【摘要】：松嫩平原位于歐亞大陸草原東緣,屬草甸草原,是優(yōu)良的草場和放牧場,是我國的重要畜牧業(yè)基地。然而近幾十年來,大面積草地出現(xiàn)退化和鹽堿化趨勢,并且情況日趨嚴(yán)重,使得松嫩草地成為中國土壤鹽堿化主要分布區(qū)之一。同時(shí),過度放牧和割草等不合理的人為利用也在使草地退化的趨勢加劇,土壤鹽堿化及過度放牧的協(xié)同作用成為松嫩草地的生態(tài)環(huán)境難以恢復(fù)的重要原因。羊草(Leymus chinensis)由于具有耐鹽堿、耐牧的優(yōu)良抗逆性,具有營養(yǎng)價(jià)值高,適口性好等優(yōu)良牧草特性,逐漸成為松嫩草地草甸草原的優(yōu)勢種群。羊草的種群繁殖始終受到鹽堿和放牧共同作用的影響。因此,本研究利用田間試驗(yàn),采用雙因素交互試驗(yàn)設(shè)計(jì),模擬天然草地土壤所含的四種鹽分(NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3、Na_2CO_3)及其鹽堿含量(0 mmol/L、50 mmol/L、100 mmol/L),利用刈割模擬放牧(刈割地上生物量0%、35%、70%),刈割模擬動(dòng)物采食造成的生物量損失,對植物產(chǎn)生的影響,兩種處理來研究羊草無性繁殖策略對土壤鹽堿、放牧干擾及其協(xié)同作用的響應(yīng)機(jī)制,并通過分析羊草生物量的分配模式、光合效率及植物對氮磷的吸收程度,闡述羊草對鹽堿化草地及放牧干擾的雙重脅迫的適應(yīng)策略,為松嫩鹽堿化草地羊草群落的穩(wěn)定性維持及其生態(tài)恢復(fù)提供試驗(yàn)依據(jù)。研究結(jié)果表明,在無鹽堿條件下,隨著刈割程度的增加,羊草的地上各器官生長受到顯著抑制,植物葉片中全氮含量顯著降低。在適度鹽堿條件下,羊草葉片生長得到促進(jìn),莖生物量、葉片生物量、葉片數(shù)量顯著高于同刈割條件下的無鹽堿和重度鹽堿處理。隨著鹽堿程度加重,在重度鹽堿處理,羊草地上生物量顯著降低,地下生物量卻顯著升高,這是由于高濃度鹽堿顯著抑制了植物地上莖和葉生物量的積累。另一方面,羊草的凈光合速率表現(xiàn)為重度鹽堿時(shí)顯著下降,羊草的蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度顯著低于無鹽堿處理,這是由于重度鹽堿顯著抑制了羊草地上部的生長發(fā)育。在適度刈割條件下,羊草的葉片生物量和葉片數(shù)量是顯著增加的,這也說明羊草有一定的補(bǔ)償生長能力。土壤和植物的全磷含量變化趨勢表明羊草的補(bǔ)償生長能力主要是由于植物從土壤吸收磷元素。鹽堿和刈割的交互作用表現(xiàn)為協(xié)同性,在凈光合速率、須根生物量、土壤全氮、植物葉片全氮表現(xiàn)為共同抑制,而在莖生物量、葉片生物量、葉片數(shù)量、植株高度、植物葉片全磷為共同促進(jìn)。鹽堿環(huán)境中羊草是通過克隆整合實(shí)現(xiàn)耐牧性,當(dāng)植株受到外界干擾或脅迫時(shí),羊草暫時(shí)放棄對地上部分的養(yǎng)分供給,將物質(zhì)和能量儲存于地下根莖,根莖會調(diào)動(dòng)體內(nèi)的氮元素,暫時(shí)儲存于根部,用于新生器官再生,補(bǔ)償采食對其的傷害。通過本試驗(yàn)為羊草在不同強(qiáng)度的鹽堿脅迫條件下應(yīng)該采取不同的放牧或割草管理制度,表現(xiàn)為在適度鹽堿土壤條件下應(yīng)采取適度放牧,而在重度鹽堿土壤條件下應(yīng)采取禁牧或停止割草的管理制度。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S54
【圖文】：

植物受損嚴(yán)重，植物的光合效率明顯降低，很難快速恢復(fù)生長，表現(xiàn)出欠補(bǔ)償（圖1-1）。圖 1-1 放牧優(yōu)化曲線Fig.1-1 Herbivore-optimization curve(Mc Naughton, 1983)現(xiàn)在，關(guān)于植物補(bǔ)償生長機(jī)制的研究不僅著眼于光合作用方面和生物量分配部分。有些研究發(fā)現(xiàn)那些小分子有機(jī)質(zhì)是檢驗(yàn)植物耐牧程度高低的指標(biāo)。有研究表明，植物體能自主生產(chǎn)分泌一些小分子有機(jī)物，來增強(qiáng)植物抵抗逆境脅迫的能力（Leriche et al.,2003）。有學(xué)者通過對冷蒿的研究中發(fā)現(xiàn)，其中的脯氨酸累積量隨放牧強(qiáng)度的增大而顯著增多（王靜等, 2003）。同樣有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在大針茅體內(nèi)的脯氨酸含量也隨放牧強(qiáng)度增大而增多（珊丹, 2005）。還有學(xué)者通過試驗(yàn)得出輕度刈割有利于伊犁絹蒿根內(nèi)脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的累積，更有利于刈割后的補(bǔ)償生長（孫宗玖等, 2011）。1.5 研究目的和意義本試驗(yàn)旨在利用在不同梯度的鹽堿處理，來模擬天然草地的不同鹽堿分布狀況，根

2 材料與方法2.1 試驗(yàn)地概況本研究在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)百草園教學(xué)科研基地（圖2-1），地理坐標(biāo)為41°50′N, 123°34′E進(jìn)行。該地區(qū)屬于溫帶半濕潤大陸性氣候，年均氣溫 8.1℃，年均降水量 721.9 mm，年均蒸發(fā)量 1600 mm，降水集中在 5-8 月，年無霜期 150-170 天，土壤類型為棕壤。圖 2-1 試驗(yàn)地Fig.2-1 Experiment plot2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)選取松嫩草地優(yōu)勢種 羊草作為試驗(yàn)材料

圖 2-2 樣地設(shè)計(jì)Fig.2-2 Experiment plot design法 9 月 24 日進(jìn)行植物取樣。將 1*1 樣方內(nèi)植物根系小心的用鐵 25 cm。地上和地下部分相連，通過浸泡，沖洗，獲得干凈的和地下部分分開，用信封裝好待用。地下部分取土樣 0-25 cm 的分植株在試驗(yàn)室內(nèi)分為莖和葉，查明子株數(shù)和葉片數(shù)。根系樣根。所有樣品置于 80℃烘箱內(nèi)烘干 48 小時(shí)，用以生物量和其理指標(biāo)測定干后的土壤樣品過 100 目土篩，過篩后按土水比 1:5 配成土壤溶，雷磁，上海）測定土壤 pH。氮、全磷：風(fēng)干后的土壤樣品過 100 目篩，使用 smartchem14測量方法測定。氮、全磷：植物經(jīng)過粉樣機(jī)成粉末狀后，使用 smartchem140

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