畜牧CO₂排放是温室气体的重要来源。本研究分析了青海省2008-2018年畜牧CO₂ 排放强度的时空分布特征，并利用地理探测器探究了各因素对畜牧CO₂ 排放强度时空演变的影响强度及其交互作用。研究发现：1）随着青海省生态保护措施的实施和生态畜牧业建设，2000-2018年畜牧CO₂排放强度减少了48.05%，畜牧业显示出低碳发展的趋势；2）2008-2018年间，畜牧业的CO₂排放强度重心向西偏南迁移了17.99 km。截至2018年，畜牧CO₂排放强度表现出明显的南强北弱格局。这表明青海省南部地区仍具有较大的畜牧CO₂减排潜力，急需加快产业结构调整，促进畜牧业养殖技术升级；3）畜牧CO₂排放强度变化的影响因素从自然、经济、市场需求等综合因素转变为牧业产值、城镇化等经济发展水平指标；4）畜牧经济水平与产品结构因子的交互作用逐渐替代自然禀赋与其他因子间的交互作用，成为影响畜牧CO₂排放强度空间分布的关键因素。研究结果表明，青海省通过生态畜牧业建设，逐渐摆脱了依靠自然禀赋的传统粗放型的畜牧业发展方式，提高了生产效率，促进了畜牧CO₂减排。但其仍存在较大的畜牧CO₂减排空间，需继续推动生态畜牧业建设与农村产业结构调整，加快产业转型和升级，保障畜牧业的低碳发展。本研究可为青海省畜牧业的低碳可持续发展，以及我国制定畜牧业减排的政策提供科学参考。

土壤环境的保护和治理在促进草地健康可持续发展中发挥着关键作用。本研究利用地理信息系统技术，对汾河上游81个草原点的土壤养分状况进行了调查。以土壤化学性质为主要标准的聚类分析将81个地点的表层土壤分为3类。本研究评估了0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm这3个深度的土壤养分空间特征。研究发现，研究区草地土壤健康水平较差，自然含水率较低，全磷及碱解氮含量相对匮乏，土壤pH属弱碱性。各类养分相关指标的空间分布特征存在显著差异。不同指标在不同土层中的最佳拟合模型不同，多数指标的空间自相关性较弱，土壤养分空间变异主要受结构因素和随机因素共同影响；各指标在水平方向上存在明显的空间变异规律。土壤养分浓度高的地点周围也有土壤养分含量高的地点，即高-高集聚区，主要分布在汾河源头地区。土壤养分浓度低的地点也被土壤养分低的地点包围，即低-低集聚区，主要分布在汾河流域东部。低-高集聚区域较为分散，高-低集聚区较少，主要分布在汾河上游南部；在垂直方向上，土壤养分含量具有随着土层的加深而逐渐减少的趋势。各指标的集聚特征无明显的变化规律。研究结果可为退化草地修复提供科学合理的指导意见。

探究山地草地生态系统物种多样性沿海拔梯度的分布规律及其驱动因素，对揭示区域植物的环境适应性、区域多样性的保护及修复治理等具有重要意义。以天山北坡东段奇台县山地草地为研究对象，采用野外原生境实地调查取样的方法，对15个海拔梯度，跨度为1250~3150 m的草地植物群落数量特征和物种多样性进行测定分析，并用随机森林模型以及偏最小二乘路径模型解析海拔、气温、降水以及植物数量特征与植物多样性的关系。结果表明：1）随海拔梯度的增加，草地植物群落盖度和密度均呈极显著增加趋势，而植物高度呈极显著降低趋势，生物量则呈先降后升的趋势（P<0.01）；2）植物α多样性指数沿海拔梯度均呈先升后降的“单峰”分布规律（P<0.05），相邻海拔间相似度Sorenson 指数整体呈先下降后上升的波动变化，相反物种替代率Cody指数呈先上升后下降的变化趋势；3）植物盖度、生物量以及Patrick指数均与气候呈显著相关关系（P<0.05），植物多样性主要受盖度的直接影响，海拔通过显著影响气温和降水，进而间接影响植物密度，植物密度又显著正向影响植物盖度（P<0.01）。综上，海拔通过影响气候间接影响植物群落特征，使其具有明显的垂直分布特征。

在全球气候变化和人为活动加剧影响草地生态系统的背景下，新疆干旱半干旱区毒害草入侵面积日益增加，生物多样性迅速丧失，草地退化严重，威胁着草地生态系统的健康。研究氮沉降、降水变化和刈割对苦豆子型退化草地植物群落特征与土壤理化性质的影响，对未来草地生态系统的可持续管理有理论和实践意义。本研究在以苦豆子为单优物种的退化草原开展了控制试验，共设置8个处理：对照（CK），氮添加，水添加，刈割，氮、水添加交互，氮添加、刈割交互，水添加、刈割交互以及氮、水添加、刈割三因子交互，分析植物物种多样性、初级生产力、株高、盖度、土壤理化性质的变化规律以及苦豆子植被特征与土壤理化因子的关系。结果表明：氮添加增加了苦豆子生物量，刈割显著降低了苦豆子生物量和株高。氮添加，氮水交互，氮添加、刈割交互和氮、水添加、刈割三因子交互处理显著增加了土壤硝态氮含量，氮、水添加和刈割三因子交互处理显著增加了土壤铵态氮含量。通过冗余分析和回归分析表明土壤有机质、全氮、全磷、Ca²⁺和HCO₃^-显著影响苦豆子密度。氮添加可以增加土壤无机氮的含量，刈割在一定程度上可以抑制苦豆子的生长，水添加和其他因子交互作用比单独水添加对植物和土壤的影响效果显著，该结果可为苦豆子型退化草地的治理恢复提供新的见解。

针对西南旱作农业区水土流失、耕地质量低下等问题，亟须探索农业可持续耕作措施，缓解养分限制。以西南地区“蚕豆/玉米/甘薯”旱三熟套作模式中的甘薯田为研究对象，作物前茬秸秆作为覆盖还田材料，设置4个处理：无覆盖（CK）、秸秆覆盖（S）、秸秆+紫云英覆盖（S+M）、紫云英覆盖（M），通过对土壤-微生物-甘薯植株碳、氮、磷含量、生态化学计量特征以及内稳性指数的研究，揭示秸秆和紫云英覆盖对土壤养分限制及生态化学计量特征的影响规律。结果表明：1）秸秆与紫云英覆盖处理显著提高土壤有机碳和全氮含量，从土壤化学计量比的变化发现覆盖处理能有效缓解当地土壤养分限制。2）秸秆与紫云英覆盖处理显著提高了土壤微生物量碳、氮和磷含量，不同生育时期微生物化学计量比有所差异，生育前期波动较大，中后期相对稳定。内稳性特征方面，除CK处理外，微生物与土壤化学计量比之间呈现出严格的内稳性特征。3）秸秆与紫云英覆盖处理显著提高了甘薯各器官氮含量，其中以秸秆与紫云英协同覆盖处理效果最佳。甘薯产量表现为S+M>S>M>CK。化学计量比方面，S+M处理有利于延长甘薯生长时间，有效缓解养分限制状况。甘薯植株各器官化学计量比在整个生育期内均表现为严格的稳态。综上所述，在西南旱作农业区通过进行秸秆与紫云英覆盖，可以提升甘薯产量，调节土壤养分限制，土壤与微生物化学计量比均保持严格的内稳态。

煤矸石作为采矿活动产生的固体废弃物，物理结构差，所含养分不能被植物直接有效利用。因此，煤矸石的基质改良是矿区生态恢复过程中的首要任务。本试验采用L₉（3⁴）正交设计，研究煤矸石<7 mm粒径占比（A）、有机肥施用量（B）、缓释尿素施用量（C）和播量（D）4个因素组合对植被生长和土壤养分的影响，并通过TOPSIS综合分析优选出最佳改良模式。结果表明：不同处理的地上生物量和土壤养分随着试验年限的增加而减少，尤其是土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷以及速效钾含量极显著减少，而全钾含量则显著增加。极差分析结果显示，缓释尿素施用量和播量是影响地上生物量的关键因素，而<7 mm粒径占比和有机肥施用量是影响土壤养分含量的关键因素。结合地上生物量和土壤肥力指标进行TOPSIS综合分析得出，T₂（A₁B₂C₂D₂）处理（<7 mm粒径占比为0，有机肥施用量为羊板粪30 m³·hm^-2 +商品有机肥15 t·hm^-2，缓释尿素施用量为60 kg·hm^-2，播量为120 kg·hm^-2）时综合效果最好。该研究结果可为木里矿区生态修复提供参考依据。

通过对紫花苜蓿的35个半同胞家系农艺性状的调查，在分析家系间农艺性状遗传变异的基础上进行家系选择，推进紫花苜蓿的良种选育。结果表明：各性状变异在不同家系间都达到极显著水平；不同性状间的变异系数为5.24%~33.18%；广义遗传力、家系遗传力和遗传进度分别为0.05%~69.04%、1.07%~72.90%和0~20.08；株高、茎粗、分枝数与鲜草产量极显著相关，分枝数与干草产量和种子产量显著相关，不同茬次间除鲜干比和茎叶比外均显著相关；根据隶属函数综合评价，筛选出FM₂₂、FM₇、FM₁₅、FM₁这4个优良家系，入选家系的株高、茎粗、分枝数、鲜草产量、干草产量、鲜干比、茎叶比和种子产量的平均遗传增益分别为3.78%、0.43%、10.21%、1.08%、4.82%、-0.16%、-0.27%、9.36%。35个半同胞家系各性状间存在较大的遗传变异，有较大的改良潜力，初步筛选出的优良家系可以为紫花苜蓿的良种选育提供理论基础。

为筛选黄土高原半干旱区适宜种植的饲草间套作组合，于2016-2019年在甘肃省兰州市采用田间试验方法对紫花苜蓿与玉米、甜高粱、燕麦和小黑麦进行间套作，并探究间套作下饲草的生产特性及土地利用特征。研究发现，紫花苜蓿/玉米间套作和紫花苜蓿/甜高粱间套作下的干草产量显著大于紫花苜蓿单作；在2018和2019年时，紫花苜蓿/燕麦间套作和紫花苜蓿/小黑麦间套作下的干草产量和粗蛋白产量分别显著大于燕麦单作和小黑麦单作。同时，紫花苜蓿与甜高粱（玉米）间套作时的群体产量和群体粗蛋白产量明显大于其他种植模式。另外，玉米、燕麦（除种植第2年）和小黑麦在间套作下其粗蛋白含量较其单作显著升高；紫花苜蓿表现相反。4种间套作组合中，土地当量比、区域时间等价率和农田利用效率均大于1；4种禾本科牧草的侵占力均大于0，竞争比率均大于1。其中，紫花苜蓿/小黑麦间套作的土地当量比、区域时间等价率和农田利用效率最高。综上，在西北半干旱区进行饲草间套作种植，以生产性能为目标时，推荐紫花苜蓿/玉米（甜高粱）间套作；以土地利用为目标时，推荐紫花苜蓿/小黑麦间套作。

豆/禾混播量是影响混播草地生产性能和营养价值的关键因素，研究宁夏引黄灌区适宜与饲用高粱混播的拉巴豆播量对于缓解该地区饲草料供给不足等问题具有重要意义。设置4个不同拉巴豆播种量（SL₁：16.5 kg·hm^-2；SL₂：33.0 kg·hm^-2；SL₃：49.5 kg·hm^-2；SL₄：66.0 kg·hm^-2）与饲用高粱混播，以及拉巴豆和饲用高粱单播（L₀：49.5 kg·hm^-2和S₀：18.0 kg·hm^-2），对混播草地生产性能、种间竞争以及经济效益进行研究。2年试验结果表明，饲用高粱与拉巴豆混播草地的总干草产量与粗蛋白产量显著高于单播（P<0.05），其中在SL₂处理下达到最大，较饲用高粱单播分别提高了63.66%和9.13%。所有混播处理的土地当量比均大于1，且在SL₂处理下达到最高（1.26），表明该处理增产效益明显。混播群落中饲用高粱的侵占强度大于0，且竞争比率大于拉巴豆，说明饲用高粱的竞争实力强于拉巴豆，饲用高粱为竞争优势作物。系统生产力指数随拉巴豆播种量的增加呈逐渐增加趋势，且在SL₂处理下两年净收入均达到最高（37469.45和38284.09元·hm^-2）。综合混播草地生产性能、土地当量比、货币优势指数以及净收入等指标，饲用高粱与拉巴豆在SL₂混播处理中表现最优。因此建议在宁夏引黄灌区拉巴豆与饲用高粱混播的最佳播种量为33.0 kg·hm^-2。

以前期研究筛得的具有潜在抑菌脱毒活性的副干酪乳杆菌LS2、植物乳杆菌S6-2和干酪乳杆菌GD2-1这3株乳酸菌为对象，模拟玉米在田间遭受霉菌侵染，将田间遭受霉菌侵染组（FI）和未侵染组（NFI）玉米进行以下处理：1）自然发酵对照组（CON）；2）接种副干酪乳杆菌LS2（LS2）；3）接种植物乳杆菌S6-2（S6-2）；4）接种干酪乳杆菌GD2-1（GD2-1），于青贮3、5、14、45和180 d后取样，研究乳酸菌对青贮玉米发酵品质和霉菌毒素含量的影响。结果表明，接种GD2-1显著降低了（P<0.05）NFI组氨态氮含量，3株乳酸菌均显著提高了（P<0.05）NFI组水溶性碳水化合物含量。接种S6-2处理显著降低了（P<0.05）FI组氨态氮含量，接种LS2和S6-2处理显著提高了（P<0.05）FI组水溶性碳水化合物含量，接种LS2处理均显示最高的乙酸含量。田间霉菌侵染显著提高了新鲜玉米中呕吐毒素和玉米赤霉烯酮浓度。乳酸菌对霉菌毒素的脱毒效应受到底物浓度影响，各接种剂均未显著影响玉米赤霉烯酮和NFI组呕吐毒素含量，而接种LS2、S6-2和GD2-1处理均显著（P<0.05）降低了FI组全株玉米青贮饲料黄曲霉毒素B₁浓度，S6-2处理显著（P<0.05）降低了FI组呕吐毒素浓度。综上所述，接种3株乳酸菌均降低了氨态氮含量，提高了青贮过程中水溶性碳水化合物和乙酸等含量，改善了全株玉米青贮饲料发酵品质，3株乳酸菌均未显著影响青贮饲料玉米赤霉烯酮含量，但均降低了霉菌侵染组全株玉米青贮饲料黄曲霉毒素B₁浓度，S6-2还可降低霉菌侵染组全株玉米青贮饲料呕吐毒素浓度。

为进一步挖掘高寒草地野生天蓝苜蓿根瘤菌资源，筛选与宿主植物高效共生的菌株。本研究利用YMA刚果红培养基从野生天蓝苜蓿中分离根瘤菌，通过菌落形态观察、产酸产碱反应结合16S rRNA基因序列分析进行菌株鉴定，原宿主回接验证其促生特性，离体耐酸、耐碱及温度耐受性测定菌株抗逆能力。结果表明：从野生天蓝苜蓿中分离得到4株菌株，菌落形态和产酸产碱结果符合根瘤菌特性，经鉴定菌株GNT1和GNT6为苜蓿中华根瘤菌，菌株GNT2为吉氏副根瘤菌，菌株GNT4为豆根副根瘤菌。4株根瘤菌回接后植株单株结瘤数、株高、根长及植株干重分别是不接种处理的2.06~3.64倍、0.75~3.17倍、0.21~0.38倍和0.55~2.82倍，有效结瘤数和固氮酶活性分别为11.33~18.00个、5.71~10.97 μmol C₂H₄·g^-1·h^-1，不接种处理下根瘤为无效根瘤且不具有固氮酶活性。4株菌株均能在pH为11时生长，以菌株GNT2生长最佳；不同菌株对NaCl耐受能力不同，其中菌株GNT6耐受5% NaCl，且仅菌株GNT6在4 ℃低温下能够生长，具有在高寒草地应用的潜力。因此，筛选出的苜蓿中华根瘤菌GNT6可作为候选菌株为高寒草地的修复提供优良菌株资源。

为了获得荒漠植物根际土壤中的优良固氮菌，探究其对红砂幼苗氮代谢的影响，验证固氮菌的促生效果。本研究采用稀释涂布平板法，利用Ashby固体培养基从红砂根际土中分离得到4株固氮菌，通过形态学、生理生化特征以及16S rDNA序列分析鉴定菌株的分类地位及促生特性。结果表明，菌株Y3与Y2为芽孢杆菌，菌株P4为桑树肠杆菌，菌株N12为阴沟肠杆菌；4株固氮菌均能提高红砂幼苗叶和根中硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性；接种菌株后红砂幼苗根长、叶片相对含水量、地上部和地下部鲜重间均有差异（P<0.05）；其中，固氮菌P4促生效果最为显著，接种P4菌株后叶和根中NR活性分别提高了31.99%、34.63%（P<0.05），GOGAT活性分别提高了25.63%、25.08%（P<0.05），GS活性分别提高了23.31%、24.30%（P<0.05），且根长、叶片相对含水量、地上部和地下部鲜重分别增加27.99%、20.75%、33.34%、33.25%（P<0.05）。综上，4株固氮菌可促进红砂幼苗的生长发育，提高其成活率，同时也为研发微生物菌剂提供了优质菌种资源。

为探究施用硅和钙对留兰香幼苗生长的影响，设置不同浓度硅（500、1000、2000 mg·kg^-1）和钙（400、800、1200 mg·kg^-1）处理，测定幼苗生长和生理指标。结果表明：与对照组相比，除2000 mg·kg^-1硅外，其他浓度硅、钙处理对留兰香的生长起促进作用，1000 mg·kg^-1硅和800 mg·kg^-1钙的促进作用较强。硅处理后可溶性糖和可溶性蛋白含量相比对照有所下降，2000 mg·kg^-1硅显著提高了脯氨酸含量、过氧化氢酶和过氧化物酶活性，丙二醛含量和细胞膜相对透性相比对照有所增加；多数钙处理后渗透调节物质含量和抗氧化酶活性相比对照均有增加，丙二醛含量和细胞膜相对透性均有降低。主成分和隶属函数分析表明，800和400 mg·kg^-1钙、1000 mg·kg^-1硅能促进留兰香生长，可为筛选出适宜留兰香生长的硅、钙浓度提供参考。

土壤盐渍化是我国北方草业发展的重要限制因素之一，开发抗盐碱能力强的乡土草种质资源，是解决盐碱地资源化利用的有效手段。为探究苗期白羊草的抗盐机制及其耐盐阈值，本研究以苗期‘太行’白羊草为材料，设置9个NaCl浓度盐胁迫处理，测定其株高、根长、地上部生物量等13个指标，并利用主成分分析计算其耐盐阈值。结果表明，NaCl胁迫对白羊草地上部生长影响更大，但地下部对Na⁺、K⁺的响应更为敏感。在胁迫时间和NaCl浓度两个维度上，叶片中过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均呈先升后降的趋势，并于210 mmol·L^-1 NaCl处理下的第8和10天分别达到最大值；丙二醛、可溶性糖含量呈升高趋势；叶绿素含量呈下降趋势。通过主成分分析选取分数集前二的指标（根长和干重）建立回归曲线，经验证后发现地上部干重更适合作为评价耐盐阈值的指标，得出白羊草的耐盐阈值为207.53 mmol·L^-1。本试验将为禾本科植物耐盐机制研究和后续探究白羊草抗盐机制研究的试验处理时间提供参考依据。

林间草地作为森林和草地两个相邻生态系统的过渡区，具有重要的生态价值。然而，国内外对其认识存在较大差异，且尚未形成普遍接受的概念和分类体系，限制了对林间草地的生态保护和合理利用。为解决这一问题，在综合分析国内外相关研究成果并开展广泛实地调研的基础上，给出了林间草地的科学定义及内涵，即在森林分布区内生长于大面积森林内部或边缘的成片草地，以及与稀疏林木或灌木共生的区域。在充分考虑我国北方林间草地的地理环境特征、可利用性及其在中、高空间分辨率遥感影像中的可辨识性基础上，建立了我国北方林间草地分类体系，包括林窗草地、林缘草地、疏林草地和灌木林草地4个类型及12个亚类。研究结果为我国林间草地的生态保护和可持续利用提供科学支撑。

玉米是我国最重要的粮食作物和饲料作物之一，发展玉米种业对稳定玉米产量、提高农民收入，促进家畜生产与养殖业发展具有现实意义，玉米种业与产业政策演进对草地农业提质增效具有重要的启示作用。通过梳理1982-2023年的中央一号文件和国家涉农政策文件，总结了我国玉米种业、玉米秸秆和青贮玉米饲草料利用的发展历程，分析在政策支持、技术进步、产业规模、市场需求等方面取得的进展，并探讨其对草地农业发展的支撑作用。研究发现：通过推广高产优质玉米品种，提高了农牧业的生产效率，为畜牧业提供了更多的饲草资源，促进粮食安全和草地农业的协调、可持续发展；玉米秸秆和青贮玉米饲草的综合利用，为畜牧业生产及其草地农业发展提供了有益补充，适当缓解了农业生态环境的负面影响。通过国家政策促进饲草与玉米制种基地建设，加强跨区域草畜耦合，促进草地畜牧业生产和天然草原生态修复。同时，积极构建饲草与玉米种业的协同发展机制，推动草种业与玉米种业的共同振兴，实现草地农业生态与经济效益的双赢。未来我国玉米制种业发展应注重继续推进科技创新、提高种子质量、保护生态环境和促进资源可持续利用，以实现玉米产业与草地农业的协调发展。

紫花苜蓿属豆科四倍体多年生草本植物，目前在世界范围内广泛种植，是草食动物所需的优质蛋白饲草资源。发展紫花苜蓿产业对全球各国农业产业和畜牧业都具有重要意义。然而，随着世界范围内干旱等极端气候的频繁出现及水资源短缺，旱灾已是束缚整个紫花苜蓿产业发展的关键因素，培育抗旱性强的紫花苜蓿品种，不但能保持高产稳产，还能节约水资源。因此，本研究主要综述了国内外紫花苜蓿种质资源收集保存及抗旱性鉴定评价情况，抗旱品种审定登记现状以及抗旱育种存在的问题及挑战，并对我国紫花苜蓿抗旱育种工作进行了展望。旨在为我国紫花苜蓿抗旱育种的发展提供技术支撑及参考。

光照是草坪草进行光合作用的重要能源，是植物进行生长和养分合成的基础。然而，在城市中高楼大厦等建筑物的遮挡往往会对草坪造成影响，限制正常的生长发育。为优化遮荫环境下的草坪养护与管理，以“广绿”结缕草（‘Guanglv’）为试验材料，在人工遮荫条件（遮荫率80%）下，叶面喷施混合除草剂茚嗪氟草胺（50 mL·hm^-2）+三氟啶磺隆（22.5 mL·hm^-2）、多效唑（PBZ，120 mL·hm^-2）和抗倒酯（TE，50 mL·hm^-2），探讨其对“广绿”结缕草的外部形态和生理特性的影响，包括平均日生长速度、叶片宽度、叶片绿色程度、盖度、抗氧化酶活性和丙二醛含量。结果表明：“广绿”结缕草在长期遮荫条件下会出现徒长、叶片形态趋向于狭长、叶绿素相对含量下降、盖度大幅下降、丙二醛含量增加、抗氧化酶活性下降的态势。3种生长调节剂中，以喷施50 mL·hm^-2茚嗪氟草胺+22.5 mL·hm^-2三氟啶磺隆和50 mL·hm^-2抗倒酯的效果较好，不仅可以改善弱光条件下结缕草的不良形态，还有效增强了草皮的环境适应性与抗逆性。