草业学报

2017, 26(3): 0-0.

摘要 ( 127 )

PDF (184KB) ( 327 )

葛静, 孟宝平, 杨淑霞, 高金龙, 冯琦胜, 梁天刚, 黄晓东, 高新华, 李文龙, 张仁平, 王云龙

2017, 26(3): 1-12. DOI: 10.11686/cyxb2016165

摘要 ( 1189 )

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利用黄河源东部地区野外实测样地数据和MODIS卫星遥感资料,结合农业多光谱相机(agricultural digital camera,ADC)、普通数码相机(Canon)、无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)等设备获取的高寒草地盖度数据,构建了基于MODIS NDVI、EVI的草地盖度反演模型,比较分析了不同草地盖度监测方法的精度,确立了黄河源区草地盖度遥感监测的最优反演模型,并分析了研究区近16年草地植被盖度的动态变化。结果表明,1) MODIS NDVI与基于UAV相片计算的草地盖度间的相关性优于MODIS EVI,而MODIS EVI与ADC和Canon照片计算的草地盖度之间的相关性则优于MODIS NDVI;2) 就Canon和ADC方法构建的草地盖度反演模型而言,前者精度远高于后者,普通数码相机方法更适宜于高寒草地植被盖度的估算;3) 对比分析两种植被指数与Canon相机、ADC和大疆(DJI)无人机航拍(航高30和100 m两种方法)相片计算的草地盖度之间的关系表明,MODIS NDVI对航高30 m UAV航拍相片计算的盖度数据的响应最敏感,基于UAV航高30 m的相片和NDVI构建的草地盖度反演模型最优;4) 黄河源东部地区2000-2015年间草地盖度稳定不变的区域达71.46%,多分布在东南部;呈增加趋势的区域占研究区草地面积的22.01%,由西向东、由北向南增加幅度呈减少趋势;盖度减少区域零星分布在黄河源北部和南部的部分地区,仅占研究区草地面积的6.53%。

CoLM陆面模式对中亚干旱荒漠草地生态系统陆面过程的数值模拟

井长青, 安沙舟

2017, 26(3): 13-32. DOI: 10.11686/cyxb2016385

摘要 ( 420 )

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鉴于陆面模式在干旱半干旱区模拟性能较差,本研究运用Common Land Model(CoLM)陆面模式对中亚干旱荒漠草地生态系统进行了站点验证,检验其在该区域的模拟性能,并分析了其陆面特征。结果表明,不同水分状况的草地生态系统在能量分配上表现出明显的差异性,干旱特征明显的阜康站和咸海站能量分配表现为以感热通量为主;水分状况较好的巴尔喀什湖站能量分配以潜热通量为主。CoLM陆面模式对典型干旱荒漠草地生态系统的陆面过程有较好的模拟性能,能正确描述能量通量的日变化特征。模型对研究站点夜晚感热通量、土壤热通量的模拟效果不太理想,夜间感热通量模拟值略高于观测值,土壤热通量模拟明显低于观测值,在3个研究站点土壤热通量偏差均大于50 W/m²,不能很好地描述昼夜温差较大的干旱区夜间较强的土壤热通量交换过程。

西藏天然草原生态保护补助奖励政策对农牧民家庭收入的影响

崔亚楠, 李少伟, 余成群, 田原, 钟志明, 武建双

2017, 26(3): 22-32. DOI: 10.11686/cyxb2016268

摘要 ( 335 )

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西藏高寒草地生态保护不仅关系当地人民生活水平的提升,而且关乎我国东部地区的生态和经济安全,是我国重要的生态安全屏障之一。为遏止高寒草地退化,恢复已退化草地的生态功能,保护未退化高寒草地资源,在2011年国家启动天然草原生态保护补助奖励政策(以下简称“草奖”政策)。2014年我们深入西藏3类地区(纯牧区、半农半牧区、纯农区)的农、牧家庭进行问卷调查,从家庭牧业生产、家庭收入与构成及农牧户间收入差距3方面剖析了政策实施3年(2011-2013年)的社会经济影响。研究发现,1)草原生态保护补助奖励机制的政策福利存在地域间的不均衡性,纯牧区家庭享有更多经济福利;2)“草奖”政策改变了牧区家庭的收入结构,转移性收入超过家庭经营性收入,成为牧民家庭的重要收入来源;3)“草奖”政策有利于缩小牧区和农区贫富差距,但对于半农半牧区效果不明显。因此,政策措施需要进行适时适度地调整,从补偿标准、方式、力度等方面进行优化,体现高寒草地生态功能的地域性差异,使其符合各地域农牧家庭的实际生产,促使西藏高原草地畜牧业的可持续发展。

基于生命周期评价的相同食物当量玉米与紫花苜蓿生产环境影响比较研究

胥刚, 王进贤, 林慧龙, 任继周, 陈磊, 崔霞

2017, 26(3): 33-43. DOI: 10.11686/cyxb2016423

摘要 ( 457 )

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为了探讨种植业结构调整对于我国环境的影响,本研究运用生命周期评价方法,计算了甘肃省民勤县农户水平2014与2015年从农资生产到农户入仓范围生产1 kg玉米籽粒及1 kg紫花苜蓿鲜草的环境影响,并使用基于蛋白质和热量的计量单位—食物当量(FEU),比较分析了1个FEU玉米籽粒和紫花苜蓿生产的全生命周期环境影响差异。结果表明,生产1 kg玉米籽粒和1 kg紫花苜蓿鲜草全生命周期的一次性能源消耗(PED)分别为9.35和1.22 MJ,水资源消耗(WU)分别为889.33和144.37 kg,矿物和化石资源消耗(DAR)分别为0.13和0.02 kg antimony-eq,气候变化潜值(GWP)分别为1.21和0.10 kg CO₂-eq,可吸入无机物(RI)分别为4.23×10^-3和1.88×10^-4 kg PM_2.5-eq,光化学臭氧合成(POFP)分别为2.41×10^-3和1.71×10^-4 kg NMVOC-eq,环境酸化潜值(AP)分别为8.55×10^-3和8.03×10^-4 kg SO₂-eq,淡水富营养化(FEP)分别为1.20和0.09 kg P-eq,生态毒性(ecotoxicity)分别为1.26×10^-2和1.49×10^-3 CTU。1个FEU紫花苜蓿生产的PED、WU、DAR、GWP、RI、POFP、AP、FEP和ecotoxicity则分别为玉米籽粒的20.50%、25.43%、21.08%、12.99%、6.98%、11.15%、14.76%、12.31%和18.58%。因而考虑到苜蓿的食物-经济比较优势,目前应给予其不少于粮食作物的种植补贴。并且如果将我国的部分玉米种植改为苜蓿种植,则是最便捷、经济的既能满足我国食物结构需求,又能减少农业生产的资源消耗与环境污染的措施。本研究同时也为在我国深入开展粮改饲提供了一定的立论基础。

牦牛粪沉积下高寒草甸植物群落种间关联研究

孔杨云, 于应文, 侯扶江

2017, 26(3): 44-52. DOI: 10.11686/cyxb2016145

摘要 ( 290 )

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植物群落构成和种间关联,反映物种在空间上的分布及相互依存和制约关系。为探究牦牛粪沉积和植被斑块互作下草地植物群落演变趋势及稳定性机制,以青藏高原东北缘高寒草甸禾草/杂类草斑块和嵩草/杂类草斑块为对象,分析牦牛粪沉积下两种斑块中主要植物种的重要值(IV)、Jaccard种间关联指数和Spearman秩相关系数的变化规律。结果表明,1)粪沉积使禾草/杂类草斑块的建群种扁穗冰草的IV增加和西北针茅的IV降低,嵩草/杂类草斑块的建群种线叶嵩草的IV降低;2)禾草/杂类草斑块中,粪沉积(DP)和对照(CK)的正负关联种对比为0.61和0.63,显著联结种对为6.6%和6.4%;嵩草/杂类草斑块中,DP和CK的正负关联种对比为0.90和0.72,显著联结种对为2.8%和14.5%;且二者显著联结的种对多存在于优势种或亚优势种与伴生种之间;3)两种斑块中多数种对间联结性弱,群落处于不稳定阶段;粪沉积使嵩草/杂类草斑块的稳定性增强,利于禾草/杂类草斑块的演变;4)依据优势种对环境的适应方式和主导生态因子,将两种斑块的群落植物种划分为喜阳耐旱植物、喜阴喜湿植物和喜阳喜湿植物三大生态种组。

种群密度对沙米异速生长的影响

范高华, 黄迎新, 赵学勇, 神祥金

2017, 26(3): 53-64. DOI: 10.11686/cyxb2016147

摘要 ( 547 )

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植物各器官之间的异速生长关系决定了植物的生活史对策,进而影响种群内个体之间的共存和生物多样性的维持。传统方法无法区分植物性状对其的响应是环境造成的,还是由于个体大小差异造成的,而异速生长分析能够解决这一问题。为此,本研究利用异速生长分析方法,通过模拟沙米在退化草地恢复过程中不同的种群密度(16, 44.4, 100和400株/m²),研究其各器官之间的异速生长关系。结果表明,沙米各器官之间都具有显著的异速生长关系:其中根和地上、根和主茎、叶和根、主茎和地上等器官生物量之间的变化不随种群密度的变化而变化,属于表观可塑性;根和茎、茎和地上、叶和茎等器官生物量之间的异速生长及生物量比值均受种群密度的显著影响,属于真正可塑性,这表明种群密度变化的确影响了沙米的生长变化。研究同时发现,沙米叶和地上生物量之间的异速指数仅在44.4株/m²种群密度下接近于0.75,即叶生物量与个体大小呈3/4次幂关系,符合生态代谢理论,而在其他密度时异速指数与0.75有显著差异(P<0.001),表明环境变化可能会导致沙米生长策略发生改变。种群密度对沙米繁殖和其他器官之间的异速生长关系影响不显著,表明在不同种群密度下,沙米仍保持相同的繁殖策略;然而种群密度在沙米生育期对繁殖和其他器官之间的异速常数和个体大小均产生了极显著的影响。因此,在探讨繁殖器官与个体大小的关系时,还需要关注植物生育期的变化,只有生育期相同的时候,才能比较不同研究之间的差异。

黄土丘陵沟壑区欧李栽植对土壤质量改良作用的评价

王鹏飞, 贾璐婷, 杜俊杰, 张建成, 穆霄鹏, 丁伟

2017, 26(3): 65-74. DOI: 10.11686/cyxb2016233

摘要 ( 442 )

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黄土丘陵沟壑区生态恢复过程中植被的选择至关重要。近年来,欧李已在黄土丘陵沟壑区的植被恢复中被利用,但其生态作用有待系统评价。本试验选取山西省柳林县留誉镇黄土丘陵沟壑区内通过水平阶整地栽植的5 年生欧李灌丛地作为试验样地,并与相同栽培条件下的5年生油松林地进行对比,通过欧李根际与非根际、欧李灌丛下与欧李灌丛行间相同土层及欧李灌丛下与油松林下相同土层、层间土样差异分析,探究黄土丘陵沟壑区欧李种植后土壤养分与酶活性特征,并通过主成分分析对土壤质量做出综合评价,以便为欧李作为生态恢复树种提供理论依据。研究表明,1)与欧李行间土壤相比,欧李灌丛下土壤pH与土壤养分(除速效磷)、土壤酶活性(除20~40 cm土层过氧化氢酶)均得到不同程度改善;2)欧李灌丛下与油松林下土壤各具优势,欧李灌丛下土壤在碱解氮、全磷含量及酶活性方面优于油松林下,而在土壤含水量、电导率及其他养分含量方面次于油松林下;3)主成分分析得出,引起土样间差异的关键因子依次为:蔗糖酶、有机质、pH、全磷、碱解氮、碱性磷酸酶、速效磷;第一主成分得分从高到低依次为:欧李灌丛下0~20 cm土层>油松林下0~20 cm土层>欧李灌丛下20~40 cm土层>欧李行间0~20 cm土层>油松林下20~40 cm土层>欧李行间20~40 cm土层。综上所述,欧李种植使丘陵沟壑区土壤综合质量得到显著的提升。

草地早熟禾荧光定量PCR分析中内参基因的筛选

张兰, 檀鹏辉, 滕珂, 闫蒙举, 何春燕, 甘露, 尹淑霞

2017, 26(3): 75-81. DOI: 10.11686/cyxb2016297

摘要 ( 497 )

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为筛选出草地早熟禾实时荧光定量中的最适内参基因,利用实时荧光定量PCR技术,分析检测6个传统内参基因ACT、GAPDH、UBQ、EF-1α、18s rRNA和β-tublin在草地早熟禾不同组织器官、叶片不同发育期、非生物胁迫和不同激素诱导下mRNA的表达差异情况。利用geNorm、NormFinder和BestKeeper软件综合评价6个候选内参基因的表达稳定性。结果表明,在不同组织、叶片不同发育期、激素诱导和非生物胁迫下,候选内参基因的表达稳定性存在差异。GAPDH在草地早熟禾不同组织器官中表达最为稳定;EF-1α在非生物胁迫下表达最为稳定;不同激素下首选β-tublin;在叶片不同发育期ACT表达最为稳定。综上所述,通过筛选出不同条件下适宜的内参基因不仅有助于提高草地早熟禾基因表达分析的准确性,也为早熟禾属植物其他内参基因的开发提供了理论参考。

紫花苜蓿尿黑酸植基转移酶的克隆、表达分析以及遗传转化研究

姜霁珊, 方志红, 陈敏, 王运琦, 吴欣明, 贾慧丽, 武语迪, 高洪文, 王学敏

2017, 26(3): 82-90. DOI: 10.11686/cyxb2016007

摘要 ( 475 )

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维生素E是一种人体必需,却不能自主合成的脂溶性维生素。尿黑酸植基转移酶(HPT)是维生素E生物合成途径的关键限速酶,直接影响植物体内维生素E的总量。本实验利用同源克隆的方法,根据截形苜蓿的序列从紫花苜蓿中克隆得到HPT基因的完整开放阅读框(ORF)。NCBI Blast分析结果表明,该基因编码412个氨基酸,属于异戊烯转移酶UbiA超家族。多序列比对结果表明,该序列与其他物种的HPT蛋白序列相似度高达80%,将其命名为MsHPT。进化树分析结果表明,MsHPT与截型苜蓿MtHPT亲缘关系最近,蛋白序列相似度为96.84%。通过染色体步移技术得到该基因的启动子序列,分析结果显示,该基因的启动子区域含有胁迫响应元件、激素响应元件(脱落酸、赤霉素和乙烯)以及大量的光响应元件。实时荧光定量PCR检测结果表明,MsHPT基因在紫花苜蓿各组织中均有表达,叶片中的表达量最高,根次之。经低温、NaCl、PEG、GA₃和ABA诱导后该基因表达均上调,表明其可能参与了植物的抗逆性调控。扩增MsHPT基因的开放阅读框,对其进行双酶切后转入双元表达载体pBI121中,通过农杆菌介导的方式将该基因转入拟南芥。通过PCR鉴定,得到7株阳性苗。本研究为进一步探索MsHPT在紫花苜蓿维生素E的合成以及紫花苜蓿抗逆调控中的作用奠定了基础。

发酵木薯渣替代部分玉米对湖羊生长性能、血清生化指标、屠宰性能和肉品质的影响

樊懿萱, 王锋, 王强, 聂海涛, 王子玉, 陶晓强

2017, 26(3): 91-99. DOI: 10.11686/cyxb2016156

摘要 ( 337 )

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本研究旨在探索发酵木薯渣在湖羊日粮中替代部分能量饲料(玉米)的可行性,并确定最佳替代比例。选择48只体重为(18.35±1.39) kg的湖羊公羔,随机分成4组,每组4个重复,每个重复3只羊,分别用发酵木薯渣替代0%(对照组)、20%(A组)、40%(B组)、60%(C组)玉米的日粮进行饲喂,试验期60 d。在试验开始和结束时测定羔羊生长性能,并采集血液样品进行分析,同时在试验结束时进行屠宰试验,测定屠宰性能以及肉品质。研究结果表明,A组湖羊的平均采食量(ADFI)显著高于对照组和B组(P<0.05),日增重(ADG)的变化趋势为A组>B组>对照组(P>0.05),A组和B组的料重比(F/G)有低于对照组的趋势(P>0.05)。而C组湖羊由于腹泻严重,于试验开始2周后将其淘汰。A组的宰前活重、胴体重、肝、瓣胃和肾的重量显著大于对照组和B组(P<0.05),而各组其他内脏器官无显著差异(P>0.05)。各组湖羊的血液生化指标和肉品质均无显著差异(P>0.05)。B组的肉豆蔻酸、棕榈酸等饱和脂肪酸的含量显著低于A组(P<0.05),而B组的十七烷酸和花生酸的含量显著高于A组和对照组(P<0.05),其他种类的脂肪酸无显著差异(P>0.05)。由此可见,利用发酵木薯渣替代20%玉米对湖羊公羔的生长发育和健康无不良影响,且能降低饲料成本,育肥效果最好。因此,将发酵木薯渣作为湖羊的饲料来源是完全可行的。

内蒙古牧区察哈尔羔羊饲粮钙磷适宜水平研究

胡凤明, 司丙文, 张博, 斯琴巴特尔, 萨仁花, 苏德毕力格, 金海, 刁其玉, 屠焰

2017, 26(3): 100-110. DOI: 10.11686/cyxb2016137

摘要 ( 272 )

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本试验采用4个不同钙磷水平的饲粮饲喂断奶后察哈尔羔羊,研究钙磷对断奶羔羊生长、钙磷营养消化代谢和排放量、骨骼的影响。选取70日龄健康、体重(16.27±3.33) kg断奶察哈尔羔羊120只(公母各半),随机分成4个组,每组30个重复,每个重复1只羊,分别饲喂4种饲粮,其钙磷含量分别为:Ⅰ组,0.49%、0.28%;Ⅱ组,0.55%、0.32%;Ⅲ组,0.64%、0.47%;Ⅳ组,0.87%、0.70%。饲养试验期65 d,其后,每组选6只羔羊(公母各半),全收粪法进行消化代谢试验。试验结果:1)饲粮钙磷水平对断奶羔羊平均日增重、体尺、干物质采食量和饲粮转化率影响皆不显著(P>0.05);2)血清钙含量Ⅳ组显著高于其他3组,血清碱性磷酸酶Ⅰ组显著高于其他3组(P<0.05);3)Ⅰ组钙表观消化率显著高于其他3组(P<0.05),随饲粮钙磷水平升高羔羊钙磷排放量增加(P<0.05);4)Ⅳ组胫骨灰分含量显著高于Ⅰ组(P<0.05),Ⅰ组跖骨灰分含量显著低于Ⅲ、Ⅳ组(P<0.05),胫骨磷含量Ⅳ组显著高于其他3组(P<0.05);5)冬春季节改变羔羊饲喂模式增加了内蒙古地区草原生态系统中钙磷的输入。综上所述,饲粮钙磷水平升高降低了断奶羔羊的钙表观消化率,显著增加了钙磷的排放量,提高了羔羊骨骼钙磷沉积。在本试验条件下,饲粮钙磷含量分别为0.49%、0.28%,内蒙古地区冬春季断奶羔羊即可获得较好的生长性能。

大气CO₂浓度升高对绿色型豌豆蚜生长发育和繁殖的影响

李润红, 刘长仲

2017, 26(3): 111-120. DOI: 10.11686/cyxb2016359

摘要 ( 267 )

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为了研究大气CO₂浓度升高对绿色型豌豆蚜生长发育和繁殖的影响,应用CO₂人工气候箱,CO₂浓度设置中等浓度[(550±27) μL/L]和高浓度[(750±37) μL/L],并以当前浓度[(375±18) μL/L]为对照,观察并记录了饲养在蚕豆上的连续3代绿色型豌豆蚜的生长发育和繁殖指标。结果表明,随着CO₂浓度升高,连续3代绿色型豌豆蚜发育历期均缩短,初产若蚜体重、成蚜体重、体质量差和相对日均体重增长率均呈增加趋势;各世代的繁殖期延长,平均产蚜量和最大产蚜量均增加;各世代的净增殖率(R₀)增大,平均世代周期(T)延长,内禀增长率(r_m)和周限增长率(λ)均减小。因此,绿色型豌豆蚜的种群数量随着CO₂浓度升高而下降,故推测未来大气CO₂浓度的升高可能不利于豌豆蚜的发生。

高温胁迫对高羊茅航天诱变新品系生理特性研究及综合评价

李娟, 雷霞, 钟理, 王小利, 杨春燕, 吴佳海

2017, 26(3): 121-131. DOI: 10.11686/cyxb2016157

摘要 ( 322 )

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本研究以高羊茅航天诱变新品系和贵州主推的育成品种水城高羊茅和黔草1号高羊茅共11份材料为研究对象,采用盆栽试验,在42 ℃/32 ℃(12 h/12 h)人工气候室进行高温胁迫试验,每4 d测定可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)生理生化指标,并应用隶属函数法和灰色关联度法对其生理指标及11份高羊茅材料耐热性进行综合评价。结果表明,可溶性蛋白质随着高温胁迫时间的延长总体呈下降趋势,SOD、POD、CAT含量随着高温时间的延长总体呈上升趋势。4个生理指标在11份材料间均存在显著性差异。利用隶属函数法对11份高羊茅材料进行综合耐热适应性评价,得出耐热性顺序为:SP5-85>SP5-60>SP5-71>SP5-42>SP5-94>SP5-7>SP5-88>水城高羊茅>SP5-5>SP5-89=黔草1号高羊茅。利用灰色关联性分析法得出各耐热指标与耐热性的关联序为:SOD>CAT>POD>可溶性蛋白质。

多效唑作用下紫穗槐对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

范志霞, 李绍才, 孙海龙

2017, 26(3): 132-141. DOI: 10.11686/cyxb2016138

摘要 ( 332 )

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为了探究多效唑作用下紫穗槐对干旱胁迫的响应,采用盆栽方法研究6水平多效唑下(D₀~D₅依次为0,10,50,100,150,200 mg/L)紫穗槐在不同干旱程度下的过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素、叶片保水力指标,用隶属函数法进行抗旱性综合评价。结果表明,随着干旱程度的加深,POD、MDA、叶片失水率呈上升趋势;可溶性蛋白呈下降趋势;除D₀外,其余多效唑水平叶绿素含量上升;可溶性糖总体上升。轻度和重度干旱胁迫时,D₅的POD值最大,D₂和D₃的MDA值最小,D₄的可溶性蛋白、叶绿素、可溶性糖含量、叶片保水力最高。隶属函数分析得紫穗槐的抗旱性强弱顺序为 D₄>D₅>D₃>D₂>D₁>D₀,施加多效唑显著提高了紫穗槐的抗旱性,最适的多效唑水平为D₄。灰色关联分析得到多效唑下紫穗槐的可溶性蛋白、叶绿素、可溶性糖含量与抗旱性联系最紧密,可作为抗旱性的代表指标。研究结果可为多效唑在紫穗槐的岩石边坡防护中的推广应用提供参考。

铅胁迫对百喜草叶绿素荧光特性及酶活性的影响

侯晓龙, 蔡丽平, 韩航, 周垂帆, 王果, 刘爱琴

2017, 26(3): 142-148. DOI: 10.11686/cyxb2016159

摘要 ( 323 )

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为探讨水土保持草种在重金属污染矿山废弃地植被恢复中应用的可行性,以南方地区水土流失治理中广泛应用的草种百喜草为试验材料,设置不同Pb浓度(150,250,500,1000,1500和2500 mg/kg)的室内土培模拟胁迫试验,定量测定不同Pb胁迫浓度、不同胁迫时间百喜草的叶绿素荧光、SPAD值、叶绿素含量、抗氧化酶活性及MDA含量等指标,分析百喜草对Pb胁迫的生理响应。结果表明,在试验初期(8月),Pb胁迫对百喜草的叶绿素荧光特性具有一定抑制作用,但随胁迫时间的增加,在试验后期(9和10月)则表现出显著的促进作用(P<0.05);Pb胁迫对百喜草SPAD值和叶绿素含量有一定抑制作用,但作用并不显著(P>0.05);Pb胁迫对百喜草的POD和SOD活性均具有一定促进作用,但对百喜草CAT活性无显著影响(P>0.05);铅胁迫增大百喜草体内MDA含量,但高浓度Pb胁迫(1500和2500 mg/kg)条件下,百喜草体内MDA含量与对照无显著差异(P>0.05)。以上结果表明,Pb胁迫对百喜草生理特性有一定抑制作用,但抑制作用并不显著。百喜草可通过提高叶绿素荧光特性和抗氧化酶(POD和SOD)活性,减轻Pb胁迫的危害,以适应Pb胁迫逆境环境。

施肥和覆盖模式对旱地冬小麦花后干物质转移、糖代谢及其籽粒产量的影响

张礼军, 鲁清林, 白玉龙, 周刚, 汪恒兴, 周洁

2017, 26(3): 149-160. DOI: 10.11686/cyxb2016194

摘要 ( 487 )

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选择不同的施肥(无机+有机)和覆盖模式,2012-2015年在典型的西北半干旱雨养农业区甘肃省农业科学院小麦研究所清水试验站进行大田试验,研究不同施肥+覆盖模式对旱地冬小麦干物质转移、糖代谢及其籽粒产量的影响,并分析糖含量与产量、物质转移之间的相关关系。结果表明,比较对照T₁(不施任何肥料),不同的施肥+覆盖模式均不同程度地提高了籽粒产量,依次为高量化肥+有机肥(T₆)>等量化肥+有机肥(T₄)>高量化肥+地膜覆盖(T₅)>等量化肥+地膜覆盖(T₃)>常规化肥(T₂)>不施肥(T₁)。增施有机肥(T₄、T₆)提高后期干物质转移量、转移比率、贡献率,增加粒重,并保证较高的有效成穗,从而增加籽粒产量,处理T₆、T₄分别比对照T₁增产119.22%和118.24%。地膜覆盖(T₃、T₅)增加了花后不同时期叶片、茎秆、叶鞘、颖壳干物质累积量和单穗粒数,为籽粒产量的提高奠定了基础。相反,地膜覆盖(T₃、T₅)降低干物质转移比率和贡献率。增施氮肥(T₃~T₆)提高了叶片干物质累积量,但过多的氮肥不利于籽粒增重,并降低了干物质转移比率和贡献率。不同的施肥+覆盖模式(T₂~T₆)降低了灌浆中前期(10、20 d )各个营养器官可溶性糖和蔗糖含量,延缓了前期叶片和叶鞘可溶性糖和蔗糖下降的速度,叶片、茎秆、叶鞘、颖壳可溶性糖含量下降最快的时期均在花后30~40 d,籽粒在花后10~20 d。相关分析表明,产量、株高、单位面积穗数、穗长、旗叶面积均与中前期(花后10、20 d)叶片、茎秆、叶鞘可溶性糖和蔗糖含量呈极显著和显著负相关。本研究结果证实,在甘肃旱地雨养农业区,结合有机肥施用(T₄、T₆),适当增加氮、磷用量完全能达到地膜覆盖对籽粒产量的增加,是更为持续、稳产的旱地小麦栽培模式。

20个紫花苜蓿品种在甘肃两个地区的生产性能及营养价值综合评价

孙万斌, 马晖玲, 侯向阳, 穆怀彬

2017, 26(3): 161-174. DOI: 10.11686/cyxb2016141

摘要 ( 453 )

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在武威黄羊镇和兰州永登地区,以20个紫花苜蓿不同品种作为研究对象,连续两年对其在初花期的干草产量、株高、茎叶比、鲜干比、粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗灰分、粗脂肪含量进行测定分析,并采用灰色关联度法进行综合评价。结果表明,“皇后”在黄羊镇和永登地区干草产量均为最高,分别为8.15和7.78 t/hm²;“甘农4号”在黄羊镇地区株高最高(102.44 cm),“驯鹿”在永登地区株高最高(96.44 cm);“陇东苜蓿”在黄羊镇地区粗蛋白含量最高(18.08%),“陇中苜蓿”在永登地区最高(17.91%);“苜蓿王”在黄羊镇地区酸性洗涤纤维含量最低(31.19%),而“太阳神”、“柏拉图”在永登地区并列最低(33.99%);“苜蓿王”在黄羊镇地区中性洗涤纤维含量最低(39.08%),“北极星”在永登地区最低(42.96%)。综合分析结果显示,“苜蓿王”、 “甘农4号”、“陇东苜蓿”、“北极星”在黄羊镇地区综合表现优异;永登地区“柏拉图”、“皇后”、 “苜蓿王”、 “北极星”综合表现优异,这些品种在上述各地区分别具有较高的推广利用价值。

十个玉米品种在广州种植和青贮的潜力研究

施清平, 徐赵红, 张建国

2017, 26(3): 175-182. DOI: 10.11686/cyxb2016155

摘要 ( 341 )

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为筛选适宜在广州种植的青贮玉米品种,采用随机区组设计种植和袋装青贮的方法,研究了10个玉米品种(京科青贮301、农大108、赣单2、大丰3、宜黄单4、雅玉8、先玉335、郑单958、雅玉26、华玉8)的种植和青贮潜力。结果表明,1)品种间全株干物质产量(P<0.05)和消化率(P<0.01)差异显著,参试品种均超过对照品种华玉8,其中雅玉8的干物质产量最大,达14.30 t/hm²;京科青贮301干物质消化率最高,达78.15%。品种间的相对饲用价值呈现显著差异(P<0.05),京科青贮301的相对饲用价值为123.52,比对照高17.90%(P<0.05),郑单958、赣单2、先玉335、雅玉8、农大108不同程度地高于对照。2)品种间的干物质、粗灰分和无氮浸出物含量差异显著(P<0.05),各品种干物质含量比对照均有不同程度的提高,雅玉26、大丰3、雅玉8干物质含量均达到40%;雅玉26、大丰3、农大108和雅玉8的无氮浸出物含量较高,分别达到65.31% DM、63.94% DM、63.38% DM和62.17% DM。品种间的粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量均无显著差异(P>0.05)。3)玉米品种间植株附着的乳酸菌和霉菌差异显著(P<0.05),郑单958的乳酸菌数达10⁶ cfu/g FM,高于其他品种。4)各玉米品种青贮后的pH值、乳酸和丙酸含量差异显著(P<0.05),对照华玉8的pH值最低为3.63,雅玉8的pH值最高,达4.22;对照华玉8的乳酸含量最高,达9.16% DM。丁酸含量差异不显著(P>0.05),但雅玉8和郑单958没有检测到。各品种青贮的NH₃-N/TN含量差异极显著(P<0.01),雅玉8、郑单958和大丰3分别为8.81%、10.04%和10.61%,至少比对照低13.39%。综合各品种全株干物质产量、营养价值和青贮效果,雅玉8在广州地区种植作青贮饲料利用更有潜力。

播种量和品种对紫花苜蓿分枝数和株高的影响

王彦华, 李德锋, 齐胜利, 王成章, 高永革, 郑春雷, 李鹏飞

2017, 26(3): 183-190. DOI: 10.11686/cyxb2016426

摘要 ( 430 )

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采用裂区设计,以播量(15.0,22.5,30.0 kg/hm²)为主区,8个不同秋眠级紫花苜蓿品种为副区,研究其对植株分枝数和植株高度的影响,旨在为紫花苜蓿生产提供科学依据。结果表明,1)苜蓿的播种量不同对其1、2级分枝数均无显著差异,且不同品种之间分枝数差异也多不显著;从不同年度看,不同品种的1、2级分枝数均表现出2014年>2013年>2012年的变化趋势。2)不同品种间2级/1级分枝数比值,2012和2013年之间差异不显著,但绝大部分显著高于2014年。3)播种量对植株高度有一定影响,大部分品种的植株高度表现出30.0 kg/hm²<22.5 kg/hm²<15.0 kg/hm²的趋势。因此,适当减少紫花苜蓿播种量对1、2级分枝数没有影响,但提高了植株高度。

构建草地农业智库系统,助力中国农业结构转型

任继周, 马志愤, 梁天刚, 吴建平, 李发弟, 林慧龙, 侯扶江, 冯琦胜, 胥刚

2017, 26(3): 191-198. DOI: 10.11686/cyxb2016160

摘要 ( 375 )

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“草地农业”,简称草业,是兼顾生态和生产、粮食和饲料,适应时代发展,迎接城乡统筹,面向全球经济一体化的新型农业系统,也是破解我国传统“耕地农业”发展难题、优化农业结构的一个里程碑式转变。“草地农业”建设是一项系统工程,涉及社会众多层面。为了落实党的十八届三中全会《决定》提出“加强中国特色新型智库建设,建立健全决策咨询制度”,本研究提出构建“草地农业智库”,基于云计算等新兴互联网技术,构建“草地农业智库”信息系统,巩固现有研究成果,凝聚研究合力,对国内外草业信息做适时收集、分析,使之成为草业的“神经系统”以供社会共享。“草地农业智库”应具有独立性、科学性、时效性和建设性,为一线生产,科研院所和政府机构提供服务的智力平台,对我国草业发展提供科技支撑,助力中国农业从传统“耕地农业”向粮草兼顾的“草地农业”转型。

饲用酶制剂在反刍动物营养中的应用进展

王红梅, 屠焰, 张乃锋, 司丙文, 马涛, 萨茹拉, 那亚, 刁其玉

2017, 26(3): 199-213. DOI: 10.11686/cyxb2016262

摘要 ( 362 )

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一般情况下,在瘤胃中粗饲料细胞壁组分的消化利用率较低,由于其复杂紧密的结构限制了动物对粗饲料的利用。因此,在反刍动物生产中提高粗饲料利用率的应用研究是非常必要的,不仅改善饲料利用率、提高动物生产性能,还为饲料资源的开发与利用乃至为畜牧业发展提供有效途径。而饲用酶制剂以其绿色、环保、安全等特点成为了该研究领域的热点。通常采用体外和半体内法评定酶制剂处理对粗饲料体外发酵和瘤胃降解特性的影响,并采用体内法评价酶制剂在反刍动物营养中的应用效果。研究表明,外源酶制剂的应用能够有效提高饲料消化率、奶牛产量、肉牛增重和肉羊增重,但其效果不一致,其效果受很多因素的影响,包括酶种类、酶活性、饲粮组成、添加水平、添加方式、动物种类及生长性能等。另外,由于人们对所用酶产品的生化特性掌握不足,导致了对其作用机理、优化条件及影响其作用效果因子的了解不够充分。如酶活性作为酶制剂最主要的生化特性,在使用前往往被忽略检测,并且目前国内外对酶活性的检测及质量评定还没有统一的标准。然而研究结果间直接进行比较也是不科学不合理的。本研究主要从饲用酶制剂的发展历程,反刍动物营养中纤维降解酶的作用机理、应用效果和影响其作用效果的因素以及存在问题等方面进行了综述,旨在为饲用酶制剂在反刍动物营养中的应用提供系统的科学知识。

植物根系吸水模型研究进展

王玉阳, 陈亚鹏

2017, 26(3): 214-225. DOI: 10.11686/cyxb2016146

摘要 ( 853 )

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根系吸水是植物水分传输系统的最初端,直接控制着整株植物的水分传输量,进而影响植物的生命活动。对植物根系吸水的研究不仅是土壤-植物-大气连续体(SPAC)中水分运移规律研究的重要内容,同时也是水文、气候、土壤、农业、生态等多学科领域交叉研究的重点。根系吸水模型是定量化研究植物根系吸水的数学模拟工具。建立合适的根系吸水模型是准确估算植物根系吸水量的基础,这有助于弄清植物的需水特性和水分来源。本研究在总结根系吸水模型的基础上,概述了根系吸水的机理、不同研究尺度下的根系吸水模型的分类,并重点分析了实际应用较广泛的宏观根系吸水模型,且对每种模型应用的范围和局限性做出了说明。最后对现有根系吸水模型中存在的问题进行了初步分析,并对其未来研究方向和内容进行展望。

异型种子植物异苞滨藜的繁殖输出

马赫, 魏岩

2017, 26(3): 226-232. DOI: 10.11686/cyxb2016143

摘要 ( 293 )

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异苞滨藜是重要的荒漠野生牧草资源,具有褐色和黑色两种异型种子;黑色种子小,种皮光滑,有光泽,包被种子的苞片较小;褐色种子大,包被种子的苞片较大。对异型种子繁殖输出的研究将为探讨其生态适应机制及生活史进化研究提供科学依据。选择准噶尔低山砾质荒漠自然种群中3个不同微生境(陡坡、缓坡和坡底),分别随机选取20株植株,测定植株高度、生物量以及种子的数量,研究种子的输出比例和繁殖分配。结果表明,1)不同微生境中植株的大小有显著差异,山坡沟底植株的个体最大,缓坡次之,陡坡最小。2)植株的总繁殖分配以及褐色种子和黑色种子的繁殖分配随个体的增大而显著增高;异苞滨藜大型植株的繁殖分配高达57.57%,褐色种子和黑色种子的繁殖分配无显著差异;中型和小型植株的繁殖分配小于30%,主要投资黑色种子。3)随植株个体的增大,异苞滨藜3个级别的植株输出的黑色种子的数量和比例均显著大于褐色种子的数量和比例;黑色种子与褐色种子比例为2.16~7.41∶1。异型种子萌发物候的不同步、繁殖输出的“灵活性”是异苞滨藜与荒漠异质环境长期适应的结果。

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