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2017年 第26卷 第6期    刊出日期：2017-06-20

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2017, 26(6):  0-0. 

摘要 ( 296 )   PDF (320KB) ( 498 )  

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研究论文

近30年黑河流域草地变化分析及分布格局预测

赵宇豪, 戎战磊, 张玉凤, 叶苗, 蒋晖, 赵传燕

2017, 26(6):  1-15.  DOI: 10.11686/cyxb2016294

摘要 ( 1190 )   HTML ( 4)   PDF (1398KB) ( 733 )  

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草地是人类生存的基本资源和条件,在全球变化、全球循环和生态系统功能等方面起着非常关键的作用。本文基于GIS技术和1986、2000和2011年黑河流域草地分布数据,采用转移矩阵、草地动态变化度、空间动态度和CA-Markov模型等方法,分析了黑河流域近30年的草地变化,并对其未来分布格局做出预测。结果表明,(1) 黑河流域1986年草地面积为32997.71 km²,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为4290.02、6371.80和22335.89 km²;2000年草地面积为23939.46 km²,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为5508.78、5540.01和12890.67 km²;2011年草地面积为24272.50 km²,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为5561.31、5715.01和12996.18 km²,近30年间黑河流域草地面积呈现先减后增的趋势。(2) 1986-2000年期间,黑河流域草地面积大幅减少,且退化严重,高覆被草地主要向中低覆被草地转换,中覆被草地主要向低覆被草地转换,低覆被草地主要向未利用地转换。(3) 2000-2011年期间,黑河流域草地面积小幅增加,各类型草地转化面积较少,保持小幅缓慢上升趋势。(4) 在现行趋势下,预测2022年黑河流域草地面积为24449.58 km²,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为5560.28、5657.65和13231.65 km²,与2011年相比呈增加趋势,但下游地区草地面积和覆盖度依然较低。

基于MODIS数据的新疆地区土壤湿度反演

李海霞, 杨井, 陈亚宁, 郝兴明

2017, 26(6):  16-27.  DOI: 10.11686/cyxb2016331

摘要 ( 1118 )   HTML ( 2)   PDF (2051KB) ( 851 )  

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以新疆地区为研究对象,选取2016年5和6月的植被指数产品数据和地表温度产品数据,构建新疆地区NDVI-Ts和EVI-Ts特征空间,分析新疆地区土壤干湿状况的空间分布格局及土壤水分的影响因素。结合野外同步重复采样获得的土壤含水量对TVDI进行验证,并分析EVI和Ts所包含的旱情信息。结果表明:(1)构建NDVI-Ts和EVI-Ts特征空间,其散点图符合三角形的关系。(2)新疆地区5和6月土壤湿度总体以干旱(0.6<TVDI<0.8)为主。空间上,新疆北部的阿尔泰山、中部的天山、南部的昆仑山为极湿润和湿润,而新疆北部的准噶尔盆地、南部的塔里木盆地为干旱和极干旱。(3)5月份林地的TVDI值最低,6月份高度覆盖草地的TVDI值最低;随高程的增加土壤湿度变大。(4)和基于NDVI的TVDI相比,基于EVI的TVDI更适合于监测5月与6月的农业旱情状况。(5)相对于植被指数,陆地表面温度更能反映旱情。

基于遥感数据的呼伦贝尔草原放牧强度研究

王梦佳, 孙睿, 刘喆, 辛晓平, 刘刚, 张蕾, 乔晨

2017, 26(6):  28-36.  DOI: 10.11686/cyxb2016316

摘要 ( 1370 )   HTML ( 17)   PDF (1787KB) ( 765 )  

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呼伦贝尔草甸草原是我国主要的畜牧业基地,放牧强度直接影响着该草原生态系统的稳定和可持续发展。本文首先建立了研究区草地地上生物量的遥感估算经验模型,然后结合净初级生产力(NPP),研究了草地放牧强度估算方法;基于该方法,利用2014年6月到7月多期Landsat遥感数据计算谢尔塔拉牧场草地地上生物量变化和放牧强度。研究结果表明:所使用方法可较好用于放牧强度的估算,估算结果与实际情况基本吻合,决定系数R²达0.7996;谢尔塔拉牧场的公共放牧区放牧强度范围为1~2.5 Au/hm²,属于过度放牧状态,重度放牧区多位于小型湖泊周围和草地面积较少但牛相对较多的生产队,轻度放牧区多位于围封地;将尺度扩展到海拉尔区分析:所使用方法能够准确地将轻度、中度和重度放牧区分开,且海拉尔区东北方向的放牧强度明显高于西南地区。

西南旱地不同种植模式下土壤呼吸及水热因子对极端低温的响应

周泉, 邢毅, 马淑敏, 张小短, 陈娇, 石超, 王龙昌

2017, 26(6):  37-44.  DOI: 10.11686/cyxb2016377

摘要 ( 1105 )   HTML ( 0)   PDF (825KB) ( 583 )  

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极端气候频现是全球气候变化的重要特征之一,其中极端低温不仅影响农业生产,也影响着农业碳排放。土壤呼吸作为农业碳排放的主要途径,缺乏在极端低温环境下的深入研究。本研究以我国西南地区旱地为研究对象,通过测定冬季低温环境下的土壤呼吸及其水热因子,分析了土壤呼吸等在极端低温环境下的响应特征,发现秸秆覆盖条件下紫云英与油菜混作的土壤呼吸和根呼吸最大,种植紫云英可显著提高10 cm处的土壤温度、土壤含水量和土壤电导率;在极端低温环境下,土壤呼吸和根呼吸显著降低,土壤呼吸的温度敏感性显著提高,Q₁₀值由0.31增加到1.19,同时改变了土壤呼吸与土壤电导率之间的关系。无秸秆覆盖时紫云英单作、紫云英与油菜混作的根呼吸比重分别提高了12.07%和8.15%;而秸秆覆盖下紫云英单作、油菜单作以及紫云英与油菜混作的根呼吸比重分别降低了28.55%、38.87%和24.80%。

籽粒苋与烟草间作后还田对烟草钾吸收和土壤钾有效性的影响

吴凯, 陈国军, 闫慧峰, 张永春, 温亮, 张超, 孙延国, 刘海伟, 石屹

2017, 26(6):  45-55.  DOI: 10.11686/cyxb2016456

摘要 ( 1163 )   HTML ( 1)   PDF (746KB) ( 565 )  

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为研究籽粒苋与烟草间作对烟草发育和钾吸收的影响,通过两年大田试验,分别设置了籽粒苋间作不翻压和45 d后翻压、籽粒苋2行、4行、6行种植的处理,分析了不同间作模式下烟草干物质累积量、钾含量和钾吸收量的差异及土壤速效钾含量和缓效钾含量的差异。结果表明,籽粒苋与烟草间作后不翻压还田,烟草根系干物质积累量显著增加,钾含量无显著变化,含钾量增加70%,茎和叶片的干物质积累量分别下降了11%和14%,钾含量下降了0.11个百分点和0.12个百分点,含钾量下降了26%和12%。籽粒苋与烟草间作后翻压还田后,各处理的烟草叶片的钾含量均增加;与对照相比,2行籽粒苋(A₂)处理和4行籽粒苋(A₃)处理提高了烟草根系、茎和上部叶、中部叶的干物质积累量和含钾量,6行籽粒苋(A₄)处理烟草、茎、上部叶、中部叶和下部叶、根系的干物质积累量和含钾量均降低;A₂处理的上部叶和中部叶的干物质积累量低于A₃处理,钾含量和含钾量高于A₃处理。间作籽粒苋处理相比烟草单作,烟草行的土壤速效钾含量提高,土壤缓效钾含量变化不大;籽粒苋翻压还田的处理土壤速效钾含量显著大于不翻压还田的处理;籽粒苋翻压还田后烟草行的土壤速效钾的增加量以A₄处理最大,翻压还田20和60 d后分别比对照高91%和35%,其次为A₃处理,翻压还田20和60 d后分别比对照高54%和23%。不同处理间籽粒苋钾的表观流向存在差异,A₂和A₃处理籽粒苋42%~52%钾被烟草吸收,A₄处理籽粒苋仅17%的钾被烟草吸收。综合得,烟草-籽粒苋间作可提高烟草叶片的钾含量和土壤速效钾含量,其中以距烟草行1 m处种植两行籽粒苋并于45~55 d时翻压还田的种植模式为较好。

干湿作用对紫色土坡耕地生物埂土壤抗剪强度衰减-恢复效应

丁文斌, 何文健, 史东梅, 蒋光毅, 蒋平, 常松果

2017, 26(6):  56-67.  DOI: 10.11686/cyxb2016298

摘要 ( 1149 )   HTML ( 1)   PDF (1311KB) ( 549 )  

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在次降雨过程中,生物埂土壤内部经历了干燥-湿润-再干燥的干湿循环过程,对生物埂坎土壤抗剪强度和稳定性造成潜在影响;本文主要研究次降雨后干湿作用对桑树生物埂土壤抗剪强度衰减-恢复效应。采用根系挖掘法、室内直剪试验和土壤理化性质分析等综合性研究手段,全面研究了桑树生物埂根系分布、在次降雨前后(降雨第0~9天)干湿循环过程中生物埂土壤理化变化及抗剪强度响应特征、根系对土壤抗剪强度增强效应。结果表明:(1)不同径级根系随土层深度变化显著,根径级≤1 mm的根系集中于土层深度较浅(0~20 cm)位置,而2 mm<根径级≤5 mm的根系在较深层次(20~40 cm)土壤中穿插生长。(2)桑树生物埂土壤垂直层次土壤容重、土壤孔隙在次降雨前后均存在显著差异(P<0.05)。除30~40 cm土层外,土壤容重在经过一次干湿循环作用后有所增加,增加幅度为5.47%~5.88%,且在第5天时土壤容重达到最大值(各层次依次为1.39,1.37,1.44 g/cm³);土壤总孔隙度、毛管孔隙度随干湿作用时间呈现先增大后减小的趋势,在第1 天(峰值点)发生转折变化。(3)生物埂土壤粘聚力和内摩擦角随着含水率增加呈现出一阶指数衰减变化,各层次土壤粘聚力和内摩擦角在干湿作用过程呈现出先衰减后恢复的“V”型变化趋势;粘聚力与含水率的相关系数为0.68,内摩擦角与含水率的相关系数为0.73。(4)桑树生物埂不同根系径级土体的粘聚力、内摩擦角和抗剪强度与根长密度和根表面积密度呈正相关关系,相关系数在0.30~0.79之间。土壤粘聚力和内摩擦角随含水率增加呈线性衰减的趋势,在次降雨前后生物埂土壤容重、土壤孔隙特征表现为显著性变化;土壤粘聚力和内摩擦角的变化与根长密度、根表面积密度呈正相关关系。生物埂能够改善土壤结构及其土壤通气性,提高土壤养分含量,降低土壤容重,增加土壤孔隙度,为坡耕地耕层作物的生长发育、产量的提高创造有利的条件。

荒漠环境下10种沙拐枣的生理特征比较研究

潘航, 冯缨, 王喜勇, 李岩

2017, 26(6):  68-75.  DOI: 10.11686/cyxb2016334

摘要 ( 871 )   HTML ( 1)   PDF (848KB) ( 670 )  

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目前,土地荒漠化形势严峻,严重威胁生态系统安全。而植物对防治土地荒漠化发挥重要的作用,因此筛选合适的物种进行荒漠恢复重建则显得极为重要。沙拐枣因其抗逆性强而成为新疆荒漠区主要的优势物种,其生理生态响应被广泛研究,但是系统、定量的比较不同种沙拐枣抗逆性的研究较为缺乏。为此本文以吐鲁番沙漠植物园中栽培的10种沙拐枣为试验材料,测定同一生境下不同种沙拐枣的7个抗逆生理指标,利用方差分析其种间差异,并结合主成分分析综合评价不同种沙拐枣的抗逆性。结果表明,不同种沙拐枣在同一生境下各生理指标表现出显著性差异(P<0.01);其中头状沙拐枣、乔木状沙拐枣、小沙拐枣的SOD、POD含量均表现较低水平,抗逆性较差;泡果沙拐枣以高脯氨酸含量表现良好抗逆性;小沙拐枣H₂O₂含量最高,不利于细胞正常代谢;综合分析抗逆性由强到弱为泡果沙拐枣>艾比湖沙拐枣>密刺沙拐枣>淡枝沙拐枣>奇台沙拐枣>心形沙拐枣>红果沙拐枣>乔木沙拐枣>头状沙拐枣>小沙拐枣,该结果与沙拐枣在新疆的生态分布极为吻合。试验数据可为荒漠植物沙拐枣的引种栽培和抗逆性筛选提供基础数据和科学依据。

大通河上游16种多年生禾草引种试验研究

景美玲, 马玉寿, 李世雄, 王彦龙

2017, 26(6):  76-88.  DOI: 10.11686/cyxb2016388

摘要 ( 938 )   HTML ( 0)   PDF (510KB) ( 485 )  

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为筛选出适宜在青海祁连山大通河上游地区种植的多年生牧草,以丰富人工草地的建植、快速恢复黑土滩退化草地,于2012年引进了适于青藏高原栽培的16种禾本科牧草,采用随机区组试验,对不同品种在该地区的适应性、生产性能及营养价值进行了研究与综合评价。3年的研究结果表明:虉草不能越冬,其余15个牧草品种能安全越冬;青牧1号老芒麦、同德老芒麦、川草2号老芒麦无法完成生育期,其余12个牧草品种能完成生育期。2013-2014年青牧1号老芒麦地上植物量最高,为479.13 g/m²,阿坝披碱草次之。阿坝披碱草种子产量最高,为98.30 g/m²。梭罗草营养价值显著高于其他牧草品种。将高度、地上植物量、地下植物量、草籽产量、粗蛋白含量用模糊数学隶属函数综合评价,结果为:阿坝披碱草、垂穗披碱草、青海扁茎早熟禾、青海草地早熟禾、青海中华羊茅、同德短芒披碱草综合价值高,适宜在青海祁连山区推广种植。

赤霉素对盐胁迫下红砂种子萌发的影响

牛宋芳, 王利娟, 刘秉儒

2017, 26(6):  89-97.  DOI: 10.11686/cyxb2016288

摘要 ( 1013 )   HTML ( 3)   PDF (1058KB) ( 659 )  

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超旱生小灌木红砂是干旱半干旱区优势乡土物种,但是种子依靠萌发繁殖活力较低,研究赤霉素与不同浓度盐交互作用对红砂种子萌发的影响,对于植被恢复和改善我国西部的生态环境具有重要作用。本试验采用培养皿纸上发芽法,对红砂种子进行不同赤霉素浓度(100、200、400、600 mg/L)、盐浓度(50、100、150、200、250、300 mmol/L)以及赤霉素与盐交互作用3种处理,以蒸馏水处理为对照,研究赤霉素对盐胁迫后红砂种子萌发和幼苗生长情况的影响。结果表明:盐胁迫抑制种子的萌发,红砂种子的发芽率随盐浓度升高逐渐下降,发芽整齐度随浓度升高而逐渐增大,胚根长与盐浓度具有显著负相关关系(R²=0.9452);使用较高浓度的赤霉素处理红砂种子,发芽率、发芽指数与发芽速度均随浓度增大而先减小后增大的趋势,阈值为200 mg/L,不同浓度赤霉素处理后的红砂种子的胚根长及胚芽长之间无显著性差异;赤霉素对较高浓度(>100 mmol/L)盐胁迫后红砂种子的发芽率有显著的改善作用,可以提高种子的发芽速度、发芽指数。赤霉素能促进盐胁迫后红砂的种子萌发,促进胚的发育。

氮素对紫花苜蓿种子产量与氮累积动态变化的影响

陈玲玲, 任伟, 毛培胜, 乌仁图雅, 王胜男, 梁庆伟

2017, 26(6):  98-104.  DOI: 10.11686/cyxb2016265

摘要 ( 1024 )   HTML ( 1)   PDF (753KB) ( 579 )  

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为研究紫花苜蓿种子生产过程中氮素吸收、分配及利用规律,探索合理的施氮肥措施,通过田间试验研究了不同氮素处理(0,45,90 和135 kg N/hm²)对敖汉苜蓿和公农1号苜蓿氮素累积量、生殖器官氮素累积量及氮素分配率的动态变化以及种子产量、质量及氮素收获指数的影响。结果表明,两个紫花苜蓿品种的种子产量和氮素收获指数都随着施氮量的增加而降低,但是结荚率、单株粒重、千粒重和种子质量却随着施氮量的增加而提高。两个苜蓿品种的氮素累积量及氮素分配率的动态变化表现不一致。根据两个苜蓿品种需氮规律可得出,在返青期一次性施氮肥不能满足紫花苜蓿的需氮规律。其合理的施肥措施是:敖汉苜蓿在现蕾期追施45 kg N/hm²,开花期不施,结荚期补施90 kg N/hm²;公农1号苜蓿在现蕾期不施肥,开花期追施45 kg N/hm²,结荚期补施45 kg N/hm²。研究结果初步确定了赤峰地区苜蓿种子生产田的需氮肥规律及适宜施氮量,为苜蓿种子生产过程中氮肥的合理施用提供了基础数据。

盐生植物小花碱茅CYP86A基因的RNAi载体构建

王沛, 崔彦农, 高丽, 王锁民

2017, 26(6):  105-110.  DOI: 10.11686/cyxb2017076

摘要 ( 953 )   HTML ( 1)   PDF (774KB) ( 651 )  

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拒盐型盐生植物小花碱茅根系具有高度木栓化的内皮层可能是其抵御盐胁迫的重要策略之一。本研究以盐胁迫下小花碱茅幼苗的根为材料,采用RT-PCR方法扩增到木栓质生物合成关键基因CYP86A的RNAi靶片段,以中间载体pHANNIBAL和植物表达载体pART27为基础,采用酶切连接结合In-Fusion的克隆方法成功构建了以35S启动子驱动,含PtCYP86A基因片段反向重复序列的RNAi植物表达载体pARC,为利用RNAi技术深入探究根系木栓化在小花碱茅拒盐中的功能奠定基础。

结缕草肉桂醇脱氢酶基因家族全基因组序列鉴定和表达分析

史经昂, 张兵, 肖晓琳, 马晶晶, 杨向阳, 刘建秀

2017, 26(6):  111-119.  DOI: 10.11686/cyxb2016442

摘要 ( 1051 )   HTML ( 1)   PDF (1724KB) ( 720 )  

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肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase, CAD, EC 1.1.1.195)是植物木质素合成途径的关键酶,通过消耗NADPH,将松柏醛等复杂醛转化成相应的醇单体,在植物生长发育过程和逆境应答中起到重要作用。本研究从结缕草基因组中鉴定获得了16个肉桂醇脱氢酶(ZjCAD)基因,对其进行了系统进化与基因结构的生物信息学分析。半定量PCR分析显示5个ZjCAD基因在叶片中特异表达,木质素染色结合不同种源材料ZjCAD基因的表达分析进一步表明ZjCAD6的表达与叶片木质素含量正相关,提示ZjCAD6可能为控制结缕草叶片木质素合成的关键基因。ZjCAD6基因全长2736 bp,有3个内含子和4个外显子,开放阅读框为1074 bp,编码357个氨基酸。ZjCAD6蛋白含有两个Zn²⁺结合位点与一个NADP(H)结合结构域,与已报道的其他植物具催化活性的CAD蛋白特征一致。上述结果为进一步研究结缕草叶片木质素含量及其机械强度等性状形成的分子机理提供了重要的参考。

玄参与烟草间作对土壤细菌群落结构的影响

张东艳, 王军, 杨水平, 张雪, 刘京, 赵建, 何大敏, 杨红军, 莫静静, 苟剑渝, 赵新梅, 蒋卫, 丁伟, 陈大霞

2017, 26(6):  120-130.  DOI: 10.11686/cyxb2016507

摘要 ( 1379 )   HTML ( 2)   PDF (724KB) ( 718 )  

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为研究玄参与烟草不同种植模式下对土壤细菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq技术测定土壤细菌,结果表明,玄参土壤细菌的丰富度和多样性高于植烟土壤,但未达显著水平,间作有降低植烟土壤细菌丰富度和多样性而提高玄参土壤细菌多样性的趋势。作物和种植模式在门和属水平上都影响着细菌丰度及优势菌排序,门水平上,植烟土壤中 Saccharibacteria显著高于玄参土壤,Gemmatimonadetes在玄参土壤中显著高于植烟土壤,Bacteroidetes在不同种植模式间差异显著;属水平上unclassified Xanthomonadaceae, norank Saccharibacteria, uncultured Gaiellales, norank SC-I-84等植烟土壤中显著高于玄参土壤,norank GR-WP33-30, norank JG30a-KF-32, Gemmatimonas, Candidatus_Solibacter, uncultured Nitrosomonadaceae, norank C0119, norank Subgroup_6, norank DA101_soil_group、norank BIrii41, Anaeromyxobacter, unclassified Xanthomonadales, uncultured Methylophilaceae, norank JG37-AG-20等玄参土壤中显著高于植烟土壤,而几乎没有菌属受种植模式影响达显著水平。主成分分析也表明作物较种植模式影响更大。因此,土壤细菌群落结构均受作物和种植模式影响,但作物影响更大,存在明显作物效应;间作土壤因作物而具有微生物群落二元结构。

紫茎泽兰野外微生物堆肥及毒性评价

杨红军, 杜如万, 吴叶宽, 王剑, 王勇, 赵建, 梁永江, 张长华, 袁玲

2017, 26(6):  131-138.  DOI: 10.11686/cyxb2016308

摘要 ( 1058 )   HTML ( 0)   PDF (672KB) ( 621 )  

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紫茎泽兰是我国危害最严重的外侵植物,具有动物、植物和微生物毒性,研究紫茎泽兰野外就地堆肥技术,评估腐熟效果,可为有效防除与资源化利用提供科学依据。在野外自然条件下,通过接种恶臭假单胞菌(Pseudomonas putita sp.)和热解纤维梭菌(Clostridium thermocellum sp.),同时添加尿素和硫酸钙以及覆盖农用薄膜研究紫茎泽兰生物堆肥效果,并评价紫茎泽兰发酵产物生物毒性。接种菌剂后,堆肥高温期(50.0 ℃~64.5 ℃)持续时间达22 d,石油醚提取物从3.15 g/kg降低至0.37 g/kg,80 d可充分腐熟紫茎泽兰。腐熟物料的pH、有机质、养分和重金属含量符合NY/525-2011国家标准,腐殖酸含量为8.42%。动物毒性试验表明,浸提液对小鼠体重增长无显著影响,心、肝、肾、肺等组织器官未见病理变化。用生物堆肥浸提液浸种,促进小麦种子发芽率指数、活力指数和苗高,分别比无离子水浸种提高了8.65%、28.79%和23.69%;在添加紫茎泽兰生物堆肥的土壤中,微生物碳氮和脱氢酶活性比不施肥和单施化肥显著提高。生物堆肥可野外就地腐熟紫茎泽兰,降解有毒物质,提供有机肥源,实现紫茎泽兰的经济、有效防除与资源化利用。

当归炭疽病菌的生物学特性研究

杨成德, 卞静, 陈泰祥, 陈秀蓉, 王涵琦, 杨小利, 王艳

2017, 26(6):  139-144.  DOI: 10.11686/cyxb2016295

摘要 ( 1051 )   HTML ( 1)   PDF (749KB) ( 608 )  

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本试验利用常规方法研究了当归炭疽病菌(束状炭疽菌Colletotrichum dematium)的生物学特性和营养利用能力,为明确当归炭疽病的发生流行规律提供了依据。结果表明,菌落生长和孢子萌发最低温度和最高温度为10 ℃到35 ℃,最适为25 ℃;在pH 5~11间菌落可以生长,最适pH为11;在pH 8~11间产孢,最适pH为10,但中性有利于孢子萌发;该菌对碳氮源利用范围广,但甘露糖、D-半乳糖和氯醛糖抑制其生长;菌落生长和孢子萌发对光照不敏感;相对湿度95%以上分生孢子能萌发,水中萌发率显著高于其他湿度条件(P<0.05),蔗糖能够促进孢子的萌发,但马铃薯汁液抑制其萌发。

防治紫花苜蓿真菌病害的生防菌筛选

胡进玲, 汪治刚, 徐娜, 党淑钟, 李彦忠

2017, 26(6):  145-152.  DOI: 10.11686/cyxb2016293

摘要 ( 1064 )   HTML ( 0)   PDF (1119KB) ( 634 )  

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本研究采用革兰氏染色、显微观察和分子生物学方法鉴定了2种具有拮抗潜力的微生物的分类地位,采用PDA培养基平板对峙法测定了其对苜蓿茎点霉(Phoma medicaginis)等9种常见的紫花苜蓿主要病原真菌的拮抗效果。研究结果表明这2种菌分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和卡那霉素链霉菌(Streptomyces kanamyceticus)。前者对供试病原菌的抑菌率为24.02%~71.11%,其中对苜蓿尾孢菌(71.11%)、苜蓿匍柄霉(64.76%)和粉红镰孢(60.55%)抑菌效果最强;后者对供试病原菌抑菌率为49.95%~76.90%,其中对三叶草刺盘孢(76.90%)、苜蓿茎点霉(70.94%)、苜蓿匍柄霉(68.01%)和苜蓿小光壳(60.99%)抑制效果较强。两株菌对供试苜蓿9种病原真菌均表现出不同程度的拮抗作用,该研究结果为解淀粉芽孢杆菌和卡那霉素链霉菌作为紫花苜蓿多种病害的生物防治资源以及进一步开发利用提供了理论依据。

解淀粉芽孢杆菌复合菌剂对玉米秸秆的降解作用及表征

李红亚, 李文, 李术娜, 王树香, 李猛, 田苗苗, 朱宝成

2017, 26(6):  153-167.  DOI: 10.11686/cyxb2016498

摘要 ( 1150 )   HTML ( 11)   PDF (1799KB) ( 663 )  

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为获得能提高秸秆饲草品质的微生物发酵菌剂,本研究在前期获得2株具有木质素和纤维素降解能力的解淀粉芽孢杆菌菌株的基础上,将两者混配成复合菌剂,考察复合菌剂对玉米秸秆的降解作用,并通过傅立叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(¹H-NMR)、扫描电镜(SEM)及气质联用色谱(GC/MS)等技术对玉米秸秆的微观结构及降解产物进行表征。研究发现,复合菌剂可以有效降解玉米秸秆中的木质纤维素。在发酵24 d时,玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解率分别达到48.4%,30.5%和41.4%。FTIR和¹H-NMR谱图中能观察到木质纤维素分子结构中主要连接共价键,如木质素单体间的β-O-4和β-β键、木质素与碳水化合物连接键以及碳水化合物中糖环内的价键等明显断裂,木质纤维素被部分降解;SEM扫描电镜图则显示发酵后秸秆的组织结构出现松散和破坏。发酵后秸秆中小分子物质的GC/MS分析结果显示,其中包含苯丙胺和苯丙酸等保留苯丙烷结构单元的木质素单体衍生物以及苄醇和苯甲酸酯类等木质素单体被进一步降解后的芳香族化合物。玉米秸秆中碳水化合物的GC/MS分析结果表明:复合菌剂可将玉米秸秆中的结构性多糖等大分子碳水化合物降解成葡萄糖、木糖、甘露糖及乳糖等还原性单糖。并利用这些还原性单糖生长代谢,进一步产生乙二醇、丙三醇及短链脂肪酸类等代谢产物。以上研究结果表明,解淀粉芽孢杆菌复合菌剂可有效降解玉米秸秆中的木质纤维素,在玉米秸秆饲草化利用中极具应用前景。

甘肃高山细毛羊妊娠母羊营养需要量估测

张昌吉, 李成, 张勇, 郭武君, 张利平, 滚双宝

2017, 26(6):  168-175.  DOI: 10.11686/cyxb2016301

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借助其他品种绵羊营养需要的一些研究方法,结合甘肃高山细毛羊四季牧草干物质采食量、营养物质摄入量、采食牧草营养成分、牧草营养物质消化率以及生产相关数据,采用析因法估测甘肃高山细毛羊能量和蛋白质需要量:成年母羊维持代谢能需要量为6.58 MJ/d(每kg代谢体重维持代谢能需要为0.417 MJ/W^0.75),维持蛋白质需要量107.62 g/d;妊娠前期代谢能需要量为12.54 MJ/d,粗蛋白质需要量125.19 g/d;妊娠后期代谢能需要量为12.86 MJ/d,粗蛋白质需要量为146 g/d;通过对比研究表明,甘肃高山细毛羊成年母羊钙需要量约为8.22~9.61 g/d,磷需要量为4.98~5.87 g/d,食盐需要量为9~16 g/d。

西藏地区牦牛瘤胃中兼性厌氧纤维素降解菌的分离鉴定

李君风, 原现军, 董志浩, Seare Tajebe Desta, 陈雷, 白晰, 白云峰, 邵涛

2017, 26(6):  176-184.  DOI: 10.11686/cyxb2016315

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本研究旨在从西藏地区牦牛瘤胃中分离出具有分解纤维素能力的兼性厌氧菌,为青贮饲料微生物添加剂的研制提供支持。试验采集了西藏那曲地区成年牦牛的新鲜瘤胃液,经刚果红染色初筛,滤纸降解复筛,获得分解纤维素能力强的菌株,对菌株生长速率及酶活力进行测定,经形态学、生理生化特性和16S rRNA序列分析对菌株进行鉴定,并分析了菌株对水稻秸秆的降解效果。试验分离出一株兼性厌氧纤维素降解菌,属于肠球菌属,即粪肠球菌(Enterococcus faecalis) JF85。菌株JF85在15~55 ℃,pH 3.0~7.0及3.0%和6.5% NaCl培养基中生长良好。接种JF85,36 h后可获得最大内切葡聚糖酶活力(0.41 U/mL)和滤纸酶活力(0.13 U/mL)。在模拟发酵试验中,接种菌株JF85,14 d后水稻秸秆干物质、纤维素和半纤维素含量与对照组相比显著降低(P<0.05);在发酵第7天,JF85处理组显示最高的可溶性碳水化合物含量,整个发酵过程中木质素含量变化不显著(P>0.05)。菌株JF85具有分解纤维素、耐酸、耐盐特性,在青贮饲料生产中具有较好的应用前景。

景泰绿洲三种小谷物生长时间对牧草产量和营养品质的预测

段倩雯, 成慧, 侯扶江

2017, 26(6):  185-194.  DOI: 10.11686/cyxb2016311

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为了预测景泰绿洲春小麦、燕麦、黑麦的草产量和营养品质,通过2010年田间试验,获得3种小谷物的生长和产量等数据,测定样品中粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分、可溶性碳水化合物含量,分析各指标之间的相关性,以及牧草饲用价值等级。结果表明生长时间可以准确预测3种小谷物的牧草产量和营养品质,模拟轮牧的3种小谷物饲用价值等级、粗蛋白产量显著高于收获干草的利用方式。研究可为3种小谷物的营养体生产、粮经饲种植结构调整、粮改饲等提供科学依据。

综合评述

草地入侵植物对枝叶去除的生理生态响应:模式、机理与研究展望

赵威, 王艳杰, 李亚鸽

2017, 26(6):  195-202.  DOI: 10.11686/cyxb2016368

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外来植物对草地生态系统的入侵会导致草地生物多样性降低、植被生产力下降、生态环境日趋恶化等严重后果,要想有效防治草地入侵植物,深入了解其生理生态特性十分关键。根据国内外利用刈割这一常规管理方法控制草地入侵植物的现状,对草地入侵植物响应枝叶去除处理的模式与机理相关研究展开综述,并得出以下主要结论:(1)草地入侵植物倾向于利用补偿性光合作用模式保证和提高其光合作用能力;(2)通过快速的茎叶再生机制来补偿光合器官和地上生物量的损失;(3)改变土壤微生物群落结构使其更有利于入侵植物的生长;(4)入侵植物利用高效和多样化的资源分配策略促进再生;(5)入侵植物将更多能量优先分配到繁殖器官以维持种群稳定;(6)草地入侵植物在不同发育阶段对枝叶去除的耐受性差异较大。并且,本研究对刈割控制草地入侵植物的优势与不足进行了简要分析,并提出了三点防治草地入侵植物的具体建议。此外,建议在今后的相关研究中,研究者应重点考虑草地入侵植物响应枝叶去除的分子机理,以及放牧草地入侵植物对全球变化的响应机制,以巩固与拓展科学高效防治草地入侵植物的理论基础。

研究简报

冬春季暖棚舍饲对母羊体重损失及产羔性能的影响

张晓庆, KEMP David, 马玉宝, 姜超

2017, 26(6):  203-209.  DOI: 10.11686/cyxb2016318

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研究冬春季暖棚舍饲对母羊体重损失及产羔性能的影响。试验分别于2011、2012和2013年冬春季在内蒙古锡林郭勒盟太仆寺旗进行,在当地选用2户临近牧户,每户挑选120只母羊,随机分为2组,分别为传统棚+放牧组(TS,对照)、改造暖棚+舍饲组(WS)。参试母羊夏秋季白天自由放牧,晚上归牧后圈在传统棚内;到冬春季TS组饲养方式不变,WS组舍饲在简易改造暖棚。整个试验期间,2组母羊及其羔羊的补饲饲料组成及饲喂量相同。试验结果表明,WS组母羊体重较TS组高1.6 kg(P=0.004),体重损失较之少22 g/d(P=0.005);母羊体重损失在12-1月份最严重,但经第一年(2011)饲养损失程度显著缓解(P<0.001),体重损失随棚圈积温升高而减少。TS组的年均产羔数、羔羊体重及其日增重均显著低于WS组(P=0.020;P=0.0005;P=0.0001),初生重及日增重随着饲养年份的延后而增加(P<0.001);产羔率、羔羊存活率和双羔率随棚圈积温的升高而增大。以上结果表明,冬春季暖棚舍饲可显著减少母羊越冬体重损失,并提高产羔力,进而提高家庭牧场收入,保护退化草场。更重要的是,冷季舍饲有助于改变牧民的传统养殖观念,从“生存观”转向“生产观”。建议,西北牧区冷季绵羊圈舍适宜积温应高于-40 ℃·d或基本温度高于2 ℃。

高精料日粮对山羊瘤胃和盲肠发酵及生物胺生成与吸收的影响研究

李弘伟, 刘军花, 霍文捷, 朱伟云, 毛胜勇

2017, 26(6):  210-216.  DOI: 10.11686/cyxb2016305

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本实验旨在探究饲喂高精料日粮对山羊瘤胃和盲肠发酵、生物胺生成与吸收的影响研究。试验选用6头装有永久性瘤胃瘘管的雄性波杂山羊,随机分成低精料组与高精料组,实验期24 d。结果显示,与低精料组相比,饲喂高精料日粮的山羊瘤胃液中总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、总支链脂肪酸、酪胺、腐胺、组胺、甲胺和色胺浓度显著性增加(P<0.05),而瘤胃pH和乙丙比显著降低(P<0.05);饲喂高精料日粮的山羊盲肠内容物中的乙酸、丙酸、总挥发性脂肪酸浓度和上述5种生物胺浓度显著增加(P<0.05);同时,瘤胃和盲肠静脉血中的上述5种生物胺的浓度显著提高(P<0.05)。相关性分析结果表明,瘤胃液中酪胺、腐胺、甲胺和色胺浓度与瘤胃静脉血所对应的生物胺浓度呈显著正相关(P<0.05),且盲肠内容物中酪胺、腐胺、甲胺和色胺与盲肠静脉血中对应的生物胺的浓度呈显著正相关(P<0.05)。结果说明,饲喂高精料日粮促进了山羊瘤胃和盲肠发酵,提高了瘤胃与盲肠内容物中生物胺浓度,暗示高精料日粮可能提高消化道上皮的通透性,促进消化道上皮对生物胺的吸收。