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2013年 第22卷 第6期    刊出日期：2013-12-20

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研究论文

荒漠灌木生物量多尺度估测——以梭梭为例

陶冶,张元明

2013, 22(6):  1-10.  DOI: 10.11686/cyxb20130601

摘要 ( 942 )   PDF (672KB) ( 1002 )  

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灌木是荒漠生态系统重要的组成部分,其生物量估算与分配特征是研究荒漠生态系统结构、功能、物质和能量流动的重要指标。但目前关于荒漠灌木生物量的研究仍较缺乏。破坏性的生物量估测方法不适宜在生态系统脆弱的荒漠地区大面积使用,因此通过模型法对灌木生物量进行多尺度估测具有重要意义。本研究以准噶尔荒漠生态系统建群种——梭梭为例,选择多种植物外部形态特征参数,利用相关生长模型(幂函数),分别在单株、样方及区域尺度对梭梭的地上(AGB)和地下生物量(BGB)进行建模和估算。结果表明,以植冠体积(CH)为指标的估测模型(AGB=0.3628×CH^0.9605)能较好地反映梭梭单株地上生物量累计特征,而单株地下生物量可通过模型BGB=0.8737×AGB^0.9394得到。样方内梭梭总冠幅面积(TC)是估测样方(0.1 hm²)总生物量(TAGB=0.6757×TC^1.1343, TBGB=0.6384×TC^1.0959)的有效参数。在大尺度上(区域),利用梭梭相对盖度(RC)估测其生物量密度(DAGB=0.0921×RC^1.1343, DBGB=0.0796×RC^1.0959)具有良好效果,进而结合区域面积得到梭梭总生物量。研究表明,相对盖度的方法从生物量密度的角度解决了尺度转换问题,使用时没有尺度限制。未来还可以通过航拍、遥感等手段快速获取相关区域梭梭群落相对盖度,结合上述模型准确估测其地上、地下生物量。

塔里木河下游漫溢干扰频次和持续时间对河岸植被和土壤的影响差异

傅荩仪,徐海量,赵新风,白元,王希义

2013, 22(6):  11-20.  DOI: 10.11686/cyxb20130602

摘要 ( 1255 )   PDF (1060KB) ( 749 )  

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在塔里木河下游选取不同频次和持续时间的漫溢样地进行地表植被和表层土壤调查,以分析漫溢干扰的频次和持续时间差异对于植物群落特征和土壤性质的影响。结果表明,1)漫溢干扰使得一年生草本和多年生草本在植物群落中的重要值有所增加,其中多年生草本在2个漫溢频次样地和3个漫溢持续时间样地中占据优势,说明漫溢干扰后多年生草本逐渐替代乔灌木成为主要的群落组成物种。2)漫溢频次样地中以“多年多次”漫溢样地的多样性指数值最大,其Simpson指数,Shannon-Wiener指数和Margalef指数与对照样地相比均具有极显著差异,指数值分别为:0.523,0.979和1.023。3)漫溢持续时间样地中以“10~20 d”和“20~30 d”两个漫溢样地具有最大多样性指数,其中“20~30 d”漫溢样地的Simpson指数和Shannon-Wiener指数及“10~20 d”漫溢样地的Margalef指数与对照样地之间的差异均为极显著,指数值分别为0.451,0.777和0.863。4)漫溢干扰使得表层土壤电导率极显著减小,最小值出现在“一年1~2次”漫溢样地(1.148 ms/cm)和“10~20 d”漫溢样地(1.155 ms/cm)。“多年多次”漫溢样地和“5~10 d”漫溢样地的表层土壤有机质明显增加,有机质含量分别为11.577和8.770 g/kg;其余漫溢样地的表层土壤有机质均小于对照样地。综合分析认为,频次为多年多次且持续时间在10~30 d的漫溢干扰对塔里木河下游植被恢复最为有利。

休牧对贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性的影响

李玉洁,李刚,宋晓龙,赵建宁,修伟明,杨殿林

2013, 22(6):  21-30.  DOI: 10.11686/cyxb20130603

摘要 ( 1515 )   PDF (700KB) ( 902 )  

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采用Biolog-Eco微平板技术和氯仿熏蒸浸提法,以自由放牧地(zero rest grazing, RG₀)为对照,研究了休牧不同年限(RG_3a、RG_6a和RG_9a)贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的变化。结果表明,休牧后贝加尔针茅草原土壤微生物群落代谢活性显著升高。反映土壤微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)呈以下变化趋势:RG_6a>RG_9a>RG_3a>RG₀。RG_6a和RG_9a样地AWCD值差异不显著(P>0.05),但均显著高于RG₀样地(P<0.05),RG_3a与RG₀样地差异不显著(P>0.05)。休牧不同年限贝加尔针茅草原土壤微生物群落Shannon-Wiener物种丰富度指数(H)、Shannon-Wiener物种均匀度指数(E)和Simpson优势度指数(D)均为RG_9a最高,其中RG_9a样地H值与其他样地差异显著(P<0.05);不同处理E值差异不显著(P＞0.05),RG_9a样地D值与RG₀差异显著(P<0.05)。主成分分析结果表明,RG₀,RG_3a和RG_6a样地土壤微生物群落碳源利用方式及代谢功能相似,而RG_9a样地土壤微生物群落具有不同的碳源利用方式和代谢功能。对不同碳源的分析结果表明,糖类、氨基酸类、脂类为土壤微生物利用的主要碳源。随休牧年限的增加,土壤微生物量呈增加趋势。RG_9a土壤微生物量碳、微生物量氮(soil microbial biomass C, N)含量均最高,分别为590.20和72.86 mg/kg。相关分析表明,AWCD值与土壤微生物H值呈显著正相关(P<0.05),与D值呈极显著正相关(P<0.01);H值与D值呈极显著正相关(P<0.01)。H值、D值均与土壤微生物量碳(SMBC)呈显著正相关(P<0.05);H值与土壤微生物量氮(SMBN)呈显著正相关(P<0.05)。由此可知,休牧使草原土壤微生物代谢功能增强,土壤微生物繁殖快、数量大,从而促进土壤微生物量碳、氮含量的增加。

内蒙古典型草原不同功能群生产力对凋落物去除的响应

王静,赵萌莉,Willms W,韩国栋,高新磊,武玉山

2013, 22(6):  31-38.  DOI: 10.11686/cyxb20130604

摘要 ( 1161 )   PDF (864KB) ( 741 )  

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通过对内蒙古典型草原围封23年的样地进行凋落物去除处理后,连续5年的植被调查研究,探讨凋落物对内蒙古典型草原地上生物量的影响及对群落各功能群生物量的影响。研究结果表明,凋落物的不同去除处理对同年植被地上生物量没有显著影响(P>0.05);相同处理不同年际间地上生物量差异显著(P<0.05)。但在处理后的第2年起,草原地上生物量随着凋落物去除程度的增加而增加。凋落物去除对各个功能群生物量的影响表现在处理后的第5年,中度去除条件下的多年生杂类草生物量明显多于重度去除处理和对照区(P<0.05);多年生丛生型禾草在重度处理区的生物量明显高于中度处理区(P<0.05),但二者与对照区均无显著差别(P>0.05);其余各年影响均不显著(P>0.05)。通过对各功能群生物量与总的地上生物量的相关分析得出:在重度去除处理下,地上生物量与禾草的地上生物量相关性较高,多年生杂类草其次。多年生根茎型禾草在中度处理区与地上生物量的相关性最高且显著(P<0.05),其次是一、二年生草本。对照区的多年生丛生型禾草与总地上生物量有显著相关性(P<0.05)。

围封年限对内蒙古羊草-针茅典型草原植物功能群及其多样性的影响

高凯,朱铁霞,韩国栋

2013, 22(6):  39-45.  DOI: 10.11686/cyxb20130605

摘要 ( 1452 )   PDF (863KB) ( 1051 )  

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以内蒙古锡林郭勒盟白音锡勒牧场境内的中国科学院内蒙古草原生态系统定位站羊草样地为研究对象,选取2004年,1999年和1979年围封羊草样地,分种记录生物量、盖度、密度、株高等相关指标,研究不同围封年限条件下草原群落的物种组成、生物多样性及群落的功能群特征。结果表明,随着围封年限的增加,植物功能群结构及其多样性发生了变化,且最终趋于稳定。1999和1979年围封与2004年围封相比,多年生禾草和灌木、半灌木累积优势度显著降低(P＜0.05),多年生杂类草累积优势度出现不同程度升高;1999年和1979年围封条件下香农-韦弗指数显著高于2004年,1999年和1979年之间没有显著差异(P＞0.05);丰富度指数和均匀度指数2004年围封条件下显著高于1999年和1979年围封条件,1999年和1979年之间没有显著差异(P＞0.05);1999年和1979年围封条件下总生物量、多年生杂类草生物量、多年生禾草生物量及灌木和半灌木生物量均比2004年增加,其中总生物量及灌木和半灌木生物量显著高于2004年围封,1979年围封条件下灌木和半灌木生物量显著高于1999年围封,1999年和1979年围封条件下总生物量之间没有显著差异(P＞0.05),杂类草生物量1999年,1979年和2004年围封之间均表现出显著差异(P＜0.05),顺序为1979年＞1999年＞2004年。综上所述,长期围封促使草场灌丛化,降低草地利用价值,导致草地出现退化。

科尔沁沙地黄柳灌丛降雨截留与再分配特征

岳祥飞,崔建垣,张铜会,王少昆,连杰,王新源,云建英

2013, 22(6):  46-52.  DOI: 10.11686/cyxb20130606

摘要 ( 1209 )   PDF (862KB) ( 961 )  

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2012年5-9月,通过对科尔沁沙地典型沙生灌木——黄柳灌丛对降雨再分配过程的野外观测,确定了穿透雨量(TF)、树干茎流量(SF)和冠层截留量(I)在降雨过程中的分配比例,并分析了降雨量(P)和降雨强度(RI)对冠层截留过程和降雨再分配的影响。试验期间,完整观测到穿透雨和树干茎流的降雨共20次,降雨量共为135.32 mm,其中TF、SF和I分别为(112.01±5.77) mm,(2.96±0.03) mm和(20.35±5.74) mm,占总降雨量的百分比分别为82.78%,2.19%和15.03%。回归分析表明,分别用二次函数、幂函数和“S”型曲线拟合TF、SF和I与P的关系较好(P<0.001),TF、SF和I均随降雨量的增加而增加,但I存在1个上限(1.40 mm),I随降雨量的增加无限趋近于1.40 mm;TF%、SF%和I%与P的关系分别可以用对数函数、幂函数和指数函数拟合(P<0.001),TF%和SF%随降雨量的增加而增加,I%反之;I%随RI的增大呈逐渐减小的趋势,SF%随RI的增大呈先增大后减小的趋势;5-9月灌丛截留率呈先增大后减小趋势,连续性降雨减小冠层的截留率,更利于树干茎流的形成。

氮复合肥种类及施氮量对坝上地区青贮玉米产量和品质的影响

马磊,袁飞,朱玲玲,王忠美,戎郁萍

2013, 22(6):  53-59.  DOI: 10.11686/cyxb20130607

摘要 ( 1325 )   PDF (718KB) ( 1102 )  

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通过完全随机区组设计,研究施肥种类(速效氮、缓释氮)、施氮量(180,150,120,90,60和30 kg/hm²)对河北坝上不同生育期青贮玉米产量和品质的影响,为坝上青贮玉米产量和品质的氮肥管理模式提供科学依据。结果表明,不同施肥处理均显著增加青贮玉米的鲜、干产量(P<0.05)。缓释ⅡC的鲜、干产均最高,干草产量达到2.45×10⁴ kg/hm²。各施氮处理均增加了青贮玉米茎叶比。施氮肥处理均显著提高青贮玉米的SPAD值和全株粗蛋白含量(P<0.05)。拔节期,缓释Ⅲ处理粗蛋白含量显著高于其他处理(P<0.05)。成熟期,缓释ⅡB的粗蛋白含量显著高于其他处理(P<0.05)。速效氮分次施入青贮玉米的茎叶比、粗蛋白、鲜草产量和干草产量均高于一次施入,SPAD值小于一次施入。综合施氮后青贮玉米的产量和品质,坝上地区旱作条件下,青贮玉米生产缓释氮施用的最佳方案是缓释ⅡC。

不同氮肥形态和腐殖酸对陕西典型生态区烤烟化学成分和产质量的影响

张喜峰,张立新,高梅,韦成才,马英明,王平平,耿伟

2013, 22(6):  60-67.  DOI: 10.11686/cyxb20130608

摘要 ( 1719 )   PDF (654KB) ( 968 )  

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选取陕西3个典型生态区,通过田间小区试验研究不同形态氮肥和配施腐殖酸处理对烤烟化学成分和产质量的影响,为烤烟优质适产栽培提供理论及实践依据。结果表明,单施氮肥和氮肥与腐殖酸配施均可提高烟碱和氮含量,降低还原糖含量;钾和氯含量因不同地区表现有差异;氮肥配施腐殖酸能更好地协调烟叶各化学成分含量,其效果好于单施氮肥。烤烟产量表现为陇县>洛南>旬阳,产值表现为陇县与旬阳相当,且均小于洛南。单施氮肥和氮肥与腐殖酸配施均对烤烟产质量具有促进作用,且效果因地区而异;陇县适合的氮肥形态为酰胺态氮,洛南为铵态、硝态及酰胺态等量混合态氮,旬阳为硝态氮,且前2个地区配施腐殖酸的效果好于单施氮肥,而旬阳地区氮肥单施与腐殖酸配施效果相当。说明不同典型生态区,适宜的氮肥类型存在差异,且合理配施腐殖酸能更好地促进烤烟生长发育,提高烤烟产量,协调烟叶化学成分,改善烟叶质量。

氮素形态及配比对甘蓝养分吸收、产量以及品质的影响

牛振明,张国斌,刘赵帆,贾豪语,郁继华

2013, 22(6):  68-76.  DOI: 10.11686/cyxb20130609

摘要 ( 1223 )   PDF (1221KB) ( 1127 )  

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采用田间试验,研究了氮素形态及配比对春茬甘蓝生长、光合作用、养分吸收利用、品质和产量的影响。结果表明,NH₄⁺-N和NO₃^--N∶NH₄⁺-N为3∶7处理明显促进甘蓝茎粗的增加;叶片发生数则以NH₄⁺-N处理下相对较多。铵态氮有利于促进甘蓝不同器官中氮含量的提高,硝态氮有利于钾含量的提高,但磷含量受氮源的影响变化不一致。NO₃^--N∶NH₄⁺-N处于3∶7～7∶3范围内有利于提高甘蓝外叶、叶球和根系的氮、磷和钾含量,同时提高甘蓝叶片的光合作用。NO₃^--N与NH₄⁺-N配施处理的增产率显著大于单一氮肥形态的处理,其中NO₃^--N∶NH₄⁺-N处于3∶7～5∶5范围内时促进增产的效果较好,比率为5∶5时最佳。单施NO₃^--N易增加甘蓝叶球硝酸盐含量,减少Vc含量;NO₃^--N∶NH₄⁺-N处于3∶7～7∶3范围内可降低硝酸盐含量,获得较高的可溶性糖含量,其中以NO₃^--N∶NH₄⁺-N为5∶5时效果最好;铵态氮肥(包括酰胺态氮肥)有利于甘蓝叶片中Vc含量的提高。总之,与单一氮肥形态相比,当NO₃^--N∶NH₄⁺-N处于3∶7～7∶3范围内时甘蓝易获得高产和较好的品质,其中NO₃^--N∶NH₄⁺-N为5∶5是最佳比例。

土壤重金属镉胁迫对石竹幼苗生长的影响及其机理

丁继军,潘远智,刘柿良,何杨,王力,李丽

2013, 22(6):  77-87.  DOI: 10.11686/cyxb20130610

摘要 ( 1189 )   PDF (1760KB) ( 906 )  

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为了揭示土壤重金属镉(Cd)对植物的毒害机理,采用温室盆栽试验方法,研究了不同浓度(0, 0.3, 1, 3, 10, 30和50 mg/kg)Cd污染土壤对石竹幼苗生长以及对抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的影响。结果表明,石竹幼苗的分蘖数、株高和生物量表现出显著的“低促高抑”的现象,这缘于土壤Cd低浓度(≤1 mg/kg)胁迫和胁迫的初期,石竹叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性提高,以抵抗体内逐渐增多的活性氧(ROS);随着Cd浓度的增加和镉胁迫时间的延长,石竹叶片中的超氧阴离子(O₂^-·)和过氧化氢(H₂O₂) 等ROS爆发,SOD、APX、MDAR、DHAR和GR等抗氧化酶活性迅速降低,抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量减少,过多的ROS不能被石竹自身的抗氧化系统有效地清除,最终导致膜脂过氧化受到逆境伤害。另外,试验结果验证了APX是清除H₂O₂的重要酶,GR是生成GSH的重要酶,MDAR还原MDHAR是AsA-GSH循环中再生AsA的主要途径。

生草栽培对油桃园土壤有机碳矿化的影响

王义祥,王峰,翁伯琦,黄毅斌,王成己,叶菁

2013, 22(6):  86-92.  DOI: 10.11686/cyxb20130611

摘要 ( 1657 )   PDF (619KB) ( 908 )  

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以福建尤溪玉池生草果园定位观测点为平台,利用室内培养和田间观测相结合的方法研究了生草栽培对油桃园土壤有机碳矿化的影响。结果表明,生草栽培和清耕处理土壤呼吸速率具有相似的日变化规律,且土壤呼吸速率与土壤温度、土壤C/N间具有极显著的相关性,与土壤含水量、胡敏酸、富里酸、HA/FA值和土壤总有机碳含量间具有显著的相关性。生草栽培处理土壤平均矿化速率为22.890 mg/(kg·d),分别比顺坡清耕和梯台清耕处理提高62.13％和33.83％,生草栽培处理的土壤潜在可矿化有机碳量(C₀)、易矿化有机碳量(C₁)和初始潜在矿化速率(C₀k)均显著高于顺坡清耕和梯台清耕处理,说明生草栽培可以提高土壤呼吸速率和加速了土壤有机碳的周转,有利于土壤碳氮转化和提高土壤肥力。生草栽培处理土壤潜在可矿化有机碳量占土壤有机碳总量的比例比清耕处理并没有显著增加,说明生草栽培亦有利于有机碳在土壤中的积累。

三桠乌药耐阴性研究

刘庆超,刘庆华,马宗骧,王奎玲

2013, 22(6):  93-99.  DOI: 10.11686/cyxb20130612

摘要 ( 1238 )   PDF (608KB) ( 916 )  

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对不同遮阴条件下盆栽三桠乌药植株生长状况以及光合特性的研究结果表明,50%左右的遮阴条件有利于三桠乌药植株的形态建成,植株形态综合评价指数为 0.91,全光照及95%遮阴条件下,植株形态综合评价指数仅为0.29及0.20。不同遮阴条件下三桠乌药叶片叶绿素a、叶绿素总量以及叶绿素a/b差异显著,但与光照强度之间无明显线性关系,而叶绿素b含量随着遮阴强度的增加而呈显著提高趋势。不同遮阴条件下三桠乌药光合速率日变化曲线差异明显,但与其生物量之间无明显线性关系。在较强光照条件下光合速率日变化曲线呈明显双峰曲线,存在“光合午休”现象。三桠乌药光合作用补偿点为12.98 μmol/(m²·s),光饱和点介于200~400 μmol/(m²·s)之间,而表观量子效率为0.0366 mol/mol,这表明三桠乌药具有较强的弱光利用的能力。

4种披碱草属植物光合作用光响应特性的比较

祁娟,师尚礼,徐长林,闫伟红,张小娇

2013, 22(6):  100-107.  DOI: 10.11686/cyxb20130613

摘要 ( 1083 )   PDF (901KB) ( 933 )  

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利用人工模拟光源研究了4种披碱草属植物的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂(C_i)浓度及叶面饱和水压亏(V_pdl)随模拟光辐射(SPR)增强的变化规律及其相关性,并计算了各材料表观量子效率及其光饱和点与光补偿点等。结果表明,4种植物的P_n和T_r均随SPR的增强而增大,在相同的光照强度下,麦宾草的光合速率较高,披碱草次之,其他2种材料净光合速率近乎一致。麦宾草和肥披碱草的T_r明显高于老芒麦和披碱草;披碱草属不同材料的WUE随SPR的加强而呈递增规律,其中WUE的大小顺序为老芒麦＞披碱草＞麦宾草＞肥披碱草;4种植物气孔导度均随模拟光辐射强度的升高而增大,麦宾草和披碱草的G_s明显高于其他2种植物;4种植物胞间CO₂均随着SPR的增强和P_n的增大而减少。当SPR从0增至500 μmol/(m²·s)时,4种植物V_pdl 有一个小的下降过程,之后除披碱草缓慢下降外,其他材料随SPR增加而缓慢增加,麦宾草和肥披碱草的V_pdl明显高于其他2种材料。老芒麦和麦宾草光补偿点相对较低,说明两者利用弱光的能力相对较强,麦宾草和披碱草光饱和点较高,说明两者利用强光的能力较强。通过综合分析,利用光能的能力高低顺序为:麦宾草＞披碱草＞老芒麦＞肥披碱草,也就是无论在强光或弱光条件下,麦宾草和披碱草利用光能的能力较强。

NaCl渐进胁迫对啤酒大麦幼苗生长、离子分配和光合特性的影响

李先婷,曹靖,魏晓娟,董利苹,代立兰

2013, 22(6):  108-116.  DOI: 10.11686/cyxb20130614

摘要 ( 1066 )   PDF (1755KB) ( 892 )  

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砂培条件下,对啤酒大麦幼苗在等量NaCl 梯度(每周以17.1 mmol/L NaCl递增)渐进胁迫下生长和生理的响应进行研究。结果表明,随着盐浓度的递增,啤酒大麦地上生物量、株高显著低于对照组,而根系生物量和根冠比高于对照组,低盐分、短时间盐胁迫能刺激根系生长。盐分胁迫至高浓度(≥85.5 mmol/L NaCl)时,随着胁迫时间的持续,大麦幼苗生长受到抑制,地上含水量明显下降;短时间内适应低浓度盐胁迫后,一定程度上提高了啤酒大麦的净光合速率(P_n),而高浓度盐分能显著抑制大麦的净光合速率,气孔导度(G_s),胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾作用(T_r);高浓度、长时间盐分渐进胁迫下,影响大麦光合特性的主要是非气孔因素。大麦地上部Na⁺和Cl^-含量随介质中NaCl浓度的递增和胁迫时间的延续呈逐渐上升趋势,而根系中Na⁺含量呈下降趋势,Cl^-含量则呈逐渐上升的趋势。处理组大麦地上部K⁺/Na⁺明显低于对照,且随着盐浓度的递增而减小,说明在盐分胁迫过程中,地上部分优先积累 Na⁺。选择性吸收和运输K⁺是啤酒大麦适应渐进盐胁迫的生理生态机制。

马铃薯/玉米不同行比套作对马铃薯生理特性和群体产量的影响

黄承建,赵思毅,王季春,王龙昌,赵勇,蔡叶茂,滕艳,杨国才

2013, 22(6):  117-128.  DOI: 10.11686/cyxb20130615

摘要 ( 1305 )   PDF (1722KB) ( 733 )  

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以马铃薯中薯5号(早熟,株型直立)和米拉(中晚熟,株型扩散)单作为对照,设置2∶2和3∶2两种套作行比,研究大田条件下马铃薯/玉米套作模式中2个品种块茎形成期至块茎增长期群体光合有效辐射(PAR)和生理特性的差异及其对群体产量的影响。结果表明,从块茎形成期至块茎增长期,两品种PAR、可溶性蛋白含量(SPC)均呈下降趋势,中薯5号脯氨酸含量(Pro)、丙二醛含量(MDA)、过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈下降趋势,过氧化物酶(POD)活性的变化因行比而不同;米拉MDA、CAT呈下降趋势,SOD相近,Pro、POD的变化因行比而不同。套作降低了两品种SPC,提高了两品种Pro、SOD、POD。中薯5号PAR套作低于单作,MDA套作高于单作,CAT块茎形成期低于单作,块茎增长期高于单作;米拉PAR套作高于单作,MDA、CAT套作低于单作。两品种套作PAR和CAT 3∶2行比高于2∶2行比,SPC相近,其他生理指标因生育时期而不同。套作降低了中薯5号的光环境,提高了米拉的光环境,3∶2行比光环境优于2∶2行比。套作条件下米拉的耐荫性比中薯5号更强,两品种3∶2行比套作比2∶2行比套作耐荫性更强。光环境的变化导致生理特性的变化,并使套作马铃薯块茎产量显著降低。中薯5号和米拉2∶2行比套作LER分别为0.88,1.00,均无套作优势;3∶2行比套作LER分别为1.24,1.40,具有较强的套作优势,后者宜在生产中推广。

麻花秦艽种子灌浆充实动态及其发芽特性研究

米永伟,陈垣,郭凤霞,杨育峰,陈翔

2013, 22(6):  129-135.  DOI: 10.11686/cyxb20130616

摘要 ( 1344 )   PDF (876KB) ( 874 )  

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在甘肃省甘南州卓尼县选用人工栽培5年的麻花秦艽种株,在盛花期挂牌标记发育一致的花序,自开花后每隔3 d测定千粒重和发芽率,对种子灌浆及发芽特性系统研究,旨在为确定其种子适宜采收期提供理论和技术依据。结果表明,麻花秦艽种子鲜重在开花后第34天达最大,随后迅速下降,至灌浆末期接近干重的水平。籽粒干重的变化趋势呈“S”型曲线,符合Logistic方程,快增期在花后13～34 d,开花后60 d灌浆基本结束。灌浆速率呈“慢-快-慢”规律,因降雨2次低谷,籽粒脱水速率随灌浆进程的递进而持续加快,含水量先上升后稳定下降。种子发芽率在花后43 d达到较高水平,但受阴雨天气影响。种子发芽质量指标与千粒干重和灌浆持续期均呈极显著正相关,与脱水速率呈显著正相关,而与种子含水量呈极显著负相关。以上说明麻花秦艽种子成熟度和灌浆末期天气对种子发芽质量具有显著影响,采收期应在花后52～55 d(9月上中旬),种果欲裂,种子含水率在10%左右时为宜,选晴天根据成熟情况分批采用布袋或尼龙袋采收。

劲直黄芪水浸提液化感作用研究

胡远彬,陈俊,肖天昊,呼天明,许岳飞

2013, 22(6):  136-142.  DOI: 10.11686/cyxb20130617

摘要 ( 1305 )   PDF (924KB) ( 821 )  

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采用培养皿滤纸法,首次研究了分布于西藏自治区的劲直黄芪地上部分水浸液对4种受体植物燕麦、反枝苋、白三叶和荠菜种子萌发、幼苗根长、苗高和鲜重的化感效应以及对燕麦和白三叶丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的影响,旨在提示劲直黄芪的化感潜力,为劲直黄芪资源的进一步开发利用提供理论依据。结果表明,劲直黄芪水浸提液对燕麦种子萌发和幼苗生长均表现为抑制作用,且随着劲直黄芪水浸提液浓度的升高其抑制程度不断增强;对反枝苋、白三叶和荠菜种子萌发均表现为抑制作用,幼苗生长基本呈“低促高抑”的化感作用,且浓度达到100.0 mg/mL时,反枝苋种子不能萌发,被完全抑制了。不同浓度的劲直黄芪水浸提液影响燕麦和白三叶幼苗体内SOD、POD活性和MDA含量,当浓度为50.0 mg/mL时,SOD、POD活性和MDA含量明显增加;浓度升高到100.0 mg/mL时,MDA含量继续增加,而SOD和POD活性呈下降趋势。

沟渠水生植物资源化利用研究

余红兵,张树楠,肖润林,杨知建,刘锋,魏甲斌

2013, 22(6):  143-149.  DOI: 10.11686/cyxb20130618

摘要 ( 1202 )   PDF (415KB) ( 759 )  

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收割沟渠中的水生植物不仅每年带走大量的氮磷污染物,还可将其养分覆盖还田,循环利用,其覆盖茶园后,得出的结论如下:1)覆盖后,改良了土壤理化性状。覆盖与对照茶园相比明显增加了土壤表层(0～20 cm)有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷的含量,也增加了土壤微生物量氮、磷含量,且其土壤各养分含量均随深度的增加而递减;2)覆盖后,控制了杂草优势种群,减少了杂草种类,也降低了杂草的株高、密度和生物量;3)覆盖后,通过改善茶园的生态条件,提高了茶叶品质和产量。

乳白香青内生解磷菌的筛选鉴定及解磷特性研究

李振东,陈秀蓉,杨成德,李鹏

2013, 22(6):  150-158.  DOI: 10.11686/cyxb20130619

摘要 ( 1566 )   PDF (840KB) ( 943 )  

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选择东祁连山高寒草地优势植物乳白香青为试验材料,分离和筛选内生解磷细菌,并对筛选的解磷细菌进行了鉴定,在此基础上,研究了其对玉米的促生作用。结果表明,从乳白香青植株中分离到4株内生解磷菌,解磷量(P₂O₅)为65.24～315.36 mg/L,其中菌株RA8的解磷能力最高;经形态特征、生理生化特性和16S rDNA 序列系统发育学分析,初步鉴定RA8为副球菌属细菌;RA8代谢产酸,但解磷能力与培养液的pH值之间无相关性,产生的非酸类代谢物质是其解磷的主要机制;RA8可以与土壤中的土著微生物互惠协作,增强RA8的解磷能力;经RA8处理的玉米在第70天和第100天生物量显著高于对照(P<0.05),第100天株高极显著高于对照(P<0.01),即RA8对玉米的生长有明显的促进作用。

苜蓿草地害虫-天敌典型相关及生态位分析

朱猛蒙,刘艳,张蓉,黄文广

2013, 22(6):  159-166.  DOI: 10.11686/cyxb20130620

摘要 ( 1061 )   PDF (693KB) ( 1065 )  

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苜蓿是我国西北地区最重要的人工牧草,近年来害虫爆发严重,为此在宁夏南部山区选择了2个典型的苜蓿种植区域,采用五点取样法进行系统监测,调查苜蓿害虫及其天敌种群数量,对天敌与害虫的协同关系和生态位进行分析,初步得出:随种植年限的增加,田间昆虫群落趋于动态平衡,天敌对害虫的跟随期缩短,大约在1周左右;2个监测点害虫亚群落与天敌亚群落的标准化线性组合分别为:V₁=0.532X₁+0.326X₂+0.035X₃;W₁=0.108Y₁+0.482Y₂+0.035Y₃-0.113Y₄和V₁=0.356X₁-0.163X₂+0.008X₃;W₁=0.063Y₁+0.526Y₂+0.103Y₃-0.038Y₄,说明刺吸类害虫种群数量较大,但易受天敌的控制;食叶类害虫、食根类害虫与食花类害虫的天敌资源较为缺乏,此类害虫对苜蓿草地的潜在威胁性较大;天敌在空间广度上和宽度上的生态位明显比害虫广泛,表明天敌在更大的范围内搜索食物;瓢虫类优势天敌多异瓢虫与苜蓿斑蚜生态位接近,表明多异瓢虫是控制苜蓿斑蚜的重要天敌。这些结果为我国西北人工苜蓿害虫综合控制和可持续发展提供了重要的基础数据和理论。

节裂角茴香几种溶剂提取物对粘虫的作用方式研究

张君霞,杨晓华,杨顺义,张新虎,沈慧敏

2013, 22(6):  167-172.  DOI: 10.11686/cyxb20130621

摘要 ( 1132 )   PDF (395KB) ( 748 )  

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本研究以节裂角茴香为对象,采用室内生物测定方法,开展了不同提取方法(恒温振荡法和索氏抽提法)和不同溶剂(乙醇、甲醇、正己烷、二氯甲烷)所得的8种提取物对粘虫的作用方式的研究。结果表明,节裂角茴香最佳杀虫提取方法与溶剂分别为索氏抽提法及乙醇;其提取物对3龄粘虫幼虫具有较强的拒食和生长发育抑制作用,24和48 h的拒食率均在70%以上,乙醇提取物拒食率最高达到90.78%,4种溶剂提取物处理粘虫24 h的生长发育抑制率为74.21%~91.45%,乙醇提取物48 h为87.00%,生长发育速度缓慢,最终化蛹率为23.33%;8种提取物对粘虫的触杀和胃毒作用均较弱,乙醇提取物48 h触杀和胃毒校正死亡率最高,为33.33%和23.3%;且节裂角茴香对粘虫的拒食活性物质主要集中在植株地上部分。

马铃薯无光干芽和花乙酸乙酯粗提物杀虫活性的研究

郭致杰,胡冠芳,刘敏艳,牛树君,余海涛,张新虎

2013, 22(6):  173-181.  DOI: 10.11686/cyxb20130622

摘要 ( 1282 )   PDF (522KB) ( 694 )  

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关于马铃薯芽和花的杀虫活性研究,国内外未见文献报道。研究马铃薯无光干芽和花的杀虫活性及其对粘虫的作用方式,可为利用无光干芽和花创制新型植物源杀虫剂提供线索和理论依据。本研究采用虫体浸渍法和夹毒叶碟法测定了庄薯3号马铃薯无光干芽和花乙酸乙酯粗提物的杀虫活性。结果表明,庄薯3号马铃薯无光干芽和花乙酸乙酯粗提物对粘虫幼虫具有很强的触杀作用,稀释5倍液的校正死亡率分别为52.0%和61.36%。无光干芽和花乙酸乙酯粗提物对粘虫幼虫具有很强的生长发育抑制作用,处理后1,2,3,4,5,6 d的生长发育抑制率分别为100%和100%,76.92%和61.54%,66.67%和59.26%,70.27%和45.95%,72.55%和49.02%,67.12%和35.62%;具有很强的麻醉作用,1 h内的麻醉率分别为68.0%和66.0%,麻醉作用的回归方程分别为Y=2.0542+3.1331X和Y=3.0114+2.3334X,苏醒中时RT₅₀分别为8.71和7.12 h;对小菜蛾、菜粉蝶、大菜粉蝶和云斑粉蝶幼虫具有很强的触杀作用,稀释5倍液(小菜蛾4倍液)的校正死亡率分别为75.0%和58.33%,87.50%和95.0%,100%和93.33%,100%和100%;对萝卜蚜均具有很强的触杀作用,稀释30倍液的校正死亡率分别高达98.52%和97.79%。

高精料对泌乳期山羊肝脏氨基酸分配与重分配及乳蛋白的影响

叶平生,姜雪元,张树坤,倪迎冬,庄苏,张源淑,沈向真

2013, 22(6):  182-189.  DOI: 10.11686/cyxb20130623

摘要 ( 1573 )   PDF (535KB) ( 742 )  

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为了探讨饲喂不同精粗比日粮对肝脏氨基酸分配与重分配的影响及可能的机制,本研究选择6只安装了肝脏多血管瘘的健康泌乳奶山羊,分别饲喂精粗比为40∶60(对照组)和60∶40(高精料组)的饲料,2×2拉丁方设计,饲喂期16周。期间取乳样,测定乳蛋白含量,并通过肝门静脉、肝静脉和股动脉血管瘘取血, RP-HPLC法测定血浆中游离氨基酸含量。结果表明,高精料组山羊乳中乳蛋白含量显著低于低精料组(P<0.05);肝门静脉血液中各游离氨基酸含量均高于低精料组,而肝静脉和股动脉血液中各游离氨基酸含量均低于低精料组,即高精料组各游离氨基酸在肝脏中的消耗量均多于低精料组,通过股动脉进入乳腺组织的氨基酸含量也少于低精料组。本研究结果显示,长期饲喂高精料日粮,乳蛋白含量降低。其机制与肝脏中氨基酸分配与重分配发生改变,氨基酸在肝脏中消耗量增大,进入乳腺组织合成乳蛋白的前体物氨基酸减少有关。

苜蓿青干草替代部分精料对奶牛生产性能及经济效益的影响

刘艳娜,史莹华,严学兵,王成章,梁明根,周路

2013, 22(6):  190-197.  DOI: 10.11686/cyxb20130624

摘要 ( 1553 )   PDF (429KB) ( 952 )  

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本研究的目的在于探讨苜蓿青干草替代部分精料后对奶牛生产性能、牛奶品质和经济效益的影响,为在奶牛饲粮中合理利用苜蓿青干草和精料提供依据。选取体重、产奶量、胎次相近处于泌乳中期的中高产荷斯坦奶牛24头,随机分为4组。对照组日粮组成为全株玉米青贮料、花生秧和混合精料,精粗比为52∶48,试验A、B、C组分别用3 kg 苜蓿青干草替代1.5,2.0,3.0 kg精料,饲养期70 d。结果表明,试验A组、B组、C组产奶量极显著高于对照组(P<0.01),试验A组显著高于B组、C组(P<0.05),试验B组、C组差异不显著(P>0.05);试验A组、B组、C组的乳蛋白含量显著高于对照组(P<0.05),试验B组和C组显著高于A组(P<0.05);试验组的乳脂率极显著(P<0.01)和乳糖、干物质显著(P<0.05)高于对照组,各试验组之间差异不显著(P>0.05)。试验A组、B组干物质采食量显著高于对照组和C组(P<0.05),C组与对照组差异不显著(P>0.05),A组干物质采食量最高。试验组与对照组体细胞数差异不显著(P>0.05),但均较对照组低。试验B组、C组的粗蛋白表观消化率显著(P<0.05)和中性洗涤纤维表观消化率极显著(P<0.01)高于对照组,试验A组与对照组差异均不显著(P>0.05)。试验A组的纯增收益最高,为7.92元/d。由以上结果可知,用苜蓿青干草替代适量的精料补充料可以提高奶牛的生产性能,改善乳品质,增加收益,其中用3.0 kg苜蓿青干草替代1.5 kg精料组效果最好。

高原鼠兔洞系特征及功能研究

卫万荣,张灵菲,杨国荣,徐吉伟,范旭东,张卫国

2013, 22(6):  198-204.  DOI: 10.11686/cyxb20130625

摘要 ( 1432 )   PDF (762KB) ( 1015 )  

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通过在甘南玛曲900个洞口的实地调查,对高原鼠兔的洞系特征(洞口数量、位置、朝向、格局,洞道结构等)进行了系统研究。结果表明,高原鼠兔不同洞口朝向间的洞口数存在显著差异,其中全阴、半阴、全阳间的差异极显著;洞口直径与洞口朝向无相关性;洞口斜度≤55°的洞口主要集中在SW、SE和S 3个方向,占洞口总数的48.6%,洞口斜度＞55°的洞口主要集中在NW、NE和N 3个方向,占洞口总数的52.1%;S向和偏S向的洞口温度显著高于N向和偏N向的洞口,W向和偏W向洞口温度普遍高于E向和偏E向洞口,前者最高温差可达13.2℃,后者最高温差为6.0℃。由上述可见,高原鼠兔的洞系建筑特点是对高原环境的一种适应性选择,除了常规意义上的栖居和避险等基本功能而外,还兼顾了洞内温度、对流和抵御寒风的利弊权衡。

秋水仙素诱导获得自交结实的海滨雀稗体细胞突变体

钟小仙,刘智微,常盼盼,吴娟子,张建丽

2013, 22(6):  205-212.  DOI: 10.11686/cyxb20130626

摘要 ( 1515 )   PDF (945KB) ( 815 )  

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以海滨雀稗Adalayd幼穗离体诱导获得的胚性愈伤组织为材料,在愈伤组织继代培养基中添加500~2000 mg/L秋水仙素,诱变处理24,48和72 h后,离体筛选得到浅黄色颗粒状愈伤组织在分化培养基上再生出植株,再生植株结实性调查结果显示,获得的1960株不同秋水仙素处理的再生植株和688株原始对照组织培养再生植株中,经1000 mg/L秋水仙素诱变处理24 h获得的2个单株上分别收获了4和3粒种子,500 mg/L秋水仙素诱变处理24 h获得的1个单株上收获到1粒种子;3个单株上收获的M₁种子各取1粒播种于盆体,均可发芽成坪,分别记为SP2008-1、SP2008-2 和SP2008-3,M₁种子苗上分别收获到了自交结实的M₂代种子253,38和45粒,种子千粒重分别为0.471,0.440和0.496 g。染色体计数结果表明,SP2008-1和SP2008-2染色体数2n=20,与原始对照Adalayd染色体数目相同,为二倍体;SP2008-3的染色体数为20和40条的分别占86.7%和13.3%,是二倍体和四倍体的嵌合体。RAPD检测结果表明,SP2008-1、SP2008-2和SP2008-3在分子水平上均与对照Adalayd存在差异,为自交结实型海滨雀稗体细胞突变体。

柳枝稷种质资源遗传多样性的ISSR分析

张瑜,黄琳凯,张新全,蒋晓梅,杨盛婷,聂刚,严海东

2013, 22(6):  213-221.  DOI: 10.11686/cyxb20130627

摘要 ( 1436 )   PDF (1422KB) ( 836 )  

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应用ISSR标记对138份柳枝稷种质的遗传多样性和遗传结构进行研究,为资源保护利用提供理论依据和技术支持。研究结果显示,1)从100个ISSR引物中筛选出16个条带清楚且稳定的引物,共扩增出220条谱带,其中,多态性谱带196条,多态性比率(PPB)为89.09%,平均每个引物扩增条带数为13.75条。2)POPGENE 1.32软件分析结果显示,138份柳枝稷基因多样性指数(H)为0.2498,Shannon指数(I)为0.3880,表明供试的种质间遗传多样性较丰富,遗传多样性水平较高。3)AMOVA 1.55软件方差分析结果显示,43.40%的遗传变异存在于生态型之间,56.60%遗传变异存在于生态型之内,说明遗传结构的变异主要存在于生态型之内。4)NTsys-pc 2.1软件进行UPGMA聚类分析和主成分分析(PCA),供试138份柳枝稷种质间Dice遗传相似系数(GS)值为0.4000~0.8818,平均值0.7237,结果表明,低地型材料聚为一大类,高地型材料聚为一大类。

唐古特白刺蛋白激酶基因NtCIPK2超表达载体构建及紫花苜蓿转化研究

郑琳琳,王佳,贺龙梅,王学峰,王迎春

2013, 22(6):  223-229.  DOI: 10.11686/cyxb20130628

摘要 ( 1324 )   PDF (857KB) ( 507 )  

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环境因素如高盐、干旱或冷冻等严重制约着豆科重要牧草紫花苜蓿的生长发育和产量。根据已发表的盐生植物唐古特白刺蛋白激酶基因NtCIPK2的序列信息(序列号KC823044),利用PCR方法扩增其编码区cDNA,连接pMD-19T simple 载体并测序,测序结果表明所克隆的DNA片段长度为1362 bp,与GenBank上公布的序列完全一致。在此基础上构建植物超表达载体pPZP221-NtCIPK2,采用CaCl₂冻融法将该表达载体转入农杆菌GV3101中,然后通过农杆菌介导的方法转化紫花苜蓿的下胚轴,形成愈伤组织后经庆大霉素筛选培养,最终获得7株抗性幼苗。对抗性幼苗进行庆大霉素基因的PCR检测,结果表明,NtCIPK2基因成功整合到紫花苜蓿基因组中,进一步对其进行外源基因的RT-PCR检测,发现只有3株幼苗中的外源基因实现了过量表达,这可能是由于基因插入位点的差异引发的基因沉默所致。本研究的开展为进一步分析转化植株在各种逆境胁迫条件的表现及其遗传稳定性,培育具有多重抗逆能力的苜蓿品种,促进苜蓿产业发展奠定基础。

拟南芥高亲和性K⁺载体蛋白基因cDNA克隆及其序列特征分析

王丽,张俊莲,张金文,刘玉汇,白江平,余斌,杨宏羽,王蒂

2013, 22(6):  230-238.  DOI: 10.11686/cyxb20130629

摘要 ( 2087 )   PDF (1689KB) ( 494 )  

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以NaCl胁迫处理的拟南芥幼苗叶片为材料,用RNA提取试剂盒抽提总RNA,通过RT-PCR技术和DNA序列测定分析,证实获得了拟南芥高亲和性K⁺载体蛋白基因(AtHKT1)的cDNA序列。该cDNA全长1521 bp,包括506个氨基酸和1个终止密码子序列,且与原序列(accession number AF237672)同源性为99.34%,但与其他科植物HKT1基因同源性较低,注册该基因到GenBank中,注册号为AY685182。利用生物信息学相关软件分析预测AtHKT1基因蛋白质功能和结构,结果发现,该蛋白分子量为57.45 kD,理论等电点为9.33;氨基酸序列中第1～40个氨基酸属信号肽序列;第152～500个氨基酸属Trk H阳离子转运体蛋白保守结构域,并存在蛋白激酶C,酪氨酸蛋白激酶,依赖cAMP/cGMP蛋白激酶磷酸化,糖基化和豆蔻酰化等功能位点;该基因编码的蛋白有10个跨膜结构,N末端、C末端及中部等多个跨膜区具疏水性,符合载体类运输蛋白特点。表明本研究获得了拟南芥AtHKT1基因。

连作马铃薯根际干腐病优势病原菌荧光定量PCR快速检测及在根际的动态变化

李瑞琴,刘星,邱慧珍,张文明,张春红,王蒂,张俊莲,沈其荣

2013, 22(6):  239-248.  DOI: 10.11686/cyxb20130630

摘要 ( 1199 )   PDF (1252KB) ( 818 )  

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为了解根际土壤中土传病害病原菌的积累与连作障碍之间的关系,进一步寻求缓解和克服马铃薯连作障碍土传病害的有效途径,本研究建立了以马铃薯根际土壤为研究对象的干腐病病原菌荧光定量PCR快速检测体系。结果显示,研究建立优化的荧光定量PCR检测方法,对引起马铃薯干腐病的优势病原菌茄病镰孢菌和接骨木镰孢菌进行快速检测和绝对定量,主要优化参数为:上下游引物各0.4 μL(10 mmol/L),DNA模板3 μL,退火温度60℃。连作马铃薯根际土壤茄病镰孢菌和接骨木镰孢菌随连作年限的动态变化趋势均表现为随连作年限的递增呈现上升趋势,其中CP₅的累积量最大,为1.45×10⁴拷贝/g,比CK增加了27.8倍。CP₄、CP₃、CP₂、CP₁根际病原菌累积量分别比对照增加了10.5,16.31,8.32,3.51倍。由此可见,茄病镰孢菌和接骨木镰孢菌的数量均随连作年限的递增呈上升趋势。根际镰刀菌随生育进程的动态变化因病原菌种类而异,茄病镰孢菌以收获期累积量最大,平均为1.2×10⁴拷贝/g,随生育进程的推进呈上升趋势。而接骨木镰刀菌是播前累积量最大,平均为1.55×10⁴ 拷贝/g,随生育进程的推进呈下降趋势。因此,研究区马铃薯根际土壤中镰刀菌的大量积累可能是导致马铃薯连作障碍发生的主要原因之一。

苜蓿总黄酮对妊娠雌鼠繁殖性能及相关基因表达量的影响

王伟,田苗苗,梁新平,张红瑞,王成章,严学兵

2013, 22(6):  249-256.  DOI: 10.11686/cyxb20130631

摘要 ( 1979 )   PDF (430KB) ( 753 )  

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为了研究苜蓿总黄酮对动物妊娠期间繁殖性能、繁殖器官、激素水平及下丘脑-垂体-卵巢性腺轴相关基因表达量的影响,本实验以雌性大鼠为模式动物,分为5个试验组:3个苜蓿总黄酮剂量组(120,400,1200 mg/kg)和2个对照组(己烯雌酚0.5 mg/kg、空白对照组),结果显示,苜蓿总黄酮中、高剂量组雌二醇(E2)显著升高(P<0.05),低剂量组E2极显著升高(P<0.01)。各试验组的血清中孕酮(P)含量不存在显著性差异(P>0.05)。苜蓿总黄酮3个剂量组的活胎数均显著提高(P<0.05),高剂量组的胎仔重极显著增重(P<0.01),而苜蓿总黄酮各剂量组的黄体数差异不显著,但存在随着剂量的增加而降低的趋势,己烯雌酚的黄体数与空白对照组相比显著减少(P<0.05)。苜蓿总黄酮3个剂量组的产仔数均显著高于空白对照组(P<0.05),而初生窝重则极显著高于对照组(P<0.01)。苜蓿总黄酮和己烯雌酚均显著降低下丘脑中GnRH的表达量(P<0.01),同时垂体的FSH表达量显著降低(P<0.01),卵巢中苜蓿总黄酮高剂量组的FSHR表达量显著降低(P<0.05),LHR表达量显著升高(P<0.05),其他基因表达量与空白对照相比差异不显著(P>0.05)。从以上可以看出, 苜蓿总黄酮通过影响下丘脑-垂体-卵巢性腺轴,改善了妊娠期间雌鼠的繁殖性能,提高了产仔数和初生窝重。

菊苣主要表型性状的多元统计分析

梁小玉,张新全,白史且,季杨,黄琳凯,周凯

2013, 22(6):  257-267.  DOI: 10.11686/cyxb20130632

摘要 ( 1205 )   PDF (897KB) ( 924 )  

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为探明菊苣不同来源、不同类型种植材料的表型变异特征及其原因,通过变异系数、相关性、聚类和主成分分析对80份菊苣属材料表型性状进行多元统计分析。结果表明,1)不同菊苣种质资源的形态学特征存在广泛的变异,3级生殖枝数变异幅度最大,变异系数为31.11%;2)菊苣形态学特征间存在显著相关性,叶片宽大类型的菊苣种质,植株高、生殖枝多、茎秆粗壮,但单个花序小花数少;3)聚类分析表明,不同菊苣种质资源可划分为3个形态类型,即窄叶匍匐型、中等宽叶直立型和阔叶直立型;4)主成分分析表明,不同材料间和类型间的差异主要来源于叶片大小、株高和小花数、小花直径。

人工低温胁迫下多年生黑麦草诱变株系的抗寒性研究

翟飞飞,韩蕾,刘俊祥,钱永强,巨关升,李伟,张少伟,孙振元

2013, 22(6):  268-279.  DOI: 10.11686/cyxb20130633

摘要 ( 1147 )   PDF (2615KB) ( 824 )  

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本研究以多年生黑麦草‘Derby’的5个诱变株系G3-2、G10-5、G16-1、CK9-3、CK14-3和抗寒性较好的多年生黑麦草‘Pinnacle’为材料,研究其在人工低温驯化过程中生理指标的变化,以对诱变株系的抗寒性作出评价并筛选出抗寒性好的多年生黑麦草。结果显示,在低温驯化过程中,各试材的叶片含水量下降,G16-1的下降幅度最大,为3.12%。细胞膜伤害程度加重,诱变株系中CK14-3的细胞膜透性最小,为25.40%,CK9-3丙二醛含量最低,为38.06 μmol/g。渗透调节物质含量增加,CK14-3和‘Pinnacle’的脯氨酸含量最低,分别为0.18%和0.15%;G16-1的可溶性蛋白增加量最大,为83.08%;‘Pinnacle’的可溶性糖增加量最小,为34.18%,CK9-3次之,为53.41%;G10-5和G16-1与‘Pinnacle’的还原性糖含量相当,分别为9.01%和9.79%。抗氧化物酶活性增强,CK14-3的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性较低,分别为5171.21 U/(g·h)和171.04 U/(g·min),但变化率较大,分别为169.07%和47.06%,与‘Pinnacle’相当。潜在光化学效率降低,诱变株系中以G3-2和G16-1降幅较小,分别为3.46%和3.44%。经主成分分析与隶属函数分析,各试材的抗寒性从强到弱依次是‘Pinnacle’、CK14-3、G10-5、G16-1、CK9-3、G3-2。采用聚类分析把试材分成3类:‘Pinnacle’的抗寒性强,CK14-3、G10-5、G16-1和CK9-3的抗寒性中等,G3-2的抗寒性差。综合分析可知,在低温驯化过程中,抗寒性越强的多年生黑麦草,其细胞膜相对透性越小,叶片含水量、丙二醛含量、脯氨酸含量和还原性糖含量越低,可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性的变化率越大,可溶性糖含量和潜在光化学效率的变化率越小。

综合评述

草地土壤有机碳储量模拟技术研究

任继周,林慧龙

2013, 22(6):  280-294.  DOI: 10.11686/cyxb20130634

摘要 ( 2221 )   PDF (545KB) ( 1316 )  

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探知全球草地生态系统的土壤有机碳储量是调控全球陆地碳循环过程的必要环节和最大难题之一。本文回顾了草地生态系统土壤有机碳储量的研究进展, 分析了现有的草地土壤有机碳模拟技术——草地土壤有机碳模型的主要技术特征,就模型的基础数据、模型的结构和模型内的函数参数等三方面,讨论了现存草地土壤有机碳模拟技术的缺陷,提出样地清查、遥感分析和模型模拟方法的综合运用将是解决这一问题的根本途径。最后,提出了一种基于草地综合顺序分类系统(comprehensive sequential classification system of grassland, CSCS)的草地土壤有机碳储量分类指数模型的构架。将样地清查、基于CSCS的草地土壤有机碳分类指数模型与遥感的高时空分辨率特征三者耦合起来,分析不同草地类型、气候区划等生态条件下的草地土壤有机碳特征,以求提高草地土壤有机碳估算结果的准确性。此外,草地生态系统土壤的碳汇效应等生态功能与放牧利用不存在绝对对立关系,实现放牧的现代化转型是以对草地土壤有机碳储量精准估算为前提的。

球根植物休眠调控的分子机制研究进展

刘芳,王家艳,周蕴薇

2013, 22(6):  295-304.  DOI: 10.11686/cyxb20130635

摘要 ( 1259 )   PDF (693KB) ( 1071 )  

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球根植物的休眠主要是由于DNA活性受抑制引起的,休眠解除过程中涉及多种活性基因的表达及蛋白质的活化过程。目前已从模式植物拟南芥、杨树和马铃薯等植物的研究中了解到内源激素含量及激素间的动态平衡调控着休眠的进程,休眠过程中碳代谢水平发生着变换,淀粉加速降解为球根休眠的解除提供了物质和能量。利用基因工程技术手段能够提前或延迟打破球根的休眠。本文对国内外球根休眠形成及解除的分子机制的研究进展进行了综述,并对这一研究领域的发展作了进一步的讨论。

蝶形花亚科植物花粉释放机制

黄利春,金樑,张树振,李晶,杨阳,张晓强,王晓娟

2013, 22(6):  305-314.  DOI: 10.11686/cyxb20130636

摘要 ( 1199 )   PDF (650KB) ( 1138 )  

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花粉是植物生殖的基础,其中花粉的成功释放是其繁殖的保障,蝶形花植物的花粉释放是一个复杂的过程,包括生理过程(内源释放)和机械(物理)过程(外源释放)。本研究对蝶形花植物花粉释放机制做出综述,回顾了蝶形花植物花粉内源释放的时空模式,包括花药形成和花药开裂,以及花粉外源释放的机制,如爆炸机制、活塞机制、毛刷机制和瓣膜机制,并就今后其花粉释放机制研究的热点领域及其应用进行了展望。

研究简报

不同盐浓度下3种结缕草的耐盐性比较研究

薛秀栋,董晓颖,段艳欣,李培环,王滨

2013, 22(6):  315-311.  DOI: 10.11686/cyxb20130637

摘要 ( 1719 )   PDF (1105KB) ( 1076 )  

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以大穗结缕草、沟叶结缕草和日本结缕草为试材,研究了不同浓度NaCl(0.20%,0.40%,0.60%,0.80%)处理40 d后对3种草坪草叶片中保护酶(POD,SOD,CAT)活性、丙二醛、脯氨酸、叶绿素及可溶性蛋白含量的影响,以确定各自的耐盐性强弱。结果表明,随盐浓度增加,3种草坪草叶片中的保护酶活性、丙二醛、脯氨酸含量呈上升趋势。在0.80%盐浓度下,大穗结缕草叶片中的保护酶活性较高而丙二醛、脯氨酸含量较低;低盐浓度下(<0.40%),3种草坪草叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量随盐浓度升高而升高,高盐浓度下(>0.60%),随盐浓度升高而下降。在0.80%盐浓度下,大穗结缕草叶片的叶绿素及可溶性蛋白含量较高且下降值较小。表明大穗结缕草具有较高的耐盐性。

荒漠草原区围封草地群落特征及其形成机制

肖绪培,宋乃平,谢腾腾,方楷

2013, 22(6):  321-327.  DOI: 10.11686/cyxb20130638

摘要 ( 1161 )   PDF (629KB) ( 827 )  

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以宁夏盐池9年围封草地为对象,研究围封草地群落特征和土壤水分变化。结果表明,研究区具有异质性较高的植被群落特征,并且呈以长芒草+蒙古冰草群落、白草群落和赖草群落3个群落镶嵌分布的空间格局;土壤水分是影响该地区植被生长的关键生态因子,它对围封草地植物群落特征的影响程度不同,其中对生物量、高度和盖度影响较大,而对物种丰富度影响较小;植物群落的空间分布格局是群落特征形成的主要原因,而3种群落内各自土壤水分的空间变异特性使得各群落内部的植被生长状况差异也较大。

山东盐碱地棉田不同杂草群落对棉花产量影响研究

李美,高兴祥,刘士国,白兴勇,高宗军,房锋,孙作文,张柏松

2013, 22(6):  328-334.  DOI: 10.11686/cyxb20130639

摘要 ( 1237 )   PDF (657KB) ( 828 )  

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于2011和2012连续2年在山东省高唐县盐碱地棉田中人为设置无草区、禾本科杂草、阔叶杂草以及混合杂草自然发生区,研究了不同杂草群落危害对棉花产量的影响。结果表明,禾本科杂草区以牛筋草、狗尾草、芦苇等为主,2年总密度分别为202.0和291.6茎/m²,棉花产量损失为24.3%和20.3%;阔叶类杂草区以藜、马齿苋、鳢肠等为主,2年总密度分别为230.5和122.2茎/m²,产量损失为27.1%和60.2%;混合杂草区2011年以藜、牛筋草、稗草为主,2012年以藜占绝对优势,其次为马齿苋、牛筋草等,总密度分别为277.0和201.0茎/m²,产量损失为37.5%和68.4%。综合2年试验结果,在盐碱地环境中,阔叶杂草对棉花的单茎损失率大于禾本科杂草;杂草危害造成棉花的产量损失表现在直接影响棉花的产量构成因素,其中对棉花成铃数的影响最大,杂草混合生长区成铃数2年比无草区分别减少34.0%和72.0%,阔叶杂草和禾本科杂草生长区可减少10.8%~53.6%;另外,杂草危害可使棉花株高降低0.4%~18.7%,棉花果枝数降低11.9%~18.0%,棉花单铃重减少6.3%~18.2%;棉花的保苗率减低0~3.6%。杂草对棉花产量影响程度大小与田间杂草种类、密度、生长量以及棉花品种的生物学特性密切相关,温度和降水等气候因素对盐碱地杂草群落组成以及杂草与棉花之间的竞争性关系也有较大影响。

苜蓿品种对2种色型豌豆蚜的抗生性

金娟,梁金,贺春贵

2013, 22(6):  335-340.  DOI: 10.11686/cyxb20130640

摘要 ( 1257 )   PDF (512KB) ( 717 )  

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在21~23℃,湿度50%~70%,光照时间14 h的人工气候箱条件下,组建生命表并用其参数测定评价了5个苜蓿品种对2种色型豌豆蚜的抗生性。结果表明,同一苜蓿品种和不同苜蓿品种之间对2种色型豌豆蚜的抗生性都存在差异。以内禀增长率为抗性指标,俄罗斯杂花苜蓿对绿色型豌豆蚜的抗性高于红色型;阿尔冈金对红色型豌豆蚜抗性高于绿色型;甘农5号对2种色型豌豆蚜均具有一定的抗性;不同苜蓿品种对红色型豌豆蚜抗性大小为:俄罗斯杂花苜蓿<陕北野生苜蓿<阿尔冈金=甘农3号<甘农5号;绿色型豌豆蚜抗性为:阿尔冈金<俄罗斯杂花苜蓿<陕北野生苜蓿=甘农3号<甘农5号。