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2016年 第25卷 第11期    刊出日期：2016-11-20

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研究论文

近百年全球草地生态系统净初级生产力时空动态对气候变化的响应

刚成诚, 王钊齐, 杨悦, 陈奕兆, 张艳珍, 李建龙, 程积民

2016, 25(11):  1-14.  DOI: 10.11686/cyxb2016148

摘要 ( 540 )   HTML ( 9)   PDF (2331KB) ( 846 )  

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气候变化是影响生态系统空间地理分布、结构和功能的主要因素。为了从长时间序列大空间尺度上了解气候变化对草地生态系统的影响及其反馈机制,本研究利用综合顺序分类法及分段模型分别模拟了1911-2010年间全球草地生态系统及净初级生产力(NPP)的时空动态,并通过相关性分析揭示草地NPP对不同气候因子的响应。结果表明,在过去的百年间,全球草地面积从1920s的5175.73万km²下降到1990s的5102.16万km²,其中冻原与高山草地类组的面积下降最多,为192.35万 km²,荒漠草地类组、典型草地类组和温带湿润草地类组的面积分别下降了14.31、34.15和70.81万km²,而热带萨王纳类组的面积增加了238.06万km²。在气候变化的影响下,大多数草地类组的重心均向北方移动,在北半球尤为明显。全球草地NPP从1920s的25.93 Pg DW/年增加到1990s的26.67 Pg DW/年。就各草地类组而言,冻原与高山草地类组、荒漠草地类组、典型草地类组、温带湿润草地类组的NPP均呈现下降趋势,分别下降了709.57、24.98、115.74和291.56 Tg DW/年,而热带萨王纳类组的NPP则增加了1887.37 Tg DW/年。从全球尺度来看,降水是影响草地NPP的主要气候因子。总的来说,近百年气候变化对全球草地生态系统产生了深刻的影响,尽管草地NPP呈现增加的趋势,但暖湿化的气候变化对草地生态系统的结构和空间分布产生了不利的影响。

荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆土壤水分空间分布及入渗特征

席军强, 赵翠莲, 杨自辉, 郭树江, 王强强, 张剑挥

2016, 25(11):  15-24.  DOI: 10.11686/cyxb2016083

摘要 ( 350 )   HTML ( 0)   PDF (877KB) ( 719 )  

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本研究选取民勤荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆3个演化阶段:雏形阶段(流动白刺沙堆)、沙堆形成阶段(发育20年,半固定白刺沙堆)和结皮与土壤形成阶段(发育40年,固定白刺沙堆)为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究不同类型沙堆土壤物理属性对水分空间分布及入渗的影响,探索白刺灌丛沙堆土壤水分运行规律,为绿洲荒漠过渡带防护林体系优化配置、绿洲生态安全管理奠定理论基础。结果表明,1)土壤紧实度和结皮厚度:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆。2)表层土壤密度流动、半固定、固定白刺沙堆分别为2.32,2.30,1.95 g/cm³;最大持水量、毛管持水量、田间持水量和总孔隙度大小为:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆,而深层土壤各因子变化不稳定。3)在干旱季节,固定、半固定和流动白刺沙堆分别以0,70,150 cm土层含水量最小,50,130,110 cm土层含水量最大;在多雨季节,表层土壤含水量波动幅度较大,深层土壤含水量基本保持不变。4)不同演化阶段沙堆降雨量与累计入渗量之间存在显著的正相关性(P<0.01)。其中固定、半固定白刺沙堆随降雨事件的发生立即开始入渗,流动白刺沙堆当降雨量达到临界降雨量后才开始入渗。在降雨量相同情况下,当降雨量大于0.12 mm时,累积入渗量依次为:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆。

放牧管理模式对高寒草甸生态系统有机碳、氮储量特征的影响

李文, 曹文侠, 师尚礼, 李小龙, 陈建刚, 徐长林

2016, 25(11):  25-33.  DOI: 10.11686/cyxb2015215

摘要 ( 352 )   HTML ( 1)   PDF (1010KB) ( 752 )  

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为探讨不同放牧管理模式高寒草甸生态系统有机碳、氮储量特征的变化,对青藏高原东缘禁牧(NG)、全生长季休牧(RG)、传统放牧(TG)和连续放牧(CG)4种放牧管理模式高寒草甸地上植被、地表凋落物、根系和土壤有机碳、氮储量进行测定和分析。结果表明,1)NG、RG和TG较CG显著提高了土壤、根系、植被和凋落物有机碳、氮储量。2)高寒草甸生态系统中,土壤有机碳储量所占比例最大(88.859%~98.242%),其次为根系(1.563%~8.742%),再次为植被(0.172%~1.430%),最小为凋落物(0.022%~0.969%);氮储量所占比例最大的是土壤(97.331%~99.633%),其次为根系(0.316%~2.071%),再次为植被(0.047%~0.442%),凋落物最小(0.003%~0.157%)。3)不同放牧管理模式土壤有机碳、氮储量具有明显的垂直分布特征,随土壤深度的增加土壤有机碳、氮储量明显降低。为期4年不同放牧模式仅对0~40 cm土层土壤有机碳、氮储量有影响。4)土壤有机碳、氮储量主要分布在0~40 cm土层,同时,放牧有使有机碳、氮向深层转移的趋势。5)NG、RG和TG显著提高了高寒草甸生态系统总有机碳、氮储量,而CG显著降低了总有机碳、氮储量,导致有机碳、氮的流失。禁牧和季节性休牧能有效增加青藏高原东缘高寒草甸生态系统有机碳、氮储量,实现碳、氮增汇的目的,是该区和类似区域草地放牧管理的重要模式。

豌豆白粉菌侵染对活性氧迸发规律和紫花苜蓿叶片结构的影响

张咏梅, 马晖玲, 唐云智

2016, 25(11):  34-42.  DOI: 10.11686/cyxb2016011

摘要 ( 267 )   HTML ( 0)   PDF (1003KB) ( 553 )  

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以专性寄生菌豌豆白粉菌接种紫花苜蓿,采用比色法和组织化学法对活性氧^·O2-和H₂O₂迸发的时间、强度及作用位点进行了研究;并就侵染部位的叶片制作了石蜡切片,对叶片结构进行了观察。结果表明,接种后,抗性品种庆阳苜蓿^·O2-和H₂O₂迸发均呈双峰形,^·O2-出现在接菌后4和48 h,H₂O₂出现在接菌后4和24 h,且第一次高峰强度高于第二次;而感病品种德宝苜蓿^·O2-含量未出现明显波动,H₂O₂迸发呈单峰形,仅在接菌后4 h出现一次迸发高峰。对活性氧ROS的作用位点进行研究发现,在叶片表面和内部细胞均未发现蓝色的^·O2-沉积位点;而H₂O₂产生并积累于苜蓿上、下表皮细胞的细胞膜及受侵染处叶肉细胞的细胞质。此外,首次发现病原菌侵染后,苜蓿叶片组织结构也相应发生了改变,表皮细胞下的栅栏组织由一个长柱形细胞变为了多个卵圆形细胞,以致难以区分栅栏组织和海绵组织。本研究结果说明,不同植物种与病原菌互作中,活性氧积累的时间和强度均不相同,启动防御反应的活性氧种类亦不同;苜蓿叶肉细胞结构和形态改变可能是抵御白粉菌侵染的积极反应之一。

日本结缕草ZjADH基因对拟南芥的转化及其耐寒性分析

张兰, 滕珂, 肖国增, 梁小红, 许立新, 尹淑霞, 晁跃辉

2016, 25(11):  43-49.  DOI: 10.11686/cyxb2016158

摘要 ( 301 )   HTML ( 0)   PDF (788KB) ( 577 )  

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为研究日本结缕草ZjADH基因是否与植物耐寒有关,通过DNA重组技术将ZjADH基因插入3302Y质粒中,成功构建了植物表达载体3302Y-ZjADH,通过农杆菌介导的花序侵染法获得具有草铵膦抗性的转基因植株。PCR和qRT-PCR鉴定表明,目的基因已整合入拟南芥基因组中并能够成功表达。对野生型和转基因拟南芥进行低温(4 ℃)处理和耐寒分析,结果表明,转基因拟南芥对低温胁迫的抵抗能力明显高于未转基因植株。在低温胁迫下,转基因拟南芥中脯氨酸的含量显著高于野生型植株,而活性氧的积累明显低于野生型植株;对转基因植物抗性相关基因的表达分析显示:转基因植物体内SOD、APX及LEA基因的表达水平明显高于未转基因植株,说明ZjADH基因可能通过提高转基因植物体内SOD、APX及LEA的表达活性来增强植物的抗寒性。综上所述,日本结缕草ZjADH基因的表达能够提高转基因植株的耐寒性,对ZjADH基因的研究也为进一步获得抗寒转基因日本结缕草植株奠定理论依据。

乌拉尔甘草离体再生与遗传转化技术的研究

胡海英, 张芮, 段艳慧, 谢应忠

2016, 25(11):  50-56.  DOI: 10.11686/cyxb2015590

摘要 ( 416 )   HTML ( 1)   PDF (675KB) ( 703 )  

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研究乌拉尔甘草离体再生受体系统和遗传转化技术方法,为甘草基因工程育种提供前期实验基础。以乌拉尔甘草茎段为外植体,试验筛选最适不定芽分化培养基和增殖壮苗培养基; 以乌拉尔甘草茎段为受体,利用农杆菌介导法对乌拉尔甘草进行GUS和GFP基因的遗传转化研究。结果表明,以乌拉尔甘草去腋芽茎段为外植体,其不定芽最适分化和增殖培养基配方为MS+0.1 mg/L TDZ+0.1 mg/L 6BA+0.1 mg/L IBA,不定芽分化率达38.8%,增殖倍数3.67,适宜的壮苗培养基为MS+0.5 mg/L NAA。与去腋芽茎段相比,带腋芽茎段的不定芽分化率达100%,能够在含抗生素的选择培养基MS+0.1 mg/L TDZ+0.1 mg/L 6BA+0.1 mg/L IBA+50 mg/L Kan+250 mg/L Car上存活,确定为最适转化受体;带腋芽茎段在分化培养基上预培养7 d后,经OD₆₀₀=0.6的菌液侵染10 min,共培养3 d,在选择培养基上培养20 d,其不定芽分化率为43.75%,经GFP荧光检测可得到78.88%的GFP基因瞬时表达率;随机选取5株再生转化植株,经PCR检测,均有GFP和GUS基因的目的条带,GFP基因表达较强烈,初步获得了5个株系的阳性转化植株。

NO介导的Ca²⁺信号在干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及抗氧化酶中的传导作用研究

弋钦,魏小红,强旭,赵颖,丁春发

2016, 25(11):  57-65.  DOI: 10.11686/cyxb2015591

摘要 ( 453 )   HTML ( 1)   PDF (1434KB) ( 551 )  

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本试验旨在研究生物及化学添加剂对不同时期刈割的苜蓿青贮品质的影响。试验采用现蕾期和初花期刈割的中苜一号苜蓿(70%水分含量)为原料,分别设置添加:1)空白组;2)乳酸菌+纤维素酶(10⁵ cfu/g+50 mg/kg);3)乳酸菌+纤维素酶(10⁵ cfu/g+100 mg/kg);4)甲酸+丙酸(6 mL/kg)4个处理组,使用0.5 L塑料桶调制罐装青贮,并于发酵30 d后开罐取样分析。结果表明,与现蕾期相比,初花期苜蓿青贮饲料的乳酸(LA)产量较高,丁酸(BA)和氨态氮(NH_{3-N)生成量较低(P<0.01),pH值也较低(P<0.05),同时非蛋白氮(PA)和结合蛋白质(PC)含量也显著低于现蕾期(P<0.01)。3个添加剂处理组均显著地提高了青贮发酵的品质,降低pH值(P<0.01)和氨态氮生成量(P<0.01)。其中,乳酸菌+纤维素酶显著地提高了乳酸含量及乳酸/乙酸(LA/AA)(P<0.01),甲酸+丙酸则显著抑制了丁酸的产生(P<0.01)。同时,3组添加剂均显著地提高了青贮饲料中可溶性碳水化合物(WSC)和粗蛋白(CP)的含量,并降低了中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的含量(P<0.01)。就蛋白组分而言,乳酸菌+纤维素酶(10⁵ cfu/g+100 mg/kg)和甲酸+丙酸处理组显著地降低了青贮饲料中非蛋白氮和结合蛋白质的含量(P<0.01),提高了真蛋白(PB)的含量(P<0.01)。综合而言,甲酸+丙酸处理组苜蓿青贮料的品质最佳,乳酸菌+纤维素酶(10⁵ cfu/g+100 mg/kg)次之。}

不同盐分类型胁迫对豌豆幼苗离子吸收、累积及运输的影响

董放, 曹靖, 李先婷, 张琳捷, 岳小红, 耿杰, 张金林

2016, 25(11):  66-75.  DOI: 10.11686/cyxb2016019

摘要 ( 333 )   HTML ( 0)   PDF (1144KB) ( 611 )  

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为了探究不同类型盐分(NaCl、混合Na盐和混合Cl盐)胁迫下3个品种(‘银豌1号’、‘S5001-1’和‘737’)的豌豆幼苗对离子吸收与运输的生理机制,采用水培方法对3个品种的豌豆幼苗的盐分离子吸收、分布、累积特性进行了研究。结果表明,1)3个品种的豌豆幼苗在NaCl和混合Na盐处理下,地上部和根系Na⁺ 含量较对照均显著增加,而K⁺、Ca²⁺含量则显著降低;混合Cl盐处理下,豌豆幼苗地上部和根系Na⁺ 含量较对照均无显著差异,而Cl^-、K⁺、Ca²⁺ 和Mg²⁺含量均显著高于NaCl处理和混合Na盐处理。2)3个品种的豌豆幼苗在正常生长条件下均优先吸收并富集K⁺,其次是Ca²⁺;在NaCl和混合Cl盐处理下优先吸收并富集K⁺,其次是Na⁺ 和Cl^-;混合Na盐处理下则优先吸收并富集Na⁺ 和K⁺,其次是Ca²⁺,但不同处理下离子的分布和累积状况在不同品种的豌豆幼苗间有所不同。3)NaCl和混合Na盐处理下,3个品种的豌豆幼苗的离子选择性吸收系数SA_K,Na、SA_Ca,Na和SA_Mg,Na显著升高,而在混合Cl盐处理下显著降低。同一处理下,3个品种的豌豆幼苗间的离子选择性运输系数也表现不同,NaCl和混合Na盐处理下,‘S5001-1’的ST_K,Na和ST_Ca,Na较对照显著升高,而‘银豌1号’的ST_K,Na和ST_Ca,Na在混合Na盐和混合Cl盐处理下较对照显著降低,3个品种的豌豆幼苗间的ST_K,Na在混合Cl盐处理下无显著差异。以上结果说明,NaCl和混合Na盐处理下,豌豆幼苗地上部对Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的累积量明显下降,同时为了应对盐分胁迫,根系对Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的吸收及运输能力则显著增强;在混合Cl盐处理下,豌豆幼苗地上部对Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的吸收及累积量较其他两种盐分处理明显增加,但根系对于Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的吸收及运输能力则显著低于其他两种盐分处理,而且品种间差异显著。本结果对于阐明不同盐分类型胁迫下植物对离子吸收与运输的生理机制提供一定的理论依据。

贝加尔针茅光合特征与叶片功能特性对长期氮添加的响应

刘红梅, 李洁, 皇甫超河, 陈新微, 杨殿林

2016, 25(11):  76-85.  DOI: 10.11686/cyxb2016110

摘要 ( 321 )   HTML ( 1)   PDF (369KB) ( 612 )  

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以贝加尔针茅草甸草原建群种贝加尔针茅为研究对象,通过一个连续6年氮添加野外控制试验,设置5个氮素处理:N₀(0 kg N/hm²)、N₃₀ (30 kg N/hm²)、N₅₀ (50 kg N/hm²)、N₁₀₀ (100 kg N/hm²)、N₁₅₀ (150 kg N/hm²),探讨氮沉降变化对贝加尔针茅种群光合特性与叶片功能特性变化规律及其影响因子。结果表明,氮素添加变化显著影响贝加尔针茅的净光合速率等光合特性,氮素添加处理净光合速率(net photosynthetic rate, P_n)、气孔导度(stomatal conductance, G_s)、蒸腾速率(transpiration rate, T_r)、光合氮利用效率(photosynthetic nitrogen use efficiency, PNUE)和光合能量利用效率(photosynthetic energy use efficiency, PEUE)均低于或显著低于无氮素添加处理。氮素添加处理叶片比叶面积(specific leaf area, SLA)、叶片N含量(leaf N content, N_mass)、建成成本(leaf construction cost, CC_mass)、叶片N∶P均高于或显著高于无氮素添加处理。相关分析表明,5个氮素处理的P_n与G_s、T_r、PNUE、PEUE、叶片P含量(leaf P content, P_mass)、土壤N∶P呈显著正相关,与叶片比叶面积(SLA)、N_mass、CC_mass、土壤含水量、土壤pH值呈极显著负相关;叶片N_mass与SLA、CC_mass、土壤N∶P呈显著正相关,与PNUE、PEUE、P_mass、土壤含水量、土壤pH值呈显著负相关。综合以上研究表明,长期氮添加会降低贝加尔针茅净光合速率、养分利用效率,提高叶片建成成本和叶片N∶P,土壤含水量和土壤pH值是引起这种改变发生的主要因子。

暖季型与冷季型草坪草差异响应干旱及旱后复水的生理生态机制

于景金, 李冉, 刘梦娴, 杨志民

2016, 25(11):  86-93.  DOI: 10.11686/cyxb2016162

摘要 ( 351 )   HTML ( 2)   PDF (1110KB) ( 724 )  

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暖季型草坪草与冷季型草坪草抗旱及旱后复水恢复能力不同,解析这种差异的生理生态机制有助于抗旱草坪草育种。本试验以暖季型草坪草海滨雀稗和冷季型草坪草草地早熟禾为试验材料,探讨了干旱和旱后复水处理对两种草坪草叶片相对含水量(RWC)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、比叶面积(SLA)、渗透调节能力(OA)、水分利用效率(WUE)以及根系总长度等生理生态指标的影响。结果表明,海滨雀稗比草地早熟禾具有较强的抗旱能力,表现为具有较高的RWC、P_n、T_r、G_s和WUE,最高时分别比草地早熟禾高出11%,33%,52%,119%,27%;另外,干旱条件下草地早熟禾0~20 cm土层中的根系总长度出现显著下降也是其抗旱性低于海滨雀稗的一个重要因素;复水后,较高的RWC (9%)、T_r (43%)、G_s (154%)、WUE (34%)和较低的SLA (8%)是海滨雀稗旱后恢复能力优于草地早熟禾的原因。

水稻生育后期外源赤霉素调控稻草饲用品质的机理研究

董臣飞, 顾洪如, 丁成龙, 许能祥, 张文洁

2016, 25(11):  94-102.  DOI: 10.11686/cyxb2016014

摘要 ( 334 )   HTML ( 1)   PDF (511KB) ( 409 )  

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本研究利用两优培九(迟熟中籼)和南粳44(早熟晚粳)两个水稻品种,开花后15 d喷施45 g/hm²赤霉素(GA),在处理后第3和14 天采集水稻倒1叶样品,分析其中内源激素[GA,吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)]的含量及与衰老相关指标丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物歧化酶(POD)活性,并在收获时采集稻草样品分析饲用品质和青贮品质,分析外源GA调控稻草饲用品质的机理。结果表明外施GA后籼稻品种两优培九和粳稻品种南粳44稻草的饲用品质得到显著改善,衰老进程放缓;但是籼稻和粳稻品种间存在显著差异:两优培九GA处理组稻草的单茎绿叶面积增加幅度极显著高于南粳44(P<0.01),稻草中的非结构性碳水化合物(NSC)和粗蛋白(CP)增加幅度也显著高于南粳44(P<0.05),叶片中的MDA含量显著低于对照(P<0.05),SOD和POD活性显著高于对照(P<0.05),且增加幅度高于南粳44,叶片中的GA含量和GA/ABA均显著高于对照(P<0.05),且高于南粳44。这说明水稻生育后期喷施外源GA能显著改善稻草饲用品质,主要通过减少MDA的积累量,提高SOD和POD活性,提高内源GA含量及GA/ABA来实现,但对衰老进程较快的籼稻品种两优培九的效果优于粳稻品种南粳44。

冬季种养结合对稻田土壤微生物量及有效碳氮库的影响

周玲红, 魏甲彬, 唐先亮, 成小琳, 肖志祥, 徐华勤, 唐剑武

2016, 25(11):  103-114.  DOI: 10.11686/cyxb2016032

摘要 ( 273 )   HTML ( 1)   PDF (539KB) ( 565 )  

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以双季稻冬闲田种植绿肥与养鸡结合的新型种养制度为平台,通过冬季绿肥和鸡粪还田,减少水稻生育期化肥用量,探讨“冬季绿肥-双季稻”轮作种植制度和“冬季种养结合-双季稻”种养制度下对稻田土壤微生物碳、氮和可溶性有机碳、氮的影响。试验包括5个处理,分别为冬闲(F)、冬季种植黑麦草(R)、冬季种植紫云英(M)、冬季种植黑麦草与养鸡结合(RC)以及冬季种植紫云英与养鸡结合(MC)。结果表明,在整个试验的动态过程中,微生物量碳、氮及可溶性有机碳、氮含量高低总体趋势表现为绿肥养鸡>绿肥>冬闲,各处理间差异显著(P<0.05);“冬季种养结合-双季稻”种养制度能显著提高土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮。各处理微生物量碳、氮和可溶性有机氮在3月24日达到最大值,RC、MC、R和M处理微生物量碳最大值分别为492.22,464.91,432.34和435.48 mg/kg;微生物量氮的最大值分别为118.20,101.03,70.13和85.46 mg/kg;可溶性有机氮的最大值分别为1001.47,926.21,832.80和870.75 mg/kg;可溶性有机碳在早稻苗期达到最大值,RC、MC、R和M最大值分别为278.95,266.40,246.13和249.84 mg/kg。微生物量碳含量的高峰在早稻移栽初期、晚稻孕穗期和灌浆期,微生物量氮的高峰出现在早稻分蘖期、齐穗灌浆期和晚稻孕穗期,可溶性有机碳在稻田养鸡及成鸡出栏后较高。与冬闲田种植绿肥和休闲相比,冬闲稻田种植绿肥结合养鸡对增加微生物生物量的贡献更大,并显著提高土壤的可溶性有机碳氮,间接反映了种养制度能提高土壤有机碳、氮的矿化速率和土壤的活性有机碳氮以及满足水稻生长期间自身养分需求。

盐土和非盐土施氮对多花黑麦草增产改质效果差异的比较

许能祥, 董臣飞, 丁成龙, 程云辉, 张文洁, 顾洪如

2016, 25(11):  115-123.  DOI: 10.11686/cyxb2016027

摘要 ( 280 )   HTML ( 0)   PDF (862KB) ( 599 )  

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本研究对盐土和非盐土种植多花黑麦草进行氮肥施用试验,研究施氮对不同土壤条件下多花黑麦草产量及饲用品质的影响,为提高氮肥利用效率、有效改善牧草产量品质提供依据。试验分别在江苏大丰金海农场和南京六合江苏省农业科学院试验基地进行,设置N₀(对照)、N₁(氮用量100 kg/hm²)、N₂(氮用量150 kg/hm²)和N₃(氮用量200 kg/hm²)4个处理,分别在多花黑麦草拔节期和初穗期进行刈割,测定牧草产量和饲用品质。结果表明在盐土和非盐土施用氮肥对多花黑麦草饲草品质和产量的影响存在显著差异:非盐土条件下不同施氮处理的多花黑麦草产量和饲用品质均高于盐土,其中干物质体外消化率(IVDMD),粗蛋白(CP)和非结构性碳水化合物(NSC)含量非盐土条件下高于盐土,且第1茬高于第2茬;CP含量随着施氮量的上升而升高,而NSC含量随着施氮量的上升而下降;作为NSC主要组分的淀粉在盐土条件下的含量高于非盐土;施氮组的IVDMD高于对照,但不同施氮量间差异不显著;中性洗涤纤维(NDF)含量盐土条件下高于非盐土,第2茬高于第1茬;盐土不同茬次、不同施氮处理的干物质含量(DM)均显著高于非盐土,且第2茬高于第1茬,并随着施氮量的增加而下降;非盐土条件下的牧草产量高于盐土,且第2茬高于第1茬,随着施氮量的上升而升高,N₂处理组,即氮素施用量150 kg/hm²的产量最高;但在盐土上施氮,多花黑麦草的产量增加幅度高于非盐土。

不同刈割期对春播、秋播燕麦干草产量和品质的影响

张莹, 陈志飞, 张晓娜, 宋书红, 杨卓, 杨云贵

2016, 25(11):  124-135.  DOI: 10.11686/cyxb2016020

摘要 ( 302 )   HTML ( 3)   PDF (503KB) ( 745 )  

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本试验以秋播燕麦科燕1号、UITIMA、白燕9号、T045和春播燕麦科燕1号、白燕5号、白燕9号、Dancer为研究对象,测定其产量并对其营养品质指标进行分析,探讨关中地区春播燕麦和秋播燕麦越冬返青牧草最佳刈割时期。通过研究发现随着时间的推移,各燕麦品种鲜重、干重均呈现逐渐积累的趋势。秋播燕麦科燕1号抽穗期刈割表现最佳,其鲜重显著高于其他品种各时期(P≤0.05),达到1625 g/m²,干草产量于灌浆期达到最大值524 g/m²;粗蛋白含量达到12%。春播燕麦白燕9号拔节期刈割表现最佳,鲜草产量0.73 kg/m²,干草产量0.16 kg/m²;粗蛋白含量为15.42%。各品种燕麦不同时期刈割蛋白质含量在9%~19%。科燕1号、白燕5号、白燕9号、Dancer在拔节期刈割,蛋白质含量显著高于其他时期(P≤0.05):19%、10%、15%、14%。

综合评述

家畜放牧对草地啮齿动物影响的研究进展

苏军虎,南志标*,纪维红

2016, 25(11):  136-148.  DOI: 10.11686/cyxb2015587

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本文综述了截止2015年国内外文献,分析了家畜放牧对啮齿动物的影响。放牧家畜的践踏和排泄物等引起土壤理化性质改变影响了啮齿类空间利用等,家畜采食影响了啮齿类食物资源及其丰度,采食还引起植物营养成分改变及次生防御化合物的产生,而植被高度变化导致了啮齿动物捕食风险的增加和生活史策略的改变。这些方面的影响与综合作用改变了啮齿动物的微栖息环境、分布、食性,以及领域、采食和挖掘等行为,繁殖和生活史特征;影响了啮齿动物的种群结构、种群数量消长及其调节过程;改变了啮齿动物的群落结构和种间相互作用,引起其群落演替。在综述上述各方面研究进展的基础上,提出放牧对啮齿动物影响的作用途径及其方式,放牧条件下草-畜-鼠耦合机制,不同放牧制度对啮齿动物的影响以及整合现代学科发展的相关探索是未来研究的重点。

海草及海草场生态系统研究进展

王锁民,崔彦农,刘金祥,夏曾润

2016, 25(11):  149-159.  DOI: 10.11686/cyxb2016025

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海草是分布于全球各地浅海中的重要沉水被子植物,具有极高的应用价值;海草与周围环境形成一个独特的生态系统——海草场生态系统,是生物圈中最具生产力的水生生态系统之一,且强大的吸收和固碳能力使其成为全球最大的碳库之一;海草场具有多种重要的生态服务功能;被广泛视为是理想的“生态哨兵”来衡量近海岸生态系统健康状况。如今由于自然因素和人为破坏活动的双重干扰,全球海草种的数量和海草场的覆盖面积正在急剧减少,海草生存状况面临严峻的考验,约14%的海草种处于灭绝的边缘,1/3的海草场彻底消失。目前,海草监测工程和以生境恢复与人工移植为主的海草保护恢复工程已经开始实施,并取得初步成效,对今后全球范围内海草保护恢复工作具有重要指导作用,但该工程还仅仅处于起步阶段,取得更多技术理论上的突破和政策上的支持才能实现挽救濒危海草种及缓解海草场生态系统破坏现状的目标。本文通过对全球海草及海草场生态系统研究成果的总结,阐述了海草和海草场对全球生物圈的重要性以及面临的严峻生存压力,以期提高公众对海草的认识,并唤起人们保护海草的意识。

研究简报

AtmiR156a调控菊苣营养生长与品质

李小冬, 蔡璐, 张瑜, 王茜, 莫本田, 韩永芬, 王小利

2016, 25(11):  160-166.  DOI: 10.11686/cyxb2016128

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菊苣是南方草地生态畜牧业发展的重要牧草资源,其产量与植物营养生长阶段长短密切相关。本研究采用转基因的方法将拟南芥AtmiR156a在菊苣中过量表达,获得了140株转基因植株,PCR检测阳性率达94.3%。荧光定量PCR分析发现转基因菊苣中AtmiR156a表达量上调7.9倍。AtmiR156a过量表达菊苣与野生型菊苣的发芽率基本相当,但其叶片发生速率显著比野生型快,抽薹时间比野生型推迟20.2 d,开花推迟27.3 d,但是株高比野生型要矮,年均产草量与野生型基本相当。分析第一茬草的品质性状发现AtmiR156a过量表达菊苣叶片中粗蛋白含量比野生型高3.7%,纤维素降低2%,其他品质性状在两个材料中没有显著差异。本研究不仅建立了高效的菊苣遗传转化体系,培育出晚花、速生的菊苣新种质资源,为培育高产耐刈菊苣新品种奠定基础,同时为开展借助其他农作物重要功能基因进行菊苣遗传改良的研究工作提供借鉴,具有重要的理论研究与实际应用价值。

刈割期及添加剂对苜蓿青贮品质及CNCPS蛋白组分的影响

李真真,白春生,余奕东,玉柱

2016, 25(11):  167-172.  DOI: 10.11686/cyxb2016029

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本试验旨在研究生物及化学添加剂对不同时期刈割的苜蓿青贮品质的影响。试验采用现蕾期和初花期刈割的中苜一号苜蓿(70%水分含量)为原料,分别设置添加:1)空白组;2)乳酸菌+纤维素酶(10⁵cfu/g+50 mg/kg);3)乳酸菌+纤维素酶(10⁵cfu/g+100 mg/kg);4)甲酸+丙酸(6 mL/kg)4个处理组,使用0.5 L塑料桶调制罐装青贮,并于发酵30 d后开罐取样分析。结果表明,与现蕾期相比,初花期苜蓿青贮饲料的乳酸(LA)产量较高,丁酸(BA)和氨态氮(NH3-N)生成量较低(P<0.01),pH值也较低(P<0.05),同时非蛋白氮(PA)和结合蛋白质(PC)含量也显著低于现蕾期(P<0.01)。3个添加剂处理组均显著地提高了青贮发酵的品质,降低pH值(P<0.01)和氨态氮生成量(P<0.01)。其中,乳酸菌+纤维素酶显著地提高了乳酸含量及乳酸/乙酸(LA/AA)(P<0.01),甲酸+丙酸则显著抑制了丁酸的产生(P<0.01)。同时,3组添加剂均显著地提高了青贮饲料中可溶性碳水化合物(WSC)和粗蛋白(CP)的含量,并降低了中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的含量(P<0.01)。就蛋白组分而言,乳酸菌+纤维素酶(10⁵ cfu/g+100 mg/kg)和甲酸+丙酸处理组显著地降低了青贮饲料中非蛋白氮和结合蛋白质的含量(P<0.01),提高了真蛋白(PB)的含量(P<0.01)。综合而言,甲酸+丙酸处理组苜蓿青贮料的品质最佳,乳酸菌+纤维素酶(10⁵ cfu/g+100 mg/kg)次之。

东祁连山高寒草地几种禾本科牧草根际促生菌研究

李建宏, 李雪萍, 马文文, 姚拓, 孙建军, 蒋永梅, 张建贵, 师尚礼

2016, 25(11):  173-177.  DOI: 10.11686/cyxb2016090

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本研究以东祁连山高寒草地常见的7种禾本科牧草为材料,通过分离培养的方法研究了其根际细菌的数量和分布,重点研究了其有固氮作用的细菌数量和分布。结果发现,7种植物根际均存在大量的细菌,总数在2.50×10⁶~17.07×10⁶ cfu/g,不同植物根际细菌的数量和分布不同,以高原早熟禾根际细菌数量最多,冰草和赖草根际细菌最少,其余禾草居中;根际固氮菌的数量和分布也因牧草种类不同而不同。7种供试植物根际分离到固氮菌201株。且细菌和PGPR菌株的数量均呈现“根系表面(RP)>根际土壤(RS)>根内(HP)”的分布趋势,表现出强烈的根际效应。

天然草原青干草对农区洼地绵羊生长、屠宰性能和经济效益的影响

李永臻, 苗福泓, 沈志强, 林英庭, 李国才, 孙娟

2016, 25(11):  178-184.  DOI: 10.11686/cyxb2016002

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本试验选取4月龄洼地绵羊公羊27只,平均体重(20±0.50) kg,按随机区组原则分为3组,每组9只,以研究天然草原青干草对农区洼地绵羊生长性能、屠宰性能和经济效益的影响。试验Ⅰ组饲喂天然草原青干草,试验Ⅱ组饲喂青贮玉米秸和花生秧,试验Ⅲ组饲喂青贮玉米秸和苜蓿,饲养试验期105 d,其中预试期15 d,正试期90 d。结果表明,3个试验组间的总增重和平均日增重差异不显著;料重比试验Ⅰ组与试验Ⅱ组相比差异不显著,但试验Ⅰ组比试验Ⅱ组降低4.55%,与试验Ⅲ组相比差异显著(P<0.05),显著降低11.29%;3个试验组间体高、体长和胸围增加值差异不显著;屠宰率试验Ⅰ组比试验Ⅱ组提高1.22%,比试验Ⅲ组降低2.33%,3个试验组间差异不显著;胴体净肉率试验Ⅰ组最高,为37.83%,分别比试验Ⅱ组和试验Ⅲ组提高2.97%、1.26%,3个试验组间差异不显著;肉骨比试验Ⅰ组比试验Ⅱ组提高1.56%,比试验Ⅲ组低3.35%,3个试验组间差异不显著;3个试验组的眼肌面积大小比较接近,但试验Ⅰ组最大,分别比试验Ⅱ组和试验Ⅲ组大0.57%、7.30%;试验Ⅰ组盈利额最大,为492.15元,分别比试验Ⅱ组和试验Ⅲ多41.31和150.74元。综合研究表明,天然草原青干草对农区洼地绵羊的生长性能和屠宰性能都有促进作用,且能够提高肉羊养殖的经济效益。

体外产气法评价油菜秆与玉米、豆粕的组合效应

张勇, 夏天婵, 常誉, 黄文明, 郭海明, 叶均安

2016, 25(11):  185-191.  DOI: 10.11686/cyxb2015555

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本研究旨在探讨不同比例的油菜秆与玉米、豆粕组合对体外瘤胃发酵及其组合效应的影响。采用体外发酵法研究油菜秆与玉米(0%, 15%, 30%)、豆粕(0%, 15%, 30%)组合的体外发酵参数及其组合效应值的变化,探索优化组合效果。结果表明,随着玉米比例的增加,乙酸、丙酸、丁酸和挥发性脂肪酸生成量相应增加,乙丙比下降。当油菜秆∶玉米∶豆粕为40∶30∶30时,培养液pH,氨态氮(NH₃-N)浓度和乙丙比均极显著下降(P<0.01);48 h产气量、潜在产气量、产气速率、乙酸、丙酸、总挥发性脂肪酸(VFA)浓度和有机物消化率(OMD)均极显著提高(P<0.01)。以48 h产气量、NH₃-N、挥发性脂肪酸浓度和OMD的组合效应值以及综合组合效应值(AEs)为衡量指标,油菜秆∶玉米∶豆粕为55∶30∶15组合的正组合效应最大(P<0.01)。综上所述,在本试验条件下,油菜秆∶玉米∶豆粕为55∶30∶15组合的能氮比例较为合理,瘤胃发酵效率最高,为最优组合,可提高油菜杆的利用效率。