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呼伦贝尔草原是我国目前保存最为完整的草原之一,具有独特的地理位置特征、典型的生态系统特征。近些年来天然草地发生了不同程度的退化,形势严峻,对当地畜牧业经济发展提出了严峻的考验。为保证畜牧业的可持续发展,确保饲草料的供应充足,人工草地扮演着重要角色,加之草原生态补偿、良种补贴机制的实施,这都为该地区人工草地的发展提供了重要契机。本研究以呼伦贝尔地区推广种植的苜蓿品种为研究对象,对其生产性能指标、光合特性、土壤呼吸特性、CO2通量变化规律进行研究。主要研究结论如下:(1)使用Li-6400光合测定系统进行田间产量性能实测,研究表明:在海拉尔地区广泛种植的黄花苜蓿、杂花苜蓿、俄罗斯一号、肇东苜蓿和龙牧801等5个苜蓿品种中,杂花苜蓿在试验中总体表现较好,而且具有较高的越冬率。(2)使用Li-6400光合测定系统和ACCUPAR分别测定了苜蓿的光合速率和光合有效辐射。结果表明:不同苜蓿品种的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)日变化曲线并不完全呈双峰曲线,出现峰值的时间也存在差异性。苜蓿人工草地冠层入射PAR与冠层透射的PAR日变化规律基本一致,呈单峰曲线变化,冠层反射的PAR与土壤反射的PAR日变化趋势与冠层入射PAR和透过的PAR规律十分相似。苜蓿人工草地FPAR的日变化呈双峰型曲线,FPAR在早晚值较高,最高值约0.91;草地日平均FPAR值可以用7:30/太阳天顶角为80°时瞬时的FPAR值来表示。(3)使用便携式土壤呼吸测定仪(Li-6400)测定不同苜蓿品种人工草地的土壤呼吸,并同步测定土壤层的温度、大气温度和土壤含水量。结果表明:5个苜蓿品种土壤呼吸速率日变化总体呈“双峰”曲线,黄花苜蓿、龙牧801和肇东苜蓿草地土壤呼吸的日最高值出现在6:00,最低值分别出现在14:00、8:00和12:00,俄罗斯一号和杂花苜蓿草地土壤呼吸速率最大值均出现在8:00,最低值出现在14:00和12:00;5个苜蓿品种草地土壤呼吸速率值,总体变化趋势是杂花苜蓿>肇东苜蓿>黄花苜蓿、俄罗斯一号>龙牧801;土壤呼吸与土壤温度呈线性正相关,与大气温度呈一元二次线性正相关。(4)采用基于箱法的自动观测技术对呼伦贝尔地区人工草地生态系统中的完整生育期的杂花苜蓿与无芒雀麦进行CO2通量全天候连续观测与季节观测,本研究讨论了杂花苜蓿与无芒雀麦草地CO2通量的季节变化和日变化特征以及温度、土壤湿度、降水等因子对CO2通量的影响。结果显示,杂花苜蓿与无芒雀麦草地CO2通量的季节变化和日变化特征明显,总体呈“多峰型”变化。整个生长季以7~8月CO2通量较大,受环境因素的影响,波动幅度较大;日变化,CO2通量在10:30~16:30之间较显著。利用DNDC模型对杂花苜蓿地和无芒雀麦地CO2通量的模拟,与实际观测结果比较,基本能反映不同利用条件下的草地CO2通量。但模拟值与实际观测值之间的误差因利用类型不同,存在一定的差异性,这将在接下来的研究工作中进一步探讨。(5)通过对苜蓿产业的经济分析,从结果来看,种植苜蓿可获得可观的经济收入。但是从目前苜蓿产业化发展的现状来看,前景不是很乐观,主要是受到粮食补贴政策、苜蓿收割、贮存等手段、标准化生产、牧草科技及推广、苜蓿收购价格的剧烈波动等因素的影响,如何解决好这几方面的因素将是决定苜蓿产业化发展的重要前提。虽然国家已经对牧草生产,特别是苜蓿的产业化发展方面投入了一定的资金,但与其他作物相比,经费投入较少,苜蓿产业化发展任重而道远。