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引言 1

1 青海湖北岸草地资源与生态概况 3

1.1 青海湖北岸草地是重要的畜牧业基地 3

1.1.1 青海湖地理位置与草地资源 3

1.1.2 青海湖北岸草地畜牧业生产与发展现状 4

1.2 青海湖流域草地生态系统的重要性 6

1.2.1 青海湖流域生态环境现状 6

1.2.2 青海湖流域退化草地恢复与修复 8

1.3 草地生态系统中矿物元素营养与循环 9

1.3.1 矿物元素是植物生长发育所必需的营养 9

1.3.2 草地矿物元素的生物地球化学循环 9

1.3.3 矿物元素是草地畜牧业食物链中重要的营养成分 10

1.3.4 矿物元素贯穿于草地生态系统演替的全过程 10

1.4 科学问题 11

1.5 研究目的与意义 11

1.5.1 研究目的 11

1.5.2 研究意义 11

2 草地矿物元素国内外研究现状 13

2.1 青海湖流域草地生态系统研究现状 13

2.1.1 青海湖流域草地植被与植物资源研究 13

2.1.2 青海湖流域草地生态系统演替研究 15

2.1.3 青海湖流域草地生境恶化与退化草地修复研究 16

2.2 植物矿物元素营养研究现状 18

2.3 矿物元素铁的营养与药用基础研究 19

2.4 矿物元素锌营养的生理与药理作用研究 20

3 研究内容与方法 23

3.1 自然概况 23

3.2 研究内容与方法 26

3.2.1 研究内容 26

3.2.2 研究方法 27

3.3 研究目标 30

3.4 拟解决的关键问题 30

3.5 技术路线 30

4 草地矿物元素特征 32

4.1 问题的提出 32

4.2 材料与方法 32

4.2.1 样地选择 32

4.2.2 样品采集 34

4.2.3 元素分析 34

4.2.4 数据处理 35

4.3 结果与讨论 35

4.3.1 天然草地植物中矿物元素特征 35

4.3.2 退化与封育草地中矿物元素特征 40

4.4 结论 46

5 草地矿物元素分布格局 48

5.1 问题的提出 48

5.2 材料与方法 48

5.3 结果与讨论 48

5.3.1 空间分布格局 48

5.3.2 时间分布格局 57

5.4 结论 59

6 草地矿物元素蓄积分异行为 60

6.1 问题的提出 60

6.2 材料与方法 60

6.3 结果与讨论 61

6.3.1 植被中矿物元素蓄积分异行为 61

6.3.2 土壤中矿物元素蓄积分异行为 62

6.3.3 同种植物中矿物元素蓄积分异行为 63

6.3.4 同科植物中矿物元素蓄积分异行为 65

6.4 结论 67

7 封育草地中重金属元素蓄积分异行为 68

7.1 问题的提出 68

7.2 材料与方法 68

7.3 结果与讨论 68

7.3.1 植被中重金属元素的蓄积分异行为 68

7.3.2 同种植物中重金属元素蓄积分异行为 69

7.3.3 同科植物中重金属元素蓄积分异行为 71

7.3.4 土壤中重金属元素蓄积分异行为 72

7.4 结论 76

8 草地矿物元素蓄积分异行为的内动力 77

8.1 问题提出 77

8.2 草地矿物元素“饥饿效应”假说 77

8.3 矿物元素蓄积分异行为的内动力——“饥饿效应” 79

8.4 对草地中矿物元素特征的解释 81

8.4.1 对矿物元素与株高负相关的解释 81

8.4.2 对空间分布格局的解释 81

8.4.3 对草地演替进程中矿物元素响应的解释 82

8.5 结论 83

9 草地矿物元素蓄积分异行为的外动力 84

9.1 问题提出 84

9.2 全球气候变化下草地矿物元素的蓄积分异行为 84

9.3 人类活动干扰下草地矿物元素的蓄积分异行为 85

9.4 结论 88

10 矿物元素蓄积分异行为的数学模型 89

10.1 问题提出 89

10.2 含有LC等储能元件的过渡过程 89

10.3 退化演替进程中矿物元素蓄积分异行为的数学模型 91

10.4 封育演替进程中矿物元素蓄积分异行为的数学模型 92

10.5 结论 92

11 作物种植试验 93

11.1 问题提出 93

11.2 材料与方法 94

11.2.1 样地选择 94

11.2.2 试验材料 95

11.2.3 种植试验与样品采集 95

11.2.4 元素分析与数据处理 95

11.3 结果与讨论 95

11.3.1 大坂山地区作物种植试验 95

11.3.2 拉脊山地区作物种植试验 99

11.3.3 不同地区土壤作物盆栽试验 103

11.3.4 种植作物中矿物元素铁的分布特征 107

11.3.5 种植作物中矿物元素锌的分布特征 112

11.4 结论 115

12 人工草地中矿物元素特征 117

12.1 问题提出 117

12.2 材料与方法 117

12.3 结果与讨论 117

12.3.1 矿物元素的特征谱 117

12.3.2 矿物元素的空间分布格局 118

12.3.3 与天然草地中矿物元素比较 118

12.4 结论 120

13 草地矿物元素生物地球化学循环 121

13.1 问题提出 121

13.2 草-地界面间矿物元素的传递与生物地球化学循环 121

13.3 草-畜之间矿物元素的传递与生物地球化学循环 123

13.4 结论 125

14 在草地畜牧业生产实践中指导作用 126

14.1 问题提出 126

14.2 在草业科学中的指导作用 126

14.3 在草地畜牧业生产与发展中的指导作用 127

14.4 在草地生态系统保护中的指导作用 128

14.5 结论 129

15 结论与展望 130

15.1 主要结论 130

15.1.1 草地植物中矿物元素的“四个特征，两个格局” 130

15.1.2 草地植物中矿物元素的蓄积分异行为及其内外动力学机制 130

15.1.3 生物矿物元素“饥饿效应”假说理论 131

15.1.4 草地生态系统演替进程中矿物元素的数学模型 131

15.1.5 草地植物中矿物元素铁抗缺氧功能作用的新发现 131

15.1.6 人工草地中矿物元素特征 131

15.1.7 草地矿物元素的生物地球化学循环 132

15.1.8 草地矿物元素理论在草地畜牧业生产实践中的指导作用 132

15.2 研究展望 132

参考文献 135