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    2022年 第31卷 第8期    刊出日期:2022-08-20
    上一期   
    2022年8期目录
    2022, 31(8):  0. 
    摘要 ( 28 )   PDF (300KB) ( 26 )  
    相关文章 | 计量指标
    研究论文
    中国草原干旱灾害风险特征研究
    王莺, 王健顺, 张强
    2022, 31(8):  1-12.  DOI: 10.11686/cyxb2021319
    摘要 ( 75 )   HTML ( 177)   PDF (2423KB) ( 87 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    干旱灾害是制约中国草原生产力的首要自然灾害。通过分析草原干旱风险的形成原因,收集气象、土壤、植被、地形地貌等数据,从干旱灾害的致灾因子危险性、承灾体暴露性和敏感性以及孕灾环境脆弱性入手,建立了草原干旱风险评价指标体系。采用熵权法确定各指标权重,构建了干旱风险评价模型。基于地理信息系统(GIS)空间分析功能,对中国草原进行了干旱风险评估与区划。结果表明,中国草原的较高危险区主要位于内蒙古地区、河西走廊、柴达木和塔里木盆地边缘、青藏高原西部以及云南地区。较高暴露区主要位于中国的西南和华南地区。较高敏感区主要位于内蒙古东南部、东北地区、青藏高原南部和东部边坡、塔里木盆地北边缘以及西南地区。较高脆弱区主要分布在内蒙古中部和东部、甘肃河西走廊、新疆北部、青藏高原大部分地区、云南和川东地区。较高干旱风险区主要位于内蒙古东北部、东北西部、宁夏北部、塔里木盆地北边缘、青藏高原南部、云贵高原、河南和山东地区。研究结果可为中国草原的科学抗旱提供基础数据与理论支撑。

    基于机器学习的阿勒泰地区草地地下生物量估测与数字制图
    厉方桢, 钟华平, 欧阳克蕙, 赵小敏, 李愈哲
    2022, 31(8):  13-23.  DOI: 10.11686/cyxb2021481
    摘要 ( 44 )   HTML ( 174)   PDF (4542KB) ( 37 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    为精准估算草地地下生物量,分析其水平及垂直空间格局,实现草地地下生物量(BGB)的数字制图。调查了2015年阿勒泰地区草地生长季节(6-8月)的生态要素和地下生物量。以地理位置、地形、气候、土壤和植被中的代表性信息为基础,基于机器学习算法估测研究区0~30 cm的草地地下生物量,并根据估测结果利用空间插值法得到地下生物量的空间分布格局,最终实现草地地下生物量的数字制图。结果表明:1)相比偏最小二乘回归(PLS)和随机森林模型(RF),支持向量机模型(SVM)在0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层地下生物量的估测中表现出最高的精度,验证集数据的精度(R2)依次为0.77、0.67和0.69,相应的RMSE为245.56、98.81和63.58 g·m-2。从空间插值的效果看,反距离权重插值(IDW)优于径向基函数插值(RBF)和张力样条插值(SPL)。2)进一步比较了不同估测模型与空间插值方法间的组合能力,结果显示,在阿勒泰地区的草地地下生物量研究中,SVM+IDW是可靠的估测模型和空间化方法的组合。在0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层的草地地下生物量数字制图的R2为0.73、0.64和0.60,RMSE为269.73、108.14和73.01 g·m-2。3)阿勒泰地区草地地下生物量均值为1265 g·m-2,是全国平均值的两倍,与全球平均水平相当。其中,高寒草甸的地下生物量最大,为2908.50 g·m-2,温性荒漠的地下生物量最小,为776.84 g·m-2,全区草地地下生物量共计1.27×108 t(≈0.13 Pg)。全区草地地下生物量的空间变化明显,整体上自北向南,由山地向平原呈递减的趋势。

    不同秋眠级紫花苜蓿品种抗寒性对新疆北疆地区覆雪厚度的响应
    赵建涛, 岳亚飞, 张前兵, 马春晖
    2022, 31(8):  24-34.  DOI: 10.11686/cyxb2021299
    摘要 ( 61 )   HTML ( 178)   PDF (2177KB) ( 44 )  
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    由于北疆地区冬季气候寒冷,常出现极端降雪情况,使得苜蓿遭受冷害和冻害的威胁,导致苜蓿生产性能下降,对畜牧业生产造成巨大损失。为探究不同秋眠级的紫花苜蓿品种抗寒性、越冬率及干草产量对北疆地区冬季覆雪厚度的响应,明确不同覆雪厚度下不同秋眠级苜蓿品种各抗寒指标的动态变化规律。选取秋眠级为1级的紫花苜蓿品种驯鹿、3级的康赛、5级的巨能551、7级的赛迪7和9级的WL656HQ,覆雪厚度设置为0、10及15 cm,对紫花苜蓿根冠层土壤温度变化、土壤表层(1~10 cm)日温度变化、表层土壤(0~15 cm)平均含水率变化、根颈中抗寒生理指标变化及越冬率进行观测和分析。发现冬季积雪可以维持紫花苜蓿的根冠部及根颈下土壤层的温度动态平衡,使得各秋眠级紫花苜蓿品种的越冬率在覆雪条件下均显著提高(P<0.05);与不覆雪相比,覆雪后各紫花苜蓿的丙二醛含量有所降低,可溶性蛋白、可溶性碳水化合物含量及干草产量均有所增加。通过主成分综合分析发现,覆雪15 cm处理下,秋眠级为5级的巨能551的越冬率、抗寒性指标及干草产量等综合评分表现优异,比较适宜在新疆北疆地区进行推广种植。

    10年禁牧未改变藏西北高寒荒漠植物水氮利用效率
    牛伟玲, 陈辉, 侯慧新, 郭晨睿, 马娇林, 武建双
    2022, 31(8):  35-48.  DOI: 10.11686/cyxb2021289
    摘要 ( 53 )   HTML ( 5)   PDF (2927KB) ( 28 )  
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    在气候变化和过度放牧影响下,高寒草地退化日趋严重。当前,围栏封育作为退化草地生态恢复的主要措施之一,其对植物功能性状和生理过程影响的研究相对较少。以藏西北荒漠草原植物为对象,选取植物叶片碳(LCC)和氮含量(LNC)及稳定同位素组成(δ13C和δ15N)来表征植物水分利用效率(WUE)和氮素利用效率(NUE),以期探明围栏封育对高寒荒漠草原植物WUE和NUE的相对影响。结果表明:1)高寒荒漠草原不同功能群植物间LCC、LNC、δ13C和δ15N存在差异;2)在植物群落和功能群水平上,围栏封育对LCC、LNC、δ13C和δ15N均无显著影响;3)土壤含水量和pH值是影响荒漠植物叶片δ13C的主要因子,表明植物内在WUE主要受土壤因素的调控。生长季气温是影响叶片δ15N的主导因子,表明气候条件是影响藏西北荒漠草原生态系统氮循环的主导因素;4)荒漠草原植物WUE和NUE之间无明显权衡关系。综上所述,短期围栏封育并不会显著改变藏西北荒漠草原植物WUE和NUE;且荒漠草原生态系统碳氮循环主要受当地环境因素影响。因此,建议在脆弱高寒荒漠生态学研究中加强关于植物生理和功能性状对环境变化响应过程的研究,从而更好地理解群落构建和演替以及养分循环机制。

    藏北不同退化阶段高寒草甸植物群落特征与土壤养分特性
    彭艳, 孙晶远, 马素洁, 王向涛, 魏学红, 孙磊
    2022, 31(8):  49-60.  DOI: 10.11686/cyxb2020475
    摘要 ( 44 )   HTML ( 5)   PDF (1728KB) ( 38 )  
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    为探究藏北不同退化阶段高寒草甸的植物群落特征、土壤养分特性及其相关性,以那曲县那玛切村的轻度退化(lightly degraded,LD)、中度退化(moderately degraded,MD)和重度退化(severely degraded,SD)高寒草甸为研究对象,采用冗余分析(RDA)试图揭示不同退化阶段高寒草甸土壤环境因子与植被因子之间的关系。结果表明:1)研究区植物共有9科20属25种,莎草科、禾本科、菊科和蔷薇科植物适应性较强,不同退化草甸植被类型分别为高山嵩草+斑唇马先蒿,弱小火绒草+高山嵩草,二裂委陵菜+白苞筋骨草,其中高山嵩草是轻、中度退化草甸的优势种,不同退化阶段高寒草甸杂类草均占据重要地位,生活型以多年生草本为主。2)从轻度退化草甸到重度退化草甸,植物群落特征(地上生物量、高度、密度、频度、总盖度)整体呈递减趋势,且差异显著(P<0.05),Shannon-Wiener多样性指数、Margalef物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数随着退化加重呈降低的趋势。3)随退化程度加重,土壤有机质、速效氮、全氮、全磷、速效磷、速效钾、全钾均呈降低的趋势,土壤pH值逐步增加。4)不同退化草甸速效磷、全磷与物种多样性指数呈正相关关系,群落植被地上生物量与土壤全氮密切相关,且土壤环境因子含量对植被生长贡献率最高的分别为速效氮、有机质和pH。说明退化草甸的植被群落特征与土壤养分具有协同性,因此研究和治理西藏高寒草地退化必须重视土壤中氮磷元素的含量。

    高原鼠兔刈割对青海湖流域高寒草甸植物种间关联的影响
    齐昊昊, 庞晓攀, 周俗, 郭正刚
    2022, 31(8):  61-71.  DOI: 10.11686/cyxb2021306
    摘要 ( 38 )   HTML ( 4)   PDF (1876KB) ( 27 )  
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    高原鼠兔喜欢刈割茂密高寒草甸中高大植物而影响植物群落内的种间关系。采用方差比率法、χ2检验和Spearman秩相关分析相结合的方法,分析了高原鼠兔刈割行为对高山嵩草草甸植物群落种间关联的影响。结果表明:高原鼠兔刈割会促进植物群落的种间总体联结从不显著正关联变为显著负关联,降低植物群落稳定性,减少植物群落内正关联和正相关的种对数量,增加负关联、无关联和负相关的种对数量。而综合χ2检验结果、AC值和OI指数,洞口植物群落大部分种对的种间关联均不显著,种间联结程度不强。这表明χ2检验和Spearman秩相关分析能够评价小型草食动物对植物群落种间关联的影响,为全面解析高原鼠兔整体干扰驱动植物群落结构变化提供了基础信息。

    不同群落生境蒙古冰草种群株丛结构和叶片功能性状的变化
    刘万龙, 许冬梅, 史佳梅, 许爱云
    2022, 31(8):  72-80.  DOI: 10.11686/cyxb2021293
    摘要 ( 31 )   HTML ( 6)   PDF (1729KB) ( 26 )  
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    为探究蒙古冰草种群动态及叶功能性状在不同群落生境的变化,以宁夏盐池县荒漠草原蒙古冰草+草木樨状黄芪(MC)、蒙古冰草+老瓜头(ML)、蒙古冰草+牛枝子(MN)3种不同群落生境为研究对象,按丛径将蒙古冰草个体划分为Ⅰ级株丛(0~2.0 cm)、Ⅱ级株丛(2.1~4.0 cm)、Ⅲ级株丛(4.1~6.0 cm)、Ⅳ级株丛(6.1~8.0 cm)、Ⅴ级株丛(8.1~10.0 cm)和Ⅵ级株丛(>10.0 cm),研究了不同群落生境蒙古冰草种群的株丛结构和叶功能性状。结果表明:在蒙古冰草+草木樨状黄芪和蒙古冰草+牛枝子群落生境中,Ⅰ、Ⅱ级株丛较多,株丛密度较大,在蒙古冰草+老瓜头群落生境中,以Ⅲ、Ⅳ级株丛为主,株丛密度较小。蒙古冰草+草木樨状黄芪和蒙古冰草+老瓜头群落生境中蒙古冰草叶面积和比叶面积分别为4.68 cm2和41.2 cm2·g-1、4.70 cm2和39.2 cm2·g-1,显著高于蒙古冰草+牛枝子群落生境的3.38 cm2和27.7 cm2·g-1。蒙古冰草株丛结构主要受土壤全钾的影响,而土壤水分、有机碳、全氮和全磷是影响叶功能性状的主要因子。由此,可通过改变种群数量特征和叶功能性状以适应自然生境的变化。

    温性典型草原羊草光合特性对模拟放牧因素分解的响应
    周泽东, 马晖玲, 韩煦, 李元恒, 李西良, 李坤娜
    2022, 31(8):  81-89.  DOI: 10.11686/cyxb2021267
    摘要 ( 34 )   HTML ( 1)   PDF (1593KB) ( 20 )  
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    放牧是一种复合胁迫,包括采食、践踏、粪尿返还等因素。为明晰放牧对草原影响的过程与机制,通过刈割、人工模拟踩踏、人工粪尿添加来模拟家畜放牧过程,以羊草为例,研究了株高、盖度、干重以及羊草叶片的光合特性对放牧分解因子的响应。结果表明,采食及包含采食因子的处理显著降低了羊草的盖度、高度及干重,但提升了羊草叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci),降低了羊草叶片的水分利用效率(WUE)。羊草株高与羊草叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著负相关,与水分利用效率显著正相关;土壤含水量与气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著正相关。相对而言,践踏和粪便以及它们的交互作用对羊草的影响比采食弱。综合可得,家畜的采食是放牧对温性典型草原羊草光合特性影响的主要因子。

    三色堇对NaCl胁迫的生理响应
    苏世平, 刘小娥, 席杰
    2022, 31(8):  90-98.  DOI: 10.11686/cyxb2022026
    摘要 ( 44 )   HTML ( 5)   PDF (1497KB) ( 41 )  
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    为了探讨三色堇对NaCl胁迫的生理响应机制及生长特性,探索三色堇对NaCl的最高耐受浓度,以三色堇为研究材料,采用0、25、50、100、150、200 mmol·L-1的NaCl对三色堇进行处理。结果表明,NaCl处理对三色堇渗透调节系统、抗氧化酶系统、光合色素、丙二醛(MDA)含量以及株高生长量有明显的影响。在处理后14 d,随处理浓度升高,可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、总叶绿素(Chl)表现出先升高后降低的趋势,MDA呈升高趋势,株高生长量呈降低趋势。隶属函数分析表明,当土壤中NaCl浓度≤150 mmol·L-1时对三色堇的生长无明显抑制作用,当浓度>150 mmol·L-1时,对生长抑制作用明显。因此,三色堇耐NaCl的最高浓度为150 mmol·L-1,超过此浓度,代谢调节系统和抗氧化酶系统会受到严重影响,Chl降解加剧,光合系统遭到严重破坏,三色堇的生长受到严重的影响。

    燕麦干草、青贮燕麦与天然牧草饲喂牦牛的营养价值比较研究
    游茵洁, 周浩珍, 刘垚, 王晨曦, 彭忠利
    2022, 31(8):  99-110.  DOI: 10.11686/cyxb2021432
    摘要 ( 37 )   HTML ( 7)   PDF (796KB) ( 44 )  
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    为比较四川牦牛常规粗饲料的营养价值,试验选用燕麦干草、青贮燕麦、天然牧草,对其进行营养成分和体外产气分析。体内消化试验于四川省红原县进行,选取9头初始体重为(150±10) kg的麦洼公牦牛,随机分为3组,每组3头牛。试验结果如下:1)天然牧草粗蛋白(crude protein, CP)含量显著高于青贮燕麦和燕麦干草(P<0.05);天然牧草的中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)含量显著低于青贮燕麦(P<0.05);2)康奈尔净碳水化合物蛋白质动态评价体系(cornell net carbohydrate and protein system, CNCPS)中,青贮燕麦的非蛋白氮(non-protein nitrogen, PA)部分显著高于燕麦干草和天然牧草(P<0.05);天然牧草的快速降解蛋白(rapidly degraded protein, PB1)、慢速降解蛋白(slowly degraded protein, PB3)含量最高,且不可降解蛋白(undegraded protein, PC)含量最低;青贮燕麦的不可利用纤维(undegraded fiber, CC)含量显著高于天然牧草和燕麦干草(P<0.05);可利用纤维(available fiber, CB2)、非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates, NSC)含量显著低于天然牧草和燕麦干草(P<0.05);3)天然牧草的NDF、CP消化率均显著高于燕麦干草和青贮燕麦(P<0.05);天然牧草ADF消化率显著高于青贮燕麦(P<0.05),与燕麦干草差异不显著(P>0.05);4)天然牧草牦牛瘤胃液的NH3-N浓度显著高于青贮燕麦和燕麦干草组(P<0.05),而其微生物蛋白质(microbial crude protein, MCP)产量显著高于燕麦干草组,与青贮燕麦组差异不显著;燕麦干草总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acid, TVFA)产量最高;5)天然牧草组的产气量显著高于青贮燕麦组(P<0.05),与燕麦干草组差异不显著(P>0.05);体外降解方面,燕麦干草的体外干物质降解率(in vitro dry matter digestibility, IVDMD)、体外中性洗涤纤维降解率(in vitro neutral detergent fiber digestibility, IVNDFD)、体外酸性洗涤纤维降解率(in vitro acid detergent fiber digestibility, IVADFD)最高,其中,IVDMD显著高于青贮燕麦(P<0.05),与天然牧草差异不显著(P>0.05);IVNDFD、IVADFD与其他两种饲草相比差异均不显著(P>0.05)。综上,CNCPS分析的各组分含量所反映的瘤胃发酵状况、体外产气法所测定的结果与牦牛体内消化试验测定的各养分消化率和瘤胃代谢产物结果基本吻合, 3种饲草的营养价值由高到低依次为天然牧草>燕麦干草>青贮燕麦。

    南疆干旱灌溉区青贮玉米农艺性状和发酵品质动态分析及评价
    付东青, 贾春英, 张力, 张凡凡, 马春晖
    2022, 31(8):  111-125.  DOI: 10.11686/cyxb2021273
    摘要 ( 27 )   HTML ( 2)   PDF (1807KB) ( 18 )  
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    为研究荒漠灌溉地区青贮玉米农艺性状和发酵品质动态变化规律以及筛选第三师地区最佳青贮玉米栽培品种,选择4个青贮专用和11个粮饲兼用型玉米品种为试验材料,分别在灌浆期、1/4乳线期、1/2乳线期和3/4乳线期进行农艺性状测定并调制青贮饲料。发酵60 d进行青贮饲料发酵品质、营养成分和体外消化测定,以农艺性状、营养成分、发酵品质和消化特征为评价指标,利用相似优先比法对15个玉米品种进行综合评价。结果表明:随生育期推进各青贮玉米株高、穗位、鲜草产量、全株鲜重、茎秆鲜重、果穗鲜重、籽粒鲜重、干物质(DM)、粗蛋白(CP)、可溶性碳水化合物(WSC)、淀粉含量和代谢能(ME)不断递增,到3/4乳线期达到峰值;其中,3/4乳线期大丰30鲜草产量最高,金玉9号DM含量最高,新饲玉10号CP含量最高,先玉696 WSC含量最高,屯玉765淀粉含量最高,均与其他品种差异显著(P<0.05)。随生育期推进,中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量、氨态氮∶总氮(NH3-N/TN)、有机物消化率(OMD)和产气速率不断递减,ADF、NDF、NH3-N/TN在3/4乳线期达到最优,其中,3/4乳线期新饲玉12号ADF含量最低,新饲玉10号NDF含量最低,新饲玉11号NH3-N/TN最低,均与其他品种差异显著(P<0.05);OMD和产气速率在灌浆期最优,其中,先玉696 OMD最高,新饲玉10号产气速率最高,均与其他品种差异显著(P<0.05)。随生育期推进各玉米品种pH值先降低后升高,乳酸(LA)含量先升高后下降,乙酸(AA)和丙酸(PA)无明显变化规律。pH值在1/2乳线期达到最优,最优品种为屯玉765,LA在1/4乳线达到最高,最优品种为新饲玉12号,均与其他品种差异显著(P<0.05)。综上所述,在3/4乳线期收获能获得高产优质的青贮玉米,新沃1号、屯玉765和大丰30综合价值较优,适宜在第三师地区及相似生态区域推广种植。

    沟垄集雨下密度和施氮对黄土高原青贮玉米叶片酶活性及水氮利用的影响
    周大梁, 石薇, 蒋紫薇, 魏正业, 梁欢欢, 贾倩民
    2022, 31(8):  126-143.  DOI: 10.11686/cyxb2021315
    摘要 ( 33 )   HTML ( 2)   PDF (1980KB) ( 13 )  
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    为探究沟垄集雨下青贮玉米叶片酶活性与水氮利用效率对种植密度和施氮量的响应,于2019和2020年在甘肃环县开展田间试验,设置4个种植密度(D1:6.0万株·hm-2;D2:7.5万株·hm-2;D3:9.0万株·hm-2;D4:10.5万株·hm-2)和4个施氮水平(N0:0 kg·hm-2;N1:120 kg·hm-2;N2:240 kg·hm-2;N3:360 kg·hm-2)。结果表明:1)在吐丝期和灌浆期,硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性随着密度的增加而降低,N2、N3处理的灌浆期NR、SOD和CAT活性显著高于N0。2)饲草产量(干草和鲜草)随着密度升高而逐渐增加,N3处理的平均饲草产量最高,但与N2处理无显著差异。3)D3、D4处理的降水利用效率(precipitation utilization efficiency, PUE)和生物量水分利用效率(biomass water use efficiency, WUEB)显著高于D1和D2,且D3处理的籽粒产量水分利用效率(grain yield water use efficiency, WUEG)最高。N2、N3处理的PUE、WUEB、WUEG均显著高于N0和N1,且N2处理的WUEB、WUEG最高。4)D3、D4处理的植株氮含量小于D1,而氮吸收量、氮肥农学效率(nitrogen agronomic efficiency, AEN)和氮肥利用效率(nitrogen use efficiency, NUE)显著高于D1。随着施氮量的提高,氮含量与氮吸收量提高,而AEN和NUE则随施氮量增加呈先增高后降低的趋势。密度与施氮的交互作用对叶片酶活性和水氮利用效率影响不显著。所有处理中D3-N2的NUE、WUEG和WUEB最高,同时获得较高的饲草产量,该措施是一种适宜黄土高原地区青贮玉米种植的管理模式。

    不同玉米品种(系)的全株、果穗与秸秆青贮特性比较
    李影正, 程榆林, 徐璐璐, 李万松, 严旭, 李晓锋, 何如钰, 周阳, 郑军军, 汪星宇, 张德龙, 程明军, 夏运红, 何建美, 唐祈林
    2022, 31(8):  144-156.  DOI: 10.11686/cyxb2021479
    摘要 ( 37 )   HTML ( 2)   PDF (590KB) ( 24 )  
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    为比较不同玉米品系的全株、果穗及秸秆青贮效能和利用特性,以3个粮饲通用玉米新品系和1个专用青贮玉米为材料,于3/4乳线期测定生物产量及相关农艺性状,制作全株、果穗及秸秆青贮,发酵60 d后测定营养成分和发酵品质。结果表明:4个品种(系)生育期变幅为120~123 d,MTP-080生育期最长且绿叶数及绿叶比最高,MTP-082生育期居中但全株和果穗鲜干产量均最高。全株青贮中雅玉青贮8号的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量最高,MTP-082粗蛋白、淀粉和可溶性碳水化合物含量均最高,MTP-082泌乳净能显著高于雅玉青贮8号和MTP-080。各品种(系)全株及果穗青贮pH为3.53~4.07,氨态氮/总氮小于10%,费氏评分均在110分以上,青贮发酵品质总体评价均为优级。果穗青贮总能、总可消化养分、消化能、代谢能、维持净能、增重净能及泌乳净能显著高于全株青贮和秸秆青贮。果穗青贮相对饲用价值为全株青贮的2.05倍、秸秆青贮的3.37倍。综上,粮饲通用型青贮玉米如MTP-082全株青贮产量高,持绿性适中,营养价值和发酵品质优,而且是制作果穗青贮的优质原料,因地制宜选择粮饲通用玉米发展果穗青贮将有利于种养殖业节本增效。

    乳酸菌及丙酸钙对全株玉米和燕麦青贮饲料发酵品质和霉菌毒素含量的影响
    田吉鹏, 刘蓓一, 顾洪如, 丁成龙, 程云辉, 玉柱
    2022, 31(8):  157-166.  DOI: 10.11686/cyxb2021326
    摘要 ( 31 )   HTML ( 4)   PDF (841KB) ( 21 )  
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    为研究乳酸菌及丙酸钙对全株玉米和燕麦青贮饲料发酵品质、营养品质、微生物数量、霉菌毒素含量及有氧稳定性的影响,利用蒸馏水(CK组)、复合乳酸菌(LAB组,添加量为5×105 CFU·g-1鲜样)、丙酸钙(PACA组,添加量为鲜草重的0.4%)以及乳酸菌和丙酸钙复合(LAB+PACA)分别添加进全株玉米和燕麦原料中青贮120 d。结果表明:全株玉米青贮饲料发酵品质优良而萎蔫后的燕麦青贮丁酸和氨态氮含量较高。添加剂在不同青贮饲料中表现不同。所有添加剂均显著提高了燕麦青贮饲料的乳酸和乙酸含量,降低了pH值、氨态氮、丁酸含量和酵母菌数量(P<0.05)。而PACA和LAB+PACA组则显著提高了玉米青贮饲料中的淀粉和可溶性碳水化合物含量和有氧稳定性并且降低了霉菌和酵母菌数量(P<0.05)。LAB和LAB+PACA的使用有效降低了玉米青贮饲料中的黄曲霉毒素B1含量(P<0.05)。在两种青贮饲料中丙酸含量只有PACA和LAB+PACA组能够显著增加。因此,添加剂尤其是LAB+PACA的复合添加对于提高玉米和燕麦青贮饲料的青贮品质和安全性具有重要作用。

    酶制剂对水稻秸秆青贮发酵品质及体外消化特性的影响
    吴永杰, 丁浩, 邵涛, 赵杰, 董东, 代童童, 尹雪敬, 宗成, 李君风
    2022, 31(8):  167-177.  DOI: 10.11686/cyxb2021312
    摘要 ( 31 )   HTML ( 4)   PDF (2604KB) ( 15 )  
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    为探讨纤维素酶、木聚糖酶及两种酶组合添加对水稻秸秆青贮过程中结构性、水溶性碳水化合物组分含量及体外消化特性和发酵品质的影响,试验设4个处理组:1)0.3%蒸馏水(对照组,CO);2)0.3%纤维素酶(CE);3)0.3%木聚糖酶(XE);4)0.15%纤维素酶+0.15%木聚糖酶(组合酶组,CX),分别于青贮3、7、14、30 d后取样分析。结果表明,与CO相比,CE、XE和CX组显著提高了乳酸、葡萄糖、果糖和蔗糖含量,显著降低了pH值、氨态氮、总挥发性脂肪酸、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、纤维素和半纤维素含量,减少了干物质损失(P<0.05)。酶制剂显著提高了水稻秸秆青贮饲料24、48和72 h时的累积产气量和干物质体外消化率(P<0.05)。青贮末期CX组有最高的乳酸含量(34.13 g·kg-1 DM)、体外产气量(68.27 mL)、干物质体外消化率(61.31%)和最低的pH值(4.36)。与CE和XE相比,CX组水溶性碳水化合物(葡萄糖、果糖和蔗糖)含量更高。综上所述,添加酶制剂可促进结构性碳水化合物的降解,提高水溶性碳水化合物的含量,改善水稻秸秆青贮发酵品质及体外消化率,与CE和XE相比,CX组发酵品质、碳水化合物的降解转化和体外消化特性更好。

    高寒草地耐低温植物根际促生菌的筛选鉴定及特性研究
    刘晓婷, 姚拓
    2022, 31(8):  178-187.  DOI: 10.11686/cyxb2021311
    摘要 ( 38 )   HTML ( 3)   PDF (959KB) ( 32 )  
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    为获得优良植物根际促生菌(PGPR)并明确其促生特性,以红原地区广泛分布的3种高寒草地优势植物为材料,采用选择性培养基从3种高寒植物根际分离、筛选具有固氮、溶磷、分泌植物激素能力的耐低温植物根际促生菌,并进行16S rRNA分子生物学鉴定。结果表明:毛稃羊茅、洽草、紫穗鹅观草植物根际分布着大量根际细菌,且PGPR在根际不同部位的数量呈现出根系表面(RP)>根表土壤(RS)>根内(HP)的分布规律。经筛选共获得76株PGPR菌株,其中固氮菌30株,其固氮酶活性为124.61~311.04 nmol C2H4·h-1·mL-1;溶解无机磷菌株24株,溶解有机磷菌株22株,溶磷量分别为249.85~558.07 μg·mL-1和52.25~158.77 μg·mL-1。挑选固氮酶活性较高、溶磷能力较强的27株PGPR菌株进行分泌植物激素能力测定,26株菌株具有分泌赤霉素(GA3)的能力,分泌量为0.60~52.91 μg·mL-1,分泌吲哚-3-乙酸(IAA)菌株18株,分泌量为0.11~1.53 μg·mL-1,分泌玉米素(t-Z)含量均小于0.31 μg·mL-1。筛选出综合性能优良的菌株14株,经鉴定分别属于假单胞菌属、不动杆菌属假节杆菌属贪噬菌属。研究结果可为研制适合高寒地区植被恢复的微生物肥料提供宝贵的菌种资源及理论基础。

    过表达长穗偃麦草EeHKT1;4基因增强拟南芥抗旱耐盐性分析
    张勇, 田小霞, 郑明利, 毛培春, 孟林
    2022, 31(8):  188-198.  DOI: 10.11686/cyxb2021304
    摘要 ( 26 )   HTML ( 1)   PDF (4580KB) ( 29 )  
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    植物高亲和性K+转运蛋白基因(HKT)编码K+、Na+转运或K+-Na+共转运质膜通道蛋白,在植物抗逆过程中发挥重要作用。为了研究长穗偃麦草EeHKT1;4(GenBank: KF956112.1)的功能作用,构建了EeHKT1;4过表达植物表达载体转化拟南芥,进行拟南芥转基因植株的抗旱耐盐性评价分析。结果显示,正常生长条件下野生型(WT)与转基因株系的主根长度无差异,NaCl与甘露醇处理下WT和转基因株系根的生长受到抑制,转基因株系根长度均大于同等胁迫条件下(WT)的根长;正常生长条件下WT与转基因株系表型无显著差异,但在NaCl与甘露醇处理下WT表现出叶片萎缩和植株枯黄,转基因株系仅部分植株表现出叶片萎缩,同一胁迫条件下转基因株系的植株存活率皆高于WT。硝基氮蓝四唑(NBT)与二氨基联苯胺(DAB)染色结果显示,正常生长条件下WT与转基因株系叶片染色相对较浅,随着NaCl与甘露醇浓度提高,所有叶片染色程度逐渐加深且同等胁迫下WT染色程度高于转基因株系。以正常生长条件下基因的表达量为对照,随着NaCl浓度的增加,AtSOS1基因在WT和转基因植株中逐渐上调且在转基因中的表达量高于WT;AtNHX1基因在NaCl处理下上调表达且转基因植株中表达量低于WT,除转基因株系L5外并未检测到WT和转基因株系自身因NaCl浓度的提高AtNHX1基因表达量发生改变;在甘露醇处理下,AtRD29BAtP5CS1基因均上调表达且转基因植株中表达量高于WT。综上所述,EeHKT1;4过表达降低了逆境胁迫下拟南芥中超氧阴离子和H2O2的积累,诱导抗逆基因上调表达,增强拟南芥抗旱耐盐性。

    基于全长转录组测序的盐生草SSR标记开发及其遗传多样性分析
    孙禄娟, 何建军, 汪军成, 姚立蓉, 司二静, 杨轲, 李葆春, 马小乐, 尚勋武, 孟亚雄, 王化俊
    2022, 31(8):  199-210.  DOI: 10.11686/cyxb2021234
    摘要 ( 37 )   HTML ( 6)   PDF (1318KB) ( 22 )  
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    以盐生草全长转录组数据为基础,用MISA在线软件对盐生草转录组水平SSR位点进行搜索,共鉴定到29640个SSR位点,每SSR的发生频率为4.93 kb。SSR种类包含1~6核苷酸重复类型,重复次数主要为4~20次,其中,三核苷酸重复单位最多,占38.25%;四核苷酸重复单位类型最少,仅占3.26%。鉴定到的327种SSR重复类型中,A/T、AG/CT、ATC/GAT、AAG/CTT重复类型出现次数较多。进一步地,对甘肃18个不同生态点盐生草材料进行SSR标记位点的开发及遗传多样性分析。从检测到的29640个SSR标记中选择218对标记进行多态性筛选,共筛选到多态性较高的33对标记,这些标记共检测得到199个等位基因位点,等位基因数(AN)为3~13个,平均为6.03个;基因多样性指数(GD)为0.583~0.869,平均为0.698;基因型数量(GN)为2~13,平均值为5.88;多态性信息含量(PIC)值为0.527~0.856,平均值为0.623。聚类分析结果表明,18个不同生态点盐生草的遗传相似系数(GS)为0.528~0.859,平均值为0.683。在GS为0.68处,可将供试材料划分为四大类。本研究为盐生草种质资源开发及利用提供了参考依据。

    综合评述
    禾本科草本植物根状茎发育调控机理研究进展
    李佳林, 姜升林, 李云霞, 全晓艳, 王文波, 单秋丽, 解纯娟, 尹宁, 秦余香, 张立华, 李洪梅, 何文兴
    2022, 31(8):  211-220.  DOI: 10.11686/cyxb2021274
    摘要 ( 50 )   HTML ( 11)   PDF (540KB) ( 28 )  
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    根状茎是匍匐的地下茎,为多年生草本和其他单子叶植物通过无性繁殖进行克隆生长的营养器官。根状茎的持续分化和横向延伸生长,赋予了根状茎类禾草很强的水平拓展迁移能力和抗扰动能力,无论在天然草原群落构成还是在改善退化草原、荒漠、沙丘等脆弱生态系统中均发挥了重要作用。根状茎的分化和生长发育是一个复杂的过程,受内在因素和外在刺激的协同调控。通过梳理近年来禾本科草本植物根状茎分化和发育的研究文献,从生境异质性、植物激素及关联基因等方面初步综述了根状茎生长发育调控和响应因素,为深入开展根状茎发育研究以及揭示根状茎型禾草空间分株放置的思维和生态适应的逻辑提供了理论借鉴。