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2017年 第26卷 第2期    刊出日期：2017-02-20

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2017, 26(2):  0. 

摘要 ( 115 )   PDF (268KB) ( 209 )  

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院士高层论坛

桑与畜牧业

向仲怀, 何宁佳, 黄先智

2017, 26(2):  1-9.  DOI: 10.11686/cyxb20170201

摘要 ( 262 )   HTML ( 0)   PDF (2040KB) ( 830 )  

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研究论文

青海牧区雪灾综合风险评估

马晓芳, 黄晓东, 邓婕, 王云龙, 梁天刚

2017, 26(2):  10-20.  DOI: 10.11686/cyxb2016108

摘要 ( 414 )   HTML ( 2)   PDF (1423KB) ( 833 )  

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本研究收集了影响青海省雪灾发生的社会经济、自然及气象共计19种因素,通过主客观结合的方法筛选基础因子,再利用Logistic回归模型自我挑选变量功能对初始因子进一步筛选,得到五项风险评价因子,即人均GDP、年均温、最大雪深、积雪覆盖日数及坡度,最后基于ArcGIS平台得到青海地区2001-2007年的雪灾平均风险区划图,并对其划分等级,分析不同雪灾等级在空间上的分布特征。得到以下结论:1)通过主客观的分析方法,得到诱发雪灾形成的关键因素与自然因素、气象因素、社会经济等因素有关;2)青海雪灾平均风险分布与风险因子最大雪深、坡度、积雪覆盖日数具有基本一致的趋势,而与年均温和人均GDP 的分布趋势相反;3)青海地区平均雪灾风险呈现南高北低的态势,其中高风险区主要分布在研究区南部的称多县、玉树县、囊谦县、达日县、甘德县以及玛沁县等地,相反,西北部的柴达木盆地和东部的农业区为低风险区;4)受地形地貌的影响,4000 m以上的山岭地带,即祁连山、昆仑山、唐古拉山、巴颜喀拉山、阿尼玛卿山等为青海雪灾高风险分布之地。

2005-2014年内蒙古草地火灾排放污染物的时空格局

靳全锋, 鞠园华, 杨夏捷, 王文辉, 郭福涛

2017, 26(2):  21-29.  DOI: 10.11686/cyxb2016337

摘要 ( 503 )   HTML ( 1)   PDF (1546KB) ( 1250 )  

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火是生态系统重要干扰因子并对大气环境和人类健康有显著影响。该研究基于2005-2014年内蒙古地区MODIS遥感卫星火点数据,结合畜牧业统计年鉴,估算各区域草地火燃烧生物量,运用排放因子法、核密度法和克里金插值法,估算10年间内蒙古地区草原排放污染物总量及时空分布。研究结果显示,内蒙古地区草地生物质密度存在显著差异,由东北到西南呈递减趋势。此外,内蒙古地区草地火时空分布不均匀:草地火年变化呈阶梯式上升趋势,月变化呈双峰分布,火灾多集中3-4月和9-10月;空间上,火点密度从东北向西南逐渐递减。呼伦贝尔、兴安盟、通辽、赤峰、锡林郭勒盟、乌兰察布、包头、呼和浩特、巴彦淖尔、鄂尔多斯、乌海和阿拉善盟分别占区域总火灾次数的48.1%、7.4%、2.8%、1.9%、8.3%、3.8%、4.3%、1.2%、1.0%、20.6%、0.3%和0.3%。内蒙古地区草地火灾排放污染物CO₂、CO、NO_X、CH₄、VOC_S、PM_2.5、OC和EC总量分别为:658.31 kt、39.09 kt、846.18 t、1.22 kt、1.87 kt、2.49 kt、1.65 kt和197.96 t。此外,各污染物排放在时间和空间上不均衡,且与草地火密度的时空分布密切相关。该文通过对内蒙古地区草原火释放污染物的时空变化研究,为深入揭示草原火对区域环境的影响提供数据支持。

模拟践踏和降水对高寒草甸土壤物理特性和微生物数量的影响

柴锦隆, 徐长林, 杨海磊, 张建文, 肖红, 潘涛涛, 王艳, 鱼小军

2017, 26(2):  30-42.  DOI: 10.11686/cyxb2016140

摘要 ( 529 )   HTML ( 2)   PDF (497KB) ( 732 )  

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为探讨牦牛和藏羊践踏对高寒草甸的影响分异,于甘肃天祝高寒草甸布设试验,研究了模拟践踏和降水对高寒草甸土壤物理特性和微生物数量的影响。研究结果表明,随着践踏强度和降水量的增大,0~10 cm土层土壤的紧实度和容重也随之增大,而土壤饱和导水率呈递减趋势。0~10 cm土层土壤呼吸速率随践踏强度的增大而降低,牦牛和藏羊重度践踏下的土壤呼吸速率较对照分别降低了37%和45%,而土壤呼吸速率随降水量的增加而显著增大(P<0.05)。随着践踏强度的增大,土壤表层的细菌菌落数呈现先增多后减少的趋势,而土壤中真菌和放线菌的菌落数均逐渐减少;三大类土壤微生物随降水量的增大均呈递增趋势;且随着土层的加深各微生物数量均呈递减趋势。10 cm以下土层土壤的物理性质受家畜践踏的影响不显著(P>0.05)。同一降水量下牦牛践踏对土壤的压实效应高于藏羊;藏羊践踏后土壤容重和紧实度较对照分别增加了20%和39%以上,牦牛践踏后的土壤容重和紧实度较对照增幅达23%和44%以上;且牦牛践踏下的土壤呼吸速率、饱和导水率、三大类微生物数量均小于同践踏强度下的藏羊处理。总体而言,随着家畜践踏强度和土壤含水量的增大,土壤物理性质和微生物数量受其影响越大;家畜的践踏对土壤物理特性的影响主要作用于0~10 cm土层,且牦牛对土壤的压实效应和对微生物分布的抑制作用均大于藏羊。

阴山扁蓿豆光合特性对模拟牦牛、藏羊践踏和降水的短期响应

肖红, 徐长林, 张德罡, 张建文, 杨海磊, 柴锦隆, 潘涛涛, 王艳, 鱼小军

2017, 26(2):  43-52.  DOI: 10.11686/cyxb2016130

摘要 ( 407 )   HTML ( 1)   PDF (851KB) ( 793 )  

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为明晰牦牛和藏羊践踏对阴山扁蓿豆光合特性的分异影响,在天祝高寒草地采用模拟降水和践踏双因子控制试验,研究了阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、叶片气体交换参数变化对短期模拟牦牛、藏羊践踏和降水的响应。结果表明,随着模拟牦牛和藏羊践踏强度的增加、模拟降水量的降低,阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、蒸腾速率(T_r)、叶片气孔导度(G_s)和净光合速率(P_n)均呈下降趋势,胞间CO₂浓度(C_i)呈上升趋势。相同降水量下,藏羊和牦牛轻度践踏强度下阴山扁蓿豆蒸腾速率、叶片气孔导度和净光合速率均高于对照,胞间CO₂浓度低于对照。与对照相比,牦牛重度践踏处理下阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、蒸腾速率、叶片气孔导度和净光合速率的降幅和胞间CO₂浓度的升幅均大于藏羊重度践踏处理。单一的模拟降水或模拟践踏极显著地影响了各测定指标,且两者共同作用对阴山扁蓿豆单叶面积、蒸腾速率、叶片气孔导度、净光合速率和践踏末期叶绿素含量的影响达极显著水平。综合可得,牦牛和藏羊轻度践踏可促进阴山扁蓿豆光合作用,重度践踏严重抑制了阴山扁蓿豆光合作用,且牦牛践踏对阴山扁蓿豆光合能力的抑制作用大于藏羊践踏。

中国不同地区食物消费对土地资源需求的影响研究

田甜, 唐增, 孙廷艳

2017, 26(2):  53-60.  DOI: 10.11686/cyxb2016102

摘要 ( 304 )   HTML ( 0)   PDF (999KB) ( 808 )  

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通过对1980-2010年我国东、中、西部的食物消费和土地资源需求量的研究,发现植物性食物(谷物类)的消费量下降明显,而动物性食物肉禽类、蛋奶类和水产品的消费都呈上升趋势。人均植物性食物生产土地需求量呈下降趋势,东部地区从1116.88 m²下降到了431.08 m²,中部地区从931.84 m²下降到了460.06 m²,西部地区从985.97 m²下降到了446.55 m²,人均动物性食物生产土地需求量呈上升趋势, 年均东部地区从497.22 m²增加到了906.18 m²,中部地区从189.55 m²增加到了693.67 m²,西部地区从226.23 m²增加到了666.75 m²。东、中、西部的食物生产土地总需求量呈上升趋势,东部地区对土地需求量最多,西部地区最少。分析食物消费对土地总需求量的影响发现,食物消费结构的变化已经超过人口增加成为了土地需求量增加最重要的驱动因素。未来调整食物生产结构和引导健康可持续的消费观念是实现食物安全和土地资源安全的重要措施。

采用EF-1α序列分析法对苜蓿根腐病病原菌——锐顶镰刀菌的鉴定

易铭, 梁嘉俊, 史建, 李洪建, 程积民, 焦锋

2017, 26(2):  61-68.  DOI: 10.11686/cyxb2016100

摘要 ( 507 )   HTML ( 6)   PDF (1239KB) ( 870 )  

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苜蓿根腐病对苜蓿生长和产量造成严重影响,为了解引起根腐病病原真菌的种类,本文对从陕西省定边县牧草草场紫花苜蓿根部分离得到的根腐病病原菌进行形态学观察、EF-1α序列分析鉴定及接种试验。结果表明:通过对病原菌在PDA培养基中的分离、纯化得到的单菌落形态学观察及显微镜下菌丝、孢子的观察,该病原菌属于引起苜蓿根腐病的镰刀菌属(Fusarium);用CTAB法提取病原菌基因组DNA,并对EF-1α序列进行PCR扩增、回收纯化、克隆测序,将测序结果进行Blast比对,构建系统发育树,分析与Genbank已知近缘种属亲缘关系,结果显示与锐顶镰刀菌(F. acuminatum)亲缘关系最近,可信度达99%;最后通过根部接种试验,接种苜蓿根部发病症状与田间根腐病发病症状一致,鉴定结果显示本试验研究的引起紫花苜蓿根腐病的病原菌为镰刀菌属锐顶镰刀菌(F. acuminatum)。

镉污染和接种丛枝菌根真菌对紫花苜蓿生长和氮吸收的影响

刘芳, 景戍旋, 胡健, 肖燕, 张英俊

2017, 26(2):  69-77.  DOI: 10.11686/cyxb2016133

摘要 ( 456 )   HTML ( 0)   PDF (1728KB) ( 772 )  

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采用盆栽试验研究在3个镉污染(0,6和12 mg Cd/kg)水平下,接种5种丛枝菌根真菌[分别接种聚丛球囊 Glomus aggregatum(Ga)、幼套球囊霉 G. etunicatum (Ge)、扭形球囊霉 G. tortuosum(Gt)、根内球囊霉 G. intraradices(Gi)和地表球囊霉 G. versiforme(Gv),以不接种为对照]对紫花苜蓿生长和氮吸收的影响。结果表明:与不加镉(0 mg Cd/kg)处理相比,接种Ga、Gi 和Gt菌种处理的紫花苜蓿菌根侵染率在12 mg Cd/kg条件下降低了33.90%、19.17%和31.95%;0 mg Cd/kg水平下接种Gt菌种紫花苜蓿总生物量分别比接种 Ga、Ge、Gi和Gv菌种处理显著高出33.19%、67.74%、57.29%和34.91%,但在12 mg Cd/kg水平时总生物量与以上菌种处理相比,分别降低16.67%、34.07%、32.96%和52.76%;在镉浓度为12 mg Cd/kg时,接种Gv菌种处理的紫花苜蓿株高、根瘤菌数量、地上生物量、总生物量、地上植株氮含量和整株含氮量与不接种处理相比,分别增加 65.41%、95.24%、61.87%、50.30%、5.83%和71.55%;随镉浓度增加接种Gv菌种处理紫花苜蓿土壤中铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(N₃^--N)浓度显著下降。综上分析,在镉污染条件下,接种Gv菌种能促进紫花苜蓿生长和氮吸收;当土壤镉浓度超过6 mg Cd/kg时,接种Gt菌种不利于紫花苜蓿的生长。

紫花苜蓿根腐病原——厚垣镰刀菌的鉴定及其拮抗菌的筛选

柏玉晶, 姚玉玲, 张振粉, 杨成德, 薛莉

2017, 26(2):  78-87.  DOI: 10.11686/cyxb2016111

摘要 ( 522 )   HTML ( 5)   PDF (1323KB) ( 728 )  

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采用常规组织分离法,对甘肃省武威市紫花苜蓿根腐病菌进行分离和致病性测定,并通过形态学特征和分子鉴定方法对致病性最强的菌株进行鉴定。结果表明,MXGF7可造成紫花苜蓿严重根腐,该病原菌大型分生孢子多纺锤形或镰刀形,大小为3.3~4.7 μm×14.8~32.0 μm;小型分生孢子少,纺锤形或哑铃形,大小2.9~4.2 μm×8.4~18.2 μm;ITS序列及镰孢菌Fu3/Fu4区基因序列分析表明,病原菌均与Fusarium chlamydosporum的相似度达99%,结合形态学特征将该病原菌鉴定为厚垣镰孢菌F. chlamydosporum。采用平板对峙法,从分离自东祁连山高寒草地牧草的123株内生细菌中筛选出61株菌株对F. chlamydosporum有拮抗效果,且抑菌率均在55%,并利用形态特征和16S rDNA基因序列分析将具有稳定拮抗作用265ZY3菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens。

紫花苜蓿叶片受白粉病菌侵染后结构的变化

张咏梅, 马晖玲, 唐云智

2017, 26(2):  88-94.  DOI: 10.11686/cyxb2016123

摘要 ( 327 )   HTML ( 0)   PDF (1392KB) ( 594 )  

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为了了解植物细胞结构与抗病性的关系。以豌豆白粉菌(Erysiphe pisi)接种2个抗性不同的紫花苜蓿品种,对接种后0、3、7、10 d的叶片制作了石蜡切片,显微观察叶片细胞横切结构。本研究首次发现:病原菌侵染后,抗病品种庆阳苜蓿叶片栅栏细胞由长圆形变为多个近圆形细胞,细胞分布均匀,排列紧凑,叶肉细胞由侵染前的4~5层变为7~8层细胞;感病品种德宝苜蓿栅栏细胞结构变化向两个方向发展:一是长圆形栅栏细胞变为多个卵圆形小细胞,但细胞分布不匀,部分细胞间出现较大间隙;二是叶片维管束之间的栅栏细胞由长圆形变为卵圆形小细胞,而在维管束处的栅栏细胞仍为长圆形,紧靠维管束,排列在一起,细胞间隙小。

高谷物日粮促进山羊瘤胃上皮单羧酸转运蛋白1及钠钾ATP酶mRNA的表达

刘军花, 朱伟云, 毛胜勇

2017, 26(2):  95-101.  DOI: 10.11686/cyxb2016121

摘要 ( 296 )   HTML ( 2)   PDF (565KB) ( 715 )  

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本试验旨在研究高谷物日粮对山羊瘤胃上皮形态结构及单羧酸转运蛋白(monocarboxylate transporter, MCT)和钠钾ATP酶mRNA表达的影响。将10头装有永久性瘤胃瘘管的健康阉割公山羊随机分为饲喂全粗料日粮的对照组(Hay,0%谷物,n=5)和饲喂高谷物日粮的处理组(HG,65%谷物,n=5),试验期为7周。试验开始后,于每周晨饲后的0、2、3、4、6、8和12 h连续采集瘤胃液监测瘤胃pH值的变化,收集其中第0、3、6和12 h的瘤胃液待测挥发性脂肪酸(volatile fatty acid, VFA)浓度。试验的第50天,屠宰采集瘤胃上皮用于形态学及基因定量分析。研究结果显示:与全粗料组山羊相比,高谷物组山羊瘤胃pH值、乙酸浓度及乙丙比都显著下降(P<0.001),而瘤胃丙酸浓度、丁酸浓度及其他VFA浓度都显著升高(P<0.001);高谷物日粮组的瘤胃乳头长度显著高于对照组(P=0.001),瘤胃乳头宽度显著低于对照组(P<0.001),但是两组间的瘤胃乳头表面积并无显著差异;透射电镜结果显示,长期饲喂高谷物日粮导致瘤胃上皮细胞线粒体发生降解;实时定量PCR结果表明,与对照组相比,高谷物日粮显著升高了MCT1(P<0.001)和钠钾ATP酶(P=0.001)的mRNA表达量,显著降低了MCT4的mRNA表达量(P=0.041),但对MCT2的表达没有显著影响(P=0.305);进一步分析这些基因的mRNA表达量与pH值和VFA浓度之间的相关性,结果显示,MCT1和钠钾ATP酶的mRNA表达量与瘤胃pH值和乙酸浓度呈显著负相关,与总VFA、丙酸、丁酸的含量呈显著正相关,而MCT4的mRNA表达量与pH值呈显著正相关,与总VFA、丙酸、丁酸的含量呈显著负相关。以上结果提示:高精料引起的瘤胃pH值下降和VFA的变化可能与瘤胃上皮MCT和钠钾ATP酶表达量的变化相关。研究结果对深入认识高谷物饲喂引发的瘤胃功能紊乱具有重要意义。

结缕草ZjCSD基因的克隆及表达分析

张雪, 孙鑫博, 樊波, 张胤冰, 韩烈保, 许立新

2017, 26(2):  102-110.  DOI: 10.11686/cyxb2016260

摘要 ( 347 )   HTML ( 0)   PDF (2070KB) ( 628 )  

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铜锌超氧化物歧化酶是植物响应逆境胁迫过程中的关键酶,其含量和活性与植物抗逆性密切相关。本研究以结缕草cDNA为模板,利用同源克隆法,从结缕草转录组数据库中克隆获得了结缕草ZjCSD基因,该基因编码一个含有152个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析结果显示:ZjCSD基因编码蛋白为稳定的、亲水的、酸性、非分泌脂溶蛋白,定位于细胞质中,含有CSD蛋白家族特有的保守结构域,具有典型的Cu²⁺和Zn²⁺结合位点;与小米、玉米等禾本科植物具有较高的同源性,进化关系较近。采用实时荧光定量PCR研究该基因在不同组织中、不同胁迫处理下的表达模式,结果表明,ZjCSD基因在根、茎、叶中都有表达,叶中表达量最高;干旱胁迫(30% PEG)、盐胁迫(150 mmol/L NaCl)和Cd²⁺胁迫(200 mg/L Cd²⁺)均能诱导ZjCSD基因表达量上调,Pb²⁺胁迫(1 g/L Pb²⁺)诱导ZjCSD基因表达量下调。故推测结缕草ZjCSD基因在结缕草应对干旱、盐和重金属胁迫的过程中发挥作用。

荻和南荻杂交种F₁群体主要农艺性状的杂种优势、遗传及相关性分析

艾辛, 蒋建雄, 陈智勇, 覃静萍, 易自力

2017, 26(2):  110-122.  DOI: 10.11686/cyxb2016370

摘要 ( 349 )   HTML ( 1)   PDF (1145KB) ( 755 )  

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利用主要农艺性状上具有显著差异的荻和南荻为亲本,杂交得到种间杂交种F₁群体(232个单株)为试验材料,对荻和南荻杂交种茎节数、叶片长、叶宽、主茎长、花茎长、花序长、株高、基部茎径、平均单分蘖干重、最大分蘖干重、分蘖数和单株重等12个主要农艺性状的杂种优势进行了度量,采用主基因+多基因混合遗传模型对F₁杂交群体的12个主要农艺性状进行遗传和相关性分析。结果表明,在F₁分离群体中12个主要农艺性状呈连续的、单峰、偏态分布,说明这些性状为多基因控制的数量性状。除基部茎径外的其他11个农艺性状都有较大的中亲优势,其中单株重、平均单分蘖干重、花序长、主茎长、株高、最大分蘖干重具有显著的超高亲优势,说明杂种优势可以作为荻和南荻育种的主要方法。混合遗传分析表明,花茎长、最大茎重能检测到1对主基因,叶片宽、主茎长、株高、分蘖数、单茎均重、单株重能检测到2对主基因的存在,主基因遗传率大小顺序为叶片宽(87.76%)>单株重(81.48%)>单茎均重(65.12%)>分蘖数(59.20%)>主茎长(49.87%)>株高(48.01%)>花茎长(47.75%)>分蘖最大茎重(37.19%)。产量相关性状中的单株重、单茎均重和分蘖数具有较高的主基因遗传率,适合于早期世代选择。这12个农艺性状间存在一定的相关性,多数性状间的相关性为极显著的正相关,其中单株重与分蘖数、单茎均重、主茎长和株高的相关系数最大,在育种实践中可以利用相关性状进行间接选择。

播种量和品种对紫花苜蓿植株动态变化、产量及品质的影响

王彦华, 王成章, 李德锋, 郑爱荣, 齐胜利, 李冠真

2017, 26(2):  123-135.  DOI: 10.11686/cyxb2016313

摘要 ( 455 )   HTML ( 0)   PDF (606KB) ( 778 )  

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本研究在河南农业大学科教试验园区进行,采用裂区设计,以播量(15.0,22.5,30.0 kg/hm²)为主区,8个不同秋眠级苜蓿品种为副区,研究其对植株数量动态、干物质产量、营养品质的影响,旨在为苜蓿生产确定最佳播量和适宜品种,发展精准苜蓿产业提供科学依据。结果表明,(1)3种播量的越冬率无显著性变化(P>0.01);但不同苜蓿品种的越冬率有差异,在85.53%~98.24%之间,其中秋眠和半秋眠苜蓿品种的越冬率都显著高于非秋眠品种,从安全越冬考虑,在河南省宜栽培秋眠和半秋眠品种。(2)播种量对植株数量动态变化有极显著影响(P<0.01),随着播种量的增加,植株数量不断增加,这种变化趋势在第一生长年非常明显,但随着生长年限的延长,3种播种量的植株数量均呈现出第一生长年急剧下降、第二生长年缓慢下降、第三生长年趋于平稳一致的变化态势;植株数量随生长时间的延长尤其是在年际间变化的规律不因品种而改变。(3)播种量对年干物质产量无显著影响(P>0.01),但干物质产量有随播种量增加不断提高的趋势;播种量对营养品质有一定影响,随着播种量的增加,其粗蛋白质(crude protein,CP)和粗脂肪(ether extract,EE)含量、相对饲喂价值(relative feed value,RFV)有上升的趋势,中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量有下降趋势。(4)不同品种对干物质产量和营养品质有一定的影响,从高产和品质综合考虑,以先行者最适合在郑州地区种植;播量在22.5~30.0 kg/hm²情况下,有利于提高苜蓿的产量和品质。综上,在河南以种植半秋眠品种为宜,不同播量的苜蓿品种其植株数都有随生长期的延长而减少最后恒定的趋势,在适宜播量范围内,有利于提高苜蓿的产量和品质;在生产实践中,可根据生产目的和播种量选择适宜的品种。

香豆素对多花黑麦草种子萌发和幼苗生长化感作用的机理研究

姚丹丹, 王婧怡, 周倩, 汤前, 赵国琦, 邬彩霞

2017, 26(2):  136-145.  DOI: 10.11686/cyxb2016303

摘要 ( 461 )   HTML ( 6)   PDF (1253KB) ( 929 )  

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为探明化感物质香豆素的化感抑草作用机理,采用实验室培养皿生物监测法研究香豆素对多花黑麦草种子萌发及幼苗生长过程中主要生长和生理生化指标的影响,观察了种子和幼苗茎秆的超微组织结构变化。结果表明,与对照相比,香豆素显著降低了多花黑麦草种子的发芽势、根长、根干重、茎长和茎叶干重等生长指标(P<0.05);香豆素处理显著降低了吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性和叶绿素含量(P<0.05),同时显著提高了可溶性糖含量(P<0.05),以及4和6 d种子的蛋白质浓度(P<0.05);且在前期促进了多花黑麦草幼苗的过氧化氢酶(CAT)活性、抑制了过氧化物酶(POD)活性,而后CAT降低,POD先升高后降低(P<0.05),淀粉含量升高。100 μg/mL的香豆素水溶液只能在多花黑麦草种子发芽和幼苗生长初期可以很大限度的起到抑制作用,但不足以使其致死。香豆素抑制种子胚乳养分的分解与供应,破坏胚乳细胞的细胞膜、细胞壁,同时可能使细胞失水而导致质壁分离。

恶性入侵植物刺苍耳浸出液对油麦菜种子的化感作用研究

董芳慧, 刘影, 冷家明, 于玮利, 赵玉

2017, 26(2):  146-160.  DOI: 10.11686/cyxb2016188

摘要 ( 405 )   HTML ( 1)   PDF (948KB) ( 735 )  

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刺苍耳被我国列为外来有害入侵物种,在我国的伊犁河谷地区大规模侵入草原、农田、荒漠、森林生态系统,给当地的生态安全、生态系统的生物多样性和农牧业发展带来严重威胁。为了揭示刺苍耳在入侵地群落演替中的作用及恶性入侵的化学生态学机制,以刺苍耳整株的水提液对油麦菜种子进行处理,探讨刺苍耳水提液对油麦菜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:随着刺苍耳水提液浓度的增加,受体植物油麦菜种子的萌发率、发芽势、萌发指数均显著受到抑制,种子萌发进程也表现出显著的推迟现象。与对照相比,刺苍耳水提液在0.01 g/mL水平即可使油麦菜幼苗的根长受到显著抑制。随着刺苍耳浸提液浓度的增加,油麦菜幼苗的根长逐渐缩短,各处理组与对照间均存在极显著差异,当浓度增至0.08 g/mL则表现为完全抑制效应。同时,随着刺苍耳浸提液浓度的增加,油麦菜种子萌发的化感效应指数RI逐渐降低。在同一浸取液浓度下,种子萌发的化感效应指数随萌发时间的增加而降低。因此,刺苍耳植株水提液含有对油麦菜有害的化感物质,抑制其种子萌发和根的伸长生长。

苜蓿田及不同邻作地地表步甲群落多样性及其扩散动态

张艳荣, 胡文超, 吕苗苗, 洪波, 关晓庆, 贺达汉

2017, 26(2):  153-160.  DOI: 10.11686/cyxb2016114

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本研究选取宁夏银川市贺兰山农牧场苜蓿地及苜蓿-玉米、苜蓿-小麦、苜蓿-防护林、苜蓿-休闲地4种邻作边缘带,用陷阱法对步甲科昆虫种类和个体数进行了调查,研究了地表步甲昆虫的物种组成与数量、多样性以及季节迁移动态。调查共采集步甲昆虫9239头,21种。其中毛青步甲(Chlaenius pallipes)、谷婪步甲(Harpaluscal ceatus)、彩角青步甲(Chlaenius touzalini)分别占总个体数的41.17%,18.77%,17.07%,为该地区的优势种类。分析表明,4种邻作型的苜蓿边缘地步甲丰富度为防护林-苜蓿边缘地>小麦-苜蓿边缘地=玉米-苜蓿边缘地>休闲地-苜蓿边缘地;多样性为小麦-苜蓿边缘地>防护林-苜蓿边缘地>玉米-苜蓿边缘地>休闲地-苜蓿边缘地;小麦-苜蓿边缘地的均匀度指数和优势度指数均为最高。苜蓿边缘地与相邻作物边缘地步甲群落多样性比较,前者的步甲多样性指数明显高于后者。地表步甲种群在苜蓿田边缘带与相邻作物田边缘带之间存在着明显的季节迁移,其迁移动态的程度受不同邻作作物类型、苜蓿刈割及灌水等农事操作的显著影响。

陇东旱塬冬小麦复种饲草轮作系统产量和水分利用特征

邓建强, 梁志婷, 刘渊博, 王自奎, 沈禹颖

2017, 26(2):  161-170.  DOI: 10.11686/cyxb2016131

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在陇东黄土高原大田条件下,连续2年研究了冬小麦-饲草复种轮作系统的干物质产量和水分利用,研究采用的处理有:休闲-冬小麦-箭筈豌豆-冬小麦(F-W-V-W),休闲-冬小麦-饲用油菜-冬小麦(F-W-R-W),饲用油菜-冬小麦-箭筈豌豆-冬小麦(R-W-V-W)和饲用油菜-冬小麦-饲用油菜-冬小麦(R-W-R-W)。结果表明:麦茬复种饲草可比麦茬休闲提高系统生产力27%,蛋白质产量增加1100 kg/hm², 同时对后茬冬小麦产量无影响。R-W-R-W模式下干物质产量、粗蛋白产量、干物质水分利用效率和蛋白质水分利用效率均最优,分别为30.68 t/hm²、3.25 t/hm²、7.80 kg/(mm·hm²)和0.92 kg/(mm·hm²)(P<0.05)。复种饲用油菜较箭筈豌豆产量高,有效利用了麦茬后降雨量,但箭筈豌豆粗蛋白含量较饲用油菜高22.4%,因此确定麦茬复种模式则需权衡干物质产量与蛋白质产量的需求。

小麦/玉米/大豆套作和施氮对玉米生长及氮吸收利用的影响

陈远学, 王科, 赵亚妮, 王佳锐, 徐开未

2017, 26(2):  171-179.  DOI: 10.11686/cyxb2016125

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为研究小麦/玉米/大豆套作种植模式和施氮水平对玉米生长、产量及氮吸收利用规律的影响,进行了2个种植模式(玉米单作和小麦/玉米/大豆套作)和2013年3个施氮水平(0,180,360 kg/hm²)及2014年4个施氮水平(0,90,180,270 kg/hm²)的双因素随机区组实验,以期揭示施氮及套作对玉米产量的影响规律,为进一步提高小麦/玉米/大豆套作体系产量提供理论依据。研究结果表明,1)在N₀及N₉₀处理下套作玉米的产量分别比单作低20.5%、7.5%,表现为套作劣势,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作玉米与单作玉米产量无显著差异。2)单/套作玉米地上部生物量在各生育时期均表现为随施氮量的增加先增加后略有降低,干物质积累速率均在吐丝期到收获期达到最大。相对单作,各施氮处理下小麦对套作玉米的茎秆生长均产生显著不利影响,在拔节期套作玉米茎秆生长率比单作低12.5%,这种影响随施氮量的增加而减小,在施氮量到达180 kg/hm²后影响不显著。3)在N₀、N₉₀处理下,单作玉米花期氮积累量在生殖生长期更多转运到籽粒,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作花期前氮积累量转移到籽粒的比例更高。而两种模式下均以施氮180~270 kg/hm²下氮转运指标最优,这说明在该施氮条件下最有利于提高植株氮素转运机能。综上所述,适量施氮有利于稳定小麦/玉米/大豆套作种植模式中的玉米产量,提高氮的吸收转运效率,减轻小麦对玉米生长和氮吸收利用的影响,本研究条件下,套作玉米施氮量以180 kg/hm²为宜。

多年冬种紫云英对两种典型双季稻田土壤肥力及硝化特征的影响

王艳秋, 高嵩涓, 曹卫东, 李景环, 聂军, 徐昌旭, 白金顺, 曾闹华, 周国朋

2017, 26(2):  180-189.  DOI: 10.11686/cyxb2016281

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以湖南紫潮泥和江西黄泥田两种典型稻田下的绿肥定位试验为依托,分析了晚稻收获后两种土壤的养分性状、硝化强度、硝化势及氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的amoA基因丰度,探讨多年冬种紫云英对两类稻田土壤肥力、硝化作用及氨氧化微生物的影响。两地试验处理一致,包括:1)不施肥不种紫云英(CK);2)冬种紫云英不施化肥(GM);3)不种紫云英单施化肥(CF);4)冬种紫云英配施化肥(GM+CF)。结果表明,冬种紫云英可以改善两种典型稻田土壤pH,即提高江西酸性土壤pH、降低湖南碱性土壤pH;提高土壤全氮、有机质、无机氮和有效磷含量。两种典型水稻土的硝化能力不同,江西黄泥田的硝化强度及硝化势均明显低于湖南紫潮泥。在湖南紫潮泥中,各处理硝化强度在0.269~0.325 μg/(g·h)之间,处理间差异不显著;硝化势在培养第5周达到10.25%,紫云英配施化肥在一定程度上抑制了紫潮泥的硝化作用。江西黄泥田中,各处理硝化强度在0.010~0.021 μg/(g·h)之间,硝化势从培养第3周开始上升,在培养第5周达到5.41%;单独种植翻压紫云英相对于不施肥对照提高了土壤硝化强度及硝化势,与施用化肥处理效果相当,绿肥配施化肥对硝化作用的促进最强。AOA在紫潮泥和黄泥田中均占优势地位,紫潮泥中AOA-amoA基因丰度显著高于黄泥田,冬种紫云英对紫潮泥中AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度均无明显影响,而显著提高了黄泥田中AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度,与冬种紫云英对硝化强度和硝化势的影响一致。

青贮添加剂对稻草青贮品质和有氧稳定性的影响

郭海明, 夏天婵, 朱雯, 张勇, 叶均安

2017, 26(2):  190-196.  DOI: 10.11686/cyxb2016124

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试验旨在探讨不同添加剂对青贮稻草品质和有氧稳定性的影响。稻草青贮时,分别添加乳酸菌(L)、乳酸菌+糖蜜(LM)、乳酸菌+纤维素酶(LC)和乳酸菌+糖蜜+纤维素酶(LMC),乳酸菌、纤维素酶和糖蜜剂量分别为5×10⁵ cfu/g、0.6 IU/g、20 mg/g,贮存90 d后开包检测。综合评定青贮稻草的青贮质量,测定常规营养成分,浸提液的pH值、氨态氮和有机酸的含量并测定稻草的有氧稳定性。试验结果:L组、LM组、LC组和LMC组的总综合评分显著高于对照组(P<0.05)。LC、LMC组的酸性洗涤纤维含量显著低于对照组(P<0.05),提高了剩余可溶性碳水化合物的含量。与对照组相比,各处理组均提高了乳酸的含量;LC和LMC组显著提高了乳酸的含量(P<0.05)。对照组的总有机酸含量显著低于LC和LMC组(P<0.05),但是和L、LM组差异不显著(P>0.05)。各组的有氧稳定性和有氧损失均无显著差异(P>0.05)。结果表明:添加乳酸菌,提高了乳酸的含量和综合评分;在乳酸菌的基础上,添加糖蜜或是与纤维素酶的组合,有利于提升发酵品质。

综合评述

植物根系分解及其对生物和非生物因素的响应机理研究进展

罗永清, 赵学勇, 王涛, 李玉强, 左小安, 丁杰萍

2017, 26(2):  197-207.  DOI: 10.11686/cyxb2016136

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植物根系在生态系统物质循环和能量流动过程中具有重要意义,其分解是固定于植物体内的物质返回土壤和大气环境的重要过程,受生物和非生物等多重因子影响。其中:生物因素方面,根系化学特征是影响根分解的主要因素,根系寿命、直径、菌根及物种差异等生物因素主要是通过改变根系化学性质产生作用,根系分泌物、土壤微生物等主要通过改变分解者的数量和活性影响根系分解。非生物因素方面,水热因子是影响根分解的关键。另外,在全球变化背景下,大气氮沉降、CO₂浓度增加等因素也对植物根系分解产生影响。本文从植物根系分解过程和影响根分解的因素两方面,综述了植物根系分解过程中物质释放规律,总结和归纳了主要生物和非生物因素对植物根系分解的影响机理,并对根系分解的研究进行展望。

我国近代苜蓿生物学研究考述

孙启忠, 柳茜, 陶雅, 徐丽君

2017, 26(2):  208-214.  DOI: 10.11686/cyxb2016067

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在近代,我国学者对苜蓿进行了较多的研究,这些研究成果虽距我们较近,但目前由于对其考证研究较少,我们多有不知。鉴于此,本研究在文献收集的基础上,对近代苜蓿生物学的研究成果进行梳理总结。结果表明,在近代,我国学者对古代苜蓿相关资料的考证较为全面丰富,并对苜蓿的起源、种类及根瘤固氮等方面进行了研究,对西北地区分布的紫苜蓿、天蓝苜蓿和小苜蓿等的标本进行了采集和鉴定,并对苜蓿根瘤菌进行了系统的研究,另外,还对苜蓿的生长习性和适应性及对水肥的要求进行了研究。此外,苜蓿生物学研究的成果和科技知识在相关期刊报纸等媒体上得到传播,同时也有不少专作出版。这些都为我国现代苜蓿的研究与苜蓿学科框架的构建奠定了基础。

研究简报

呼伦贝尔草甸草原牧草青贮饲料脂肪酸成分研究

那亚, 孙启忠, 王红梅

2017, 26(2):  215-223.  DOI: 10.11686/cyxb2016115

摘要 ( 233 )   HTML ( 0)   PDF (391KB) ( 667 )  

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为测定呼伦贝尔草甸草原区40种主要野生牧草青贮饲料中脂肪酸成分及含量,对采集的牧草进行青贮处理45 d后开袋取样,采用气相色谱法开展脂肪酸成分的测定,主要研究结果如下:40种牧草青贮饲料样品主要由6种长链脂肪酸组成,均以棕榈酸和亚麻酸为主,亚油酸含量为0.1735%~40.2036%;粗脂肪和脂肪酸总量分别为1.3507%~10.8523%和0.0376%~3.2505%,其中,饱和脂肪酸总量为0.0252%~1.5333%,不饱和脂肪酸总量为0.0515%~1.7172%;粗脂肪与6种脂肪酸之间没有明显的相关性,而各脂肪酸之间存在着较为复杂的相关性。综合分析,40种牧草青贮饲料样品中,不同牧草间脂肪酸的构成比例差异较大,不同科别牧草的脂肪酸营养价值也有较大差异。

内蒙古典型草原灌丛化与土壤性质的关系研究

张志华, 李小雁, 蒋志云, 王艳梅

2017, 26(2):  224-230.  DOI: 10.11686/cyxb2016249

摘要 ( 514 )   HTML ( 1)   PDF (896KB) ( 840 )  

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本文以内蒙古典型草原区有灌丛入侵及无灌丛入侵现象草地为研究对象,探讨了土壤性质与草原灌丛化现象间的关系。研究结果表明:在围封状态下,无灌丛化草地土壤粉粒、粘粒及养分(有机质、全氮、全磷)含量在0~60 cm深度均显著高于灌丛化草地,而土壤容重、砂粒则显著低于灌丛化草地,且二者的差异随着土壤深度的增加而增大;在重度放牧状态下,各指标的变化趋势与围封状态相同,但差异性仅在表层0~10 cm显著。草原灌丛化与表层土壤砂粒、容重呈显著正相关性,与土壤粉粒、有机质、全氮、全磷含量呈极显著负相关性。以上结果说明,草原灌丛化的出现与其分布生境的土壤特点有关。相比于草本而言,灌木在粗质贫瘠土壤中更具有竞争性。