系统发育树及共线性分析探究黄花型扁蓿豆与其他近缘种的亲缘关系,以明确其物种分类。结果显示:黄花型扁蓿豆叶绿体基因组全长127572 bp,GC含量34.19%;密码子偏好性分析表明,其叶绿体基因在编码过程中对A/U结尾密码子的使用具有偏好性;系统发育树及共线性分析表明,野生黄花型扁蓿豆叶绿体基因组与青藏扁蓿豆具有更高的相似性。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230367
温静,郭茂伟,朱琳,等. 黄花型扁蓿豆叶绿体基因组及其系统发育分析[J].中国草地学报,2024,46(8):10-18.
WEN Jing,GUO Maowei,ZHU Lin,et al.Analysis of chloroplast genome and phylogeny of yellow flowered type Medicago ruthenica[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):10-18.
03
冉婵宇,慕平,柴继宽,张跃华,刘金生,赵桂琴
为精准鉴别饲用燕麦品种和解决生产中品种混乱问题,本研究采用15对SSR引物对19个饲用燕麦品种的基因组DNA进行扩增,在遗传多样性分析的基础上筛选核心引物组合,构建供试品种的分子指纹图谱,开发其分子身份证。结果表明:15对SSR引物共检测到70个等位基因,每个位点检测到2~8个等位基因;有效等位基因数范围在1.6437~5.4783之间,平均2.5741;观测杂合度在0.3939~0.8931之间,高于期望杂合度;引物M08的多态信息含量(PIC)值最高,为0.8391,M07的PIC值最低,为0.4736。剔除PIC低于0.7的引物后,剩余引物对供试品种的区分率在10.53%~26.32%之间;2对引物组合中,M08-M03和GM8-M03的区分率最高,均为73.68%,但仍不足以区分所有品种;3对引物组合中M08-P15-M03的区分率为100%,可将19个供试燕麦品种完全区分开。通过核心引物组合M08-P15-M03对各品种的扩增片段进行数字化编码,并按照固定的引物顺序将各带型编码依次连接,构建了各品种的分子身份证,并将其转化为可供机器识别的条形码和二维码,实现了品种的快速鉴别。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230325
冉婵宇,慕平,柴继宽,等. 基于SSR的饲用燕麦品种DNA分子身份证开发[J].中国草地学报,2024,46(8):19-28.
RAN Chanyu,MU Ping,CHAI Jikuan,et al.Development of DNA molecular identification card of forage oat varieties based on SSR[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):19-28.
04
王传之,崔卫东,任海龙,夏明阳,曾仕晓,张建国
为培育高饲用价值的大豆品种,本研究以饲用性状差异较大的粤夏106和矮生泥豆为亲本,其衍生的F2代为作图群体,利用覆盖大豆全基因组的660对SSR引物,对大豆株高、生物产量、酸性洗涤木质素和相对饲用价值等8个重要饲用性状进行QTL定位。结果表明:大豆株高、主茎节数、主茎分枝数、生物产量和中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量、酸性洗涤木质素含量、相对饲用价值之间均具有显著的相关性(P<0.05)。共检测到18个QTLs,分布在A1、B2、C1、C2、J和L共计6条连锁群上。其中,株高2个、主茎分枝1个、主茎节数3个、生物产量2个,中性洗涤纤维含量3个、酸性洗涤纤维含量1个、酸性洗涤木质素含量3个和相对饲用价值3个,单个QTL可解释的表型贡献率介于2.11%~59.77%,qADF-l、qADL-a1、qADL-c2、qBY-j、qNBMS-l、qNDF-j和qNNMS-l等7个位点为表型贡献率大于15%的主效QTLs。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20220348
王传之,崔卫东,任海龙,等. 大豆主要饲用性状的遗传分析与QTL定位[J].中国草地学报,2024,46(8):29-36.
WANG Chuanzhi,CUI Weidong,REN Hailong,et al.Genetic analysis and quantitative trait locus mapping of major feeding traits in soybean[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):29-36.
05
刘嘉伟,郝新艳,杜雨芊,提忠慧,王明玖
对高加索三叶草(♀)、白三叶(♂)及其远缘杂交育成的8个F1代株系的13个数量性状和7个质量性状进行调查,研究杂交F1代表型的相对遗传力与杂种优势。结果表明:13个数量性状表型遗传多样性丰富,11个性状的变异系数超过10%;7个质量性状遗传多样性指数较低;F1代表型遗传多为正向显性,相对遗传力a1最高可达1.92,母本对F1代的相对遗传力较父本高;F1代杂种优势最明显的是小花数与结实小花数,杂种优势率达65.03%和80.96%;聚类分析表明,8个F1代与高加索三叶草距离较近,与白三叶距离较远。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230235
刘嘉伟,郝新艳,杜雨芊,等. 高加索三叶草与白三叶杂种F1代表型遗传变异研究[J].中国草地学报,2024,46(8):37-44.
LIU Jiawei,HAO Xinyan,DU Yuqian,et al.Studies on phenotypic genetic variation of F1 hybrids of Trifolium ambiguum Bieb. and T. repens L.[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):37-44.
06
李硕,李培英,李雯,孙宗玖
以敏旱型Cd32和抗旱型Cd138狗牙根为对象,研究了2种类型狗牙根中脯氨酸和甜菜碱代谢的相关底物含量及酶活性对3种干旱处理的响应差异。结果表明,与正常灌溉相比,中度及重度干旱胁迫后狗牙根根系及叶片脯氨酸、甜菜碱含量均显著增加,重度胁迫下达到峰值,且叶片含量高于根系;干旱胁迫下Cd138与Cd32的脯氨酸含量差距较大。2份材料的叶片与根系脯氨酸代谢底物鸟氨酸含量在中度干旱达到峰值,而谷氨酸含量随干旱加剧在2份材料的根系及Cd32材料的叶中呈增加趋势,Cd138叶中呈降低趋势;P5CR、P5CS活性随干旱呈先增后降趋势,与对照相比显著增强,而P5CDH和ProDH活性则显著下降,导致供试狗牙根脯氨酸合成增强、分解受到抑制,特别是在Cd138叶中积累较多。Cd138的甜菜碱合成通路中两个关键酶BADH和CMO活性随干旱加重增强,Cd32的CMO活性在中度干旱时达到峰值(8.54 U/g),但仍然低于Cd138(8.99 U/g)。综上,狗牙根可通过促进脯氨酸、甜菜碱代谢来缓解干旱胁迫造成的伤害,脯氨酸代谢主要以谷氨酸途径为主,在甜菜碱代谢中,重度干旱下CMO在Cd32中下降,但在Cd138中仍能保持较高的活性,这可能是Cd138比Cd32更抗旱的原因之一。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230253
李硕,李培英,李雯,等. 干旱胁迫下不同抗性狗牙根脯氨酸和甜菜碱代谢变化[J].中国草地学报,2024,46(8):45-52.
LI Shuo,LI Peiying,LI Wen,et al.Effect of drought stress on proline and betaine metabolic pathway in Cynodon dactylon[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):45-52.
07
徐娜,鱼小军,狄多玉,刘雯雯,侯青青,陈艳,段国琴,罗鑫萍,马凯凯
在甘肃省兰州市七里河区种植4种13份乡土藜科植物材料并观测其田间农艺性状和土壤化学性质,筛选适宜陇中地区的减盐植物和土壤改良植物。结果表明,盐生草、猪毛菜、中亚滨藜、角果碱蓬4种乡土藜科植物中,材料203(猪毛菜)的生物量最大,材料109(角果碱蓬)的株高最高。与未种植藜科植物的土壤相比,多数藜科植物材料的种植能提高土壤浅层(0~10 cm)的有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮和全磷含量,提高了土壤(0~30 cm)的全钾含量,同时,降低了0~30 cm土层的pH值和0~20 cm土壤溶液的电导率。13份材料中,材料95(盐生草)对0~20 cm土层有明显的降盐作用。综合评价结果表明,材料303(角果碱蓬)得分最高,是陇中地区适宜的盐碱地改良植物。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230338
徐娜,鱼小军,狄多玉,等. 适宜陇中盐碱地改良的藜科植物材料筛选与效果评价[J].中国草地学报,2024,46(8):53-62.
XU Na,YU Xiaojun,DI Duoyu,et al.Screening and evaluation of Chenopodiaceae plant suitable for saline-alkali land improvement in central Gansu province[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):53-62.
08
单新河,张运龙,王显国,刘泽宇,孙洪仁
为探究磷肥施用量对科尔沁沙地紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生物量累积和磷素吸收规律的影响,选取‘骑士T’苜蓿为供试材料,设置4个施磷梯度,磷肥用量分别为0 kg/hm2(P0)、81 kg/hm2(P1)、162 kg/hm2(P2)和243 kg/hm2(P3),测定苜蓿全生育时期株高、地上生物量和磷素浓度,并计算磷素吸收量,进行综合分析。结果表明:1)苜蓿初花期到盛花期,与不施磷相比,P2和P3处理下株高显著增高(P<0.05),增幅为13.03%~18.64%。2)苜蓿现蕾期到盛花期,P2处理较P0生物量显著增加(P<0.05),分别增加了34.08%、50.21%和63.25%;苜蓿盛花期,与不施磷相比,P2和P3处理下生物量均显著增加(P<0.05),增幅为63.25%和54.21%,且两处理间差异不显著;各施磷处理下生物量的磷肥有效性均在盛花期时最高。3)苜蓿分枝前期到孕蕾期,磷素浓度和磷素吸收量均随磷肥施用量的增加不断增大,且各磷肥处理下苜蓿磷素吸收量的磷肥有效性均在孕蕾期时最高;苜蓿盛花期磷素吸收量随施磷量增加呈先升高后降低趋势,P2处理是拐点。4)随施磷量增加,苜蓿各生育时期磷素利用率和磷素偏生产力均降低。综上所述,在科尔沁沙地,与施磷量81 kg/hm2和243 kg/hm2相比,162 kg/hm2是该地区苜蓿建植适宜施磷量,且孕蕾期和盛花期是磷肥施用关键时期。该研究可为苜蓿生产力提升及磷素营养高效利用提供参考。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230237
单新河,张运龙,王显国,等.磷肥施用量对紫花苜蓿建植当年生物量累积和磷素吸收规律的影响[J].中国草地学报,2024,46(8):63-71.
SHAN Xinhe,ZHANG Yunlong,WANG Xianguo,et al. Effect of phosphorus fertilizer application rate on biomass accumulation and phosphorus absorption of alfalfa in planting year[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):63-71.
09
李佳懿,曾晓琳,游明鸿,刘金平,杨琳雅
依据川西草原沙化治理、草地复壮及“四库”建设的实际技术需求,以乡土豆科草种地八角(Astragalus bhotanensis)为补播物种,在4个沙化度草地(未沙化、轻度、中度和重度)补播种子后,通过测定萌发、生长及重要值等指标,研究沙化度对地八角种群形成及优势度的影响。结果表明:1)草地沙化度对地八角种群形成指标的影响大小为成苗率>出苗率>存活率>种群密度>发芽率,3个沙化度的出苗率、成苗率、存活率和种群密度均显著大于未沙化,且沙化度间差异显著(P<0.05)。2)沙化度对补播地八角优势度指标影响大小为相对密度>重要值>相对盖度>相对频度,地八角相对频度、相对盖度、相对密度随沙化度增加显著增大(P<0.05),轻、中、重度沙化的重要值是未沙化的3.56倍、10.96倍和17.26倍。3)沙化度对生长指标影响大小为株高>分枝数>根冠比>地下分配比>地上生物量>地下生物量>直立度,株高和直立度随沙化度增加显著降低,分枝数和地下生物量则呈显著增加趋势,重度沙化下根冠比和地下分配比显著大于未沙化。综上,地八角可依据草地沙化度形成相应的种群密度、优势度和株丛结构,可作为抗沙固沙乡土豆科草种在川西高原中、重度沙化草地植被修复或功能重建中推广应用。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230307
李佳懿,曾晓琳,游明鸿,等. 草地沙化度对补播地八角种群形成及优势度的影响[J].中国草地学报,2024,46(8):72-79.
LI Jiayi,ZENG Xiaolin,YOU Minghong,et al.Impact of desertification severity on Astragalus bhotanensis in population dynamics in reseeding grassland[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):72-79.
10
王文琼,张峰,李邵宇,郑佳华,杨立山,张彬,赵萌莉
为探讨增温对退化草地恢复过程中植物物种生态位特征的影响,以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,设置自然恢复和增温恢复处理,并以自由放牧区为对照,分析植物种群Shannon-Wiener生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数等。结果表明,与对照相比,自然恢复显著增加了狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla)和银灰旋花(Convolvulus ammannii)重要值;与自然恢复相比,增温恢复显著增加银灰旋花重要值,显著降低无芒隐子草(Cleistogenes songorica)和短花针茅重要值(P<0.05)。与对照相比,自然恢复显著增加短花针茅、狭叶锦鸡儿和银灰旋花生态位宽度(P<0.05);与自然恢复相比,增温恢复显著降低狭叶锦鸡儿和无芒隐子草生态位宽度,显著增加银灰旋花生态位宽度(P<0.05);对比主要物种生态位重叠指数,与对照相比,自然恢复条件下短花针茅与各主要物种生态位重叠指数显著增加(P<0.05),其他物种之间生态位重叠指数无显著差异;与自然恢复相比,增温恢复未显著增加短花针茅与各主要物种生态位重叠指数,但显著增加无芒隐子草、银灰旋花、狭叶锦鸡儿等主要物种间生态位重叠指数(P<0.05)。因此,在荒漠草原增温恢复初期,增温恢复和自然恢复会改变种间关系并有利于扩大优势种生态位宽度和生态位重叠指数。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20240146
王文琼,张峰,李邵宇,等. 增温对退化荒漠草原恢复初期物种生态位影响的研究[J].中国草地学报,2024,46(8):80-87.
WANG Wenqiong,ZHANG Feng,LI Shaoyu,et al.Impact of warming on species niche dynamics in early-stage degraded desert grassland restoration[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):80-87.
11
孙彩彩,安海涛,董全民,吕卫东,杨晓霞
以青藏高原环青海湖地区高寒草地为研究对象,探讨放牧对土壤理化性质和土壤粒径分形特征的影响,并且分析了土壤单重分形维数与土壤理化性质及土壤粒径组成之间的关系。结果表明:(1)随放牧强度的增加,土壤质地变差,土壤黏粒、粉粒体积含量逐渐减少,砂粒体积含量逐渐增加,且随着土层深度的增加,土壤砂粒体积含量逐渐增大。(2)放牧会提高土壤中全磷含量和pH值,但会降低0~10 cm土层土壤含水量。(3)随放牧强度的增加和土层的加深,土壤单重分形维数逐渐减小。(4)土壤单重分形维数随土壤黏粒和粉粒体积含量的增加而增大,随土壤全磷、土壤全氮和土壤pH值的增加而增大,而随土壤含水量和土壤容重的增加而减小(P<0.01)。综上,土壤单重分形维数能够表征青藏高原环青海湖地区土壤质地的变化,随放牧强度的增加,土壤黏粒、粉粒体积含量和单重分形维数均逐渐减小。该研究结果可为青藏高原环青海湖地区土壤状况评价提供一定的参考依据。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20240082
孙彩彩,安海涛,董全民,等. 放牧强度对环青海湖地区高寒草地土壤理化性质及土壤粒径分形特征的影响[J].中国草地学报,2024,46(8):88-96.
SUN Caicai,AN Haitao,DONG Quanmin,et al.Effects of Grazing intensity on soil physicochemical properties and soil particle size fractal characteristics of alpine grassland in the Qinghai Lake area[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):88-96.
12
肖梅,陈莹,刘金平,杨梦含,穆文涛
研究绝对保护下山地森林系统中高寒草甸土壤与植被的地带性特点,为唐家河自然保护区制定保护策略和提升管理水平提供依据。在3座山峰上分别设置6个海拔梯度(2700~2799 m、2800~2899 m、2900~2999 m、3000~3099 m、3100~3199 m、≥3200 m),通过测定土壤粒级组成、土层厚度、容重、水分与养分含量等土壤指标和植被密度、高度、盖度、物种数及物种多样性等植被指标,分析海拔间土壤和植被指标的差异性及海拔与上述指标的相关性,研究高寒草甸土壤性状及植物群落沿海拔梯度的变化特征。结果表明:1)海拔间土壤粒级组成、物理性状和化学性状均有显著差异(P<0.05),其中土壤含水量、pH值、有效氮和有效磷含量随海拔梯度增加呈增大趋势。2)海拔间坡度差异显著,2900~2999 m峭坡上石砾达67.32%,土壤水肥供给能力显著低于其他海拔,≥3200 m缓坡上粉粒和粘粒比例及土壤厚度和含水量高于其他海拔(P<0.05)。3)海拔与土壤含水量、pH值、有机质、有效氮和有效磷呈显著正相关(P<0.05)。坡度与土层厚度、含水量、粘粒、粉粒、有机质、有效氮呈显著负相关(P<0.05)。4)海拔间植被群落指标均有显著差异(P<0.05),其中群落高度和物种数随海拔梯度增加而降低。海拔间优势种和亚优势种种类和高度有显著差异(P<0.05),使不同海拔植被类型和群落特征不同。5)海拔与群落高度、物种数及物种丰富度呈显著负相关,群落密度、投影盖度和基盖度与坡度呈显著负相关(P<0.05)。综上,海拔梯度间土壤性状与植物群落均呈显著性差异,受坡度等微地形影响,土壤性状与植物群落特征地带性变化的规律性较差。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20240006
肖梅,陈莹,刘金平,等. 唐家河保护区高寒草甸土壤性状及植物群落沿海拔梯度的变化特征[J].中国草地学报,2024,46(8):97-106.
XIAO Mei,CHEN Ying,LIU Jinping,et al.Altitude gradients in soil and vegetation community characteristics of alpine meadows in Tangjiahe Nature Reserve[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):97-106.
13
张育文,周洁艳,侯扶江
草地在维持生物多样性,保护生态环境等方面具有重要意义,但不合理的放牧活动伴随气候因子的扰动可能对草地系统产生不可逆的消极影响。植物种群是构成群落并形成生产力的基本要素,系统地认识放牧对植物种群影响的研究脉络对进一步发挥草地生态系统的生态意义和经济效益具有重要作用。因此,本文基于文献计量学,通过CiteSpace软件对国内外有关放牧对植物种群影响的相关文献进行统计,就发文趋势及分布,研究主题及演变方向,研究特点与不足,未来创新与突破进行探讨。结果表明:1999~2022年国内外发文量随时间均呈逐渐增加趋势。在WOS数据库,我国发文量在全球国家中排名第4,中国科学院在全球机构排名第2;我国学者发文量以王德利、侯扶江等较高,且均为近些年(2020~2022年)发表;有关放牧对植物种群影响研究主要发表在Journal of Applied Ecology,Journal of Ecology等生态学领域的期刊。CNKI数据库中,主要发文机构具有地域性,其中内蒙古自治区内的机构在国内占一定优势;相关研究多在《中国草地学报》《草地学报》发表。国际上主要关注植物种群的动态、保护、生长、响应等种群特征指标,而国内聚焦多样性、生态系统、高寒草甸等大范围、系统性的指标。总体而言,我国有关放牧对植物种群影响的发文量较美国总体偏低,虽然近年(2019~2022年)发文量逐渐增加,但发文机构单一,发文期刊分散,研究范围具有局限性。因此,加强地区合作,深化研究层次,形成突破点可能是提升我国在该领域影响力的有效途径。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230362
张育文,周洁艳,侯扶江. 基于文献计量学可视化放牧对植物种群影响的研究历程[J].中国草地学报,2024,46(8):107-122.
ZHANG Yuwen,ZHOU Jieyan,HOU Fujiang.A bibliometrics and visualization analysis of grazing impact on plant populations[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):107-122.
综述与专论
14
伍国强,张佳乐,魏明
热激转录因子(Heat shock transcription factors,HSF)是植物抵抗热胁迫最重要的转录因子家族之一,广泛存在于真核生物。HSF拥有高度保守的DNA结合域,可参与复杂的胁迫信号转导和响应网络。HSF作为信号转导链的末端组分,介导非生物逆境胁迫下靶标基因的表达。在逆境胁迫响应中,HSF受上游蛋白激酶介导磷酸化和泛素化或通过ABA信号通路结合热激元件,调控热激蛋白等下游基因的表达,从而提高植物的抗逆性。本文综述HSF的发现、结构、分类、调控机制及其在植物响应非生物逆境胁迫(极端温度、干旱、高盐碱和重金属等)中的作用机制,并对未来研究方向加以展望,以期为农作物和牧草抗逆性遗传改良提供理论依据和基因资源。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20240005
伍国强,张佳乐,魏明. 热激转录因子HSF调控植物非生物胁迫响应的作用机制[J].中国草地学报,2024,46(8):123-136.
WU Guoqiang,ZHANG Jiale,WEI Ming.The mechanisms of heat shock transcription factors (HSF) regulating plant response to abiotic stress[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):123-136.
15
冯星星,陈清
当前受气候变化和不合理的人为活动影响,草原灌丛化现象频发,植被由草本向灌木的演替对生态系统的结构和功能产生影响。找到控制草本-灌木竞争和演替的主要因素,可以为深入理解草原灌丛化机制提供一定的理论支撑。本文从降水、温度、养分、放牧-围封以及火烧5个方面综述了影响草本-灌木竞争的主要因素。在干旱的草原生态系统,生长季降水量增加能够提高草本植物的竞争力,生长季降水量减少有利于灌木的生长;非生长季降水量增加、降水强度增加、频率降低会促进灌木扩张。在相对湿润的草原生态系统,氮、磷养分可能是草本-灌木竞争的重要影响因子。在极地和高寒地区,温度升高会促进灌木扩张,但是长期变暖导致的干旱胁迫可能会降低温度增加对灌木的正面影响;在温带草原,温度变化对草本-灌木竞争影响的研究结果不一致。过度放牧是抑制草本植物生长的主要人为因素,围封5~10年后草本植物的优势地位提高,而围封年限过长或者非退化草地围封将导致草原再次向灌木化发展。重度、高频的火烧可导致灌木的生物量减少,促进草本植物的生长;轻度、低频的火烧会使草本植物的生物量减少,有利于灌木扩张。各研究区域由于环境背景的差异,影响草本-灌木竞争的主要限制因素不同,未来需要加强多因子交互耦合试验,深入研究不同环境下草本-灌木竞争的主要影响因素。
引用本文:
DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230327
冯星星,陈清.草原生态系统影响草本-灌木竞争的主要因素[J].中国草地学报,2024,46(8):137-148.
FENG Xingxing,CHEN Qing.Drivers grass-shrub competition in grassland ecosystems[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(8):137-148.
制作:胡晓然
校对:奇立敏
审核:吴 尧
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文献推介
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