植硅体在硅化作用过程中包裹的部分有机碳被称为植硅体碳（Phytolith-occluded organic carbon，PhytOC），是草地碳汇的重要组成部分。植硅体碳封存对于草地生态系统碳循环的动态平衡具有重要意义，然而，草地生态系统植硅体固碳还没有得到足够多的关注和充分研究。本文对近年来陆地生态系统PhytOC的相关研究进展进行梳理，分析植物PhytOC的形成及封存、土壤PhytOC的积累及其稳定性和不同草地类型PhytOC的分布及储量，探讨人类活动干扰和全球气候变化对草地生态系统PhytOC的影响，提出了未来草地生态系统PhytOC的研究方向，为准确估测全球气候变化背景下植硅体固碳潜力和进一步完善生态系统碳循环模型提供理论依据。

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。

过度放牧会加剧植被退化和土壤风蚀现象的产生。本研究以短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原为研究对象，在不同放牧强度梯度试验草地（CK对照、LG轻度放牧、MG中度放牧、HG重度放牧）进行风蚀监测，并测定植物群落盖度，探究不同放牧强度下距离地表0～120 cm集沙高度处的风沙通量变化规律及其与植被的关系。研究结果表明：在短花针茅荒漠草原生长季，（1）放牧强度不同时，5—10月植物群落盖度大小均体现CK>LG>MG>HG；放牧强度相同时则呈现先增加后降低的趋势。（2）随着放牧强度的增大，总风沙通量逐渐增多，处理LG、MG、HG分别是CK的1.40倍、1.82倍、1.95倍。（3）群落盖度与总风沙通量在各放牧强度处理下均呈现显著负相关关系（P<0.05）。（4）构建放牧强度（G）、植物群落盖度（C）与总风沙通量（Q）之间的关系式：Q=（0.003 5G²－0.020 2G－0.032 7） C+（-0.251 2G²+1.478G+2.463 6）；植物群落盖度与总风沙通量在处理CK、LG和MG的拟合优度R²均大于0.9，拟合效果较好，HG最低，R²仅为0.54。本研究虽然在处理CK、LG防风固沙效应方面表现最优，但综合考虑草原生态系统的多功能性需求，处理MG不仅能够阻挡一定的风沙通量，还能有效兼顾牧民生计需求，为荒漠草原探索生态保护与资源利用提供了科学依据，对构建人地协调的可持续草地管理体系具有重要的实践价值。

草地灌丛化改变了生态系统的结构和功能，是我国草地面临的重要生态问题。为深入了解中国草地灌丛化研究的现状和发展趋势，本文基于20世纪70年代以来研究中国境内“草地灌丛化”的文献，利用CiteSpace和Meta分析方法进行综合定量分析。中国草地灌丛化研究近年来快速发展，研究热点包括灌丛化的成因研究以及灌丛化对土壤、植被、生物多样性等的影响研究，研究区域主要集中于干旱区和高寒地区。我国草地灌丛化的成因主要包括放牧管理、气候变化、生境特征和火烧，草地灌丛化总体降低了土壤质量、提升了植物和微生物的群落组成和结构，灌丛化的管理措施主要有禁牧、畜牧调控、物理移除和火烧移除。未来需加强不同草地类型下的大尺度灌丛化动态研究，融合遥感技术以提升其监测与管理的科学性与有效性。

养分富集是导致草地植物多样性丧失的主要因素之一。然而，关于不同养分添加下物种多样性丧失的影响途径及其驱动机制，尚不清楚。为此，本研究以青藏高原东缘的高寒草甸为研究对象，实验处理包括对照（自然群落，Control）、氮（N）添加、磷（P）添加和氮+磷（N+P）添加，主要研究了不同处理下物种丰富度、生物量和光照透射率的变化，以及导致物种丰富度变化的直接和间接驱动途径。结果发现：（1）N是影响植物地上生物量的主要限制元素，且N添加和N+P添加均显著增加了地上生物量（P<0.05），主要表现为禾草生物量的增加；（2）N添加和N+P添加均显著降低了物种丰富度（P<0.05），而P添加对物种丰富度无显著影响；（3）N添加和N+P添加导致物种丰富度降低的驱动途径一致，主要源于N的直接影响以及地上生物量增加引发光照限制的间接影响。

为了探究不同土壤含盐量对盐地碱蓬植株生长及移盐能力的影响。选取盐地碱蓬为试验材料，采用桶栽试验方法，设置6个土壤含盐量水平10.21（S1）、20.92（S2）、30.29（S3）、40.55（S4）、50.36（S5）、6.20（CK）g/kg。分析盐地碱蓬4个生育期，不同土壤含盐量处理的植株生长及移盐能力变化，以期为土壤盐渍化地区科学种植盐地碱蓬及恢复生态提供理论依据。结果表明：在相同生育期内，盐地碱蓬的株高、茎粗、鲜重、干重均以土壤盐分为20.92 g/kg的处理最佳，成熟期时株高、茎粗、整株鲜重、整株干重较土壤盐分为6.20 g/kg的处理分别增长了29.87%、47.75%、33.54%、19.45%。土壤盐分增加有助于促进成株期、开花期和成熟期的茎叶肉质化，相同处理下，各生长阶段肉质化表现为苗期>成株期>开花期>成熟期。地上部各器官移盐量总体表现为叶片>茎秆>籽，随着生育进程的推进，各处理灰分含量不断下降，但由于生物量的积累，移盐量不断增加，在成熟期时达到峰值，其中土壤盐分为20.92 g/kg的处理移盐量最大为4250.41 kg/hm²。盐地碱蓬在土壤盐分为20.92 g/kg的环境下植株生长状况及移盐能力最佳。

沙地生态系统在全球碳循环过程中至关重要，其内部的碳循环机制对于维持全球碳平衡具有关键作用。土壤有机碳（Soil organic carbon，SOC）作为沙地土壤生态系统的核心要素，不仅影响土壤有机物质的循环与更新速率，还关联沙地生态系统功能状态的变迁，是衡量该系统健康与稳定性变化的关键指标。为深入理解沙地SOC及其稳定性特征，从Web of Science和中国知网（CNKI）数据库中整理1998—2024年间全球沙地有机碳相关文献并基于文献进行分析，结果表明：（1）1998—2024年，沙地SOC相关研究发文数量呈增加趋势，国内研究热点为“土壤养分”“沙漠化”等，国际研究热点为“氮”“碳”“土地利用”等。（2）沙地SOC含量、储量及其组分受土地利用方式、微生物活性、植被类型及人类活动等多种因素的影响。（3）沙地SOC稳定性是物理保护、化学保护、生物保护共同作用的结果，物理保护（如团聚体）为化学保护（如矿物吸附）提供微观环境，生物保护（如微生物活动）通过分泌胶结物质促进团聚体形成。未来应融合多种现代科技手段，实现智能、联网、多尺度、立体的长期定位观测，因地制宜开发和应用土壤碳增汇技术，以期全面揭示沙地SOC的影响因素以及稳定机制，为实现沙地生态环境的可持续固碳目标奠定基础。

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。

本研究在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原进行，设置4个载畜率梯度处理：对照0羊/（hm²·a）、轻度放牧0.91羊/（hm²·a）、中度放牧1.82羊/（hm²·a）、重度放牧2.71 羊/（hm²·a）。将群落物种划分为多年生根茎禾草、多年生杂类草、多年生丛生禾草、一二年生草本及灌木-半灌木5个功能群。并于2022年8月采用样方法测定株高、盖度、密度、地上生物量及物种组成，计算重要值并运用主成分分析（PCA）探究生产力与多样性的耦合关系。结果显示：总物种数随载畜率增加呈先增后降趋势（依次为22，24，22，21种），各功能群的形态特征和生产力整体随载畜率上升而下降；（2）重要值分析表明，多年生丛生禾草的重要值占比由40%升至68%，其对群落生产力的贡献率由60%升至95%，PCA显示生产力与多样性可共同解释66.12%变异，且这种变异主要由该功能群主导；（3）对照组、轻度放牧组、中度放牧组处理区多年生杂类草功能群内物种数与生产力表现出正线性关系，重度放牧组灌木和半灌木功能群物种数与生产力表现出正线性关系，其他功能群未展现出明显关系。综上，载畜率显著改变功能群结构，但物种多样性对生产力并无直接决定作用，干扰-多样性-生产力之间存在更复杂的交互；鉴于多年生丛生禾草在高载畜率下对生产力的关键支撑，建议放牧管理优先保护并调控该功能群，以促进荒漠草原的可持续利用与生态稳定。

放牧是草地的主要利用方式之一，牲畜采食牧草、践踏土壤和排泄粪尿等行为可直接或间接改变土壤理化和生物学特性，进而不同程度影响草地生态系统地气过程，但不同牲畜行为对草地土壤温室气体排放的作用机制和影响因素尚不清楚。本文通过分析放牧牲畜3种主要行为与草地土壤环境的关系，系统论述草地土壤二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）的排放机理和主要影响因素，指出采食行为改变植被生物量和调控植被群落结构，主要通过改变碳的输入对CO₂等温室气体排放产生影响；践踏行为通过影响土壤物理结构和微环境条件改变土壤通气性和微生物活性，差异性调控土壤呼吸以及CH₄和CO₂排放，但影响效应与草地类型和践踏强度关系密切；相比之下，粪尿排泄增加草地氮素输入，主要通过改变土壤化学和微生物特性等促进土壤N₂O排放，且粪尿自身特性、草地类型和环境条件等是影响牧区草地土壤养分有效性和温室气体排放的重要因素。研究结果揭示了不同牲畜行为对草地土壤温室气体排放的影响过程和作用机制，有助于为放牧草地生态系统优化管理和牧区温室气体减排等提供理论参考。

为挖掘调控紫花苜蓿根系生长的特异性基因，以品种‘中苜一号’为材料，利用转录组测序技术比较其地上茎叶部分与地下根系部分的差异表达基因并对其功能进行分析。结果显示：与地上茎叶部分相比，地下根系部分共获得15258个差异表达基因，其中上调基因5095个，下调基因10163个。GO功能注释结果显示，这些差异基因主要在细胞过程、代谢调控过程、催化活性等条目富集；KEGG代谢通路富集结果显示其在卟啉与叶绿素代谢、光合作用-天线蛋白合成以及光合生物的固碳作用等通路显著富集。筛选6个差异性较为显著的候选上调基因，采用实时荧光定量PCR技术对其基因表达量的变化进行检测，结果显示其基因表达趋势与转录组测序数据呈高度一致性。

荒漠草原面临日益严峻的退化问题，而围封是一种被证实能够恢复退化草原的有效方式，但围封对荒漠草原植物物种多样性和地上生物量的影响是荒漠草原保护需要关注的重要问题。在四子王旗草原和朱日和草原，研究不同围封年限（3年、13年、18年、20年）对荒漠草原植物群落特征、物种多样性和地上生物量的影响发现，随着围封时间的延长，地上生物量呈现增长的趋势，多年生禾草中无芒隐子草（Cleistogenes songorica）与短花针茅（Stipa breviflora）的重要值逐渐增加，而草原退化指示植物猪毛菜（Salsola collina）、银灰旋花（Convolvulus ammannii）、栉叶蒿（Neopallasia pectinata）等植物的重要值逐渐降低，甚至消失。植被群落的高度与盖度随围封年限增长。在围封13年（EX13）的样地中，优势度指数、多样性指数、丰富度指数和均匀度指数的响应比均达到峰值。在围封18年（EX18）的样地中，地上生物量达到最大值。地上生物量与多样性指数的响应比呈正相关关系。该试验为荒漠草原生态系统的恢复提供了科学依据，通过围封措施在一定程度上促进了生态系统的改善。

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。

生态系统服务和生态风险反映生态系统对人类福祉的供给能力及受到外界干扰后发生退化的可能性。近年来，青藏高原冰川消融、冻土退化与草地退化叠加，导致生态系统服务下降，生态风险上升。因此，开展生态系统服务和生态风险耦合关系研究，对于识别生态退化过程、提升区域生态韧性与制定分区治理策略具有重要意义。本研究基于2000—2020年遥感和统计数据，应用InVEST模型和景观风险评估方法，评估我国青藏高原重要生态系统服务指标，构建生态风险评估框架。结果表明：（1）2000—2020年，我国青藏高原草地生产力年均值由91.63 g/m²升至107.52 g/m²；碳储量由6 571.73 Mg下降至5 897.60 Mg；产水量从2000年的122.10 mm下降至2015年的86.55 mm，随后回升至2020年的110.71 mm；生境质量由0.51下降至0.45；土壤保持量呈周期性波动，最大值为33 391.59 g/m²，最小值为25 772.08 g/m²。（2）我国青藏高原整体生态风险水平小幅下降，但高风险区面积占比超过19%，主要集中在可可西里、羌塘高原及柴达木盆地等生态脆弱区。（3）相关性分析表明，草地生产力和生境质量与生态风险呈显著负相关（R²分别为-0.66和-0.73，P<0.05），碳储量、产水量、土壤保持量亦与生态风险表现为中等负相关关系，表明生态风险对生态系统服务存在普遍抑制作用。

放牧是调控草地杂草动态的有效策略之一。然而，关于放牧干扰下牧草生产与杂草动态的调控机制尚不清楚。为此，以美国得克萨斯州拉伯克县多年生禾草蓝茎冰草（Bothriochloa bladhii （Retz） S.T. Blake）栽培草地为研究对象，探究放牧管理对蓝茎冰草生产力及其与杂草关系的影响。结果表明：（1）短期内，放牧增强牧草生产力、纤维以及粗蛋白对杂草响应的敏感性；（2）放牧显著降低杂草盖度（61.9%～81.4%，P<0.05）和物种数（23.2%～49.9%，P<0.01），其抑制作用随时间推进呈现累积效应，同时提升群落稳定性及蓝茎冰草抗杂草能力；（3）放牧提高蓝茎冰草的饲草食物当量，促进蓝茎冰草品质提升。研究结论可为作物-家畜综合生产系统确定适宜的放牧杂草管理策略提供理论依据。

HSF转录因子（Heat shock transcription factors）被称为热休克转录因子或热激转录因子，其在植物生长发育过程中具有重要作用，也参与生物和非生物胁迫响应。本研究基于花苜蓿（Medicago ruthenica）基因组数据，进行MruHSF基因鉴定和生物信息学分析，并通过转录组数据和荧光定量PCR综合分析MruHSF基因在干旱胁迫下的表达模式，初步探讨MruHSF基因在干旱胁迫中的作用。结果表明，MruHSF基因家族共27个成员，基因编码的氨基酸数量在97～505 aa之间，等电点范围4.64～8.72，分子量范围10 998.3～55 296.45 Da。该基因家族成员中，有3个基因未装配到染色体上，其余基因分布在8条染色体上。系统发育分析显示，MruHSF基因可分为3个进化分支。保守基序分析显示，除MruHSF02、MruHSF03和MruHSF27蛋白外，其余MruHSF均同时含有Motif 1、2、4，Motif 1、2、4在花苜蓿HSF蛋白序列中高度保守。在MruHSF基因的启动子区域，鉴定出多种与激素响应、光响应及非生物胁迫相关的顺式作用元件。表达模式分析结果表明，MruHSF01、MruHSF08、MruHSF13、MruHSF16和MruHSF22在干旱胁迫下显著差异表达，可能在花苜蓿的干旱响应机制中具有重要作用。

羊草是我国重要的乡土草种，结实率低是制约其在生产中广泛应用的关键因素。为探究影响羊草结实的关键性状及不同性状对结实的贡献程度，本研究以不同来源的100份羊草资源为材料，测定与结实密切相关的15个性状指标（种子数、穗重、种子重、小花数、小穗数、穗长、穗节数、营养枝高、生殖枝高、叶长、叶宽、结实率、千粒重、营养枝数、生殖枝数）。结果显示，100份羊草材料15个指标的变异系数范围在10.88%~56.05%，遗传变异丰富；相关分析表明，穗重、种子数、种子重、千粒重与结实率呈显著正相关，是影响羊草结实的关键性状。基于多元回归的层次分割分析表明，种子数对羊草结实率的贡献最大，解释率达31.57%。主成分分析结果表明，前5个主成分的累计贡献率达到78.126%。通过隶属函数综合评价筛选出了10份（编号为77、23、24、37、35、20、57、10、22、7）综合性状表现较优的羊草种质资源。

盐胁迫导致植物体内活性氧积累，对细胞造成伤害。酶促抗氧化系统负责清除植物细胞内活性氧，保护细胞免受活性氧损伤。目前，紫花苜蓿活性氧清除相关酶类基因响应盐胁迫的功能分析较少。本研究基于盐胁迫下紫花苜蓿耐盐品种GIB和盐敏感品种LS根和叶的转录组数据，鉴定出28个差异表达的活性氧清除相关酶类基因。28个基因分布在19条染色体上，分属于MsGST、MsPOD、MsAOX、MsGRX和MsPrdx 5个基因家族，其中MsGST（12个）和MsPOD（11个）家族成员占比最多；活性氧清除相关酶类蛋白理化性质在各基因家族成员间存在差异；基因家族成员均具有高度相似的保守基序。系统进化分析显示，MsGSTUs和MsPODs分别位于拟南芥的Tau和AtPERs定义的各分支中，表明它们具有类似的进化过程以及相似的功能。实时荧光定量PCR分析显示，在盐胁迫下耐盐品种GIB叶中MsGSTU26、MsPOD2和MsPOD4基因表达量显著高于盐敏感品种LS，且三者的启动子区域有与逆境胁迫相关的元件（G-box和CGTCA-motif），表明MsGSTU26、MsPOD2和MsPOD4基因可能参与了GIB和LS对盐胁迫适应性的调控。

为提高宁夏半干旱区退化苜蓿草地饲草产量和品质，试验采用单因素随机区组设计，研究不同磷酸二铵施用量（0、75、150、225 kg/hm²）对退化苜蓿草地生产性能、饲草品质和磷肥利用效率的影响，以期获得磷酸二铵最佳施用量。结果表明，施用磷酸二铵显著提高紫花苜蓿株高、分枝数和干草产量，降低中性和酸性洗涤纤维含量。其中，两年平均株高（79.05 cm）、干草产量（9774.50 kg/hm²）、粗蛋白产量（2005.31 kg/hm²）、茎秆磷含量（0.20%）、叶片磷含量（0.24%）和磷吸收量（21.57 kg/hm²）在150 kg/hm²施肥模式下获得了最高值；150 kg/hm²施肥处理磷利用率最大，两年总磷利用率的平均值为8.70%。结构方程模型（SEM）表明，株高对磷含量、分枝数对干草产量、干草产量对磷吸收量均有极显著的直接正效应。经拟合方程得出，两年磷肥施用量分别为149.54 kg/hm²和148.55 kg/hm²时紫花苜蓿具有最大干草产量和粗蛋白产量潜力值，分别为9789.59 kg/hm²和2005.56 kg/hm²。因此，宁夏半干旱区退化苜蓿草地磷酸二铵最佳施用量为150 kg/hm²。

在环境可控的人工光植物工厂中，研究了23.328 mol/（m²·d）日累积光量下LED红蓝绿光质的3种光照模式，即常规光照（18 h光照/6 h黑暗，红光∶蓝光∶绿光=280∶70∶10）、连续光照（24 h光照/0 h黑暗，红光∶蓝光∶绿光=210∶52.5∶7.5）和3种光质交替光照（24 h光照/0 h黑暗，红蓝光∶绿光=525∶15；红绿光∶蓝光=435∶105；绿蓝光∶红光=120∶420）对紫花苜蓿产量品质和生理活性及氮代谢的影响。结果表明，紫花苜蓿是连续光照耐受型植物，与常规光照相比，连续光照下紫花苜蓿形态健康、产量未减，且可溶性糖、淀粉含量提高，但光合色素含量、气孔导度和Fv/Fm降低，没有累积过量H₂O₂和丙二醛。数据表明，红蓝光-绿光交替促进了叶片延展，红绿光-蓝光交替促进了株高增长，绿蓝光-红光交替使初花期提前。氮代谢方面，硝态氮含量在连续和绿蓝光-红光交替显著降低，氨态氮含量在红绿光-蓝光交替显著升高，硝酸还原酶活性在红蓝光-绿光交替显著降低，亚硝酸还原酶活性在红绿光-蓝光交替显著降低（P<0.05）。连续光照和交替光照抑制了氮代谢酶活性，但提高了紫花苜蓿可溶性蛋白、游离氨基酸和粗蛋白含量。综上所述，连续光照和交替光照模式适用于人工光植物工厂中紫花苜蓿的生产。

为探究苜蓿种质的耐盐性机制，以国内外30份苜蓿种质为研究对象，探讨200 mmol/L NaCl处理15 d时其幼苗形态、光合及生理指标对盐胁迫的响应差异。结果表明，NaCl处理后供试苜蓿株高、叶面积、叶片相对含水量、根系活力、地上干重、叶绿素a含量、叶绿素b含量、蒸腾速率、气孔导度、净光合速率、胞间CO₂浓度、水分利用效率、过氧化氢酶活性和K⁺含量较CK（浇灌Hoagland营养液）均表现下降趋势（P<0.05）；地下干重、根冠比、气孔限制值、脯氨酸含量、丙二醛含量、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、Na⁺含量和Na⁺/K⁺较CK均表现上升趋势（P<0.05）。回归分析表明，气孔导度、根系活力、根冠比和Na⁺含量是耐盐鉴定关键指标。基于隶属函数综合评价值进行聚类分析，结果表明30份苜蓿可划分为强耐盐型、较强耐盐型、较弱耐盐型和弱耐盐型4类，其中种质7254和7657为强耐盐型。

为明晰风电机架设对草地生物多样性和土壤的影响，本研究以内蒙古温性草甸草原运营15年的风电区为研究区，选取无风电机草地为对照区，调查不同区域植物群落、昆虫群落、土壤微生物群落以及土壤理化性状指标，并分析各因子间的关系。结果表明，与对照区草地相比，风电区草地群落盖度、地上生物量、多样性均显著下降（P<0.05）；风电区昆虫数量显著上升（P<0.05），但昆虫群落的多样性却显著下降（P<0.05）；风电区土壤真菌数量和群落多样性显著降低（P<0.05），土壤含水率、容重以及全氮、铵态氮、碱解氮、全磷和全钾含量均显著降低（P<0.05）。相关分析表明，土壤理化性质与土壤微生物群落存在显著相关关系。综上，风电站运行会造成草原植物群落的退化和土壤养分流失，降低植物多样性，并且会使昆虫群落结构趋于单一化。

为了解宁夏东部荒漠草原灌丛人为转变过程土壤氮矿化对降水变化的响应特征，选取典型的草地-灌丛镶嵌体作为研究对象，通过枯落物（添加草本、灌丛和无添加）和水分（+40%，－40%）控制试验，探究不同降水趋势下荒漠草原向灌丛转变过程中土壤氮矿化特征。结果表明：与草本枯落物相比，高水分处理下荒漠草地、草地边缘土壤微生物生物量氮对灌丛枯落物添加响应更加敏感；低水分处理下灌丛地土壤微生物生物量氮对灌丛枯落物添加响应更加敏感（P<0.05）。高水分处理下，灌丛枯落物处理下土壤铵态氮及其净氨化速率随转变过程呈增加趋势（P<0.05），而土壤微生物生物量碳、氮和硝态氮及其净硝化速率则降低；低水分处理下，土壤硝态氮及其净硝化速率呈增加趋势，灌丛地土壤微生物生物量碳、氮含量显著高于荒漠草地（P<0.05）。转变过程中，土壤无机氮含量及矿化速率显著受到枯落物和水分变化的影响（P<0.05），其中降水增加对土壤铵态氮含量的正向影响大于枯落物添加，而土壤硝态氮和净硝化速率主要受枯落物添加显著影响（P<0.05）。综上所述，在荒漠草原向灌丛地转变过程中，灌丛枯落物对土壤氮矿化的促进作用显著强于草本枯落物，主导土壤氮转化过程，具体表现为降水增加时，灌丛枯落物主要增强土壤氨化作用（NH₄⁺累积），降水减少时，则转向以硝化作用（NO{}_{\mathrm{3}}^{-}生成）为主的矿化模式。

固氮酶是自然界氮循环的关键酶，能够催化惰性氮气（N₂）还原为生物可利用的氨（NH₃）。目前研究较多的钼固氮酶（Mo-nitrogenase）和钒固氮酶（V-nitrogenase），在结构、催化特性及环境响应方面存在显著差异。结构上，钒固氮酶含有特有的δ亚基，且其编码基因与钼固氮酶不同；催化机制上，钼固氮酶对N₂还原更具专一性，而钒固氮酶对乙炔等底物表现出更强的还原能力；此外，二者对一氧化碳（CO）的敏感性不同，钼固氮酶易受其抑制，而钒固氮酶可在高CO浓度下将其还原，这些差异影响二者在不同环境中的功能表现。本文系统阐述了两类固氮酶在结构特征、催化机理及其对环境因子响应等方面的异同，旨在增进对生物固氮动态变化的认识，为优化草地农业生产中氮素管理提供参考，并为理解草原、森林和荒漠等生态系统的固氮机制及退化修复提供科学依据。

长期以来，典型草原承受着高强度的放牧压力，导致草地生物多样性和生态系统服务功能退化。合理放牧能够促进草地生态系统养分循环，提高土壤养分含量，但放牧对典型草原区土壤养分含量的影响研究仍显不足。本研究以内蒙古自治区呼伦贝尔市5个典型草原区为研究对象，设置草畜平衡区（载畜量在0.6~1.5羊单位/hm²）和禁牧区对比试验，分析不同土层土壤养分含量的变化，探讨其对放牧的响应及与气候因子的关系。结果表明：5个样点的草畜平衡区土壤养分指标（有机碳、全氮、全磷、全钾和速效磷）含量普遍高于禁牧区；在干燥度指数较低的样点，放牧对0~30 cm土层的有机碳、全氮含量表现出正效应；土壤养分指标的放牧响应比与气候因子密切相关，其中全氮的放牧响应比分别与全磷、速效磷的放牧响应比以及干燥度指数呈显著正相关，全磷的放牧响应比与干燥度指数呈极显著正相关，而各养分指标的放牧响应比与降水量均呈负相关。综上，在典型草原，合理放牧对提高土壤养分含量具有重要作用。

长穗偃麦草是一种耐盐碱、高产优质的多年生牧草和生态草，在我国盐碱地改良和滨海地区生态环境建设中占有重要地位，但其生物技术体系尚不成熟。本研究以来源不同的8个长穗偃麦草种质为试验材料，利用组织培养技术开展幼胚再生体系构建，筛选适宜构建遗传转化体系的优异受体材料。结果表明，在改良后的诱导培养基（MS培养基+0.5 g/L L-谷氨酸+0.5 g/L L-脯氨酸+0.3 g/L酶水解酪蛋白+30 g/L麦芽糖+2 mg/L 2，4-D+7 g/L琼脂）上，长穗偃麦草种质培养第3 d形成较小的愈伤组织，培养4周后分化。不同基因型长穗偃麦草在相同培养基上的幼胚愈伤组织诱导率、分化率和再生时间差异显著，其中4号材料的幼胚出愈率高达97.92%，分化率为88.33%，生根率为100.00%，再生时间较短，为56.2 d，可作为长穗偃麦草遗传转化的理想底盘材料。

增温和氮沉降会影响青藏高原高寒草甸的功能和结构，生态化学计量学有助于揭示植物与土壤之间养分流动的生物地球化学特征。本试验通过在青海高寒草甸进行不同水平增温及氮沉降处理，增温水平分别为W0（不增温）、W1（空气温度增加0.47 ℃，土壤温度增加0.61 ℃）、W2（空气温度增加0.92 ℃，土壤温度增加1.09 ℃）、W3（空气温度增加1.44 ℃，土壤温度增加1.95 ℃），施氮水平分别为不施氮、16 kg N/（hm²·a）、32 kg N/（hm²·a），探究植物、土壤及酶碳氮磷化学计量变化及其相互之间的关系。结果表明：与不增温相比，增温显著增加植物地上部全氮、土壤全氮、土壤有机碳、土壤氮磷比及土壤酶氮磷比，显著降低植物地上部碳氮比、土壤酶碳氮比及土壤酶碳磷比。与不施氮相比，氮沉降显著增加植物地上部和根系全氮、土壤有机碳、土壤全氮、土壤酶碳氮比，显著降低根系碳氮比及土壤酶氮磷比。氮沉降及增温的交互作用显著影响土壤有机碳含量及土壤酶碳氮磷化学计量比。通过计算植物组织对土壤元素和酶活性响应的化学计量动态平衡指数，发现增温及氮沉降下植物组织化学计量稳态指标属于严格内稳态。土壤全氮、碳氮比、β-1，4-木糖苷酶对植物营养元素及其化学计量有显著影响。综上所述，短期增温及氮沉降处理下青藏高原高寒草甸土壤及酶化学计量会影响植物对养分的获取能力。

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。

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。

为研究晋北地区不同种植年限紫花苜蓿根系分泌物组分及其之间的差异性，采用GC-MS技术对苜蓿根系分泌物的化学组成以及相对含量进行分析，同时对土壤养分、土壤微生物量碳/氮及脲酶进行了研究。结果表明：从不同生长年限紫花苜蓿的根系分泌物中共鉴定出79种物质，主要有烷烃类、酯类、醇类、酚类、醛类化合物等，且不同生长年限苜蓿的根系分泌物化合物种类与数量存在差异。不同生长年限共同含有的物质有9种，分别是十五烷、十六烷、十七烷、2，6，10-三甲基十四烷、2，6，10-三甲基十五烷、二十七烷、2，4-二（1，1-二甲基乙基）-苯酚、2，2'-亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基）-苯酚、十八碳酸甲酯。随着紫花苜蓿生长年限的延长，土壤有机碳、全氮、碱解氮、速效钾含量均呈先升高后降低的趋势，土壤微生物量碳/氮含量呈增加趋势。

本研究以内蒙古锡林郭勒盟典型草原打草场为研究对象，设置对照（CK）、补播饲用燕麦（RA）、补播饲用燕麦+施肥（RA+DP）3个试验处理，研究补播饲用燕麦对天然草原饲草生产能力、饲草品质、群落多样性、土壤养分的影响。研究结果表明：补播+施肥处理（RA+DP）下干草产量为3 286.47 kg/hm²，其中燕麦产量为2 020.52 kg/hm²，天然饲草产量为1 264.95 kg/hm²；RA+DP处理下的牧草总产量，较对照提高208.94%，较RA处理提高139.61%。燕麦干草产量在RA+DP处理下较RA处理提高1 816.94 kg/hm²。0~10 cm土层中，RA+DP处理的行上土壤有效磷含量为3.92 mg/kg，较CK提高246.90%，而该处理的行间土壤有效磷为1.43 mg/kg，较CK无显著差异。群落多样性研究表明，RA+DP处理Shannon指数（1.02）与CK（1.20）差异不显著，三组间的物种数未表现出显著差异。在降水充足的天然草原采用补播饲用燕麦+施肥措施能大幅度提高草地生产能力和饲草品质，是草地生产力提升的有效措施；并且短期的补播+施肥（磷酸二铵）未降低草原物种多样性。

为揭示同一区域内不同海拔山体之间生物多样性的空间分布格局及其维持机制。本研究以山西五台山亚高山草甸为研究对象，测定植物群落物种组成、物种多样性及土壤理化性质等指标，分析不同海拔梯度草甸植物群落组成与多样性的变化规律。研究发现，在低海拔和中海拔山体植物群落主要优势物种是披针薹草（Carex lancifolia）和珠芽蓼（Polygonum viviparum），而在高海拔山体植物群落优势物种主要以矮生嵩草（Kobresia humilis）为主；莎草科植物相对生物量随着海拔升高而增加，而杂类草相对生物量随着海拔升高而降低，且在不同海拔山体间均存在显著差异（P<0.05）；中海拔（E2）山体草甸植物物种丰富度指数显著高于低海拔（E1）和中高海拔（E3）（P<0.05），而植物群落的均匀度指数、多样性指数和优势度指数在不同海拔山体间未表现出显著差异；不同海拔山体草甸植物群落β多样性存在显著差异（P<0.05）。研究表明，土壤温度和含水量是影响五台山草甸植物群落组成变化的主要环境因子，而土壤pH值和碳氮养分含量的影响相对较小。

施肥是修复退化草地的重要举措。为探索修复退化高寒草甸生产力及土壤特性的适宜氮磷施肥梯度，以西藏自治区当雄县轻度退化高寒草甸为研究对象，采用双因素随机区组试验设计，设置4个氮肥水平（N0：0 kg N/hm²，N1：60 kg N/hm²，N2：90 kg N/hm²，N3：120 kg N/hm²）和4个磷肥水平（P0：0 kg P₂O₅/hm²，P1：30 kg P₂O₅/hm²，P2：60 kg P₂O₅/hm²，P3：90 kg P₂O₅/hm²），评估了不同处理下草地生产力和土壤特性，以筛选最佳配施比例。结果表明，氮磷肥配施提高了地上生物量，N2P2和N2P3处理下较CK分别提高了136.9%和111.9%（P<0.05）。氮磷肥配施提高了土壤有机碳含量，N2P1和N2P3处理下0～10 cm土层有机碳含量较高，分别为15.67 g/kg和15.26 g/kg；N2P3处理下0～10 cm和10～20 cm速效磷含量均最高；N3P1处理下0～10 cm和10～20 cm全氮含量均最高。经对地上生物量和0～10 cm土壤特性进行灰色关联度分析，N2P3处理在提高生产力和土壤养分含量方面综合评价最优，其次是N3P3处理。因此，90～120 kg/hm²氮肥与90 kg/hm²磷肥配施是适宜西藏当雄地区轻度退化高寒草甸修复的施肥配比。

土壤有机碳具有重要的生态功能，是草原露天矿区生态恢复效果的重要标志。本文从植被恢复、土壤恢复和土壤微生物恢复角度综述当前草原露天矿山生态恢复对土壤有机碳的影响，结果表明植物恢复、土壤恢复、土壤微生物恢复均有可能影响草原露天矿山的土壤有机碳，且土壤微生物同土壤有机碳的变化联系最为密切。同时，探讨了目前研究存在的问题，提出草原露天矿山生态恢复问题的潜在解决策略以及综合研究三者间的相互关系对土壤有机碳的影响具有重要价值，可为相关工作的合理实施以及在此基础上的研究内容深化、范围拓展、技术推广、应用支撑等提供理论参考。

通过对不同施磷深度和施磷水平条件下紫花苜蓿生物量及各器官碳（C）、氮（N）、磷（P）含量测定，探讨磷添加对科尔沁沙地紫花苜蓿生物量及其各个器官C、N、P化学计量特征的影响规律，为在科尔沁沙地实施高产栽培提供理论支撑。结果表明：紫花苜蓿的地上生物量在S15P320处理下达到最大，为537.00 g/m²；紫花苜蓿茎、叶、根碳含量分别在S5P240、S10P320、S10P160处理下最高，氮含量分别在S5P160、S20P160、S10P320处理下最高，磷含量分别在S5P240、S10P320、S10P320处理下最高；相关性分析表明，茎秆氮含量与碳氮比呈显著负相关，与氮磷比呈显著正相关，茎秆磷含量与碳磷比呈显著负相关，叶片氮含量与氮磷比呈显著正相关，与碳氮比呈显著负相关，叶片磷含量与碳磷比、氮磷比呈显著负相关。隶属函数分析表明，S10P320处理对紫花苜蓿总生物量和元素吸收具有显著的促进效果。

草地生态系统作为全球陆地生态系统的主体类型之一，其固碳潜力较大，在全球碳循环和气候变化方面具有重要的调节作用。本文使用VOSviewer和CiteSpace两种可视化软件对Web of Science（WOS）核心合集和中国知网（CNKI）数据库中1999—2022年发表的4464篇论文进行计量学分析，以期揭示草地生态系统固碳功能领域的研究现状和发展态势。结果表明：草地生态系统固碳功能研究的发文数量总体呈现上升趋势。通过VOSviewer对WOS数据库中发文国家的分析显示，中国和美国是该研究领域的主要力量。利用CiteSpace对WOS和CNKI数据库中发文机构的分析显示，在WOS数据库中发文量位居前三的研究机构分别为中国科学院、美国农业部和中国科学院大学；在CNKI数据库中，西北农林科技大学、中国科学院大学和北京林业大学的研究最为活跃，但各研究团队的交流合作还需进一步加强。目前，该领域在两个数据库中的研究热点主要集中在气候变化、人类活动和土壤微生物群落对草地生态系统固碳功能变化的驱动作用，土壤碳储量的时空分异特征，以及草地生态系统固碳功能价值评估等方面。

本研究选取冷季型草坪草高羊茅和多年生黑麦草为材料，分析遮荫胁迫下各品种的生长状况、叶片含水量、叶绿素和丙二醛含量、抗氧化酶活性等生长及生理指标，并利用隶属函数法进行综合评价。结果表明，不同草坪草品种在遮荫胁迫下均受到一定的抑制，表现为叶绿素含量降低，丙二醛含量升高，超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性增加，且存在品种差异。经综合评价，各品种的耐荫性由强到弱依次为：‘丽川’>‘闪电’>‘反叛者Ⅳ’>‘交战’>‘泰绿’>‘反叛者Ⅴ’>‘精华’>‘绿拓’。多年生黑麦草的‘丽川’‘闪电’和高羊茅的‘反叛者Ⅳ’为耐荫性较强的草坪草品种。

Dof转录因子是植物特有的一种转录调控因子，在植物响应环境胁迫过程中发挥重要作用。本研究基于花苜蓿全基因组数据进行MrDofs基因鉴定，对Dof家族成员进行共线性分析、系统发育分析、染色体定位等，并结合花苜蓿在干旱胁迫下的转录组数据和qRT-PCR分析该家族基因在响应干旱胁迫中的潜在功能。结果表明，花苜蓿中共鉴定出了33个MrDof基因，这些基因编码的氨基酸数目在157～492 aa之间；通过花苜蓿、蒺藜苜蓿和拟南芥之间的进化关系分为8类，分别为A、B1、B2、C1、C2.1、C2.2、D1和D2；33个基因在9条染色体上呈不规则分布；表达模式分析发现，MrDof11、MrDof13、MrDof22、MrDof27和MrDof30这5个基因的表达受干旱胁迫显著诱导。

为探究滴灌条件下不同播种量与施氮水平对盐地碱蓬生长和饲喂品质的影响。采用双因素全组合大田试验，盐地碱蓬播种量分别为10、20、30 kg/hm²，施氮量分别为100、200、300 kg/hm²。结果表明：播种量和施氮水平对盐地碱蓬生长、生物量、吸盐量和水分利用效率均有显著影响，两者交互效应显著。在相同施氮水平下，随着播种量提高，饲喂品质、生物量、吸盐量、水分利用率先增后减，而偏肥料生产力明显减小，净利润先增后减，两者协调整体效益提高。基于空间分析法的多目标优化，当播种量为20.20~21.44 kg/hm²，施氮量为222.45~250.87 kg/hm²时，净利润和吸盐量同时达到其最大值的98%以上。本研究结果可为干旱区盐碱地生态开发和利用提供参考依据。