为提高饲草效率、节约饲草资源、保护草地生态，本文比较研究了羊草草地能量季节变化情景下，高生长率和低生长率放牧饲养的饲草效率及饲养效益。结果表明，高生长率（0.2 kg/d）放牧饲养累积消耗的代谢能比低生长率（0.1 kg/d）放牧饲养减少38.1%，累积消耗的粗蛋白质、钙和总磷分别减少29.5%、38.8%和38.1%；高生长率放牧饲养的饲草效率达23.2%，比低生长率提高90.2%。利用能量饲料玉米补饲，可以实现高生长率，高生长率放牧饲养比低生长率放牧饲养节约饲料成本35%。高生长率放牧饲养减少放牧日数，节约代谢能以及蛋白质和矿质营养需要，饲草效率提高，饲料成本降低，最终饲养效益提高，这对发展高效草地畜牧业及保护草地生态具有重大意义。
随着全球气候变化的加剧，复合干热事件的发生频率明显增加，对植物生长和生态系统造成了显著影响。评估复合干热事件的严重程度，并探究植被对其的响应关系，有利于深化对极端气候事件潜在危害的认识并制定有效的缓解和适应措施。本文基于Copula函数联合标准化降水指数（Standardized precipitation index， SPI）和标准化温度指数（Standardized temperature index， STI），构建了标准化复合干热事件指数（Standardized composite dry-heat index， SCDHI），分析了锡林河流域1982—2020年植被快速生长期（6—8月）干旱和高温的变化特征，探究了流域复合干热事件的演变规律及植被响应。结果表明：Frank-Copula函数对SPI与STI联合分布的拟合效果最优，SCDHI可以模拟干旱和高温间的依赖关系，具有标准化干旱指数所具备的多尺度时空可比、统计意义明确等特点；流域旱情的逐年变化较为平稳，而高温事件呈显著持续上升趋势，流域气候总体呈暖干化特征，复合干热事件在7、8月有轻微加重的趋势；发生干热事件（SPI<-1.0且STI>1.0）的同现重现期约为10年；此外，植被对极端气候的敏感性与生长阶段有关，处于稳定生长期的植被对气候变化的抵抗力较高。
本研究以采自内蒙古自治区、山西省境内的59份野生百里香为对象，对其茎和叶的8个功能性状指标进行测定，采用描述性统计、相关性分析、主成分分析和聚类分析研究不同地区百里香功能性状差异及其与环境因子的关系，以期揭示野生百里香性状变异特征及其与环境的关系，为百里香资源保护与利用提供科学依据与参考。结果表明：百里香功能性状的整体变异程度较高，变异系数介于19.02%~63.67%。其中，茎节长的变异系数最大，叶长的变异系数最小。功能性状与环境因子具有显著相关性，茎长和海拔高度呈显著正相关，叶宽和纬度呈显著负相关。多个功能性状之间具有显著相关性，茎节数和叶数呈显著正相关，和茎节长呈显著负相关。8个功能性状可归为3个主成分因子，累计贡献率达82.01%。依据8个功能性状及经度、纬度进行聚类分析，59份百里香可划分为3个类群。
为探究枯落物对荒漠草原植物群落特征以及功能群的影响，以内蒙古短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原为研究对象，通过对连续十余年过度放牧的退化草原进行枯落物添加野外控制试验，处理包括不添加（CK）、添加83.3 g/m2、添加166.6 g/m2枯落物。结果显示，添加枯落物对群落高度、盖度、密度以及地上生物量均有正向影响。添加83.3 g/m2处理下群落高度、盖度和地上生物量分别显著增加了2 cm、3%和9 g/m2，植物多样性显著增加。添加枯落物加剧了多年生丛生禾草与多年生根茎禾草和多年生杂类草间的竞争关系，植物通过改变功能群占比来适应环境变化，其中添加83.3 g/m2枯落物对荒漠草原植物群落的影响更为显著。综上，适量的枯落物输入通过影响群落多样性以及功能群间的关系使草地正向生长，有助于退化草地的恢复。
草原生态修复是退化草原可持续利用与高质量发展的重要途径。科学的草原生态修复效果评估可为判断生态修复措施优劣和制定后续生态修复方案提供重要依据，但目前相关研究主要局限于对单一指标或几项指标（如生物量、植被盖度等）修复前后效果的比较，综合评价草原生态修复效果的研究相对较少。针对该问题，本研究采用因子分析法综合评价内蒙古陈巴尔虎旗退化草原的8种修复方式和9个草原生态修复效果评价指标，筛选具有代表性的群落评价指标和适宜的修复方式。结果表明：植被盖度、地上生物量和群落物种丰富度3个指标可作为评价修复效果的代表性指标，围栏+切根+施肥+管护是该区域的最佳生态修复方式。本研究使用的综合定量评估方法具有合理性和科学性，研究方法和结果为内蒙古退化草原及类似条件下的退化草原修复效果评估和修复管理提供了科学依据。
放牧对荒漠草原建群种的生长和繁殖具有重要影响，但目前放牧对荒漠草原建群种短花针茅种子扩散的影响研究较少，且影响短花针茅种子进入土壤的主导因素尚不明确。因此，本文以荒漠草原建群种短花针茅为研究对象，设置不同放牧强度梯度，测定样地植被盖度、地表枯落物量、短花针茅生殖枝高度及短花针茅种子分布特征，并通过降雨模拟试验，测定降雨量和降雨次数对短花针茅种子埋藏率的影响，继而对放牧干扰下种子扩散和进入土壤种子库的影响因子进行研究。通过研究得到以下初步结论：（1）随着放牧强度增大短花针茅种子数量减少，放牧强度和短花针茅种子数量具有负相关性。（2）短花针茅种子在小尺度范围内具有邻近扩散特征，且短花针茅种子扩散后分布与其生殖枝高度存在显著正相关性（P<0.05）。（3）短花针茅种子埋藏率受近地表0~5 cm土层土壤含水量的影响较大，且存在明显的回归关系（P<0.05）。
马蔺的花色形成与其花瓣中花青素含量密切相关。为解析马蔺花青素积累过程及其基因调控途径，以现蕾期和盛花期两种花色（紫罗兰色和浅蓝色）的马蔺花瓣为材料，采用超高效液相色谱串联质谱和高通量RNA测序方法对其进行转录组和花瓣花青素合成相关代谢靶向代谢组测试分析。花青素靶向代谢分析表明，在马蔺花瓣中共鉴定出46种花青素代谢物，现蕾期紫罗兰色-浅蓝色和盛花期紫罗兰色-浅蓝色两个比较组中分别检测出34种和32种差异代谢物。转录组分析表明现蕾期紫罗兰色-浅蓝色和盛花期紫罗兰色-浅蓝色分别筛选出差异表达基因26774个和25371个，参与花青素合成的结构基因有37个，编码8个关键酶。联合分析筛选出11种代谢物和23个基因，通过相关性分析发现，CHS、CHI、F3H、DFR、3AT、BZ1等基因的表达水平与花青素代谢物的积累显著相关。综上，马蔺花色差异的关键代谢物为：二氢杨梅素、飞燕草素、飞燕草素-3-O-槐糖苷、飞燕草素-3-O-（6-O-丙二酰-β- D-葡萄糖苷）、飞燕草素-3-O-桑布双糖苷、飞燕草素-3-O-葡萄糖苷、飞燕草素-3-O-芸香糖苷和锦葵色素-3-O-葡萄糖苷，这些代谢物的合成和积累受F3’H、DFR、3AT和BZ1基因调控。
采用完全随机设计，解析不同牧草种类（老芒麦、扁穗冰草、垂穗披碱草和紫花苜蓿）、补播量（0、12.54、16.72和20.90 kg/hm2）和施肥量（0、53.73、107.46和161.49 kg/hm2干牛粪）对退化草地牧草营养品质和产量的影响，旨在明确退化草地牧草高产优产的最适管理方式。结果表明：不同管理方式显著改变了牧草干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、有机物、粗脂肪和总能（P<0.05）。退化草地补播豆科植物紫花苜蓿的牧草干草产量及各营养物质产量均显著高于补播禾本科牧草（P<0.05）。随着补播量和施肥量的增加，牧草的干草产量以及各营养物质产量均有显著提高（P<0.05）。退化草地补播紫花苜蓿（补播量20.90 kg/hm2），且施53.73 kg/hm2干牛粪时，地上混合牧草的综合营养价值最高。
紫花苜蓿和垂穗披碱草混播是干旱半干旱地区人工草地建植的重要方式。为明确不同水分条件下这两种混播牧草的种间竞争关系，本研究设置土壤饱和持水量的80%（W1）、65%（W2）、50%（W3）、35%（W4）四个水分梯度水平，采用室内盆栽控水试验，分析两种牧草的种间关系对水分的响应。结果表明：在W4水分处理下，两种牧草水分利用效率降低；在W3水分处理下，垂穗披碱草的水分利用能力比紫花苜蓿强。水分亏缺降低了两种牧草的单株地下生物量和地上生物量，紫花苜蓿地上生物量对水分亏缺的响应更明显；两种牧草的根冠比均随土壤水分含量降低呈先减小后增大的趋势；两种牧草的株高在混播与单播处理间无明显差异。在W1和W3水分处理下，两种牧草存在竞争关系，紫花苜蓿竞争力弱于垂穗披碱草，且随土壤水分含量降低，紫花苜蓿竞争力减弱。
放牧能够改变草地生态系统的结构和功能，目前关于放牧对土壤细菌群落的研究主要集中在放牧强度对表层土壤的影响上，研究放牧强度对不同深度土层细菌群落结构的影响，可为荒漠草原的保护与利用提供理论依据。本研究采用高通量测序方法对内蒙古荒漠草原未放牧（CK）、轻度放牧（LG）、中度放牧（MG）、重度放牧（HG）、极重度放牧（OG）5个放牧强度处理下的不同深度的土壤细菌群落多样性及组成进行了研究。结果表明：（1）与未放牧草地相比，0~20 cm土层中，LG处理显著提高了土壤细菌群落多样性。（2）在门和属水平上，与对照相比，0~20 cm土层，在所有放牧强度处理下，放线菌门（Actinobacteriota）以及红色杆菌属（Rubrobacter）的相对丰度出现了显著下降；LG处理下变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度显著升高；20~40 cm土层中，MG处理下酸杆菌门（Acidobacteriota）和RB41的相对丰度显著提高；OG处理下红色杆菌属的相对丰度显著降低。（3）RDA分析结果表明，可溶性有机碳、全氮、含水量、铵态氮、硝态氮、pH是驱动土壤细菌α多样性变化的主要环境因子。土壤理化性质与土壤细菌门、属相对丰度的相关性分析发现，不同类群的土壤细菌相对丰度的变化主要与铵态氮、硝态氮、含水量、有机质相关。本研究解析了放牧通过改变土壤理化因子来影响内蒙古荒漠草原土壤细菌群落构成。研究成果对实现内蒙古荒漠草原的可持续管理具有一定的指导意义。
我国黄土高原地区土壤退化严重。本研究在黄土高原九华沟流域引入了Sitle、Derby、Defi、Rest、Vela、Famous和陇东苜蓿7个紫花苜蓿品种，评估不同紫花苜蓿品种对土壤理化性质的影响，并筛选适宜当地栽培的最适品种，以期为黄土高原地区农业可持续发展和生态恢复提供理论支撑。结果表明：种植7个紫花苜蓿品种的0~100 cm土层土壤容重（SBD）、水分含量（SM）、有机碳密度（SOCD）、速效氮密度（SAND）、总氮密度（STND）、速效磷密度（SAPD）和总磷密度（STPD）均存在显著差异（P<0.05）。7个紫花苜蓿品种草地的SBD和SM在0~40 cm土层呈逐渐增加趋势。在0~100 cm土层中，SOCD、SAND、STND、SAPD和STPD随深度的增加呈现下降趋势。草产量与SAPD、STPD和STND显著正相关，与STND∶STPD呈显著负相关。主成分分析表明，品种Vela的土壤质量综合状况最佳，为适宜黄土高原地区种植的最佳品种。
为探究深绿木霉T2菌株土壤定殖条件及其对苜蓿生长的影响，本研究采用土壤浇灌法研究不同浓度孢子悬浮液、土壤湿度及温度对T2菌株定殖的影响，并用筛选出的最佳浓度T2菌株孢子悬浮液浇灌处理土壤，分析其对苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：T2菌株土壤定殖的最佳初始孢子浓度、土壤湿度、环境温度分别为1×107个/g、70%、30 ℃，在该培养条件下培养28 d后T2菌株孢子在土壤中定殖量达到最大，为5.95×107 cfu/g。T2菌株土壤定殖对苜蓿种子萌发和盆栽幼苗生长有促进作用，且促生效果明显。当土壤中初始T2菌株孢子浓度为1×107个/g时，T2菌株浇灌处理苜蓿种子发芽第3 d的萌发率和芽长的促生率分别为47.37%和37.50%；分别在处理第21、21、35 d时对盆栽幼苗的叶面积、株高、根长促生效果最好，促生率可达71.92%、72.08%、88.43%。
本研究通过比较带内生真菌（E+）、不带内生真菌（E-）和带菌率为50%（M）的苇状羊茅（Festuca arundinacea）在不同温度条件下的生理和表型变化，探究内生真菌在不同温度条件下对苇状羊茅内部生理机制、生长和抗寒性的影响。结果表明：1）25 ℃（常温）条件下苇状羊茅在E+处理与E-处理下的抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase，APX）、过氧化物酶（Peroxidase， POD）活性和脯氨酸含量无显著差异。2）随着温度降低，E+处理的APX、POD、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase， SOD）和过氧化氢酶（Catalase， CAT）活性，以及脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均显著高于E-处理（P<0.05）；0 ℃时，E+处理比E-处理的上述七项生理指标分别提升了14.2%、88.6%、38.0%、63.3%、54.8%、62.8%、11.0%。3）在5 ℃恒温培养条件下，E+处理的株高和叶长始终显著高于E-处理（P<0.05），培养60 d后E+处理的分蘖数和鲜草产量显著高于M和E-处理（P<0.05）。研究表明低温胁迫下内生真菌可以提高苇状羊茅抗氧化酶活性和渗透调节物质含量，促进苇状羊茅生长，增强其抗寒能力。
在全球气候变化的背景下，极端气候对草地生产力的影响已引起世界各国学者和研究机构的广泛关注。运用CiteSpace文献可视化软件，对Web of Science核心数据库（1992—2023年）有关极端气候对草地生产力影响的研究文献进行分析汇总，旨在揭示当前该领域的研究热点，并探讨国际研究的前沿动态。研究表明：1992—2023年，关于极端气候对草地生产力影响的研究论文数量呈现增加趋势，特别是在2019—2023年间论文数量激增，发文作者组成小型合作团队，但不同团队间联系不紧密；中国和美国发文量均超200篇，两国在极端气候对草地生产力的影响研究方面有较大影响力；近两年兰州大学和中国农业科学院在极端气候对草地生产力的影响研究领域影响力较为突出。综合分析极端气候对草地生产力影响研究的热点和前沿，发现近三年研究热点主要聚焦于极端干旱对草地生产力的影响，同时研究者也开始重视极端气候对草地的遗留效应。未来，关于草地极端气候的研究应更加深入地分析复合型极端气候，并阐明生物多样性和生物相互作用在调节生态系统应对极端天气事件的反应中的作用。
氮沉降是全球陆地生态系统氧化亚氮（N2O）排放的重要驱动因素之一，研究氮沉降对N2O排放的影响机制对气候变化的预测具有重要意义。已有多项研究评估了土壤N2O排放对氮素添加的响应模式，但对其调控模式和机制仍存在一定争议。本研究对全球87项研究进行整合分析发现，氮添加加剧了土壤N2O的排放，这种效应在高施氮量［>200 kg/（hm2∙年）］、低降雨区域（≤400 mm）以及中短期施氮（≤3年）等条件下尤为显著。在全球范围内，氮施用量、年降雨和生态系统类型是影响N2O排放的主要因素。
