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2015年 第24卷 第4期    刊出日期：2015-04-20

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研究论文

三峡水库城区消落带人工草本植被土壤养分含量研究

杨予静,李昌晓,马朋

2015, 24(4):  1-11.  DOI: 10.11686/cyxb20150401

摘要 ( 3746 )   HTML ( 16)   PDF (1118KB) ( 1210 )  

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为研究三峡水库城区消落带人工植被种植后,经不同淹水时间土壤的化学特性变化规律,及探讨城区消落带植被重建对库区水质的潜在影响,分别对2012年6月、2013年3月、2013年5月、2013年7月、2013年9月城区消落带扁穗牛鞭草(Hc)、狗牙根(Cd)、小巴茅(Ss)和裸地土壤的pH值和养分含量进行了调查研究。结果表明,植被类型对土壤pH值、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、全磷(TP)含量有显著影响。综合而言,与裸地相比,人工草本植被土壤pH值和养分含量无显著差异。该区土壤pH值在6.5~8.5间波动。不同淹水时间的城区消落带土壤营养元素含量间存在较大差异。随取样时间的延长,裸地和人工植被土壤pH值、有机质含量呈波动变化。AN含量在2013年3月、2013年9月消落带刚开始落干时较高。然而,AP含量在2012年6月最大,此时,裸地、扁穗牛鞭草、狗牙根、小巴茅土壤AP含量分别为(2.62±0.30),(3.92±0.34),(1.08±0.16),(1.24±0.06) mg/kg。土壤全磷、全钾含量则在研究后期有所增加。研究表明,除地表植被、水文因素外,城市污水排放、强烈人为干扰、地表径流带来的点/面源污染等也影响该城区消落带土壤营养元素含量。对于三峡库区长江重庆主城区河段而言,由人工草本植被构建造成的水体富营养化程度有限。

青藏高原高寒湿地不同季节土壤理化性质对放牧模式的响应

何贵永,孙浩智,史小明,齐威,杜国祯

2015, 24(4):  12-20.  DOI: 10.11686/cyxb20150402

摘要 ( 2179 )   HTML ( 3)   PDF (474KB) ( 1404 )  

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本文分析了青藏高原东缘高寒湿地在全年放牧、冬季放牧和全年禁牧3种放牧模式下土壤理化性质的变化,探讨其在不同土层深度的变化及季节性动态。结果如下:1)沿着全年禁牧—冬季放牧—全年放牧3种放牧模式,土壤表层(0~15 cm)及下层(15~30 cm)的土壤含水量和有机碳含量显著减小。2)土壤含水量、有机碳、全氮、全磷和速效氮含量均随土层深度的增加而降低,而速效磷表现为无规律。3)3种放牧模式下表层土壤有机碳含量均为:9月>5月>7月;全氮和全磷含量一般都在9月份较高,而速效氮和速效磷含量9月份最低,每种放牧模式下它们之间的具体差异也不完全相同。4)除5月份,两个土层土壤全氮含量均与有机碳含量呈极显著正相关。综上,全年放牧模式加快了土壤中C、N、P的周转,使土壤养分输出量增加,进而导致土壤肥力下降,草地退化。

水热因子对克氏针茅草原土壤呼吸及其土壤温度敏感性的影响

谷蕊,潮洛濛,张立欣,苏力德,万志强,闫玉龙,陈雅丽,高清竹

2015, 24(4):  21-29.  DOI: 10.11686/cyxb20150403

摘要 ( 2464 )   HTML ( 2)   PDF (745KB) ( 1179 )  

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作为内蒙古重要的草地资源,克氏针茅草原在我国畜牧业生产中占有重要的地位。土壤呼吸是大气与陆地生态系统碳循环的主要通量,是土壤碳输出的主要途径。试验区设置在内蒙古锡林浩特市东部毛登牧场内以克氏针茅建群的典型草原;在2011-2013年采用开顶式生长室(OTC)对试验样地进行模拟增温增雨处理,在生长季(5-9月份)使用开路式土壤碳通量测量系统(LI-8100, LI-COR,NE) 对试验样地土壤呼吸强度进行测定;同时监测试验样地气温、土壤温湿度等环境因子,采集土壤样品并室内分析土壤养分特征和微生物生物量,并对土壤呼吸与环境因子间进行相关性分析。克氏针茅草原土壤呼吸受空气温度和土壤含水量影响显著(P<0.05),分别呈现出二项函数和线性相关关系;不同处理下土壤呼吸在相同时间存在显著差异(P<0.05),2012年增温增雨与增温处理下土壤呼吸速率分别为2.60和1.96 μmol/(m²·s), 2013年增温增雨与增温处理下土壤呼吸速率分别为3.38和2.09 μmol/(m²·s);增温增雨处理下,克氏针茅草原空气温度的升高和土壤含水量的降低均对土壤呼吸产生了抑制。土壤呼吸温度敏感度(Q₁₀)在2011-2012年中增温增雨处理明显高于对照处理和控温处理;2011-2013年控温处理都低于对照处理。本研究表明,土壤呼吸主要受水热条件影响,并且空气温度升高和土壤含水量的降低均对土壤呼吸有抑制作用,增温增雨处理下土壤呼吸速率要高于增温处理;土壤呼吸温度敏感系数与土壤温度、土壤含水量、土壤有机碳、全氮和微生物等环境因子之间的关系较为复杂,还有待深入研究。

不同施钾水平对胡麻钾素营养转运分配及产量的影响

孙小花,谢亚萍,牛俊义,李爱荣

2015, 24(4):  30-38.  DOI: 10.11686/cyxb20150404

摘要 ( 2288 )   HTML ( 0)   PDF (1039KB) ( 994 )  

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以胡麻“坝选3号”为材料,设置不施钾(K₀)、低钾(K₁,18.75 kg K₂O/hm²)、中钾(K₂,37.5 kg K₂O/hm²)和高钾(K₃,56.25 kg K₂O/hm²)4个施钾(K₂O)水平,于2011-2012年在河北省张家口市开展田间试验,研究了不同施钾量对胡麻钾素营养转运分配及其产量的影响。结果表明,胡麻根、茎、叶和籽粒等器官的钾素累积主要在生殖生长阶段,占全生育期累积量的41.28%～64.09%;与不施钾相比,施钾条件下胡麻根、茎和叶钾素转运量分别增加了35.60%,29.06%和43.75%。根、茎和叶中均有钾素转运到籽粒,转运率分别为17.78%～24.85%,14.82%～23.00%和39.40%～46.20%,对籽粒钾素的贡献率分别为6.71%～14.12%,11.24%～23.97%和17.26%～50.83%。较不施钾处理,低、中和高钾水平下籽粒产量分别增产14.90%～24.12%,29.93%～30.11%和15.65%～23.13%,且中钾处理下增产幅度最大。综合胡麻钾素积累、转运与分配规律以及籽粒产量,本试验区同等肥力土壤条件下,要实现胡麻高产高效以施钾量37.5 kg/hm²为宜。

黄土丘陵区不同耕作措施下春小麦和豌豆轮作水肥协同效应

闫丽娟,罗永忠,李广,王琦,罗珠珠,高珍妮,
李玥,燕振刚,刘强,聂志刚

2015, 24(4):  39-47.  DOI: 10.11686/cyxb20150405

摘要 ( 1595 )   HTML ( 0)   PDF (1570KB) ( 899 )  

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为探索水肥协同作用对不同耕作措施下作物产量影响规律,运用在黄土丘陵区率订和验证后的APSIM(agricultural production system simulator)模型,模拟研究区近35年传统耕作(T)、免耕(NT)和免耕覆盖(NTS)措施下轮作小麦/豌豆产量,并采用多元回归分析施氮量(X₁)、休闲期降水量(X₂)和生育期降水量(X₃)对小麦/豌豆模拟产量的水肥协同效应。结果表明,自然降水条件下3因素对不同耕作措施小麦和豌豆产量的贡献率均为:X₃＞X₂＞X₁。生育期降水量和休闲期降水量对产量的贡献率均为:NTS＞NT＞T。T、NT和NTS措施下小麦和豌豆的产量与施氮量均呈开口向下二次抛物线型变化,但小麦最佳施氮量分别为65.0,65.5和44.5 kg/hm²,豌豆的最佳施氮量分别为17.9,18.5和23.8 kg/hm²,并且施氮量对小麦产量的贡献率为:NT＞T＞NTS,而施氮量对豌豆产量的贡献率为:NTS＞NT＞T。在甘肃省定西黄土丘陵区,决定小麦和豌豆产量的关键因素是降水,降水量对免耕覆盖的增产效应最为显著,且3种耕作措施条件下小麦和豌豆对施氮效应有不同的表现。

不同刈割强度下伊犁绢蒿体内可溶性糖的变化及其地上与地下营养物质的关系

侯钰荣,安沙舟

2015, 24(4):  48-56.  DOI: 10.11686/cyxb20150406

摘要 ( 1865 )   HTML ( 1)   PDF (1396KB) ( 1083 )  

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伊犁绢蒿是新疆蒿属荒漠草地常见的草地建群种之一,春季担负着家畜体膘的恢复和产羔育幼,秋季家畜要在该草地上贮存更多的能量和为繁衍下一代而进行配种。以蒿属荒漠草地为基础,以伊犁绢蒿为研究对象,结合野外定点取样,分析了伊犁绢蒿根、茎、叶中可溶性糖含量在不同刈割强度下随时间的动态变化,同时,在数据分析的基础上,明确了伊犁绢蒿秋季和春季营养物质贮存和消耗始期,并对不同刈割强度下伊犁绢蒿秋季根中可溶性糖的贮存量与来年春季植物体萌发消耗碳水化合物量之间的关联性做出判断。结果表明,根部可溶性糖含量在10月15日前后完成积累,在来年植株返青时,地下(根部)的营养物质就开始消耗,向地上运输,供植株返青和生长。C₂处理不仅在秋季可溶性糖积累最高,而且在来年春季植株返青生长后在体内仍然能保持一个较高的水平,C₀处理在秋季或春季植株体内可溶性糖含量在4个处理中总最低,直接影响株体越冬和次年返青。这表明不刈割并不是牧草最好的恢复方式,适度刈割有利于牧草的生长和体内可溶性糖的循环利用,但C₀只能使植株处于劣势或死亡。

不同环境温度下沼液养分在土壤中的淋失模拟研究

张震,唐华,郭彦军

2015, 24(4):  57-65.  DOI: 10.11686/cyxb20150407

摘要 ( 2382 )   HTML ( 1)   PDF (1488KB) ( 938 )  

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沼液因其养分利用率高,被广泛应用于农业生产中,而环境温度可通过影响土壤的物理化学性质,影响沼液养分的淋溶损失。试验采用土柱模拟法,研究了不同环境温度对土壤沼液养分淋溶的影响,旨在揭示不同季节土壤养分淋溶可能存在的差异,为生产中合理施用沼液提供理论依据。土柱规格为内径7.5 cm、高20 cm的聚氯乙烯(PVC)管,按每公顷施入0,130和260 kg N,设置每土柱沼液灌溉总量为0,200和400 mL。按当地年平均降雨量的70%计算实际浇灌量为1500 mL,分5次每隔6 d模拟不同降雨次数进行浇灌。沼液浇灌前用清水补足不足部分并混匀。土柱放置于20和30℃的温室培养,每次淋溶后收集土壤淋溶液,测定其全氮、硝态氮、铵态氮、全钾、全磷、速效磷和电导率。结果表明,施用沼液后淋溶液中氮、磷、钾淋失量较清水对照显著增大,其中40 mL沼液水平下,全氮含量平均增加73%,全磷含量增加880%,全钾含量增加388%,且随着沼液用量的增加淋溶液中的养分浓度呈增加趋势。环境温度的提高增加了沼液养分在土壤中的淋溶损失,30℃时淋溶液中的硝态氮、全氮、全钾、全磷、速效磷含量及电导率整体高于20℃,其中全氮平均提高14.68%,全磷平均提高33.59%,全钾平均提高24.08%。整体而言,30℃下沼液养分较20℃时更易发生淋失。因此,在农业生产中,应适当减少夏季高温时的沼液施用次数,增加春秋季节施用次数,但沼液用量不要超过130 kg N/hm²,防止沼液养分大量流失,污染周边环境。

中国伞形科当归属及相关类群毛状体和果实结构的系统学价值

王宇婷,刘玫,程薪宇

2015, 24(4):  66-75.  DOI: 10.11686/cyxb20150408

摘要 ( 2800 )   HTML ( 1)   PDF (1187KB) ( 864 )  

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深入研究了当归属及其相关7属,古当归属,高山芹属,柳叶芹属,独活属,欧当归属,山芹属及前胡属毛状体和果实结构。结果显示毛状体及果实结构(如:毛状体细胞,翅,油管,维管束,中果皮,内果皮,结合面及结晶)可以用于区分当归属及其相关类群。滇南当归及隆萼当归应从当归属移入独活属,其余当归属物种分为结合面宽及结合面窄两组,前者与前胡属较为相似,但与独活属差别较大,后者与古当归属,高山芹属,柳叶芹属,欧当归属有相似之处。支持分子系统学揭示的当归属不是个自然类群,当归属与前胡属共同位于当归分支,而独活属位于独活分支。山芹属果实结构与其他属不同,翅的中果皮无细胞,且伴生油管位于维管束内侧,为分子系统学显示此属与高山芹属,柳叶芹属,及欧当归属亲缘关系较远提供了形态学依据。

新疆野核桃自然保护区被子植物的生态结构分析

张维,努尔买买提,焦子伟,杨允菲,李建东

2015, 24(4):  76-86.  DOI: 10.11686/cyxb20150409

摘要 ( 2876 )   HTML ( 0)   PDF (1098KB) ( 681 )  

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在新疆野核桃自然保护区所设的289个调查样方中,共有被子植物193种,隶属49个科,6个植株生长型,4个根系生长型,6个Raunkiaer生活型,5个水分生态类型和6个饲用价值类型。其中,菊科种类最多,占17.1%,其次禾本科和蔷薇科分别占11.4%和7.3%;植株生长型结构以直立型种类最多,占33.7%,其次丛生型和半莲座丛型分别为28.0%和14.5%;根系生长型结构以直根型种类最多,占69.9%,其次根茎型和刷状根型分别为19.7%和8.8%;生活型结构以地面芽植物最多,占33.2%,其次地下芽和一年生植物分别为23.3%和21.2%;水分生态类型结构以中生型种类最多,占73.1%,中旱生型次之,占10.9%;饲用价类型结构以优、良质量的种类最多,达到67.3%,劣质和有毒或不可食的种类仅占11.4%。保护区的被子植物组成具有温带植物群落的植株和根系的特点,及典型的温带地面芽植物气候和中生土壤水分条件特征,多数种类具有较高的饲用价值。

吸胀冷害下外源NO对紫花苜蓿种子萌发及抗氧化性的影响

赵萌,魏小红

2015, 24(4):  87-94.  DOI: 10.11686/cyxb20150410

摘要 ( 2135 )   HTML ( 1)   PDF (963KB) ( 937 )  

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用浓度为0.1 mmol/L外源NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理4℃吸胀冷害下紫花苜蓿种子,来探讨吸胀冷害下NO对紫花苜蓿种子萌发及氧化损伤的影响。试验设计4个处理,分别为A:对照组(CK)为蒸馏水;B:4℃吸胀冷害组(Chilling);C: SNP;D:Chilling+SNP,每个处理重复3次。结果表明:1)紫花苜蓿种子经SNP处理12 h转入25℃继续培养84 h后,Chilling+SNP组比Chilling组发芽率、活力指数、发芽指数提高了14.37%,34.17%,1.29%。2)4℃吸胀冷害12 h后,Chilling+SNP组同Chilling组相比超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别提高了149.26%,60.35%,过氧化氢(H₂O₂)含量及超氧阴离子(·O₂^-)产生速率则降低了10.11%,27.61%。3)SNP对4℃吸胀冷害12,24和48 h 的种子体内羟自由基(·OH)的清除均呈下降趋势,Chilling+SNP组的清除率均高出SNP组,Chilling+SNP组在冷害12 h时清除率达最大值97.5%。综上所述,施加外源NO能促进种子的萌发,提高抗氧化酶活性,降低了活性氧对种子造成的伤害。

天然盐碱土壤对虎尾草茎叶有机酸积累影响及胁迫因子分析

吕家强,李长有,杨春武,胡锐

2015, 24(4):  95-103.  DOI: 10.11686/cyxb20150411

摘要 ( 2003 )   HTML ( 0)   PDF (685KB) ( 879 )  

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虎尾草是一种耐盐碱性很强的天然牧草,在吉林省长岭县盐碱化草地上随机选择45个虎尾草天然种群样点,测量每个样点的土壤电导率、pH、缓冲量3个因素作为反映土壤盐碱化程度的胁迫强度指标,在每个样点上测量虎尾草茎叶中有机酸含量作为反映植物生理响应的胁变指标,进行回归分析。结果表明:虎尾草茎叶大量积累柠檬酸、苹果酸、草酸以及总有机酸以响应强盐碱胁迫且与三胁迫因素呈显著正相关,仅积累量较低的琥珀酸相反。多元回归分析发现土壤电导率对除了琥珀酸之外的其他有机酸积累影响最大,电导率可以作为天然盐碱化土壤环境下考察虎尾草响应盐碱胁迫的主要胁迫因素。

紫花苜蓿和裸燕麦混贮发酵品质和营养成分分析

葛剑,杨翠军,杨志敏,白雪梅,赵海香,刘贵河

2015, 24(4):  104-113.  DOI: 10.11686/cyxb20150412

摘要 ( 4199 )   HTML ( 18)   PDF (588KB) ( 1327 )  

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以新鲜及晾晒后的紫花苜蓿和裸燕麦为原料,分别设计紫花苜蓿单贮、裸燕麦单贮、裸燕麦∶紫花苜蓿=1∶1、裸燕麦∶紫花苜蓿=2∶1及裸燕麦∶紫花苜蓿=1∶2混贮等5个处理,青贮60 d后,对其感官评分、发酵品质和营养成分等进行分析。结果表明,鲜贮苜蓿在感官评定、V-Score及Kaiser评价体系中表现一般,而晾晒及混合青贮各处理组均能不同程度提高青贮评分。晾晒和混合青贮对发酵品质产生影响,两者显著或极显著降低pH值、 PA(丙酸)、AA(乙酸)、BA(丁酸)和AN/TN(氨态氮/总氮)含量(P＜0.01或P＜0.05),显著或极显著升高LA(乳酸)含量(P＜0.01或P＜0.05),其中以裸燕麦∶紫花苜蓿=2∶1降低或升高最明显。晾晒对青贮饲料的干物质、可溶性碳水化合物及粗灰分含量具有显著或极显著影响(P＜0.05或P＜0.01),对其他养分含量影响不大(P>0.05)。混合比例对青贮饲料的所有发酵项目均有极显著影响(P＜0.01),对粗蛋白质、可溶性碳水化合物及中性洗涤纤维含量具有显著或极显著影响(P＜0.05或P＜0.01),对其他养分指标影响不显著(P>0.05)。晾晒和混合青贮的交互作用可显著提高青贮饲料的发酵品质,但对养分含量影响不明显。因此,从青贮后感官评价、发酵品质及养分含量来看,紫花苜蓿和裸燕麦混合青贮品质优于单独青贮,且晾晒相对于鲜贮更易于青贮,而无论晾晒和鲜贮,当裸燕麦∶紫花苜蓿=2∶1时,青贮品质均优于其他各组。

葡萄渣对羔羊生产性能、屠宰性能和养分消化代谢的影响

卢珍珍,郑琛,李发弟,李冲,唐德富,翁秀秀,刘婷,马志远,马东方

2015, 24(4):  114-120.  DOI: 10.11686/cyxb20150413

摘要 ( 2583 )   HTML ( 2)   PDF (431KB) ( 1013 )  

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本试验采用单因子完全随机试验设计,选择60只3月龄左右杜寒F₁代公羔进行试验,测定不同水平葡萄渣对羔羊生产性能、屠宰性能和养分消化代谢的影响。本试验设4个饲粮处理组,每个处理15个重复,每个重复一只羊,Ⅰ为基础饲粮,Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ处理组为饲粮中分别含有8%,16%和24%的葡萄渣,缩合单宁(condensed tannins,CT)含量分别为0,1.5,3.0和4.5 g/kg。结果表明,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组羔羊日采食量、日增重、胴体重、屠宰率和胴体脂肪含量都显著高于Ⅰ组(P＜0.05),N表观存留率极显著高于Ⅰ组(P＜0.01),但Ⅰ组羔羊的酸性洗涤纤维和N表观消化率显著高于Ⅳ组(P＜0.05);Ⅱ组羔羊的饲料转化率显著高于Ⅰ组(P＜0.05),净肉率极显著高于Ⅰ组(P＜0.01)。随着CT含量的增加,羔羊的N、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率逐渐降低,N的表观存留率逐渐升高,综合考虑羔羊日增重、饲料转化率、屠宰性能和养分利用率等指标,饲粮中葡萄渣以8%~16%为宜。

甘肃省张掖地区苜蓿花叶病病原的检测

文朝慧,南志标

2015, 24(4):  121-126.  DOI: 10.11686/cyxb20150414

摘要 ( 2546 )   HTML ( 2)   PDF (464KB) ( 1022 )  

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2011年7月在甘肃省张掖地区发现发生花叶病的苜蓿田块,地块中病株呈现黄斑花叶、叶柄扭曲及整株矮化的症状。为明确其病原,采集病株后利用血清学和分子生物学方法对病样进行了检测。 DAS-ELISA、RT-PCR-RFLP及病毒CP基因序列测定分析结果表明,苜蓿病样受到番茄花叶病毒(Tomato mosaic virus,ToMV)和苜蓿花叶病毒(Alfalfa mosaic virus,AMV)的复合侵染。这是国际上首次报道番茄花叶病毒对苜蓿的侵染,讨论了由这两种病毒引致病害的发生与防治。

苜蓿锈病病菌侵染条件的研究

李跃,袁庆华

2015, 24(4):  127-131.  DOI: 10.11686/cyxb20150415

摘要 ( 1933 )   HTML ( 0)   PDF (449KB) ( 871 )  

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通过恒温箱和温室试验,探索了不同的保湿时间和温度对苜蓿锈菌孢子堆密度的影响以及不同培养温度对病害潜育期的影响。19℃下保湿(相对空气湿度100%)一定时间,再在25℃下生长15 d,可见保湿时间在12～48 h处理中植株叶片上孢子堆密度高于4～8 h。不同保湿温度下,保湿(相对空气湿度100%)24 h,再在25℃下生长15 d,试验结果表明随着保湿温度的升高,孢子堆密度先逐渐增加,在19℃左右达到最大,之后逐渐降低。19℃下,100%相对湿度下保湿24 h,然后分别置于15,20,25,30和35℃下生长,只有35℃下不发病,其余温度下潜育期分别为11,10,7和7 d;培养温度在25和30℃下的孢子堆密度显著高于15和20℃;培养温度对孢子堆显现时间的长短影响不大。

甘南地区歪头菜的选择性败育及结实格局

沈紫微,南志标

2015, 24(4):  132-139.  DOI: 10.11686/cyxb20150416

摘要 ( 2789 )   HTML ( 0)   PDF (1157KB) ( 966 )  

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歪头菜是甘南地区极具利用价值的饲用植物,可为家畜提供丰富的蛋白质,因此加强种子生产是歪头菜在该地区种植推广的基础。本实验着眼于歪头菜生殖过程中的选择性败育,研究了歪头菜花期不同阶段和花序不同位置果实和种子的结实格局,得出以下结果:1)2龄植株盛花期花序上结荚率最高(41.6%),5龄植株初花期花序上结荚率最高(28.8%),两者均为末花期花序上结荚率最低,且所结荚果内种子数为0。2)2龄和5龄植株均为花序中部结荚率最高,分别为43.9%和41.6%,但上、中、下部位荚果内的种子数无显著(P>0.05)差异。3)荚果内靠近柱头端和靠近小花柄端的胚珠败育的可能性更大,荚果中部(从柱头端算起第2,3,4,5位置)的胚珠形成种子时更易出现交替败育的趋势。4)每序结荚数随着每序单花数的增加呈现先增加后减少的趋势,当每序单花数为20朵时,每序结荚数达到最大8个。由上述结果推测,选择性败育引起的歪头菜果实和种子的结实分配格局可能是资源限制的原因,也可能是植物对特殊生境的一种繁殖策略,然而这一结果影响了歪头菜的实际种子产量。

NO参与Spd诱导白三叶抗氧化酶活性及其基因表达

王晓娟,李州,彭燕

2015, 24(4):  140-147.  DOI: 10.11686/cyxb20150417

摘要 ( 3211 )   HTML ( 0)   PDF (1049KB) ( 1046 )  

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以‘拉丁诺’白三叶为试材,采用药理学实验,探讨一氧化氮(NO)信号在外源亚精胺(Spd)诱导抗氧化酶活性及其基因表达中的作用。研究结果显示,20 μmol/L的外源Spd可显著提高白三叶叶片硝酸还原酶(NR)和一氧化氮合酶(NOS)活性,诱导白三叶离体叶片NO积累,并且具有时间效应,在处理第2 h达到最大值;50 μmol/L NO清除剂牛血红蛋白(Hb)、5 mmol/L 硝酸还原酶(NR)抑制剂偏钒酸钠(NaVO₃)以及200 μmol/L一氧化氮合酶(NOS)抑制剂NG-硝基-L-精氨酸甲酯盐酸盐(L-NAME)处理均可不同程度地逆转Spd诱导的NO含量的升高。外源Spd亦可提高白三叶叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及其基因的相对表达量,而Hb、NaVO₃和L-NAME不同程度地抑制了Spd诱导的SOD、POD、CAT、APX酶活性及其基因表达。以上结果表明:Spd可能通过激活硝酸还原酶和一氧化氮合酶途径诱导产生NO,且NO信号参与了Spd调控白三叶叶片抗氧化酶活性及其基因表达。

亚精胺对水分胁迫下白三叶脯氨酸代谢、抗氧化酶活性及其基因表达的影响

李州,彭燕

2015, 24(4):  148-156.  DOI: 10.11686/cyxb20150418

摘要 ( 2076 )   HTML ( 1)   PDF (1715KB) ( 816 )  

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以广泛栽培的“拉丁诺”白三叶为供试材料,对其在不同水分胁迫处理下叶片相对含水量、活性氧成分、膜脂过氧化产物、抗氧化酶活性、脯氨酸含量及其代谢酶活性等生理指标进行测定,并利用RT-PCR技术分析4种抗氧化酶基因在不同胁迫条件下的表达特性,分析外源亚精胺缓减水分胁迫的效应。结果表明,水分胁迫下白三叶叶片相对含水量逐步降低,活性氧和丙二醛含量不断升高,外源亚精胺能显著提高胁迫下叶片相对含水量,有效降低活性氧和膜脂过氧化产物的积累;外源亚精胺使水分胁迫下白三叶抗氧化酶活性和基因表达量发生改变,提高了水分胁迫下白三叶叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化酶(APX)基因的表达从而提高抗氧化酶活性,缓解了水分胁迫造成的氧化胁迫伤害;外源亚精胺提高了脯氨酸合成代谢关键酶Δ’-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和分解代谢关键酶脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性,促进了水分胁迫下脯氨酸的代谢,但对脯氨酸合成代谢鸟氨酸途径中关键酶——鸟氨酸转氨酶(OAT)没有影响。外源亚精胺能有效提高白三叶的抗水分胁迫能力,这与亚精胺诱导了胁迫下白三叶抗氧化酶基因表达,提高抗氧化酶活性和促进脯氨酸的代谢从而减轻由水分胁迫造成的氧化伤害、稳定了细胞膜系统及提高渗透调节能力密切相关。

新型饲草玉淇淋58的性状、遗传及饲草潜力

李华雄,程明军,苏月贵,李志龙,蒋维明,张红芬,郑名敏,
荣廷昭,周树峰,吴元奇,曹墨菊,唐祈林

2015, 24(4):  157-163.  DOI: 10.11686/cyxb20150419

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多色基因组原位杂交(multi-color genomic in situ hybridization, McGISH)鉴定结果表明, MTPP-58有58条染色体,其中11条染色体来自玉米,28条染色体来自四倍体多年生大刍草,17条染色体来自指状摩擦禾和2条玉米与四倍体多年生大刍草易位的染色体。2012-2013年对MTPP-58的饲草产量、品质、越冬率以及繁殖特性研究表明,第1年鲜、干草产量分别为93.845 t/hm²和22.083 t/hm²,第2年鲜、干草产量分别为82.851 t/hm²和14.394 t/hm²;粗蛋白(CP)为10.48%,干茎叶比为0.71,越冬率为100%。MTPP-58下部茎干扦插成活率为51.69%,分株成活率为95.50%。多种属聚合远缘杂交创制的MTPP-58聚合了玉米、大刍草、摩擦禾的优良特性,植株根系发达,生长繁茂,分蘖和抗寒性强,生产性能优,可无性繁殖,是一种多种属间杂交创制的新型多年生饲草。

干旱胁迫下高羊茅基因组甲基化分析

唐晓梅,王艳,马东伟,程海洋,杨宏,代娅,陶向,马欣荣

2015, 24(4):  164-173.  DOI: 10.11686/cyxb20150420

摘要 ( 2100 )   HTML ( 0)   PDF (672KB) ( 1042 )  

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DNA甲基化是真核细胞基因组重要的一种表观遗传调控。DNA甲基化影响基因表达,在植物逆境胁迫适应中起着重要作用。高羊茅是禾本科单子叶羊茅属植物,具有良好的耐寒、耐热性,大量用作运动场草坪和防护草坪,也可用做牧草。干旱是限制高羊茅分布和产量的主要因素之一。本研究利用甲基化敏感扩增多态性技术(MSAP),比较了高羊茅在干旱胁迫15 d后基因组胞嘧啶甲基化的变化。在干旱胁迫下,植株生长受到严重抑制。MSAP分析显示,10对选择性扩增引物,共扩增出475个CCGG位点,其中131个位点发生了甲基化或去甲基化变化,占27.58%。对照组和干旱处理组,总甲基化水平分别是43.16%和42.11%,显示干旱胁迫诱导高羊茅总的甲基化率下降了1.05%。对差异条带进行归类分析,并克隆、测序,获得13条不同变化类型的序列。序列同源分析显示,大多数序列是参与胁迫应答的基因片段。其中2个片段,Fa6和Fa7为干旱诱导下发生甲基化的位点,分别与小麦和大麦的一个逆转录转座子具有较高的同源性,在干旱胁迫下它们的甲基化程度增加,表明干旱诱导二者进一步甲基化。甲基化的转座子在维持基因组稳定性具有重要作用。综上,干旱胁迫诱导的甲基化的变化,可能参与高羊茅对环境的适应性调节。

综合评述

荧光假单胞菌防治植物病害研究现状与展望

孙广正,姚拓,赵桂琴,卢虎,马文彬

2015, 24(4):  174-190.  DOI: 10.11686/cyxb20150421

摘要 ( 3262 )   HTML ( 14)   PDF (707KB) ( 1479 )  

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随着植物病害的日趋严重,生物防治已经成为国内外学者研究的重点,其中,荧光假单胞菌尤为重要。本研究综述了荧光假单胞菌的培养特征(形态特征、生理生化特性、培养条件和与其他菌的异同);从不同类群的植物分离到防治病害的荧光假单胞菌;荧光假单胞菌的生防效果(单独使用和与其他菌或物质交互使用的防治效果);荧光假单胞菌及活性物质防治植物病害的作用方式和作用机理;荧光假单胞菌在医学、农业和环保领域中的危害。对其风险和在生物防治领域的发展前景做了评价和展望。

AM真菌在草地生态系统碳汇中的重要作用

张峰,南志标,闫飞扬,李芳,段廷玉

2015, 24(4):  191-200.  DOI: 10.11686/cyxb20150422

摘要 ( 3803 )   HTML ( 23)   PDF (684KB) ( 1306 )  

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草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,在全球碳储量中占有重要的地位,而广泛存在于草地生态系统中的丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,简称AM)真菌在草地生态系统的碳汇中起着重要的作用。本文从AM真菌功能多样性出发,从以下几个方面阐述AM真菌在草地生态系统碳汇中的作用:1)AM真菌对草地生态系统净初级生产力(NPP)的影响。2)AM真菌对土壤碳库变化的影响。3)AM真菌对CO₂浓度升高和大气氮沉降增加的响应。4)草地放牧利用、管理措施等干扰影响AM真菌,从而对草地生态系统碳循环产生影响。综合分析了AM真菌在草地生态系统中的作用机制,旨在为准确全面地评估碳汇现状、测算固碳速率、预估碳储量和应对全球气候变化提供方法和参考依据。

干旱、半干旱地区天然草原灌木及其肥岛效应研究进展

瞿王龙,杨小鹏,张存涛,魏冰

2015, 24(4):  201-207.  DOI: 10.11686/cyxb20150423

摘要 ( 2280 )   HTML ( 8)   PDF (410KB) ( 1338 )  

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灌丛可以改变局部的生态小环境,使其周围植物生物量、植物组成、植物化学成分、土壤中大量营养元素和微量营养元素产生变异,将养分集中于灌木灌丛下,改变其周围的局部小环境,影响灌丛下的植被和土壤养分,称作灌丛肥岛效应。灌丛因截留水分、养分及遮阴等作用使其周围局部土壤和植被环境发生变化,导致其树冠下养分和水分聚集,土壤养分相对周围空地更肥沃。探讨干旱和半干旱地区天然草原的灌丛化过程及其生态学效应,了解其对荒漠草地恢复过程的作用,减缓土壤侵蚀和草地生产力下降,对植被的演替和恢复重建等都有重要的生态学意义,并为防治干旱半干旱荒漠生态地区土地退化提供理论依据。

研究简报

温带果园护土生草鼠茅草的腐解和养分释放

杨洪晓,周美华,李俊良,梁斌,隋方功

2015, 24(4):  208-213.  DOI: 10.11686/cyxb20150424

摘要 ( 2437 )   HTML ( 0)   PDF (701KB) ( 1162 )  

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鼠茅草是适合于温带果园的越年生护土生草,有助于防止水土流失,然而果农担心鼠茅草可能与果树争肥,不利于果树生产。本研究在青岛地区温湿气候条件下测试鼠茅草的腐烂分解及养分释放特征。2012年6月底采集枯死鼠茅草,将其埋在10 cm深的土壤中,使土壤含水量分别稳定在田间持水量的65%,75%和85%,7－10月份每隔10 d抽检其腐解程度和碳、氮、磷、钾元素的释放速率。结果表明,鼠茅草的腐烂分解是比较快的,自初夏枯死后经80 d大约分解30%;伴随鼠茅草的腐烂,碳、氮、磷和钾会释放出来,快速释放期集中在前20－40 d,钾的释放速度最快,其次为磷,碳、氮的释放速度较慢;土壤含水量影响鼠茅草的腐解过程,当土壤含水量由65%田间持水量提高至85%时,鼠茅草的腐解和养分释放加快。据此可断,7-10月是鼠茅草分解的主要时期,可为果树生长提供营养而非争夺养分。在青岛等温湿地区,以鼠茅草作为果园护土生草是可行的,它们同苹果等落叶果树在养分利用上可形成互补关系,有益于果园的养分循环和持续生产。

土壤容重对野生香根草幼苗根系形态及其生物量的影响

刘晚苟,李良贤,谢海容,何泳怡,刘金祥

2015, 24(4):  214-220.  DOI: 10.11686/cyxb20150425

摘要 ( 3833 )   HTML ( 18)   PDF (796KB) ( 1310 )  

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香根草因其具有发达的根系而被许多国家用于水土保持，但紧实土壤影响根系的生长，而土壤容重与土壤紧实度密切相关。为了掌握粤西野生香根草对紧实土壤的适应状况，用人工土柱研究了容重分别为1.20 g/cm³ (D_1.20)、1.35 g/cm³ (D_1.35)和1.58 g/cm³ (D_1.58)的土壤对其根系形态和生物量的影响。结果表明：1）随容重增大，根系和地上部生物量下降，根冠比降低，植株的根表面积、根长密度和根体积密度减小，而平均根直径增大。2）容重影响根系的空间分布，D_1.20和D_1.35处理的根系在上、下层分布较多，中间层分布少，表明粤西野生香根草具有深根型特性；高容重阻止根向下延伸，D_1.58处理的根系主要分布0～6 cm的土层内。3）D_1.20和D_1.35土壤的平均根直径随土层加深减小，而D_1.58的则增加。本实验结果说明粤西野生香根草能耐较紧实（D_1.35）的土壤，高紧实土壤（D_1.58）虽然限制其生长，但对表土层根系的分布影响小。并就容重对粤西野生香根草固土护坡的影响进行了讨论。