刈割对香港草地干物质生产的影响

研究了刈割频率对香港草地于物质生产的影响。结果表明，刈割使干物质生产量下降，刈割频率越高生产量下降越大。禾本科植物受刈割影响比木本和非禾本科草本植物大，且停止刚割一年后生物量仍低于对照点。认为常年刈割是华南草地生产力下降的重要原因之一。     

刈割对南方草地植物补偿性生长的影响——以渝东北部岐山草场为例

在全球气候变暖的背景下,碳排放权成为制约我国经济发展的基础.我国草地是个巨大的碳库,但大部分草地并未得到合理利用,未能充分发挥其固碳潜力.因此,探讨合理的草地利用管理方式以提高其碳汇功能,是为我国争取更多碳排放权的有效途径.以重庆云阳岐山草场为研究对象,进行野外刈割梯度试验(留茬高度6 cm、9 cm、12cm),探讨刈割对草地补偿生长的影响.基于一个生长季的研究发现:(1)在轻度和重度刈割处理下,群落地上部分实现了超补偿(P0.01),而在中度刈割处理下实现了等补偿(P0.05).(2)不同功能群物种对刈割的响应差异很大.轻度、中度和重度刈割处理下,禾草类的地上生物量(AB)分别提高了20%、18%和27%,地上部分碳储量(AC)分别提高了21%、19%和25%,普遍实现了超补偿(P0.01),这主要与其优势物种鸭茅和黑麦草的超补偿有关;杂类草的AB分别提高了72%、45%和22%,AC分别提高了71%、46%和22%,也普遍实现了超补偿(P0.01);而菊科的AB分别降低了61%、69%和51%,AC分别降低了61%、70%和51%,普遍实现了不足补偿(P0.01);轻度和中度刈割使豆科AB分别提高了22%和22%,AC分别提高了20%和23%,都实现了超补偿(P0.01).(3)轻度、中度和重度刈割导致群落根系生物量(RB)下降了9%、10%和19%,根系碳储量(RC)下降了13%、11%和20%,发生不足补偿(P0.01),这主要与在刈割处理下鸭茅和牛尾蒿RB和RC的减少有关.(4)刈割对群落地上部分和根系的总碳储量影响不显著(P0.05),但对优势物种总生物量(TB)和总碳储量(TC)的影响差异很大.在轻度、中度和重度刈割下,黑麦草的TB分别增加了24%、28%和82%,TC分别增加了22%、32%和93%,实现了超补偿(P0.01),而菊科优势物种牛尾蒿的TB却分别减少了83%、83%和78%,TC分别减少了83%、84%和78%,普遍了不足补偿(P0.01).(5)刈割对生态系统碳交换过程(NEE,GEP,ER)的影响较小,表明短期内刈割对草地的固碳无影响.本文研究结果表明,短期内轻度刈割能促进草地产量的提高,但对草地的固碳能力无影响;而在刈割管理下,适当补播黑麦草有利于提高我国南方草地的固碳潜力.     

刈割对牧草地下部根区土壤养分及土壤酶活性的影响

对不同刈割强度对牧草地下部根区土壤养分状况及土壤酶活性进行了研究,结果表明,牧草刈割对根区土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物数量存在一定影响。不同刈割强度对牧草根区土壤有机质、全磷和全钾含量无明显影响。土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均因刈割强度的增加而显著下降。土壤蔗糖酶、脲酶活性因刈割处理强度的增加而下降;土壤过氧化氢酶活性则表现为相反的变化趋势。刈割对土壤微生物总数量的影响较大,表现为轻刈割>不刈割>重刈割。     

喀斯特地区长期草地利用制度对群落稳定性的影响

草地利用方式和混播组合对群落特性的长期影响不同。利用方式对白三叶(Trifolium repens)盖度没有显著影响,而混播组合与利用方式的交互作用影响显著。白三叶在宿营处理和刈割为主利用下的与鸭茅(Dactylis glomerata)混播中的比例最低,而在刈割利用和宿营处理的多年生黑麦草(Lolium perenne)组合中的盖度最高。混播组合对禾本科组分盖度影响不显著,但利用方式和交互作用有显著的作用,长期放牧绵羊的混播草地多年生黑麦草很少。混播组合对杂草密度、盖度和多样性指数的影响不明显,而利用方式和交互作用显著地影响杂草盖度和多样性指数。放牧草地中的杂草密度高于刈割草地的,其中放牧利用的白三叶/多年生黑麦草草地最高。放牧牛的草地杂草密度较少,而放牧绵羊的草地杂草较多。白三叶、禾本科牧草以及杂草的密度都显著地受混播组合、利用方式及其交互作用的影响,说明密度是一个敏感的指标。     

喀斯特地区长期草地利用制度对群落稳定性的影响

草地利用方式和混播组合对群落特性的长期影响不同。利用方式对白三叶（Trifolium repens）盖度没有显著影响,而混播组合与利用方式的交互作用影响显著。白三叶在宿营处理和刈割为主利用下的与鸭茅（Dactylis glomerata）混播中的比例最低,而在刈割利用和宿营处理的多年生黑麦草（Lolium perenne）组合中的盖度最高。混播组合对禾本科组分盖度影响不显著,但利用方式和交互作用有显著的作用,长期放牧绵羊的混播草地多年生黑麦草很少。混播组合对杂草密度、盖度和多样性指数的影响不明显,而利用方式和交互作用显著地影响杂草盖度和多样性指数。放牧草地中的杂草密度高于刈割草地的,其中放牧利用的白三叶/多年生黑麦草草地最高。放牧牛的草地杂草密度较少,而放牧绵羊的草地杂草较多。白三叶、禾本科牧草以及杂草的密度都显著地受混播组合、利用方式及其交互作用的影响,说明密度是一个敏感的指标。     

不同光环境下刈割对黑麦草补偿性生长及叶片氮含量的影响

补偿性生长(Compensatory growth)是植物对外界干扰的积极响应,其补偿能力与外界光环境密切相关,而刈割后造成草地冠层下光环境变化会对刈后植物的补偿性生长产生影响.为深入了解补偿性生长机制,通过设置自然光(Natural light,NL)、红光(Red light,RL)和遮荫(Shading,SH)3种光环境,模拟刈割后草地群落光环境变化,研究黑麦草(Lolium perenne)刈割两次后生物量累积、分配及叶片氮含量的变化,探讨其补偿性生长对光质和光强变化的响应.结果显示:(1)NL和RL下,刈割后黑麦草的累积地上生物量与未刈割处理相比分别增加了24.44%和14.06%,表现为超补偿生长,SH下刈割与未刈割处理并无显著差异,表现为等补偿生长;(2)刈割后黑麦草地下相对生长速率(RGR)仅RL表现为增加,而NL和SH均为降低,且SH在未刈割下已为负增长,说明RL下刈割后黑麦草地上部分的超补偿生长并未影响地下部分的生长,而NL和SH下地上部分发生补偿生长后均抑制了地下部分的生长;(3)光环境变化和刈割明显影响了黑麦草叶片中的氮含量,3种光环境中,刈割与不刈割下黑麦草叶片氮含量均为SH>NL>RL,而刈割处理显著增加了叶片氮含量,与未刈割相比分别增加了43.86%、21.58%和13.16%;(4)3种光环境下,刈割和不刈割黑麦草生物量分配与其叶片氮含量之间的相关性均达到了极显著水平(R2=0.84,P<0.001).本研究表明,黑麦草的补偿性生长与外部光环境密切相关,其补偿能力取决于刈后剩余叶片的光合效率;光质对刈后黑麦草生物量分配模式有重要影响,因此红光下地上部分的超补偿生长不以牺牲地下生长为代偿;叶片氮含量是影响植物补偿性生长的关键因素,黑麦草补偿性生长主要通过增加叶片氮含量来实现,而生物量分配则与叶片中氮含量的多少有关.     

上海崇明东滩互花米草种子产量与活性对刈割的响应

有性繁殖与种子扩散是互花米草（Spartina alterniflora）侵入新生境的重要途径,抑制有性繁殖是有效控制互花米草进一步扩散与二次入侵的关键。文章研究了刈割对互花米草种子产量及其活性的影响,结果表明：四月（生长初期）1次刈割在一定程度上促进了互花米草的有性繁殖,其每穗种子数（481.3粒）、种子平均生活力（36.7%）与对照每穗种子数（425.5粒）和种子平均生活力（41.3%）间不存在显著差异,表现出超量补偿现象。四月和七月（扬花期）2次刈割与扬花期1次刈割能有效抑制互花米草的有性繁殖,其种子的生产量（每穗种子数分别为186.3和173.6粒）与活性（分别为18.0%和17.3%）较对照显著降低,表现出不足补偿现象。四月和七月2次刈割与七月扬花期1次刈割对互花米草有性繁殖的控制效果较好。在互花米草管理与控制实践中,扬花期刈割是有效控制互花米草有性繁殖与扩散的重要途径。     

不同刈割频次对呼伦贝尔羊草草原土壤碳氮变化的影响

刈割是内蒙古呼伦贝尔草原主要的管理方式,为向内蒙古地区碳汇管理提供理论依据,对围封样地、两年一割样地与一年一割样地的刈割频次与土壤碳氮含量关系开展研究.结果显示,随刈割频次的增加,0-30 cm土层中土壤有机碳和全氮含量均表现出下降趋势,各土层中响应有所不同,表现为随土层深度加深,在围封样地和两年一割样地中逐渐减少,而在一年一割样地中逐渐增加.土壤碳贮量、氮贮量存在显著的相关关系,且随刈割频次增加呈显著线性下降,碳氮固持潜力下降,表现为碳流失、氮流失.其中两年一割样地土壤碳贮量下降17.1%、氮贮量下降20.8%,一年一割样地土壤碳贮量下降21.6%、氮贮量下降29.3%.上述结果表明,呼伦贝尔羊草草原土壤碳氮变化对刈割频次较为敏感,合理控制刈割频次能够减缓碳氮流失,同时配合适当的施肥可实现草原的可持续利用.     

刈割时间对典型草原建群植物大针茅种群特征的影响

通过测定不同刈割时间处理(不刈割、8月1日刈割、8月16日刈割、8月31日刈割)下锡林郭勒盟典型草原大针茅(Stipa grandis)种群地上生物量和高度、密度、盖度、分枝数、每枝叶片数等5种个体性状以及大针茅种群粗蛋白含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等营养物质含量之间的差异性及各项指标之间的相关性,为探究不同的刈割时间对锡林郭勒盟典型草原建群植物大针茅种群特征的影响提供理论依据,也为草地生态系统的合理利用提供技术支持。结果表明:不同时间刈割对典型草原大针茅种群特征有显著的影响。与不刈割对照相比,8月16日刈割处理大针茅种群的密度和盖度均达到最大值,分别为45.28%和16.64%;8月1日刈割处理大针茅种群的株高、分枝数、每枝叶片数等个体性状,生物量及营养物质含量均达到最大值;大针茅种群的生物量与植株高度、分枝数之间存在极显著的正相关关系(r~2=0.5130、P0.0001;r~2=0.9075、P0.0001),与盖度之间存在显著的正相关关系(r~2=0.3498、P0.05);大针茅的高度、分枝数、密度、盖度之间具有相互影响的内在关联性(P0.05)。     

增温、刈割对高寒草甸地上植被生长的影响

近些年由于气候变化和土地利用方式变化的双重影响,高寒草甸植被逐渐表现出退化现象。探讨高寒草甸植被生长特征在气候变化和人类活动中的动态变化规律,对高海拔地区植被的保护和合理利用,防止草地退化和沙漠化发生具有重要意义。以青藏高原高寒草甸为研究区,利用增温实验模拟气候变暖、刈割实验模拟人类放牧,采用随机区组设计,设置对照、增温、刈割、增温+刈割交互作用四种实验处理,于2012─2013年植被生长季调查高度、盖度和地上生物量,研究高寒草甸地上植被生长特征对增温、刈割的响应,以此探讨青藏高原高寒草甸地上植被在气候变化和人类活动中的变化趋势。结果表明:(1)夏季是高寒草甸植被生长的最佳季节,其中7月是其生长的最佳月份;高寒草甸地上植被生长特征年内生长季和年际间的变化趋势差异较大,表现为植被高度在生长季中期高于初期和末期(P0.05),植被盖度和地上生物量在生长季中期和末期高于初期(P0.05);2012年的植被高度和地上生物量略高于2013年(P0.05),但植被盖度略低于2013年(P0.05)。(2)植被高度、盖度和地上生物量在增温第2年(2012年)的各实验处理间均未出现显著差异(P0.05),而在第3年(2013年)开始出现显著差异(P0.05),其中2年刈割显著降低植被高度和地上生物量(P0.05),3年增温和2年刈割的交互作用显著降低植被盖度和地上生物量(P0.05)。以上结果表明,增温、刈割对高寒草甸地上植被生长的影响在短期和长期尺度上存有差异,初期并不显著,但随着时间推移,影响开始加强。     

刈割留茬高度对大针茅草原群落组成及物种生态位的影响

刈割是草原主要利用方式之一,对草地可持续利用具有重要的意义。为研究大针茅草原植物群落的物种组成及物种生态位对不同刈割留茬高度的响应,在内蒙古锡林郭勒盟毛登牧场大针茅典型草原,以围封不刈割(CK)为对照,设置不同刈割留茬高度(分别为留茬2、5、8 cm)处理,于2020年8月生物量高峰期进行野外取样,测定群落中所有出现物种的高度、盖度、密度及生物量,并分析了群落中物种的重要值及生态位宽度和重叠度。结果表明,草地群落中共出现6科11属13种植物,不同处理下群落优势物种均为大针茅、糙隐子草、羊草和知母。留茬8 cm处理降低了4个优势物种的重要值。其次,4个优势物种中,3种不同留茬高度处理下知母的生态位宽度最大,大针茅的生态位宽度最小。留茬8 cm和留茬2 cm处理时发生生态位重叠的物种对数均多于对照,留茬5 cm处理时发生生态位重叠的物种对数与对照最相近。随着留茬高度的增加,生态位重叠值在0.9—1之间的物种对数减少,在0—0.3之间的物种对数增加。     

华南山坡地植物生物量的收获和植物资源的持续利用

本文主要从减少因生物量收获造成的生态系统养分损失。讨论华南山坡地植物资源的利用问题。结果表明，不同的生物量收获方式、收获时期和刈割频率，以及利用不同的植被类型作为薪炭燃料所造成的养分损失有很大的差别，了解这些差别将有助于华南山坡地可更新资源的管理和持续利用。     

华南山坡地植物生物量的收获和植物资源的持续利用

本文主要从减少因生物量收获所造成的生态系统养分损失，讨论华南山坡地植物资源的利用问题。结果表明，不同的生物量收获方式、收获时期和刈割频率，以及利用不同的植被类型作为薪炭燃料所造成的养分损失有很大的差别。了解这些差别将有助于华南山坡地可更新资源的管理和持续利用。     

农田施用水葫芦对水稻干物质生产与分配的影响

为促进农田养分循环利用和农业生态环境健康,以粳稻品种运2645为供试材料,设计农田施用水葫芦(将晒干水葫芦按4 500 kg hm-2农田施用)和不施用水葫芦处理(对照),施N量为120 kg hm-2(LN)、240 kg hm-2(NN),研究其对水稻物质生产与分配的影响.结果表明:1)农田施用水葫芦使水稻移栽~分蘖中期、分蘖中期~拔节期、拔节~抽穗期、抽穗期~穗后20 d和穗后20 d~成熟期平均分别比对照8.6%、9.8%、12.2%、15.9%和3.1%,使得成熟期生物产量显著增加(+9.0%);2)与干物质生产量相似,水稻平均叶面积指数(LAI)和净同化率(NAR)对水葫芦处理的响应呈相似的季节性变化趋势,但NAR在穗后20 d~成熟期有所下降;3)农田施用水葫芦对水稻不同生育时期叶片、茎鞘和稻穗占地上部干重的比例影响不大;4)增加施N量能够明显增加水稻的干物质生产量;水葫芦×N的互作效应对水稻干物质生产与分配无明显影响.5)农田施用水葫芦使水稻生育前、中期干物质生产量增幅较大,对生育后期影响相对较小.图5表3参15     

生草和地布覆盖对攀枝花地区芒果园土壤性质及果实品质的影响

为向半干旱区芒果园土壤管理制度的制定提供理论依据,以攀枝花‘凯特’芒果果园为研究对象,设置紫云英生草刈割覆盖模式(雨季生草、旱季刈割覆盖)和地布覆盖模式2个处理,以清耕为对照(CK),于覆盖后第2年测定0-60cm土壤pH、容重、孔隙度、含水量、持水量、贮水量、入渗速率与有机质、速效养分等性状,分析两种地面覆盖模式对芒果叶片叶绿素含量、比叶重及果实品质、产量的影响.结果表明:(1)两种覆盖模式均降低了芒果园土壤pH值、提高土壤水分含量及毛管孔隙度,紫云英生草刈割覆盖还提高了土壤非毛管孔隙度及土壤通气度、降低容重,影响主要集中在0-40cm土层.(2)两种覆盖模式均提高了土壤持水量及贮水量,紫云英生草刈割覆盖优于地布覆盖,0-60 cm土壤最大、毛管、非毛管、田间持水量及吸持贮水量分别较清耕提高27.81%、31.65%、15.16%、10.38%、9.98%,且土壤合理灌溉定额较清耕降低3.80 mm.(3)紫云英生草刈割覆盖区0-60 cm土壤初渗速率、平均渗透速率、稳渗速率和渗透系数较清耕提高18.87%-36.86%,而地布覆盖区土壤入渗性能则无明显提高.(4)地布覆盖区土壤有机质、碱解氮含量与清耕无明显差异,而土壤有效磷、速效钾含量分别较清耕提高31.84%、14.43%;紫云英生草刈割覆盖区土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别较清耕提高74.48%、56.60%、84.20%、21.59%.(5)两种地面覆盖模式均提高了芒果叶片叶绿素含量及比叶重,提高了芒果果实可溶性固形物含量及固酸比,紫云英生草刈割覆盖模式还降低了芒果可滴定酸含量、提高了芒果单果重.可见,两种地面覆盖模式在改善土壤理化性质、提高土壤蓄水保墒能力、增强土壤肥力、提高果实品质方面均有良效,攀枝花半干旱区芒果园采用紫云英生草刈割覆盖模式效果更佳.(图3表3参49)     

模拟放牧强度与施肥对青藏高原高寒草甸群落特征和物种多样性的影响

通过为期6年的野外人工控制实验,研究了刈割和施肥对青藏高原高寒草甸群落特征、生产力水平和多样性水平的影响,以期为天然草场的合理利用提供科学依据。结果显示,(1)刈割后群落的物种组成发生了变化,与对照相比,中度和重度刈割区矮嵩草的重要值分别增加了13.28%和27.89%,同时一些适口性差的毒杂草的重要值也相对增加。(2)中度和重度刈割后,禾本科重要值由48.65%分别降至36.63%和40.15%,豆科重要值由2.78%分别增至7.49%和7.53%,杂草重要值由38.78%分别增至46.61%和44.34%;而施肥后,禾本科重要值由35.85%增至47.78%,豆科和杂草的重要值分别由8.18%和46.32%降至3.68%和40.17%。(3)中度和重度刈割后群落高度由19.62 cm分别降至7.58 cm和5.88 cm,而盖度由62.78%分别增至77.96%和75.04%,密度由644 ind·0.25 m~(-2)分别增至876 ind·0.25 m~(-2)和924 ind·0.25 m~(-2),生产力由104.63 g·0.25 m~(-2)分别增至117.62 g·0.25 m~(-2)和123.72 g·0.25 m~(-2);施肥使群落的高度、盖度以及生产力分别由8.47 cm、65.56%和88.86 g·0.25 m~(-2)增至13.58 cm、78.29%和141.79 g·0.25 m~(-2)。(4)群落物种多样性在施肥后均显著降低,而在刈割后均显著增加,且丰富度指数和Simpson指数均在中度刈割后达最大值。(5)刈割使群落生产力与物种多样性表现出微弱正相关或不相关,而施肥使生产力与物种多样性表现出显著负相关或微弱负相关。刈割导致一些优良牧草的优势地位大大降低,同时也导致适口性差的杂草的优势地位升高;而施肥则有利于优势物种的生长,且在一定程度上抑制了杂草的生长。该结果支持中度干扰假说,并暗示物种多样性与生产力的关系可能是多变的,且这种关系取决于群落所受扰动因素的类型和强度。总之,在高寒草甸的管理过程中,放牧强度和营养添加应控制在合适的范围,以达到保护物种多样性和合理利用的双重目的。     

不同退化梯度上典型草原植物群落养分的对应分析

以典型草原不同退化程度草地植物群落为研究对象,采用对应分析(CA)方法,研究不同草地退化程度与草地植物群落养分之间的对应关系。根据草原调查"四度一量"方法,将草地利用程度分为对照、轻度退化、中度退化和重度度退化,采用对应分析能够比较直观的发现植物群落养分含量与草地退化程度之间的关系,在公因子分析基础上,能够反映草地退化梯度之间的差异程度和植物群落养分指标之间的相关程度。不同退化梯度对植物群落养分含量影响不同,对照条件(CK)下干物质(DM)含量和粗纤维含量(CF)较高,粗蛋白(CP)含量最少;轻度退化(LD)与中度退化(MD)草地粗脂肪(EE)含量、无氮浸出物(NFE)和总可消化养分(TDN)含量较高;重度退化(HD)草地粗蛋白和粗灰分(Ash)养分含量较高,干物质含量较少。典型草原上不同退化梯度对植物群落养分含量影响不同,在相同条件下中度退化(MD)和重度退化(HD)对草地植物群落养分含量影响较大,轻度退化(LD)影响不大。     

刈割对草原生态系统土壤微生物量碳含量及其土壤有机碳矿化的影响

采用室内培养试验,研究了不同刈割处理对草原生态系统土壤微生物量碳含量及其土壤有机碳矿化的影响。结果表明,微生物量碳含量大小关系顺序是M2M5MCKM10M15。MCK、M2、M5、M10、M15土壤的微生物量碳占有机碳比率分别为0.93%～1.76%、0.49%～1.76、0.91%～1.72、0.87%～1.51和0.75%～1.42。27d恒温培养过程中,土壤有机碳矿化速率随培养时间的延长而下降。     

松嫩平原西部不同土地覆被水盐动态对比研究

通过对6种土地覆被2003年6～10月水盐时空动态进行分析，对比不同土地覆被水盐动态变化差异，结果发现：采样期内，不同土地覆被(碱斑地除外)0-120cm剖面含水量均出现明显峰值，大豆地和羊草草地在7月底出现峰值，玉米地和向日葵地在8月初，退化草地则在8月底才达到，比羊草草地滞后了一个月。除羊草草地外，其他土地覆被剖面含水量变化呈W型，只是波动幅度各不相同。采样期内，羊草草地剖面含水量的相对变率最大，为74％，其他依次为退化草地、大豆地、向日葵地、玉米地，碱斑地最低，仅为6．4％。相对于农田土地覆被，在0～40cm，羊草草地、退化草地和碱斑地随盐渍化程度的加重，含盐量剖面变异逐渐减小，而农田的三种土地覆被之间变异比较接近。整个采样期，向日葵地储盐量随时间的变化呈下降趋势，其他土地覆被波动变化一致，都经历了下降-上升-下降过程，但波动幅度不同，且羊草草地在7月7日出现上升，其他4种土地覆被在9月8日开始出现滞后于含水量的变化。相对于采样初期，不同土地覆被含盐量的相对变率均为负值，农田的下降幅度大，草地次之，碱斑地最小。协方差分析表明：95％置信度下，土地覆被、土壤剖面和两者的交互作用对含盐量的影响差异显著。     

含硫及含氯化肥对作物生长发育的影响与农田生态学效应

本文对水田阳离子肥料长期定位试验进行了观察和总结．研究表明，湘南水田长期施用含硫及含氯化肥对水稻生长的影响随年度和季节变化：ＳＯ肥料促进早稻返青和晚稻营养生长，Ｃｌ肥料提高晚稻经济产量．从１９８２年到１９９０年，水稻稻谷年产量随气候变化有两次明显的波降周期，并且九年间，两类阴离子肥料处理的水稻年均总干物质生产量相等，绿肥生长也无显著不同．然而，长年施用含硫及含氯化肥的小区具有明显的土壤生态学差异．