当初步遏制草地退化后,我国当前迫切需要对草地管理政策进行优化和调整,进而更好地通过草畜平衡和生态补贴实现生态保育和牧民利益的协调和可持续发展目标。长达90年的美国公共放牧地政策可以为我国调整和优化草地管理政策提供借鉴。美国经验表明,实现草地生态保育需要在社会共识、法律体系和行政管理等方面,牢固地树立和实现草地的多重功能和生态系统服务理念。进一步地,公有的草地产权制度是保障草地多重生态系统服务的法律前提,非牧产业发展是实现草地多重功能的经济基础,精细的行政管理是实现草地生产生态平衡的技术保障,多种利益主体参与是实现草地管理制度改革的活力来源。美国草地管理制度发展的曲折反复,也说明了生态管理政策的失效和调整,禁牧和监管强度的张弛反复,不同利益集团的矛盾诉求和博弈消长,都是草地治理中的正常情况。我国草地治理也可能经历复杂曲折的过程。在下一阶段,草地产权的优化、行政管理的精细化、牧民利益和生态保育目标的协调,是实现我国草地可持续治理的核心要务。

了解根际土壤养分碳、氮和磷的转化和循环利用是解决草地农业生态系统可持续利用性和提高草地生产力的根本问题。草地根际过程能够反映土壤碳、氮和磷等养分的周转速率,影响植物、土壤微生物对养分的竞争和捕获,维持根际微环境中各组分的养分平衡,同时与作物相比,草地土壤中养分元素碳、氮和磷的耦合性更强。因此,根际微生态系统结构与功能在维持养分转化和循环等方面具有重要作用。大量文献报道,调控根际微环境改变的关键因素是植物与土壤进行物质交换和信息传递的关键物质-根际分泌物,同时根际分泌物也是介导根际微生物和根际酶活性的关键物质。当草地环境发生改变时,该区域的根际分泌物、根际酶活性和根际土壤的微生物的组成和多样性也将发生根本性改变,从而导致该区域土壤养分的供应量和有效性发生改变,最终影响草地生产力和养分的有效利用效率。因此,深入探究草地根际过程对养分循环的调控机理,对于揭示草地植物与微生物间养分物质的分配利用和养分收益方面具有重要指导意义。综述了根际分泌物、根际酶和根际微生物参与养分循环的机制和互作机理,总结草地根际过程参与养分循环的机制,并对草学领域未来在根际微域的研究进行了一定的展望。

本研究以盐生植物盐生草为材料,以不同浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫和以不同浓度的4种钠盐(NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃、Na₂CO₃)进行盐胁迫,探讨其对盐生草种子萌发特性的影响。结果表明:随着PEG-6000浓度的升高,盐生草种子发芽率、发芽势呈现下降的趋势,幼苗鲜重、干重、株高以及根系活力均呈现先上升后下降的趋势。聚类分析和主成分分析结果显示,以6% PEG-6000为结点,将不同浓度PEG-6000处理聚为两类,鲜重可被首选为评价盐生草萌发期耐干旱的重要参数;随着4种钠盐处理浓度的升高,发芽率、发芽势、幼苗鲜重、干重、株高以及根系活力均呈现不同程度的下降趋势,表明盐胁迫对种子的萌发以及幼苗的生长均有抑制作用,当Na⁺浓度相同时,4种钠盐对盐生草种子萌发及幼苗生长的抑制作用大小为Na₂CO₃>NaHCO₃>NaCl>Na₂SO₄,聚类分析和主成分分析结果显示,以50.00 mmol·L^-1 NaHCO₃,62.50 mmol·L^-1 Na₂SO₄,25.00 mmol·L^-1 Na₂CO₃ 和100.00 mmol·L^-1 NaCl为结点,将各钠盐胁迫浓度聚为两类,其中发芽指标可被首选为评价盐生草萌发期耐NaHCO₃、Na₂SO₄的重要参数,根系活力可被首选为评价盐生草萌发期耐Na₂CO₃的重要参数,干重可被首选为评价盐生草萌发期耐NaCl的重要参数。

为了揭示高寒草原土壤水分与植被盖度的关系,提高植被盖度与土壤水分快测的精度,本研究在祁连山北麓中段高寒草原—甘肃马鹿冬季牧场,设置放牧率分别为1.00、1.45、2.45、3.45、4.85、6.90 AUM·hm^-2的6个样地,通过逐月测定生长季植被盖度和土壤水分,结合Landsat5多光谱影像与SPOT2全色影像融合而成的SPOT-TM影像,分析土壤水分与植被盖度、归一化植被指数(NDVI)的关系,并在此基础上,确定植被盖度随土壤水分的变化阶段。除醉马草、银灰旋花、乳白黄耆外,其他种群盖度对表层土壤水分均响应敏感,在3%~7%至17%~26%的土壤水分范围内,种群盖度随土壤水分的增加呈反比例函数递增趋势,且增幅逐渐缩小;群落盖度对表层土壤水分的响应敏感,在1.1%~10.0%的土壤水分范围内,群落盖度随土壤水分的增加亦呈反比例函数递增趋势,并逐渐趋于饱和。研究结果对探讨干旱半干旱草原植被物种、种群、群落的抗旱性、水分利用效率具有一定意义,为草原植被和土壤水分管理提供科学依据。

旨在探讨非常规粗饲料(玉米芯、毛豆荚壳)与奶牛常用粗饲料(苜蓿干草、玉米青贮)在奶牛瘤胃中的降解规律,试验选用3只装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛,采用尼龙袋法测定4种粗饲料的干物质(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的瘤胃降解规律。结果表明:1)苜蓿干草和毛豆荚壳的CP含量分别为17.55%和11.10%,且苜蓿干草显著高于毛豆荚壳(P<0.05);玉米芯和玉米青贮的CP含量分别为2.97%和8.41%,且玉米芯显著低于玉米青贮(P<0.05);玉米芯的NDF和ADF含量显著高于其他3种粗饲料(P<0.05),达到79.98%和43.35%。2)苜蓿干草的DM有效降解率最高(P<0.05),由高到低依次为苜蓿干草、毛豆荚壳、玉米青贮和玉米芯。毛豆荚壳的CP有效降解率显著高于其他3种粗饲料(P<0.05),由高到低依次为毛豆荚壳、苜蓿干草、玉米青贮和玉米芯。苜蓿干草的NDF有效降解率显著高于毛豆荚壳(P<0.05),玉米青贮和毛豆荚壳无显著差异(P>0.05);玉米芯的ADF有效降解率最高(P<0.05),苜蓿干草、玉米青贮和毛豆荚壳无显著差异(P>0.05)。综上所述,玉米芯和毛豆荚壳可作为非常规粗饲料资源加以开发利用。

为探究苜蓿生产过程中使用的杀菌剂对其传粉昆虫意大利蜜蜂(意蜂)的安全性,利用田间推荐使用浓度的菌核净、咪鲜胺和异菌脲处理意大利蜜蜂,分别测定蜜蜂体内3种保护酶:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和3种解毒酶:羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和细胞色素P450(P450)的活性。结果表明,不同浓度的3种杀菌剂均可诱导意蜂SOD和POD活性,其中咪鲜胺1500倍液(0.17 mg·L^-1)处理的蜜蜂体内SOD和POD活性最高,分别为对照的1.82和5.40倍。3种杀菌剂对CAT、CarE和GSTs活性表现为低浓度诱导,高浓度抑制,对P450活性表现为抑制作用(咪鲜胺)或者诱导作用(菌核净和异菌脲)。随着处理时间的延长,3种杀菌剂1000倍液(0.40、0.25和0.50 mg·L^-1)对意蜂体内3种保护酶的活性总体表现为诱导作用;而对3种解毒酶的影响各异,菌核净对3种解毒酶活性均为先激活后抑制;异菌脲对CarE和GSTs活性表现为先抑制后激活,对P450为诱导作用;咪鲜胺对CarE和GSTs表现为先激活后抑制,对P450表现为随时间逐渐降低的抑制作用。该结果表明意蜂可以通过调节体内保护酶和解毒酶活性,降低杀菌剂的负面影响,但对蜜蜂正常生理和代谢产生了影响。因此在生产中应当谨慎施用杀菌剂,保护蜜蜂安全授粉。

利用光能利用率模型和MODIS数据对内蒙古天然草原2000-2018年植被生长期草原净初级生产力进行连续动态监测,并在像元尺度利用最小二乘法分析了近20年植被净初级生产力(NPP)时空变化规律。结果表明:近20年中,内蒙古天然草原NPP在空间上呈由西向东递增分布规律,年均NPP为198.04 g C·m^-2·a^-1,潜在草地退化面积16.22万km²,其中重度、较重度面积分别为0.20万和1.11万km²,主要分布于人类活动密集区域,如矿区、建设用地及周边;在草地类型上,温性草原、温性草甸草原、温性荒漠以及温性荒漠草原潜在退化面积分别为5.22万、1.40万、4.04万和2.21万km²。通过分析NPP与气候因子的相关性表明:近20年,内蒙古草原NPP与降水具有显著相关性,与温度无相关性;温性草甸草原NPP对降水的响应最敏感,温性荒漠草原其次,温性草原对降水响应最低。研究还根据上述结果,围绕草地生态保护提出了建议。

为明晰荒漠草原植物群落物种空间分布对土壤环境因子的响应,2018年在宁夏盐池县荒漠草原区域,沿灰钙土内部、边缘和外部生境,基于样线法开展植被和土壤调查及采样,采用多元回归树和冗余分析相结合,探讨植物群落随土壤因子的空间变化特征以及不同群落特征的差异。结果表明,沿灰钙土内部、外部和边缘生境:1)短花针茅+糙隐子草+披针叶黄华群落,苦豆子+白草群落逐渐转变为猪毛蒿+猪毛菜群落。2)土壤粗砂粒、有机碳和全磷含量是群落物种组成空间变化的主要控制因子。3)植物群落高度、盖度和生物量呈显著降低趋势;群落物种多样性呈先增加后减少趋势;植物群落密度呈显著增加趋势。结论沿灰钙土内部、边缘和外部生境,土壤粗颗粒含量增加,养分含量降低,多年生植物群落转变为一年生植物群落。相对于残存的灰钙土生境植物群落,经历过严重沙化的生境,多年生物种比例、植物多样性和生物量依然较低。

研究施氮量对柳枝稷叶绿素荧光特性及干物质积累的影响,对提高盐碱地柳枝稷光能利用效率及生物质产量具有重要意义。在宁夏银北地区采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,在无氮添加(0 kg·hm^-2,N₀)、施低氮(60 kg·hm^-2,N₆₀)、中氮(120 kg·hm^-2,N₁₂₀)和高氮(240 kg·hm^-2,N₂₄₀)共4个施肥水平下,比较了开花期和成熟期柳枝稷叶片叶绿素荧光参数和干物质积累动态变化,采用灰色关联度分析法对柳枝稷叶片叶绿素荧光参数与干物质积累量进行研究。结果表明:与N₀相比,在N₆₀、N₁₂₀和N₂₄₀处理下柳枝稷开花期和成熟期叶片PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)、潜在活性(F_v/F_o)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)和干物质积累量均显著性提高,在N₂₄₀处理下达到峰值,而热耗散量子比率(F_o/F_m)显著性降低。在柳枝稷开花期,随着施氮量的增加,柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)显现出先上升后逐渐下降的总趋势。在N₁₂₀处理下柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)最大,为3.13,较N₀处理显著提高了16.26%。柳枝稷干物质积累量随着生育时期的推进和施氮量的增加,均有不同程度的提高,其中在开花期至成熟期,干物质积累缓慢,在灌浆期达到最大,成熟后期略有降低。柳枝稷成熟期干物质积累量在N₂₄₀处理下最高,每穴干物质积累达378.13 g,较N₀、N₆₀和N₁₂₀处理显著提高了24.33%、20.09%和7.24%。灰色关联度分析结果表明,在本试验条件范围内,N₂₄₀处理下加权关联度与理想施肥水平的关联度最大,有利于促进PSⅡ的光化学活性,从而提高柳枝稷干物质积累量。

草原是我国重要的自然资源,对维护生态系统稳定具有十分重要的意义。草原确权承包工作是草原生态保护和建设的制度保障,是落实中央有关要求的具体举措。从已有对草原确权的报道来看,由于我国草原牧区的特殊情况,草原确权工作在地区间推进速度不一,整体推进不平衡,部分地区确权工作推进相对缓慢。在对草原确权承包工作的背景、现状进行分析的基础上,梳理了推进我国草原确权承包需要的基础工作,包括基础信息收集、承包合同完善、颁发草原权属证书、开展培训、加强信息管理和健全草场纠纷解决机制等,提出了信息管理平台的构建思路,包括主要构成模块、基本功能、工作流程、采用的主要技术等。在此基础上,提出了下一步推进草原“三权分置”的思考和建议,对于推动我国草原确权承包和信息化管理具有重要意义。