草业学报

2000-2010年中国退牧还草工程区生态系统宏观结构和质量及其动态变化

张海燕, 樊江文, 邵全琴, 张雅娴

2016, 25(4): 1-15. DOI: 10.11686/cyxb2015469

摘要 ( 849 )

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本研究以生态学理论为基础,以空间信息技术为支撑,基于遥感数据、气象数据和地面观测数据,通过多源数据融合、生态模型模拟和尺度转换手段,分析中国退牧还草综合治理工程区2000-2010年生态系统宏观结构和质量的时空分布及变化趋势,探讨生态系统变化的自然和人文驱动机制,为退牧还草工程的生态成效评估提供理论依据。研究结果表明,1)2000-2010年,草地生态系统面积保持平稳,生态系统宏观结构稳定,但局部区域仍存在草地与农田、湿地和荒漠间的相互转化;2)研究区草地退化趋势已得到初步遏制,植被覆盖度略有增长,叶面积指数略呈波动式增加,净初级生产力呈显著上升,草地植被呈现恢复转好态势,生态系统总体质量有所提高,生态环境向良性演变;3)研究区生态状况具有空间差异性,总体转好,局部变差,各亚区整体水平排序为内蒙古东部退化草原治理区>青藏高原江河源退化草原治理区>新疆退化草原治理区>蒙甘宁西部退化草原治理区;4)退牧还草工程的实施有利于草地保护,气候暖湿化促进植被生长与恢复,人类活动干扰局部地区生态系统,三者共同影响研究区总体生态状况。

内蒙古草原火的时空动态特征研究

周怀林, 王玉辉, 周广胜

2016, 25(4): 16-25. DOI: 10.11686/cyxb2015286

摘要 ( 839 )

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基于1981-2005年内蒙古草原火的统计资料分析表明,内蒙古草原在25年间共发生草原火3142次,其中人为火占68.84%,雷击火占5.19%,未查明起火原因草原火占25.97%。草原火强度主要以Ⅳ、Ⅲ级草原火为主,占查明起火原因草原火的81.15%。草原火的年发生次数总体呈减少趋势,但在21世纪初有所增加,且春、秋季是草原火的高发期,其中人为火在4月份发生次数最多,而雷击火集中于5,6月份。草原人为火发生时段集中在9:00-16:00,雷击火主要在13:00-17:00。内蒙古草原火的发生区域呈东北向西南减少的条带状分布,其中位于呼伦贝尔市的新巴尔虎右旗、陈巴尔虎旗、牙克石市和鄂伦春自治旗是发生草原火次数最多的4个旗(县),累计发生次数在119~187次之间。研究结果表明,内蒙古草原火预防工作在区域上应集中在内蒙古中、东部和东北部地区,在时间上拟关注春季,特别是白天9:00-16:00时段。

坡向对青藏高原东北缘高寒草甸植被构成和养分特征的影响

徐长林

2016, 25(4): 26-35. DOI: 10.11686/cyxb2015481

摘要 ( 989 )

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坡向是重要地形因子之一,通过影响光照、温度及土壤养分等进而影响群落植物种的组成和分布。本研究通过对青藏高原东北缘不同坡向高寒草甸草地的植被构成和养分特征进行了分析,揭示坡向对植物群落组成和空间分布形成的影响。结果表明,1) 草地群落优势种和亚优势种构成,阳坡以禾本科的赖草、西北针茅和洽草等为主,阴坡以莎草科的矮嵩草和线叶嵩草及豆科的阴山扁宿豆等为主;2)草层高度、植物物种数和α多样性指数为阴坡>阳坡,β多样性指数在坡向之间无显著差异;3) 阳坡和阴坡草地植物生活型以地面芽和地下芽为主,分别占草地群落总物种数的71.0%和89.0%,1/2年生及地上芽植物为阳坡>阴坡,地面芽植物为阴坡>阳坡,地下芽植物在坡向之间无显著差异;4) 草地群落生物量构成,阳坡为禾本科(78.3%)>莎草科(8.3%)>菊科(6.4%)>其他科(7%),阴坡为莎草科(54.3%)>豆科(16.4%)和禾本科(14.8%)>蓼科(5.3%)和菊科(4.6%)>其他科(4.0%);除菊科外,所有各科植物生物量在坡向之间均差异显著,地上总生物量在坡向之间无显著差异;5) 0~20 cm土壤N含量为阴坡>阳坡,10~20 cm土壤P、K、Cu、Zn含量为阳坡>阴坡;6) 0~30 cm土温为阳坡>阴坡,0~40 cm土壤含水量阴坡>阳坡。总之,坡向对高寒草甸草地群落植物种构成和土壤理化特性的变化起着重要作用。

内蒙古草甸草原生物量碳分配格局

胡飞龙, 闫妍, 卢晓强, 吴军, 丁晖, 刘志民

2016, 25(4): 36-44. DOI: 10.11686/cyxb2015305

摘要 ( 1099 )

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以中国北方草甸草原为研究对象,借助GIS等工具手段,在草地群落类型实测数据基础上,对内蒙古草甸草原的地上/地下生物量分配开展定量研究,主要结论如下:1)内蒙古草甸草原的生物量碳密度为660.43 g C/m²,其中地榆群落(460.63 g C/m²)具有最高的地上生物量碳密度,地榆群落(787.10 g C/m²)和五花草塘群落(776.22 g C/m²)具有最高的地下生物量碳密度,其他群落间则不存在显著性差异(P>0.05);2)温带草甸草原以16.60×10⁶ hm²的面积,贡献了111.20 Tg的生物量碳,其中地上生物量碳为27.57 Tg,地下生物量碳为83.63 Tg,根冠比(R∶S)为3.03;3)地下生物量沿土壤深度的分布可分为两种类型:线叶菊、芨芨草、野大麦、地榆、贝加尔针茅、苔草以及五花草塘群落属于“指数型”,其地下生物量主要分布在0~10 cm土壤层,且符合指数函数,该类型占据草原群落的主要部分;拂子茅、小叶锦鸡儿以及芦苇群落属于“抛物线”形,其地下生物量主要分布在0~10 cm和20~40 cm土壤层,该类别群落主要为灌木或半灌木,分布曲线不符合指数函数而符合二次函数。

川西北沙化草地植被群落、土壤有机碳及微生物特征

舒向阳, 胡玉福, 蒋双龙, 马畅, 李一丁, 蒲琴, 王倩

2016, 25(4): 45-54. DOI: 10.11686/cyxb2015523

摘要 ( 1047 )

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为探究川西北高寒沙化草地地表植被、土壤有机碳和微生物的特征,采用样地调查方法,研究了不同沙化程度草地地表植被状况及土壤有机碳、腐殖质碳、微生物数量和微生物量碳、氮的差异特征。结果表明,1)随沙化严重程度增加,植被群落盖度、植被地上和地下生物量急剧下降。与未沙化草地相比,轻度沙化、中度沙化、重度沙化和极重度沙化草地地上生物量分别降低了12.95%,40.60%,76.53%和91.78%,地下生物量分别降低了21.44%,44.00%,83.41%和94.65%。2)土壤有机碳、腐殖质碳组分均随着沙化程度的提高而呈下降的趋势,且0~20 cm土层变化最为显著。不同沙化草地各土层之间也存在差异,但重度和极重度沙化草地各土层之间没有显著差异。3)随着沙化程度的加剧,土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)数量和微生物量碳、氮产生显著变化。土壤沙化加剧会导致土壤微生物数量、微生物量碳、氮含量显著降低,破坏土壤微生物群落结构。

刈割对羊草草原土壤酶活性和养分含量的影响

秦燕, 何峰, 仝宗永, 陈宝瑞, 李向林

2016, 25(4): 55-62. DOI: 10.11686/cyxb2015549

摘要 ( 900 )

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土壤酶是土壤生态系统中最活跃的组分之一,是土壤中重要的生物活性物质,草地土壤酶活性与草地土壤养分含量关系密切。本文研究了刈割制度对呼伦贝尔羊草草原土壤酶活性和养分的影响,主要结果为:土壤脲酶、碱性磷酸酶对刈割制度的响应较为敏感,与逐年刈割相比,刈割间隔2年到6年草地0~30 cm土壤的脲酶活性提高了0.34~0.64倍,碱性磷酸酶活性降低了28.9%~44.2%。刈割对草地30~60 cm土壤养分含量影响更大,表现为土壤全氮、速效氮、全磷、速效钾和速效磷含量在各处理间0~30 cm土壤中没有显著的变化,仅6年1割样地较逐年刈割样地土壤有机质含量增加了10.5%;随刈割间隔年限的增加,30~60 cm土壤全氮和有机质含量变化范围分别为0.36~0.66 g/kg和12.26~17.73 g/kg,并且速效钾和速效磷含量都有降低的趋势。不同刈割制度下草地土壤养分含量与土壤酶活性的关系不尽相同,正负兼有。研究结果表明逐年刈割对土壤养分的影响有限,逐年刈割适用于该研究区的草地管理。

长期定位施肥条件下紫色土无机磷形态演变研究

韩晓飞, 高明, 谢德体, 王子芳, 陈晨

2016, 25(4): 63-72. DOI: 10.11686/cyxb2015509

摘要 ( 832 )

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应用蒋柏藩-顾益初无机磷分级体系对22年长期定位施肥试验紫色土0~100 cm土层无机磷形态进行分级测定,研究了各形态的无机磷在土壤剖面的分布及演变规律。结果表明,长期施用化学磷肥以及有机无机肥配施处理的土壤全磷、有效磷和各形态无机磷均较试验前有不同程度的增加,且以猪粪+NPK(M+NPK)处理土壤增加最多,其中有效磷含量增加了6倍;不施肥(CK)和单施氮肥(N)的处理土壤有效磷、全磷和各形态无机磷出现了下降,其中有效磷含量分别降低了51.1%和53.5%。除了Fe-P 和Ca₁₀-P含量下层高于上层外其余各形态无机磷都表现为耕层高于下层的特征。各处理Ca₂-P、Al-P、Ca₈-P、O-P等无机磷的剖面分布较为相似,均呈20~60 cm下降比较迅速,80~100 cm变化不大或者稍微上升的趋势,而Fe-P则表现为下层含量高于耕层。相关分析表明各组分无机磷对紫色土有效磷的贡献为Ca₂-P(0.9569)>Al-P(0.9265)>Ca₈-P(0.9100)>Fe-P(0.8277)>Ca₁₀-P(0.7449)>O-P(0.7362)。长期有机无机肥配施可以显著增加磷素在土壤中的累积,并能减少土壤对磷素的固定,增强其在土壤中的移动,促进土壤磷素向有效态转化。

不同温度和PEG处理对中华羊茅种子萌发的影响

汪建军, 麻安卫, 汪治刚, 蔡宇, 旷宇, 田沛

2016, 25(4): 73-80. DOI: 10.11686/cyxb2015301

摘要 ( 1021 )

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本文采用不同温度和不同浓度PEG溶液的互作胁迫来模拟中华羊茅种子萌发的水温环境,研究了中华羊茅在不同水热条件下种子的萌发状况,旨在探究中华羊茅种子萌发的最适水温条件。结果表明,中华羊茅种子在不同水温条件下表现出不同的萌发特性,3种温度条件下种子的发芽率在25℃时达到最高,而在15℃时发芽率最低,说明高温条件有利于中华羊茅种子的萌发。其中在15和20℃条件下, -0.2 MPa水势条件下的发芽率、发芽势、发芽指数和种子活力指数均显著高于对照和其他浓度水势处理(P<0.05),说明在低温条件下,低浓度的PEG溶液可显著提高中华羊茅种子的活力;而在25℃温度下,其对照处理的发芽率和发芽指数显著高于各渗透势处理(P<0.05);表明在较高温度下, PEG对中华羊茅种子的萌发具有抑制作用,且其抑制作用随着PEG浓度的增大而增大;随着PEG浓度的增大,各温度处理种子的发芽率和发芽指数逐渐降低,胚芽长、胚根长和根芽比逐渐减小,幼苗含水量以及种子的萌发抗旱指数和活力抗旱指数也不断降低,表明低浓度PEG溶液对中华羊茅种子具有“引发”作用,高浓度PEG溶液则对其种子活力有抑制作用。

不同生境种源盐地碱蓬幼苗生长发育对盐分胁迫的响应和适应

彭斌, 许伟, 邵荣, 封功能, 石文艳

2016, 25(4): 81-90. DOI: 10.11686/cyxb2015312

摘要 ( 713 )

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为探讨盐地碱蓬适应不同生境的生理机制,研究了不同盐分处理(0,200和400 mmol/L的NaCl;0,200和400 mmol/L的KCl)对盐碱地和潮间带两种种源盐地碱蓬的生长发育、植株离子积累、叶片光合荧光指标和植株抗氧化系统的影响。结果表明,与对照相比,200 mmol/L的NaCl处理使盐地碱蓬的地上部鲜重、干重、肉质化程度显著增加,400 mmol/L的NaCl处理和两种浓度的KCl处理使盐地碱蓬的鲜重、干重、肉质化程度显著降低。不同浓度的NaCl处理使盐地碱蓬地上部Na⁺和Cl^-含量显著增加,K⁺含量显著降低;不同浓度的KCl处理使盐地碱蓬地上部K⁺和Cl^-含量显著增加,Na⁺含量显著降低。200 mmol/L的NaCl处理对碱蓬叶片的净光合速率、光合放氧速率、F_v/F_m值和φPSⅡ值无明显影响,而KCl处理则使碱蓬叶片各光合荧光参数显著降低。低浓度(200 mmol/L)NaCl处理使碱蓬SOD活性显著增加,但高浓度(400 mmol/L)NaCl处理和两种浓度的KCl处理均使碱蓬SOD活性显著降低。两种离子的不同浓度处理均使碱蓬POD活性显著增加。潮间带种源盐地碱蓬的地上部鲜重、干重、肉质化程度、光合荧光参数、地上部离子含量(Na⁺和Cl^-)均显著低于盐碱地生境。钾盐对盐地碱蓬的胁迫效应显著大于钠盐。盐碱地生境种源盐地碱蓬对盐分胁迫的响应显著高于潮间带。

外源2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下紫花苜蓿幼苗光合特性及离子吸收、运输和分配的影响

寇江涛, 康文娟, 苗阳阳, 师尚礼

2016, 25(4): 91-103. DOI: 10.11686/cyxb2015289

摘要 ( 1017 )

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为明确外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)诱导紫花苜蓿幼苗抗盐性的效果及其可能的生理调节机制,采用营养液水培法,以紫花苜蓿品种‘中苜3号’和‘陇中苜蓿’为材料,研究NaCl胁迫下施用外源EBR对紫花苜蓿幼苗光合色素含量、气体交换参数及离子吸收、运输和分配的影响。结果表明,1)150 mmol/L NaCl胁迫下,苜蓿幼苗叶片的光合色素含量显著降低,光合能力及地上、地下生物量显著下降,苜蓿幼苗体内无机离子的吸收、运输和分配等代谢过程失调。2)NaCl胁迫下,施用0.1 μmol/L外源EBR后,苜蓿幼苗叶片的Chla、Chlb、Chla+b、Chlx·c含量及Chla/Chlb显著提高,Chl/Car显著降低,P_n、T_r、G_s、WUE均显著提高,光合能力增强,促进了地上、地下生物量的积累。苜蓿幼苗不同器官(叶片、茎秆、根系)中的Na⁺、Cl^-含量及Cl^-/Na⁺显著下降,K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺含量及K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺显著升高,体内无机离子的运输比及阳离子的运输选择性比率得到有效调控。3)说明外源EBR能够有效缓解盐胁迫对苜蓿幼苗造成的光抑制,增强有机物的合成和积累,促进对无机离子的选择性吸收和运输,维持体内的离子代谢平衡,提高苜蓿幼苗的耐盐性。

贯叶连翘引种驯化过程中生理生化特性、活性物质含量及抗氧化能力的变化

康霞, 葛莉, 栗孟飞, 甘延太, 李京耀, 王克鹏

2016, 25(4): 104-110. DOI: 10.11686/cyxb2015385

摘要 ( 959 )

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为了探明贯叶连翘引种驯化过程中生长适应能力以及活性物质的变化,以野生和栽培盛花期植株为材料,分别对生理生化特性、活性物质含量以及抗氧化能力进行了测定与分析,结果表明,栽培贯叶连翘的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量和根系活力均高于野生植株,尤其是其盛花期和地上部分干重分别较野生植株提前了7 d和提高了16.67%。总黄酮和金丝桃素含量在栽培和野生植株同一器官中无显著差异;总酚类在野生花中的含量显著高于栽培花,而叶中的含量则相反;野生和栽培植株各器官中,总黄酮和酚类化合物含量在叶和花中的含量显著大于茎,而金丝桃素的含量表现为花>叶>茎。野生和栽培各器官抗氧化能力为叶>花>茎,其中,野生和栽培叶、茎提取液的抗氧化能力无显著差异,而栽培花的抗氧化能力显著大于野生花。以上研究结果表明,贯叶连翘野生转栽培后,不仅具有较好的生长适应能力,而且主要活性物质的积累量及抗氧化能力并未显著降低。该研究结果将对贯叶连翘种植栽培以及保护野生资源具有重要的参考价值和实践意义。

中国伞形科棱子芹属果实微形态及其分类学研究

魏雪莹, 刘玫, 茹剑, 王宇婷, 王超群, 郭诗琪

2016, 25(4): 111-120. DOI: 10.11686/cyxb2015284

摘要 ( 807 )

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本文利用光镜首次深入研究了中国伞形科棱子芹属21种植物果实的微形态(包括翅,外果皮,中果皮,维管束,油管,结合面,胚乳及结晶)。结果显示,棱子芹属不同物种果实结构变化较大,可分为3组:组1(喜马拉雅棱子芹等3种)和组2(归叶棱子芹等7种)翅非波状,外果皮细胞外壁平滑,与中果皮不易分离,但球状结晶仅存在于组1。组3(松潘棱子芹等11种)翅缘波状,外果皮具瘤突,且细胞外壁向外突起,易与中果皮分离,中果皮无结晶。果实微形态为分子系统学揭示的棱子芹属是复系的,喜马拉雅棱子芹和云南棱子芹亲缘关系较近,松潘棱子芹及翼叶棱子芹等物种应移入棱子芹族提供了形态学依据,并为进一步研究世界棱子芹属及其相关类群提供了形态学基础。

多年生黑麦草LpGCS基因克隆及其在烟草中的初步功能验证

魏树强, 孙振元, 代小梅, 钱永强

2016, 25(4): 121-132. DOI: 10.11686/cyxb2015288

摘要 ( 826 )

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本研究以多年生黑麦草‘高帽2号’叶片为试材,根据同源基因的CDS序列设计简并引物,采用RT-PCR和RACE技术,克隆了多年生黑麦草γ-谷氨酰基半胱氨酸合成酶基因LpGCS。该基因全长为1674 bp(GenBank登录号:KJ551844),具有完整的开放阅读框(ORF),共1125 bp;对其氨基酸序列特性、结构以及与其他8种同源基因氨基酸序列间的同源性进行了研究,预测该蛋白分子量为42.86 kDa,属于不稳定类蛋白质,其蛋白质二级结构以α-螺旋为主;蛋白质氨基酸序列与其他8种同源基因氨基酸序列间同源性都比较高;此外,成功构建了该基因的正、反义植物表达载体pCAMBIA-Ubi-LpGCS+和pCAMBIA-Ubi-LpGCS-,并通过农杆菌介导法获得转正、反义基因烟草。对转基因植株和野生型烟草进行镉离子胁迫试验,生理生化指标测试结果表明镉离子胁迫处理10 d后,转LpGCS+植株中MDA含量低于野生型,光合色素含量与POD、SOD、CAT活性均高于野生型;而转LpGCS-植株中MDA含量高于野生型,光合色素含量与POD、SOD、CAT活性均低于野生型。综上所述,LpGCS基因在烟草中的过量表达可以提高植株的耐镉胁迫能力,为进一步利用该基因转化多年生黑麦草培育抗重金属植株奠定基础。

ARF基因干扰表达对不同发育阶段和贮藏条件马铃薯酶活性的影响

周香艳, 张宁, 刘柏林, 裴瑞芳, 司怀军, 王蒂

2016, 25(4): 133-139. DOI: 10.11686/cyxb2015194

摘要 ( 775 )

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以前期研究获得的马铃薯栽培品种“甘农薯2号”ADP核糖基化因子(ARF)基因干扰表达转化植株为材料,用qRT-PCR法对转基因植株的ARF基因表达量进行了测定,结果表明,不同发育阶段转基因叶片中ARF基因的相对表达量先降低,生长后期略有增加,表明ARF基因干扰表达量随马铃薯生长发育发生改变。ARF基因干扰表达影响马铃薯叶片中酶活性,不同发育阶段转基因叶片与对照相比,多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)活性升高11.61%~27.84%,硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)活性提高21.10%~41.32%,磷脂酶D(phospholipase D, PLD)活性降低2.88%~57.64%,蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase, SPS)活性提高29.00%~39.57%;不同温度(4℃和室温)贮藏的块茎中ARF基因的相对表达量变化趋势一致:均先降低,再升高,但前者较后者ARF基因相对表达量显著降低。室温较4℃贮藏的转基因块茎PPO活性升高30.44%~56.28%,NR活性提高17.41%~40.92%,PLD活性降低24.39%~85.11%,SPS活性提高30.89%~45.78%。室温较4℃贮藏的非转基因块茎PPO活性升高25.11%~70.66%,NR活性提高36.07%~89.62%,PLD活性降低11.35%~72.64%,SPS活性提高27.31%~61.33%。本研究通过探讨ARF基因干扰表达对马铃薯生理生化特性的影响,为进一步研究ARF基因在马铃薯生长发育调控中的作用提供一定的理论基础。

内生真菌对醉马草根际土壤线虫群落的影响

郭长辉, 李秀璋, 柳莉, 曹建新, 李春杰

2016, 25(4): 140-148. DOI: 10.11686/cyxb2015308

摘要 ( 1041 )

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为明确内生真菌对醉马草根际土壤线虫群落特征的影响,于2014年6,8和10月,对带内生真菌和不带内生真菌醉马草根际土壤进行采样,利用淘洗-过筛-蔗糖离心法分离线虫,根据线虫形态学特征进行鉴定,结果表明,本研究共捕获土壤线虫11889条,分别隶属于线虫动物门2纲6目22科37属,带内生真菌醉马草根际土壤线虫个体密度高于不带内生真菌醉马草,而类群数、多样性指数(H')、均匀度指数(J)和丰富度指数(SR)均低于不带内生真菌醉马草,但处理间差异不显著,表明尽管内生真菌使醉马草根际土壤线虫个体密度有所增加,使类群数有所降低,但是内生真菌的存在对醉马草土壤线虫多样性没有影响;与不带内生真菌醉马草相比,带内生真菌醉马草根际土壤线虫MI指数显著升高,而PPI指数和PPI/MI值显著降低,表明内生真菌在一定程度上确实改变了土壤线虫功能类群组成,其中主要影响植物寄生线虫。

鹅观草不同居群条锈病和白粉病抗性评价

赵富强, 张海琴, 孙宗华, 焦振飞, 刘晓燕, 陈韦寰, 陈国跃, 周永红

2016, 25(4): 149-158. DOI: 10.11686/cyxb2015309

摘要 ( 980 )

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鉴定不同居群鹅观草种质对条锈病和白粉病的抗性,为牧草及麦类作物抗病基因的选取和抗病品种选育提供遗传资源基础。本研究采用田间接种法对来自国内外的34份鹅观草种质资源(野生资源33份,品种1份)进行了成株期抗病性鉴定和评价。结果表明,种质资源抗病能力存在多样性。34份鹅观草条锈病的严重度、病叶率和病情指数的变异范围分别为11.49%~50.46%,19.85%~74.24%和2.63~37.60,变异系数分别为30.01%,26.54%和49.67%;反应型和发生程度的变异范围分别为1~4和轻发生(1级)至大发生(5级);各病害指标之间均为极显著正相关(P<0.01)。以上5个指标综合聚类分析表明:34份材料中,6份高抗(HR,占17.65%)、4份中抗(MR,占11.76%)、17份中感(MS,占50.00%)和7份高感(HS,占20.59%)。34份鹅观草白粉病的反应型、严重度和植株感病率的变异范围分别为0~4,0~60.00%和0~100%;34份材料聚类分析得知:12份高抗(HR,占35.29%)、5份中抗(MR,占14.71%)、11份中感(MS,占32.35%)和6份高感(HS,占17.65%)。对条锈病和白粉病均具有较好抗性的材料有ZY 1007和Pr 87-88 344,可作为育种材料进一步深入研究。

苜蓿黄酮对热应激下体外培养奶牛乳腺上皮细胞凋亡的影响

占今舜, 魏明吉, 苏效双, 詹康, 刘明美, 张春刚, 赵国琦

2016, 25(4): 159-165. DOI: 10.11686/cyxb2015317

摘要 ( 748 )

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本实验旨在研究苜蓿黄酮对热应激下体外培养奶牛乳腺上皮细胞的影响。将乳腺上皮细胞分成5组,每组培养基中分别含有0,25,50,75和100 μg/mL苜蓿黄酮,同时置于细胞培养箱37℃,5%CO₂培养72 h,再在 42℃恒温水浴锅中热应激1 h后返回细胞培养箱培养12 h,检测细胞活性、抗氧化指标和相关基因的表达。结果显示:1)添加25 μg/mL组的细胞活性显著高于0和50 μg/mL组(P<0.05),其他各组之间差异不显著。2)相对于0 μg/mL组,50~100 μg/mL组细胞的GSH-Px活性升高(P<0.01),LDH和MDA含量降低(P<0.01或P<0.05),而CAT活性无显著性差异。3)相对于0 μg/mL组,50和75 μg/mL组Caspase3和Socs3基因表达降低(P<0.01),25 μg/mL组P53、Stat1和Socs1基因表达升高(P<0.01或P<0.05),而Bcl-2和Fas基因表达无显著差异。综上所述,在热应激下,苜蓿黄酮能够提高体外培养奶牛乳腺上皮细胞的活性,改善抗氧化能力和抑制细胞凋亡,其中添加75 μg/mL效果较好。

羊草茎在奶牛瘤胃中降解特性及其对食糜纤维分解菌数量的影响

徐俊, 侯玉洁, 赵国琦, 罗林广

2016, 25(4): 166-171. DOI: 10.11686/cyxb2015298

摘要 ( 769 )

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本试验旨在研究羊草茎降解特性和紧密吸附于茎的3种主要纤维分解菌的动态变化。选用羊草茎为试验材料,将其纵切6份后装入尼龙袋投入瘤胃中,分别在6,12,24,48和72 h取出,利用扫描电子显微镜观察超微结构变化;取粉碎后羊草茎进行尼龙袋试验,分别在0.5,2,6、12,24,48和72 h取出,测定不同时间点中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)降解率和吸附在茎中3种主要纤维分解菌的数量变化。结果表明,薄壁组织和韧皮部可被瘤胃微生物降解,维管束会伴随薄壁组织的降解而发生脱落。羊草茎和食糜不同时间点纤维分解菌数量均为产琥珀酸丝状杆菌>白色瘤胃球菌>黄色瘤胃球菌,茎中产琥珀酸丝状杆菌和黄色瘤胃球菌数量在24 h达峰值,分别为10⁹和10⁵ copy/g羊草茎,白色瘤胃球菌在12 h达峰值,为10⁸ copy/g羊草茎。瘤胃食糜中3种纤维分解菌的数量在24 h内基本处在一个恒定的水平,而羊草茎NDF降解率在72 h内逐渐提高,羊草NDF降解率与瘤胃食糜中3种纤维分解菌数量不同步,这可能与纤维分解菌分泌的酶活力存在滞后有关。

开食料补饲日龄对羔羊瘤胃和小肠组织形态的影响

汪晓娟, 刘婷, 李发弟, 李冲, 王维民, 唐德富, 李宝胜, 王国秀, 田华勤, 席锐

2016, 25(4): 172-178. DOI: 10.11686/cyxb2015187

摘要 ( 1089 )

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为研究开食料补饲日龄对羔羊瘤胃和小肠组织形态的影响,选用72只体重接近的湖羊初生公羔(双羔,初生重3.51±0.52 kg),随机分为2组,7或42 d补饲开食料,每组36只羔羊。分别在14,28,42,56,70和84 d每组各屠宰6只羔羊,采集瘤胃和小肠组织样品。结果表明:42 d时7 d补饲组瘤胃背囊和腹囊乳头高显著高于42 d补饲组(P<0.05),42 d时7 d补饲组瘤胃腹囊乳头宽有大于42 d补饲组的趋势(P=0.053),42 d时7 d补饲组背囊肌层厚显著高于于42 d补饲组(P<0.05);28和42 d时7 d补饲组十二指肠和回肠绒毛长均显著高于42 d补饲组(P<0.05),42 d时7 d补饲组回肠隐窝深显著低于42 d补饲组(P<0.05),42 d时7 d补饲组十二指肠和回肠绒毛长和隐窝深比显著高于42 d补饲组(P<0.05)。结论 7 d补饲有利于瘤胃组织形态发育和42 d前小肠粘膜发育。

青稞秸秆替代苇状羊茅对全混合日粮青贮早期发酵品质及有氧稳定性的影响

贾春旺, 原现军, 肖慎华, 李君风, 白晰, 闻爱友, 郭刚, 邵涛

2016, 25(4): 179-187. DOI: 10.11686/cyxb2015325

摘要 ( 2332 )

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本试验旨在研究不同比例青稞秸秆替代苇状羊茅对全混合日粮青贮早期发酵品质及有氧稳定性的影响。试验设对照组(TH₀)和3个青稞秸秆不同比例替代组TH₅、TH₁₀和TH₁₅。青贮14 d开窖取样,分析其发酵品质、化学成分及微生物数量,将剩余的发酵TMR暴露于空气,用多通道温度记录仪记录温度变化;并分别在有氧暴露的第2,5和8天取样评定其有氧稳定性。结果表明,与对照组(TH₀)相比,TH₅的pH、乳酸、乙酸、总挥发性脂肪酸和乙醇含量无显著(P>0.05)差异;TH₁₀和对照相比pH差异不显著(P>0.05),但乳酸、乙酸、总挥发性脂肪酸和乙醇含量显著(P<0.05)低于对照组;TH₁₅ pH显著(P<0.05)高于对照组,乳酸、乙酸、总挥发性脂肪酸和乙醇含量显著(P<0.05)低于对照组;各组氨态氮/总氮和乳酸/乙酸无显著(P>0.05)差异,均以乳酸发酵为主,发酵品质良好。有氧暴露第2天后各组pH和氨态氮/总氮持续上升;乳酸、乙酸和水溶性碳水化合物含量持续下降;酵母菌和好氧细菌数量显著(P<0.05)升高。除TH₁₅外,其他各组温度在第35 h开始上升,TH₁₅温度上升延迟,并且温度上升峰值最小。和其他组相比,TH₁₅有氧稳定性最好。综合考虑发酵品质、有氧稳定性及对青稞秸秆资源的最大化利用,建议采用TH₁₅设计配方最为适宜。

混贮模式对高丹草青贮发酵品质及体外产气动力学特性的影响

梁欢, 刘贵波, 吴佳海, 曾兵, 李源, 游永亮, 赵海明

2016, 25(4): 188-196. DOI: 10.11686/cyxb2015271

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为了解决高丹草因水分高造成青贮发酵品质不佳的问题,通过添加不同种类干草(玉米秸秆、小麦秸秆和苜蓿干草)及干草添加量(12.5,25.0,37.5和50.0 kg/t)对混贮高丹草营养价值、青贮发酵品质及体外产气动力学特性进行了研究。结果表明,单独青贮高丹草的丁酸含量较高,弗氏评分等级仅为“可”, 添加干草混贮可显著提高青贮高丹草的发酵品质,从添加干草的种类来看,添加小麦秸秆组青贮发酵品质最高,添加苜蓿干草组营养价值最高,苜蓿干草组的体外72 h干物质消失率(IVDMD)、产气速率(c)和达到最大产气量1/2时的产气速率(AGPR)均为最高,3种干草在72 h累积产气量、理论最大产气量以及产气延滞时期方面差异不显著(P>0.05);从干草的添加量来看,添加25.0 kg/t干草的青贮发酵品质最优,达到产气量1/2所需要时间也最长,添加50.0 kg/t干草的营养价值和IVDMD最高,添加37.5 kg/t干草的产气速率和AGPR最大,添加不同重量干草对混贮高丹草的72 h累积产气量、理论最大产气量以及产气延滞时期无显著影响(P>0.05)。综合考虑青贮发酵品质和饲料营养价值,得出最佳的混贮模式为在高丹草中添加37.5 kg/t小麦秸秆,添加50.0 kg/t苜蓿干草混贮高丹草的体外干物质消失率最高,添加37.5 kg/t苜蓿干草组产气速率最快,添加50.0 kg/t小麦秸秆组的72 h累积产气量和理论最大产气量最高。

纤维素降解菌的筛选及在狼尾草青贮中使用效果评价

黄勤楼, 钟珍梅, 黄秀声, 陈钟佃, 冯德庆, 夏友国

2016, 25(4): 197-203. DOI: 10.11686/cyxb2015290

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纤维素降解菌对改善牧草品质和提高动物对饲草的利用率具有重要作用。引进多种纤维素降解菌并从中筛选出酶活力较高的11,21和36号菌株。利用筛选出的3株菌株的发酵液,开展在青贮杂交狼尾草中的使用效果评价[设4个处理,处理1为未添加菌液的对照组(CK),处理2,3,4分别添加11,21,36号菌株菌液]。结果表明,添加纤维素降解菌能提高青贮牧草乳酸含量,处理2,3,4的乳酸含量比CK提高了19.42%(P<0.05),38.35%(P<0.05)和4.85%(P>0.05);添加纤维素菌液进行青贮的3个处理的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和半纤维素(HC)的含量均低于CK和青贮前,其中处理3的NDF、ADF和HC含量最低,表明筛选出的3种纤维素降解菌菌株均能改善青贮品质,不同程度地降解了牧草纤维素的含量,其中处理3(21号菌株)降解纤维素的效果最为明显,青贮料营养品质最好。

优良抑菌活性乳酸菌对玉米青贮及有氧暴露期微生物数量和pH的影响

万学瑞, 吴建平, 雷赵民, 何轶群, 吴润

2016, 25(4): 204-211. DOI: 10.11686/cyxb2015397

摘要 ( 882 )

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为了探讨乳酸菌对全株玉米青贮及有氧暴露后青贮饲料中乳酸菌、好氧细菌、酵母菌和霉菌数量及其pH的影响,进一步筛选出可提高青贮饲料品质和有氧稳定性的乳酸菌接种剂,将实验室前期从甘肃各地玉米秸秆青贮饲料中分离筛选获得的5株产酸快、多且具有抑菌活性的优良乳酸菌分别添加全株玉米进行青贮,分析青贮过程和有氧暴露后青贮饲料中乳酸菌、好氧细菌、酵母菌和霉菌数量的动态变化及pH。结果显示,在青贮过程和有氧暴露后,分别添加肠膜明串珠菌肠膜亚种B1-7、戊糖片球菌B2-3、植物乳杆菌B3-1、屎肠球菌B5-2和发酵乳杆菌E2-3的各处理组乳酸菌总数均显著高于对照组,而好氧细菌、酵母菌和霉菌数量均显著低于对照组,pH亦低于对照组。其中B1-7和B5-2处理组在青贮初期乳酸菌总数最多,从青贮第7天开始到有氧暴露的30 d内,始终是B3-1处理组乳酸菌总数最多,好氧细菌、酵母菌和霉菌数量最少、pH最低。以上结果表明这5株乳酸菌具有提高青贮饲料品质和有氧稳定性的潜力,其中植物乳杆菌B3-1的效果最好。

啮齿类动物群居起源研究假说

卫万荣, 麻安卫, 何凯, 张卫国

2016, 25(4): 212-221. DOI: 10.11686/cyxb2015520

摘要 ( 896 )

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文章阐述了有关啮齿类动物群居起源相关的7个假说。资源防卫假说认为当资源(食物、水、庇护所)在时空上呈斑块状聚集分布时,群居有利于获取和保护资源。捕食风险假说认为群居能降低啮齿类被捕食的风险,因此在高风险栖境中群居较为普遍。社群温度调节假说认为在寒带和气候寒冷的地区群居有利于啮齿类减少能量消耗。旱区食物分布假说认为处于干旱生境中的啮齿类为减少挖掘洞道所需的能耗和弱化无收益觅食风险不得不形成群居。生活史约束假说认为体型小、脂肪贮存能力低、生长速率慢的啮齿类为能成功抚育后代而不得不形成群居。由于构建洞穴耗能巨大,因此窝巢共享假说认为啮齿类为减少能耗被迫共享洞系进而形成群居。亲代投资假说认为由于亲本对后代的持续性投资,因而群居的形成是由子代推迟扩散导致的。最后,本文对啮齿类群居未来研究的热点进行了探讨。

农牧交错区旱作条件下苜蓿和冰草人工草地稳定性研究

王博杰, 唐海萍, 何丽, 林国辉, 赵世杰, 赵明旭

2016, 25(4): 222-229. DOI: 10.11686/cyxb2015287

摘要 ( 768 )

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以紫花苜蓿和冰草为材料,在内蒙古多伦县农牧交错区旱作条件下建植单播和混播人工草地,通过建植3年连续的野外调查数据,分析了人工草地的产量、种间竞争、杂草组分比、牧草品质及土壤养分,研究人工草地的结构稳定性和功能稳定性。结果表明,1)建植当年除外,单播及混播人工草地的产量均显著高于天然草地;年际间,单播和混播草地的产量均表现为建植第2年最高,建植当年最低。2)紫花苜蓿和冰草间存在种间竞争,且冰草的竞争力强于紫花苜蓿,影响草地的稳定性。3)建植第1年和第3年杂草受到抑制,仅在建植第2年杂草占据优势,杂草防治应选择在建植第2年进行更加有效。4)混播人工草地显著提升了牧草品质,而单播草地对牧草品质的提升作用并不显著;冰草单播和混播方式均增加了土壤的碳、氮含量,为人工草地的稳定建植提供了营养基础。

阴山北麓不同土地利用类型土壤养分特征分析与评价

高君亮, 罗凤敏, 高永, 原伟杰, 王淮亮, 党晓宏

2016, 25(4): 230-238. DOI: 10.11686/cyxb2015311

摘要 ( 745 )

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采用野外实地调查采样、室内样品分析和数理统计相结合的方法,研究了阴山北麓4种不同利用类型土地的土壤养分特征,并对土壤肥力进行了综合评价。结果表明,1) 研究区土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量分别为(25.12±6.56),(0.63±0.08),(0.76±0.10),(31.99±1.07) g/kg;速效氮、速效磷、速效钾含量分别为(39.87±9.14),(6.72±3.75),(175.83±105.45) mg/kg;pH为(7.74±0.14)。2) 土地利用方式对有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾的影响极显著(P<0.01),而对速效氮、全钾和pH的影响不显著(P>0.05)。3) 土壤全氮、磷、钾含量和pH值在垂直剖面上(0~25 cm自上而下)表现为无规律的波动状态,但整体上变幅不大;而速效氮、磷、钾和有机质含量整体上表现为下降趋势。4) 土壤肥力综合评价值的排序为封育草地(0.506)>放牧草地(0.417)>耕地(0.361)>弃耕地(0.357),封育草地与放牧草地的土壤肥力为中等级水平,而耕地和弃耕地的肥力为低等级水平,说明草地比耕地更有利于土壤保肥。总体而言,研究区土壤肥力水平较低,存在的主要问题是土壤中全氮和速效氮含量严重偏低。

结缕草ZjNAC基因的克隆与表达分析

张胤冰, 孙鑫博, 樊波, 韩烈保, 张雪, 袁建波, 许立新

2016, 25(4): 239-245. DOI: 10.11686/cyxb2015453

摘要 ( 918 )

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NAC类家族的基因是植物特有的转录因子,并且它在植物的生长发育中发挥着重要的作用。本研究以结缕草为研究材料,对结缕草转录组数据库利用local blast的办法克隆出1个NAC类转录因子。为深入探讨和研究NAC类转录因子在植物逆境生理上的作用奠定基础。通过与水稻的OsNACs家族成员进行进化树分析,结合蛋白分析,QRT-PCR等的方式探索其生物学功能。实验结果表明,该基因长度为1496 bp,包含1个完整开放阅读框(ORF),长度为1332 bp,编码449个氨基酸,该蛋白含有1个NAM结构域。与水稻的NAC类转录因子家族的系统进化树对比发现,它与OsNAC036近缘性最高,因此将该基因命名为ZjNAC036。QRT-PCR结果显示,该基因在干旱情况下表达量呈上升趋势,并且干旱处理8 h的时候,差异倍数最大,达到了50倍左右,而在盐胁迫、低温胁迫下没有规律性变化。这表明ZjNAC036在干旱逆境生理上可能有重要的作用,而在高盐及寒冷的逆境生理方面可能作用不大。

甘肃河西五种甘草属植物的植物学特性及药用价值研究

陈小娜, 邱黛玉, 蔺海明

2016, 25(4): 246-253. DOI: 10.11686/cyxb2015225

摘要 ( 833 )

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为探索5种甘草属植物在甘肃河西地区的生态适应性及药用价值,以栽培甘草、胀果甘草、光果甘草、刺果甘草及黄甘草为研究对象,对其植物学特性及根部甘草酸、甘草苷含量进行比较研究。结果表明,在甘肃河西地区栽培的5种甘草属植物学特性差异明显;刺果甘草主茎高、小叶数及地上部分鲜重最高,黄甘草居最低水平;甘草根长显著高于其他4个种,但根部鲜重与光果甘草、胀果甘草及刺果甘草无显著差异;甘草酸、甘草苷含量均为3年生比2年生显著增加;3年生根中甘草酸含量除刺果甘草含量最低,其他4个种均达到药典标准,而甘草苷含量则只有甘草达到药典标准。综合各农艺性状和活性成分指标,认为在甘肃河西荒漠化地区,甘草具有较好的生态适应性,可作为甘草药材的基源植物推广种植,而刺果甘草则可作为河西地区重要的防风固沙作物。

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