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2019年36卷2期

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前植物生产层
甘肃马鹿春秋季放牧对高寒草原土壤理化性质的影响
刘忆轩, 李多才, 侯扶江
2019, 36(2): 273-283. doi:
[摘要](183) [HTML全文] (160) [PDF 864KB](18)
摘要:
为了探究甘肃马鹿(Cervus elaphus kansuensis)春秋季放牧对土壤理化性质的影响,本研究设置了6个放牧强度的样地,分析了0–40 cm土层的理化性质。结果表明,1)0–40 cm土层土壤容重随放牧强度的增强而逐渐上升,对表层土壤影响尤为显著(P < 0.01);2)0–40 cm各土层土壤水分、土壤有机碳密度、土壤全氮密度和总量、土壤速效磷密度和总盐含量总体上随放牧增强呈下降趋势,其中土壤水分、全氮、速效磷密度和总盐含量与放牧强度呈极显著负相关(P < 0.01),土壤有机碳密度与放牧强度呈显著负相关(P < 0.05),0–40 cm土层植物根碳占土壤总有机碳比例随放牧率增加而逐渐升高,与放牧率呈显著正相关(P < 0.05);10–20 cm土层全氮密度最大,土壤速效氮占全氮的比例随放牧增强呈上升趋势;0–40 cm各土层和土壤总C/N值均随放牧率增加呈下降趋势。研究结果可为揭示祁连山草原土草畜互作机制和可持续管理提供科学依据。
3种草本植物根系对土壤抗蚀特性的响应
程谅, 占海歌, 郭忠录
2019, 36(2): 284-294. doi:
[摘要](234) [HTML全文] (176) [PDF 1194KB](6)
摘要:
为探明南方红壤区常见草本植物根系与土壤抗侵蚀性能之间的关系,以湖北省两种代表性土壤(黄棕壤和红壤)内生长的3种草本植物香根草(Vetiveria zizanioides)、白三叶(Trifolium repens)和黑麦草(Lolium perenne)为研究对象,在两种土壤中分别采集3种草本植物根土复合体(共6种根土复合体处理),并设裸地对照,采用集中水流冲刷试验,测定了土壤细沟可蚀性和根系参数,系统分析了该地区常见水土保持草本植物根系抗侵蚀特征。结果表明,根系存在可有效增强土壤抗侵蚀性能,不同植物的增强效果存在差异,增强效果表现为香根草 > 白三叶 > 黑麦草;根长密度(RLD, root length density)是影响土壤可蚀性的最重要根系参数,RLD可较好地模拟两种土壤的根土复合体分离能力变化(R2 ≥ 0.930),而根重密度(RMD, root mass density)和根面积比(RAR, root area ratio)也有重要作用;直径小于1.0 mm根系是影响根土复合体抗侵蚀性能的重要指标,其中根径为0.5~1.0 mm的细根作用更为显著(P < 0.01)。研究结果表明,香根草是南方红壤区一种重要的水土保持植物种类,可为区域内植被恢复中草本植物的选取以及根系特征与土壤抗蚀特性的关系研究提供理论依据。
白三叶降解对陕西地区苹果园土壤酶活性的影响
杨文权, 卢彪儒, 程宇阳, 魏倩倩, 寇建村
2019, 36(2): 295-303. doi:
[摘要](158) [HTML全文] (138) [PDF 817KB](7)
摘要:
为了解白三叶(Trifolium repens)降解对苹果园土壤酶活性的影响,在苹果典型优生区—陕西的洛川和旬邑苹果园中进行白三叶埋置降解试验,研究白三叶降解后对不同地区苹果园土壤蛋白酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的影响。结果表明,苹果园中埋置白三叶后,除降解3个月时的碱性磷酸酶活性和旬邑降解6个月时的脲酶活性无变化外,其余处理的蛋白酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性均显著提高(P < 0.05);在白三叶埋置6个月后,土壤蛋白酶和碱性磷酸酶活性增加幅度大;埋置的白三叶降解后对不同地区苹果园土壤酶活性影响不同,对洛川苹果园的影响较旬邑苹果园大;相关性分析表明,土壤蔗糖酶和脲酶之间存在显著的正相关。说明埋置的白三叶降解可以提高土壤酶的活性,在一定程度上改善土壤理化性质,但此作用与苹果栽培地区和白三叶降解时间有一定的关系。
紫花苜蓿与草地早熟禾轮作序列土壤氮素时空动态变化差异
阿芸, 师尚礼, 李文, 孟涛涛, 邵建雄
2019, 36(2): 304-313. doi:
[摘要](191) [HTML全文] (153) [PDF 1100KB](8)
摘要:
通过研究甘农9号紫花苜蓿(Medicago sativa cv. Gannong No.9)与海波草地早熟禾(Poa pratensis Haibo)轮作序列土壤氮素时空动态变化,探讨不同轮作序列土壤氮素时空分配机制。设置草地早熟禾→紫花苜蓿(PA)和紫花苜蓿→草地早熟禾(AP)轮作处理,以草地早熟禾→草地早熟禾(PP)和紫花苜蓿→紫花苜蓿(AA)为对照;于种植第二年4–10月分别采集0–20和20–40 cm土层土壤,测定全氮与碱解氮含量。结果表明,PA模式0–20和20–40 cm土层4–10月全氮含量动态均呈先下降后上升趋势;0–20 cm土层碱解氮含量动态呈上升–下降–上升趋势,而20–40 cm土层呈下降–上升–下降–上升趋势;0–20 cm土层,除8月外,4–10月PA模式全氮含量显著高于PP,20–40 cm土层,除8、9月外,4–10月PA模式全氮含量显著高于PP(P < 0.05);除4月外,4–10月PA模式0–20 cm和20–40 cm土层碱解氮含量均显著高于PP(P < 0.05)。AP模式0–20 cm和20–40 cm土层4–10月全氮和碱解氮含量动态均略呈下降趋势;0–20 cm土层,除4、5、6月外,其他月份AP模式全氮含量显著低于AA(P < 0.05),20–40 cm土层,除10月外,其他月份AP模式与AA模式无显著性差异(P > 0.05);0–20 cm土层,除4、5、6月外,其他月份AP模式碱解氮含量显著低于AA;20–40 cm土层,10月AP显著低于AA(P < 0.05),其他月份下两处理间均不显著(P > 0.05)。综上所述,草地早熟禾→紫花苜蓿序列可显著提高土壤全氮和碱解氮含量,紫花苜蓿→草地早熟禾序列可使土壤全氮与碱解氮得到有效利用。与苜蓿→草地早熟禾轮作相比,草地早熟禾→苜蓿能有效增加土壤氮素含量。
坡耕地土壤微生物功能多样性对间作体系的响应
许建晶, 罗珠珠, 陈英
2019, 36(2): 314-323. doi:
[摘要](339) [HTML全文] (160) [PDF 899KB](11)
摘要:
为了明确土壤微生物对间作体系的响应,本研究基于粮草(药)间作定位试验,运用Biolog方法研究间作种植模式下土壤微生物功能多样性特征。结果表明: 小麦(Triticum aestivum) || 菘蓝(Isatis tinctoria)间作模式可提高土壤微生物碳源利用能力,其AWCD值在0–10 cm、10–30 cm土层分别高于小麦单作26%、29%(培养96 h),且在10–30 cm土层两者差异显著(P < 0.05),土壤微生物利用基质碳源的能力随着土层深度增加而逐渐降低;与小麦单作相比,间作可以显著提高McIntosh指数和Richness指数,尤以小麦 || 菘蓝间作效果显著(P < 0.05);与单作小麦相比,小麦 || 菘蓝间作可提高0–30 cm土层土壤微生物对六大类碳源的利用强度,间作体系增强了土壤微生物群落稳定性;糖类碳源的变化在影响土壤微生物群落功能多样性方面起主导作用。间作种植模式可以提高土壤微生物生理活性,促进对土壤碳源的利用,小麦 || 菘蓝间作效果明显。
1990–2015年中国草原和荒漠草原的时空变化及其对温室气体的封存潜力
李楠, 崔耀平, 张帅帅, 刘素洁, 付一鸣
2019, 36(2): 324-334. doi:
[摘要](175) [HTML全文] (174) [PDF 967KB](15)
摘要:
针对中国草原、荒漠草原生态系统承载的温室气体量在区域大尺度上无法有效量化的问题,本研究通过生态系统温室气体值(green-house gas value,GHGV)模型,利用国内1990–2015年共6期的草原、荒漠草原的土地利用数据,开展草原时空变化分析,结合全球和中国本地化后的两套模拟参数分别模拟分析中国草原、荒漠草原近25年来对3类主要温室气体(CO2 、CH4、N2O)的封存潜力。结果显示,研究时段内,草原、荒漠草原的面积呈下降趋势,对温室气体的封存潜力有所减弱,封存的温室气体减少了1.93 Pg·CO2-eq–1。通过对比参数本地化和模型自带参数的模拟结果发现,本地化参数后草原、荒漠草原生态系统的温室气体模拟值均大于使用全球参数的模拟值。本研究同时发现,从草原面积到草地的碳储量,当前研究均面临量值差异的挑战,亟待开展更多深入的研究。
区域尺度下黄背草种群空间分布格局及其与土壤因子的关系
王馨, 赵威
2019, 36(2): 335-345. doi:
[摘要](252) [HTML全文] (143) [PDF 666KB](11)
摘要:
土壤因子是影响植物种群动态的主要环境因子之一,土壤理化性质在空间上的差异一定程度上决定着种群分布的空间差异。为了探究河南暖性草地优势植物黄背草(Themeda japonica)种群空间分布类型和规律,从土壤因子角度明确影响黄背草空间分布的因素,采用点面结合的方法,测度区域尺度上黄背草种群空间分布格局,并分析其与土壤因子的关系。结果表明,扩散系数(C)、丛生指标(I)、平均拥挤度(m*)与聚块性指数(PAI)等所表达的结果一致,即黄背草种群在河南不同区域空间分布类型均为聚集分布;同时,方差/均值比T检验、聚块性指数、Cassie指标(CA)和负二项参数(K)等的结果显示,黄背草种群在河南不同区域均呈现高度聚集分布格局。RDA冗余分析表明,豫北地区土壤因子对黄背草种群空间分布格局有显著影响的为土壤有机碳、土壤碳氮比和土壤pH(P < 0.05),而豫西和豫南地区为土壤全磷(P < 0.01)。对3个地区整体而言,土壤有机碳和土壤全磷与黄背草种群空间分布格局存在极显著相关性(P < 0.01)。
锡林郭勒盟不同草原类型EVI的时空变化及其对气候的响应
田志秀, 张安兵, 王贺封, 曹媛, 范倩倩
2019, 36(2): 346-358. doi:
[摘要](203) [HTML全文] (189) [PDF 1399KB](12)
摘要:
基于2000–2014年锡林郭勒地区的MODIS/EVI数据,辅以时间序列谐波分析法(HANTS)、最大值合成法,在此基础上结合气象数据,利用趋势线分析和相关性分析等方法,探究2000–2014年锡林郭勒盟不同草原类型时空变化及其对气候的响应情况。结果表明,1)锡林郭勒盟各类型植被EVI值从5月开始增长,7、8月达到峰值。温性草原化荒漠类、温性山地草甸类和沼泽类植被呈降低趋势,而其他类型植被呈上升趋势。2)锡林郭勒盟大部分区域的植被无明显变化,位于中部、南部、西南部、二连浩特、苏尼特左旗、东乌珠穆沁旗和西乌珠穆沁旗等区域的温性草原类、温性荒漠草原类、温性草甸草原类、高寒草原类、温性荒漠类等植被呈现出缓慢改善的变化,而位于西乌珠穆沁旗东部的温性山地草甸类和东乌珠穆沁旗中部的沼泽类植被呈轻度退化趋势。3)植被EVI主要受平均气温、降水量、平均相对湿度、日照时数的正向调控,受平均风速的制约影响。此外,低地盐化草甸类、改良草地、温性草原类、温性荒漠草原类EVI与气象因子的相关性较高,高寒草原类EVI与气象因子的相关性较低。总体上,2000–2014年锡林郭勒植被状况保持稳定并有所改善,气象因子中的平均气温与各类型植被变化关系密切。
2001–2016年内蒙古草地覆盖度时空格局及其对水热因子的响应
杨晗, 周伟, 黄露
2019, 36(2): 359-367. doi:
[摘要](183) [HTML全文] (170) [PDF 1017KB](16)
摘要:
内蒙古草地遥感监测评价研究,对国家实施的生态工程效益评价及相关政策调整具有重要意义。本研究选取内蒙古作为研究范围,基于卫星遥感数据、地面气象观测数据及其他相关统计资料,利用像元二分模型估算内蒙古草地覆盖度,分析2001–2016年内蒙古草地覆盖度的时空变化格局及其对气候因子的响应,对内蒙古实施退牧还草工程以来的草地植被恢复和长势进行定量监测与动态评价,以期揭示草地植被的恢复状况和草原生态系统的改善情况。研究结果表明,2001–2016年内蒙古草地覆盖度总体上呈现出由东北向西南逐渐递减的空间分布格局,草地覆盖度平均值为37.90%;草地覆盖度变化呈现出明显的经向地带性,其中东北部草原区最大,中部典型草原区次之,西部荒漠草原区最低;时间格局上,草地覆盖度变化总体上呈波动上升趋势,从2001年的35%到2016年的38.84%,增加了10.97%;草地覆盖度与年均温的平均相关系数为0.058(P > 0.05),与年总降水量的平均相关系数为0.269(P > 0.05),表明内蒙古草地覆盖度与年均温和年降水量间相关性均不显著。
平潭野生乡土地被植物资源调查与园林应用评价
张嘉灵, 郑建忠, 魏凯, 何雅琴, 史晓洁, 刘健行, 邓传远
2019, 36(2): 368-381. doi:
[摘要](206) [HTML全文] (201) [PDF 580KB](8)
摘要:
福建省平潭县具有丰富的海岛特色地被资源。本研究采用样线法对平潭野生地被植物资源进行调查,构建野生乡土地被植物评价体系,并运用层次分析法进行综合评价,为风景型海岛城市的地被生态景观及防护林林下地被群落建设提供参考。结果表明,平潭有野生乡土地被植物227种,以草本(占78.26%)为主。评价模型一级因子中,适应能力(0.383 0)和观赏效果(0.277 6)权重值较高;二级因子中,盐碱适应能力最高,抗风适应能力、覆盖能力、整体观赏效果和生态效益较高(均大于0.08)。本评价体系共筛选出厚藤(Ipomoea pes-caprae)、中华补血草(Limonium sinense)、海边月见草(Oenothera drummondii)、滨海珍珠菜(Lysimachia mauritiana)等54种优良地被植物。此外,针对滨海沙地、基岩、盐生湿地和海岸林4种生境的地被景观提出了适宜的植物配置方式。
空心莲子草入侵对豫南草本植物群落多样性及稳定性的影响
吴昊, 杜奎, 李万通, 曹悦, 孔付萍, 赵冬
2019, 36(2): 382-393. doi:
[摘要](144) [HTML全文] (139) [PDF 1212KB](4)
摘要:
为探讨空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵对豫南草本植物群落的影响,在河南省信阳市境内设置20个入侵样地和20个对照样地,运用数理统计及数量生态学方法研究了入侵、对照群落物种结构特征的差异,以及空心莲子草形态特征、生物量与群落物种多样性和稳定性的耦合关系,以期为入侵防治及本土生物多样性保护提供依据。结果显示,1)对照群落的4个α-物种多样性指数及其物种DCA排序均匀程度均高于入侵群落。2)随着空心莲子草入侵盖度的增加,Shannon-Wiener指数(R2 = 0.569,P = 0.001)和Simpson指数(R2 = 0.749,P < 0.001)呈现“先上升后下降”的趋势。3)Simpson指数、Shannon-Wiener指数及Pielou指数与空心莲子草生物量之间呈显著的负向拟合关系。4)入侵群落稳定性随空心莲子草相对高度的增加而上升、随空心莲子草根冠比及Pielou指数的增加而下降。研究表明,空心莲子草入侵显著削弱豫南草本物种多样性并导致本土植物群落稳定性遭受破坏,应制定合理的防治措施以遏制其入侵蔓延。
植物生产层
能源植物柳枝稷基因工程研究进展
曹慧颖, 张立军, 阮燕晔, 张敖, 董小妹, 张馨悦
2019, 36(2): 394-401. doi:
[摘要](170) [HTML全文] (190) [PDF 574KB](3)
摘要:
柳枝稷(Panicum virgatum)是C4暖季草本植物。具有许多优良的农艺性状,如广泛的地理适应性,耐贫瘠,生产成本低,水利用率高,生物质产量高,易于收获,因此被认为是重要的生物能源作物。通过生物技术对柳枝稷进行遗传改良,对于充分开发柳枝稷的生物质潜能,利用柳枝稷生产生物燃料具有重要意义。本文从柳枝稷遗传转化技术及改良性状的角度综述了柳枝稷的基因工程进展,为培育优良柳枝稷新品种提供参考。
转录组学在牧草上的应用进展
王飞, 刘林波, 高天歌, 高鲤, 包爱科, 王锁民
2019, 36(2): 402-413. doi:
[摘要](209) [HTML全文] (228) [PDF 764KB](13)
摘要:
牧草是发展草地畜牧业的重要基础。随着高通量测序技术的发展,转录组测序在牧草种质资源评价、重要性状形成机制以及优异基因资源挖掘、分子标记开发等方面已有较广泛的应用。本文从生长发育、生物胁迫适应机制、非生物(盐碱、极端温度、干旱、营养亏缺、重金属等)胁迫适应机理、逆境转录因子挖掘和分子标记筛选等方面对当前有关牧草转录组学研究进展进行综述并展望,以期为相关研究工作的开展提供参考。
5个新疆野生黄花苜蓿居群表型变异性
李倩, 若扎·扎尔汗, 李陈建, 王玉祥, 张博
2019, 36(2): 414-421. doi:
[摘要](159) [HTML全文] (141) [PDF 483KB](9)
摘要:
以5个新疆野生黄花苜蓿(Medicago falcata)居群为材料,通过对其叶、花、茎节等20个表型性状及分布地区进行相关性、主成分及变异性等分析,探究原始居群表型性状的遗传多样性规律,以期为进一步开展新疆黄花苜蓿遗传变异及种质创新研究提供基础数据。结果表明,1) 5个居群20个性状差异明显,除叶长差异和叶柄长差异达到显著水平(P < 0.05)外,其余18个性状差异均达到极显著水平(P < 0.01);2) 黄花苜蓿具有丰富的多态性,表型性状在居群内平均变异系数为20.19%,居群间为27.66%,且居群间差异大于居群内,表明黄花苜蓿不同居群表型差异主要来源于居群间;3) 20个表型性状间均存在不同程度的相关性,经纬度与分枝数、海拔与株高均呈现负相关关系;4) 20个表型性状可归为6个主成分因子,累计贡献率达71.75%,居群间表型性状变异主要来自叶片、节间及花部特性。
蒺藜苜蓿PYL基因家族的全基因组鉴定、表达和功能分析
黄思源, 呼天明, 杨培志
2019, 36(2): 422-433. doi:
[摘要](533) [HTML全文] (250) [PDF 1980KB](18)
摘要:
脱落酸(ABA)是一种内源性激素,在调节植物的生长发育、非生物胁迫和生物胁迫反应方面发挥着重要作用。Pyrabactin resistance 1-like(PYR/PYL)蛋白在ABA信号传导途径中起核心调控作用。然而,在蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)中并没有BG视讯这个家族的细节。本研究根据拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的14个PYL基因,利用BLAST方法鉴定蒺藜苜蓿基因组中的PYL家族成员。结果表明,鉴定得到14个蒺藜苜蓿PYL基因家族成员,且所有成员均含有PYR-PYL-RCAR-like功能域。预测启动子中的顺式元件发现所有蒺藜苜蓿PYL基因家族成员均含有与胁迫以及激素相关的元件。基因本体论(GO)富集分析与KEGG通路分析显示其主要参与到脱落酸信号通路及对外界刺激的反应。基因表达模式分析显示,其在逆境胁迫下表现出特定的表达模式。本研究为进一步研究蒺藜苜蓿PYL基因奠定了基础。
重金属胁迫对天竺葵生长及生理特性的影响
牟祚民, 姜贝贝, 潘远智, 刘庆林
2019, 36(2): 434-441. doi:
[摘要](155) [HTML全文] (138) [PDF 485KB](5)
摘要:
为探讨天竺葵(Pelargonium hortorum)对不同重金属的抗性,通过温室盆栽方式,研究了不同浓度的Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+对天竺葵生长和生理特性的影响。结果表明,天竺葵植株在4种重金属胁迫下,生长均受抑制,但抑制表现程度有所不同。其中对根长的抑制最明显,但植株依然能保持生长。随着重金属浓度的升高,植株生物量均呈下降趋势,叶片相对电导率均显著上升(P < 0.05),叶绿素、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量以及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均显著(P < 0.05)高于对照。在浓度低于1 000 mg·kg–1的Pb2+和浓度低于800 mg·kg–1的Zn2+胁迫下植株没有出现明显萎黄,其余处理下基部2~3片叶出现萎黄脱落情况。综上所述,天竺葵对4种重金属均有一定的耐性,是利用重金属污染土壤的潜力花卉。
青海省6种高寒禾本科牧草的耐盐性
李京蓉, 马真, 刘泽华, 乔安海, 邓艳芳, 王文颖, 姚步青, 杨正荣, 张春辉, 周华坤
2019, 36(2): 442-449. doi:
[摘要](880) [HTML全文] (144) [PDF 567KB](11)
摘要:
本研究通过对6种禾本科高寒牧草同德贫花鹅观草(Roegneria pauciflora Tongde)、草原看麦娘(Alopecurus pratensis)、大颖草(Roegneria grandiglumis)、无芒雀麦(Bromus inermis)、扁穗冰草(Agropyron cristatum)和同德短芒披碱草(Elymus breviaristatus Tongde)萌发期及幼苗期分别进行不同浓度的NaCl溶液处理,测定其萌发期的发芽率和幼苗期的脯氨酸含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量以及游离脯氨酸(PRO)含量。结果表明,随着NaCl浓度的增加,6种禾本科牧草叶片中的脯氨酸含量和MDA含量随之增加,而叶绿素和可溶性糖含量呈先升后降的变化。运用隶属函数对6种禾本科牧草萌发期及幼苗期的耐盐性进行综合评价分析。6种禾本科牧草的耐盐性依次为无芒雀麦 > 草原看麦娘 > 大颖草 > 同德短芒披碱草 > 扁穗冰草 > 同德贫花鹅观草。
喀斯特地区白刺花营养物质和酚类物质的含量动态
董祥, 郝俊, 陈秋生, 王飞
2019, 36(2): 450-457. doi:
[摘要](152) [HTML全文] (127) [PDF 515KB](4)
摘要:
以贵州喀斯特地区饲用灌木白刺花(Sophora davidii)为研究对象,探讨其不同生育期常规营养物质和酚类物质的含量变化趋势。结果表明,粗蛋白在营养期、开花期、结荚期显著高于成熟期(P < 0.05),无氮浸出物、粗灰分和粗脂肪含量随白刺花生育期延长而降低(P < 0.05);干物质、粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和钙含量随生育期延长而升高(P < 0.05);单宁含量在白刺花各生育时期内差异不显著(P > 0.05),但有降低的趋势,其他酚类物质随着生育期延长而降低(P < 0.05)。开花期和结荚期单宁含量较营养期低,且这两个生育期粗蛋白含量和饲料相对值高,具有较好的饲喂价值。综合考虑,建议白刺花的最佳利用时期为开花期到结荚期。本研究可为白刺花在贵州喀斯特山地畜牧业中的高效利用提供重要的理论支撑。
群体密度和混播群体结构对箭筈豌豆种子产量和质量的影响
关正翾, 娜尔克孜, 朱亚琼, 郑伟, 刘岳含, 艾丽菲热
2019, 36(2): 458-467. doi:
[摘要](155) [HTML全文] (142) [PDF 721KB](6)
摘要:
本研究综合分析了群体密度和混播群落结构对箭筈豌豆(Vicia sativa)的种子产量、质量和种子产量构成等性状的影响。将播量作为群体密度控制因素,将混播方式(同行混播、异行混播)和混播比例作为群落结构的控制因素。结果表明: 1)随着播量的增加,种子产量呈增加趋势,各混播处理种子产量均小于单播处理,但发芽势有所提升;随着箭筈豌豆混播比例的增加,种子产量和种子发芽势均呈增加趋势,混播方式(同行、异行混播)对种子产量和质量的影响较小。2)群体密度和群落结构主要通过影响箭筈豌豆分枝数和结荚数来影响其种子产量;而荚长、每荚籽粒数、发芽率等生物学性状变化较小。3)燕麦(Avena sativa)在混播系统中处于强竞争者的地位,提高箭筈豌豆混播比例和采用异行混播有利于增加其竞争率,也有利于提高种子产量。因此,在冷凉地区进行箭筈豌豆种子生产,其播量应高于120 kg·hm–2为宜;为了提高箭筈豌豆种子产量和质量,防止倒伏,可采用箭筈豌豆混播比例高于75% + 异行混播方式进行种子田建设。
高寒区施肥和混播对燕麦栽培草地植物氮素储量的影响
刘文辉, 张永超, 梁国玲, 马祥
2019, 36(2): 468-479. doi:
[摘要](143) [HTML全文] (139) [PDF 969KB](12)
摘要:
了解燕麦(Avena sativa)品种、施肥和箭筈豌豆混播比例对燕麦栽培草地各器官生物氮素储量的影响及动态变化,为燕麦栽培草地生态评价提供理论依据。采用3因素4水平正交试验设计[L16(45)],研究了高寒区燕麦栽培草地在品种、施肥和混播处理下的生物氮素储量。结果表明,对燕麦混播栽培草地群落而言,地上和地下生物氮素储量均受品种、施肥和混播共同作用影响,其中品种、施肥和混播比例均显著影响燕麦草地植物各器官氮素储量,品种主要影响燕麦茎和花序生物氮素储量,施肥主要影响燕麦叶生物氮素储量,品种和施肥共同影响燕麦根生物氮素储量;混播主要影响箭筈豌豆(Vicia sativa)茎、叶和根生物氮素储量。选用青海甜燕麦、尿素 + 磷酸二铵 + 有机肥施肥处理和混播75 kg·hm–2箭筈豌豆处理下,乳熟期地上、地下总生物氮素储量分别可达128.60和13.20、112.45和10.08、122.20和11.30 kg·hm–2。随着生育期的推进,群落地上总生物氮素储量呈增加变化,地下总生物氮素储量则呈下降变化;燕麦地上、茎、叶和根生物氮素储量分别呈增加、“先增后降”、“先增后降”和下降的变化;箭筈豌豆地上总生物、茎生物、叶生物氮素储量呈增加变化,而箭筈豌豆根生物氮素储量呈“先增后降”的变化。
喀斯特地区不同行距玉米 || 白三叶间作对玉米光合、产量及土壤呼吸的影响
简忠领, 赵丽丽, 王家豪, 王飞, 黄佳熊
2019, 36(2): 480-489. doi:
[摘要](152) [HTML全文] (143) [PDF 905KB](10)
摘要:
为探究不同行距下玉米(Zea mays) ||白三叶(Trifolium repens)间作效应,在贵州喀斯特地区设置30、50、70 cm玉米行距,监测玉米||白三叶间作以及玉米单作下玉米叶片光合特性、土壤呼吸、玉米穗性状和产量情况。结果表明,除50 cm行距处理光合速率日变化呈单峰型变化外,各试验组及对照组玉米叶片光合速率日变化均呈双峰型。50 cm行距处理下玉米叶片胞间CO2浓度日均值最低,对CO2利用率最高,光合速率日均值最高,玉米产量显著提高(P < 0.05);30和50 cm行距处理鲜秸秆产量、全株总产量显著提高(P < 0.05);70 cm行距处理玉米产量、鲜秸秆产量、全株总产量最低(P < 0.05)。不同处理对玉米叶片气孔导度、蒸腾速率、穗轴上玉米粒行数、穗长无显著影响(P > 0.05)。本研究设置的间作处理对土壤呼吸抑制效果不明显,而不同行距对土壤呼吸有影响且30 cm行距抑制效果最佳,达到碳减排效果,50 cm行距抑制效果次之。因此,贵州喀斯特地区在以鲜秸秆为收获对象时,采用30 cm或者50 cm行距玉米||白三叶间作最适宜;以玉米籽粒或以籽粒和秸秆同时为收获对象时,采用50 cm行距玉米||白三叶间作最适宜。
10个高粱属品种在宁夏引黄灌区的适应性
梁丹妮, 靳巧红, 李明雨, 魏晓艳, 谢应忠, 伏兵哲, 兰剑
2019, 36(2): 490-501. doi:
[摘要](144) [HTML全文] (148) [PDF 523KB](5)
摘要:
为丰富宁夏引黄灌区牧草种质资源,于2017年4–10月在宁夏引黄灌区采用随机区组试验设计对10个高粱(Sorghum bicolor)品种进行适应性评价,通过测定农艺性状、营养成分和抗倒伏系数等指标,对抗倒伏系数的各因子间进行相关分析、营养成分指标间进行主成分分析后对不同品种的营养价值进行得分排序,采用隶属函数对10个高粱属品种进行综合评价。结果表明,10个高粱品种在该地区的生育期为113~125 d,以绿巨人品种株高最高,达312.67 cm,干草产量最高的品种为海牛(29.72 t·hm–2),且高于其他品种(P < 0.05),大力士的茎秆糖锤度最高,为16.37%,叶绿素含量在26.97~51.95(SPAD),相对牧草质量最高的品种为大奖2120(154.33),营养价值综合评价得分前五的品种为大奖2180 > 斯威特 > 大奖2120 > 金冠 > 绿巨人。抗倒伏较强的5个品种依次为大力士、大奖2180、海牛、绿巨人和大奖2120。最终根据营养成分、干草产量和抗倒伏系数综合评价得出,大奖2180、大力士、绿巨人、海牛和大奖2120适合在宁夏引黄灌区引种栽培。
滇西翅果菊的饲用潜力评价
李世平, 张美艳, 罗在仁, 薛世明, 黄梅芬, 侯洁琼, 吴文荣, 欧阳青, 钟声
2019, 36(2): 502-509. doi:
[摘要](183) [HTML全文] (108) [PDF 619KB](8)
摘要:
为丰富我国的优良草种质资源和积极开发优良乡土草种质,本研究对云南德宏傣族景颇族自治州乡土种质滇西翅果菊(Pterocypsela indica ‘Dianxi’)开展了农艺性状观测和饲用潜力评价研究。结果得出,滇西翅果菊在云南热区具有很好的适应性,全生育期202~206 d,种子结实性能好,平均种子产量为94.75 kg·hm–2;其连续两个生产周期内的饲草产量显著高于对照品种蒙早苦荬菜(Lactuca indica ‘Mengzao’),其年均干草产量是蒙早苦荬菜的3.56倍,一个生产周期内可5次刈割利用,且再生性和饲草均衡供应性均较好。表明滇西翅果菊在云南热区乃至南方热区草地建植和草地改良中具有较大的开发利用前景。
8种一年生饲料作物生产性能及相对饲用价值
彭安琪, 李小梅, 王红, 李昌华, 李小铃, 闫艳红, 张新全
2019, 36(2): 510-521. doi:
[摘要](322) [HTML全文] (147) [PDF 575KB](6)
摘要:
在四川雅安、仁寿对8种一年生饲料作物进行营养品质分析及生产性能评价。结果表明,晋草8号、晋草11号(饲草高粱)在两试点均具有较好的生长势,株高、干物质(DM)产量、粗蛋白(CP)产量、可溶性碳水化合物(WSC)产量均极显著高于其他品种(P < 0.01),相对饲用价值(RFV)在125.00以上(晋草11号在雅安除外,为114.39)。晋草11号在雅安的干物质产量最高,为20.11 t·hm–2,其次为晋草8号、正红311(青贮玉米);晋草8号在仁寿的干物质产量最高,为10.39 t·hm–2,其次为晋草11号、正红311;晋草8号在雅安的CP产量和WSC产量最高,其次为晋草11号;晋草11号在仁寿的CP产量最高,其次为对照品种雅玉青贮8号(青贮玉米)、正红311;WSC产量以晋草8号、雅玉青贮8号以及正红311最高。综合草产量与品质,晋草8号、晋草11号和正红311适宜在两试点推广种植。
利用近红外光谱技术快速评定油菜秸秆的营养价值
闫佰鹏, 王芳彬, 李成海, 周文静, 李发弟, 李飞
2019, 36(2): 522-530. doi:
[摘要](166) [HTML全文] (148) [PDF 698KB](9)
摘要:
本研究旨在利用近红外光谱技术(near infrared reflectance spectroscopy, NIRS)建立油菜(Brassica napus)秸秆常规成分的近红外快速预测模型。从甘肃省、青海省与宁夏回族自治区共采集125份油菜秸秆,测定其干物质(dry matter, DM)、粗蛋白(crude protein, CP)、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)、粗脂肪(ether extract, EE)、粗灰分(Ash)、中性洗涤不溶蛋白质(neutral detergent insoluble protein, NDIP)、酸性洗涤不溶蛋白质(acid detergent insoluble protein, ADIP)、酸性洗涤木质素(acid detergent lignin, ADL)、非蛋白氮(non-protein nitrogen, NPN)与可溶性蛋白(soluble protein, SP)。选取100份油菜秸秆样品作为定标集,另外25份作为验证集来评价NIRS预测模型。结果显示,1)油菜秸秆DM、CP、NDF、ADF、EE、Ash、NDIP、ADIP、ADL、NPN和SP的含量分别为93.62%、5.85%、67.22%、55.40%、2.57%、7.66%、1.04%、0.63%、13.58%、1.70%和2.89%。2)DM、CP、NDF、EE、Ash、NPN和SP的交互验证决定系数(1-VR) > 0.9,外部验证决定系数(RQS ≥ 0.84),构建模型可以用于日常分析。3)DM、CP、NDF、EE、Ash、NPN和SP的模型参数分别为Standard MSC 1,4,4,1、Weighted MSC 2,4,4,1、SNV 2,4,4,1、Standard MSC 1,4,4,1、SNV and Detrend 1,4,4,1、Weighted MSC 1,4,4,1,其余营养成分构建模型不太理想,需进一步完善。综上,通过交互验证与外部验证验证了油菜秸秆各营养成分校正模型的可利用性。
动物生产层
野生和室内饲养高原鼠兔肠道菌群多样性的比较
谭春桃, 李欢, 曲家鹏
2019, 36(2): 531-539. doi:
[摘要](428) [HTML全文] (173) [PDF 795KB](14)
摘要:
肠道微生物在宿主的生理活动、免疫调节以及健康方面均有重要的作用。尽管已有报道表明高原鼠兔肠道菌群和食物、环境有关,但对于野生和室内饲养条件下,取食不同食物的高原鼠兔肠道菌群是否存在差异尚不清楚。本研究利用16S rRNA基因高通量测序技术比较夏季野生和室内饲养高原鼠兔的肠道菌群发现,与野生鼠兔相比,室内鼠兔有更高丰度的拟杆菌门(Bacteroidetes)和螺旋体门(Spirochetes),更低丰度的变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)。野生和室内饲养的鼠兔肠道共有的操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)有50.1%是重叠的,而49.9%的OTUs是各自特有的。野生和室内饲养肠道菌群的组成和群落结构(β多样性)有显著性差异。因此,室内饲养鼠兔不能有效反映野生状态下高原鼠兔肠道菌群的情况。
后生物生产层
乳酸菌添加剂对不同生育期菊芋茎叶青贮发酵品质的影响
闫琦, 王宪举, 魏海燕, 吕世奇, 张娇娇, 丁路明
2019, 36(2): 540-547. doi:
[摘要](137) [HTML全文] (124) [PDF 577KB](12)
摘要:
为了研究乳酸菌添加剂对不同生育期菊芋(Helianthus tuberosus)茎叶青贮发酵品质的影响,本研究分别在孕蕾前期和开花期采集整株菊芋地上茎秆,带回实验室待水分降至65%左右时,切碎装袋青贮。试验设两个处理组,即对照组(不添加乳酸菌组,CK,0 cfu·g–1)和乳酸菌添加组(LAB,5 × 106 cfu·g–1),青贮60 d后开封,对青贮饲料进行感官评定和实验室营养成分分析评定。结果表明,1)在菊芋开花期,添加乳酸菌组青贮饲料的pH、氨态氮/总氮比值显著降低,乳酸、乙酸含量显著升高(P < 0.05);但在孕蕾前期添加乳酸菌其乳酸含量显著降低(P < 0.05),乙酸含量、氨态氮/总氮比值显著升高(P < 0.05)。2)菊芋开花期较孕蕾前期茎叶青贮后pH、乙酸、粗灰分含量、体外干物质消化率显著降低(P < 0.05),而乳酸、可溶性糖含量显著升高(P < 0.05)。以上结果说明,菊芋开花期刈割添加乳酸菌做青贮能够获得较高的发酵品质。
甘蔗尾中乳酸菌的分离筛选和鉴定
郭艳霞, 杨承剑, 彭开屏, 唐庆凤, 唐振华, 梁辛, 李孟伟, 李丽莉
2019, 36(2): 548-556. doi:
[摘要](157) [HTML全文] (114) [PDF 563KB](5)
摘要:
该研究利用传统培养法从0–90 d打包青贮发酵的甘蔗(Saccharum sinense)尾中分离得到20株乳酸菌。通过形态学观察、API 50 CH生化试剂盒鉴定及16S rDNA基因序列分析法对分离纯化的菌株进行鉴定,并测定其产酸能力。结果显示,菌株Y42是干酪乳杆菌(Lactobacillus casei),菌株Y32、Y59是副干酪乳杆菌(L. paracasei),其余的17株是植物乳酸杆菌(L. plantarum);分离的20株菌株在培养18 h后,菌株发酵液的pH可降低至3.70以下,Y67菌株的pH最低,为3.57。从甘蔗尾中分离的20株乳酸菌产酸能力均较强,具备良好的青贮潜力,可作为制备青贮饲料发酵剂的菌种。
基于体外培养法研究不同GI指数的粗饲料与精饲料之间组合效应
杨洪明, 王宇, 张轶凤, 李晗, 许宏杨, 王向明, 刘宇宸, 杨晓明, 齐智利
2019, 36(2): 556-564. doi:
[摘要](148) [HTML全文] (134) [PDF 506KB](6)
摘要:
通过体外(in vitro)培养法研究了湖北地区不同分级指数(grading index, GI)的粗饲料及粗饲料与精饲料之间的组合效应。结果表明: 粗饲料之间按照1∶1组合出现了明显的正组合效应。以组合效应多项指标综合指数(multiple-factors associative effects index, MFAEI)来比较,玉米(Zea mays)青贮和羊草(Leymus chinensis)组合效应最明显,为1.40;其次为玉米青贮和啤酒糟组合,MFAEI为1.07;羊草和稻秸组合最低,MFAEI为0.52。此外,不同组合粗料与精料之间也出现了明显的正组合效应。其中以玉米青贮、羊草和精料组合最为明显,MFAEI为0.37;玉米青贮、啤酒糟和精料组合最低,MFAEI为0.24。这说明,在生产实践中,利用GI指数结合组合效应对粗饲料和精饲料合理搭配使用,可充分发挥正组合效应,控制负组合效应,防止饲料浪费,提高动物生产性能。
同/异质型乳酸菌添加对苏丹草青贮酵母菌群落结构及发酵品质的影响
万江春, 谢开云, 王玉祥, 赵云, 刘莉, 玉柱
2019, 36(2): 565-572. doi:
[摘要](139) [HTML全文] (128) [PDF 692KB](3)
摘要:
为探讨同/异质型乳酸菌添加对苏丹草青贮过程中酵母菌群落结构及发酵品质的影响,进而改善苏丹草青贮饲料的发酵特性及提高其营养品质。本研究采用真空包装袋作为青贮容器,设置不添加任何菌剂对照(CK),植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum, LP),布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri, LB),植物乳杆菌 + 布氏乳杆菌(LP + LB)4个处理,在苏丹草青贮发酵的1、7、15及60 d进行青贮酵母菌群落结构及发酵品质的测定。结果表明,随着发酵时间的推移,各处理酵母菌种类不同程度的减少,至60 d时,LB和LP + LB处理酵母菌数量在检出限以下;与对照相比,同/异质型乳酸菌添加可显著(P < 0.05)降低苏丹草青贮饲料的pH值、丙酸、丁酸、乳酸/乙酸、NH3-N以及酵母菌数量,同时显著(P < 0.05)增加乳酸和乳酸菌的数量;V-score评分从高到低为LP > LP + LB > LB > CK。
锡林郭勒盟和锡林浩特市草原生态系统服务与人类福祉的关系研究综述
刘佳佳, 黄甘霖
2019, 36(2): 573-593. doi:
[摘要](339) [HTML全文] (173) [PDF 1090KB](8)
摘要:
自20世纪80年代以来,锡林郭勒盟 (以下简称锡盟) 的草原生态、产业结构和牧民生活都发生了巨大的变化。锡林浩特市 (以下简称锡市) 作为锡林郭勒盟的政治、经济和文化中心,其发展变化更是得到了社会各界的广泛关注。为了全面系统地了解草原生态系统服务和人类福祉之间的关系,推动草原城市可持续研究的发展,本文对研究地可持续性的相关研究进行了系统性综述。结果表明,目前研究的主要议题包括草原生态系统、牧户福祉、气候变化与灾害、产业结构与发展、城市生态研究。综述发现,在气候变化、灾害和草地产权政策调整的影响下,锡盟和锡市的草原生态系统服务尤其是供给服务呈下降趋势,对牧民的收入和福祉产生了重要的影响。一系列旨在恢复草地的管理政策出台后,草地恢复初见成效。当地主要产业包括畜牧业、采矿业和旅游业等。畜牧业是绝大多数牧民最主要的收入来源,受草原生态系统、气候和人类活动影响。采矿业增加了政府收入,促进了城市的发展和建设,但给当地生态环境和牧民生产生活带来了很多负面影响。如何将采矿业的发展转化为当地居民的福祉,提高可持续性,是研究地面临的一大挑战。旅游业所占份额不大,但是增长迅速,有望成为牧民重要的收入来源,增加生计多样性。综述发现,以往的研究多针对某个单一议题开展,BG视讯可持续性的综合研究较少,未来需要进一步开展跨学科的综合研究,为提高当地的可持续性发展提供科学依据。
草业科学专业本科毕业论文质量现状与提升途径
陆妮, 王先之, 沈禹颖
2019, 36(2): 594-600. doi:
[摘要](150) [HTML全文] (135) [PDF 705KB](15)
摘要:
毕业论文作为本科生培养的重要环节,能综合检验学生对所学知识的掌握和运用能力。本研究采用年滑动平均值法及一元线性回归法,分析了兰州大学草业科学本科专业毕业论文选题领域构成,比较了国内主要高校草业科学专业本科生参与科研创新训练及论文发表情况。分析表明,1)草业科学专业本科毕业论文选题中草地生态、植物逆境生理和草地保护学呈大幅增加趋势,其比例分别为31.4%、16.7%和15.0%,而种质资源与育种领域呈降低趋势,其比例为17.0%;2)国内开设草业科学专业主要高校均重视本科生科研创新训练及毕业论文质量,但本科生发表论文整体较少。因此,建议通过引导学生积极参与科研创新训练,加强本科专业核心或骨干课程论文撰写,并从论文选题、完成时间、老师指导及论文评审和考核等方面提升草业科学本科毕业论文质量。
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