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2017年 第26卷 第10期    刊出日期：2017-10-20

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2017, 26(10):  0-0. 

摘要 ( 232 )   PDF (261KB) ( 940 )  

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研究论文

封育年限对云雾山典型草原植物繁殖与植被更新的影响

赵凌平, 谭世图, 白欣, 王占彬

2017, 26(10):  1-9.  DOI: 10.11686/cyxb2017158

摘要 ( 464 )   HTML ( 1)   PDF (577KB) ( 1130 )  

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研究封育年限对黄土高原典型草原繁殖更新的影响,为退化黄土高原植被恢复和生物多样性维持提供一定的理论依据。在云雾山自然保护区的实验区选取不同封育年限区(5,15,23,32 年)和放牧地(对照)草地作为试验样地,采用挖掘取样法进行草地繁殖更新的研究。结果表明:封育年限对后代繁殖更新苗的物种丰富度影响显著(P<0.05)。封育5年草地和封育15年草地的后代更新苗的物种丰富度与放牧地差异不明显(P>0.05),而封育23年草地和封育32年草地的后代更新苗的物种丰富度显著小于放牧地。封育年限对草地后代繁殖更新总密度、无性繁殖密度、根茎型、分蘖型、匍匐型和分枝型的繁殖密度均影响显著(P<0.05)。随着封育年限的增加,繁殖更新总密度和无性繁殖密度均呈递减趋势,根茎型和分蘖型密度均呈先升高后降低趋势,根蘖型和分枝型密度呈先降低后升高趋势,匍匐型的密度呈逐渐增加趋势,无性繁殖密度与有性繁殖密度之比呈先增加后降低趋势。植物群落密度与无性繁殖密度、繁殖更新总密度之间均呈正显著相关。在云雾山典型草原,短期封育有利于植物后代繁殖更新,长期封育反而不利于草地的繁殖更新,对退化草地封育5年最有利于植物的繁殖更新。植物无性繁殖密度的变化直接影响着繁殖总密度的变化,从而影响了植物群落的密度变化。

2006-2013年三江源草地产草量的时空动态变化及其对降水的响应

张雅娴, 樊江文, 曹巍, 张海燕

2017, 26(10):  10-19.  DOI: 10.11686/cyxb2017008

摘要 ( 441 )   HTML ( 1)   PDF (1666KB) ( 1113 )  

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三江源地区是我国重要的江河发源地,分析该地区多年草地产草量的时空动态变化,探讨产草量与降水量的关系,对于在未来气候变化情景下合理管理草地、指导畜牧业发展具有重要意义。利用2006-2013年MODIS-NDVI数据和同期442个地面采样数据,对3个草地类型分别建立NDVI与实测产草量之间的经验关系模型,并用这些模型推算2006-2013年三江源草地产草量的分布;同时,从三江源不同类型草地产草量与年降水量、不同月份降水量及不同降水累积时期的关系入手,探讨三江源地区草地生产力如何响应降水格局的变化。结果表明,从整个三江源地区来看:(1)2006-2013年产草量呈现增加的趋势,不同草地类型产草量对年降水量变化的响应程度不同。(2)对产草量影响最重要的降水月份是前一年10月,其次是当年4和5月。(3)驱动产草量年际变化最重要的累积降水时期是前一年的10月到当年5月。(4)前一年秋季和当年春季的累积降水量对第二年产草量有着至关重要的影响。

基于高光谱数据的高寒草地土壤有机碳预测模型研究

崔霞, 宋清洁, 张瑶瑶, 胥刚, 孟宝平, 高金龙

2017, 26(10):  20-29.  DOI: 10.11686/cyxb2016509

摘要 ( 634 )   HTML ( 5)   PDF (1064KB) ( 963 )  

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土壤退化是草地退化的更深层次指示,运用遥感手段大面积测定土壤有机碳进而评估草地土壤状况有助于对草地退化状态的正确认识。以甘南州高寒草地土壤为研究对象,使用ASD地物光谱仪,在室内条件下对土壤样品进行可见光/近红外光谱测量,分析8种光谱变换形式与土壤有机碳含量的相关性并选取特征波段,利用3种多元回归方法(逐步多元线性回归、主成分回归、偏最小二乘回归),通过验证样本的决定系数(R_v²)、均方根误差(RMSE)和剩余估计偏差(RPD)来评价模型,进而确定高寒草地土壤有机碳的最佳估测模型。结果表明,微分变换方法可以显著提高光谱特征与土壤有机碳含量的相关性,在所有变换形式中以光谱反射率的一阶微分与土壤有机碳含量相关性最好,最大相关系数绝对值为0.865;基于光谱反射率一阶微分变换形式的3种多元回归方法对土壤有机碳均有极好的预测能力,表明对于土壤有机碳的稳定监测来说光谱反射率的一阶微分是非常有效的变换形式;综合考虑基于所有光谱变换形式的3种多元回归方法的预测结果,偏最小二乘回归法具有高的R_v²和RPD,同时具有低的RMSE值,是研究区土壤有机碳估测的最优回归方法;基于光谱反射率对数的一阶微分变换形式所建立的偏最小二乘回归模型具有相对较高的预测集决定系数(R_v²=0.878)、最大剩余估计偏差(RPD=2.946)和最小均方根误差(RMSE=7.520),因此该模型为甘南高寒草地土壤有机碳的最优估测模型,最优模型的RPD大于2.5说明该模型有足够的稳定性可以应用于其他地区土壤有机碳的估测。

基于空间插值数据支持下新疆伊犁地区草地类型判别与分类研究

乔宇鑫, 朱华忠, 邵小明, 钟华平, 周李磊, 伍兆文

2017, 26(10):  30-45.  DOI: 10.11686/cyxb2017013

摘要 ( 494 )   HTML ( 1)   PDF (4546KB) ( 1122 )  

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在遥感和地理信息系统技术支持下,我国草地类型学研究有新的进展。本研究在伊犁地区草地群落高度、盖度、地上生物量、地下生物量、草地表层土壤容重、土壤全碳、土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷等空间分布数据的基础上,通过对不同草地类型不同指标的特征值分析,研究确定各草地类型不同指标的阀值范围,采用决策树分类法,实现新疆伊犁地区草地类型自动判别。研究结果表明,利用伊犁地区不同草地类型在群落高度、盖度、地上生物量、地下生物量、草地表层土壤容重、土壤全碳、土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷9个指标的特征值作为草地类型划分的依据,可以简单直观地反映各类草地的空间分布面积和分布范围,与20世纪80年代草地调查数据比较,分布趋势一致,结果可靠。同时,本研究为伊犁地区草地资源利用管理提供基础,为伊犁地区草地资源监测和信息管理平台建设提供依据,对于指导新疆伊犁地区草地畜牧业生产具有现实意义。

西北灌区薯/豆连续套作对系统产量及土壤肥力的影响

陈光荣, 王立明, 杨如萍, 董博, 张国宏, 杨桂芳

2017, 26(10):  46-55.  DOI: 10.11686/cyxb2017162

摘要 ( 628 )   HTML ( 1)   PDF (1151KB) ( 1010 )  

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探求马铃薯/大豆连续套作下复合群体产量优势,为实现持续高产的生产目标提供理论和技术依据。2011-2014年,在西北沿黄灌区会宁县郭城镇,选用马铃薯品种克新4号和大豆品种冀豆17作为试验材料,设置马铃薯连作(PM)、大豆连作(SM)、薯-豆轮作(P-S)、薯/豆套作连作(IC)和薯/豆套作轮作(IR)5种种植方式开展大田定位试验,研究不同种植模式连续种植4年对系统产量及产量构成的影响,分析系统生产力及土壤肥力的变化特点,进而揭示薯/豆套作系统的生产价值。结果表明, 1)薯/豆套作具有明显的产量优势,4年间,IC和IR系统产量与连作相比,分别提高了28.54%~254.07%和39.39%~283.98%,与轮作相比,分别提高了57.51%和70.81%。2011和2012年,IC与IR系统产量间差异不显著,但IC和IR与PM、SM、P-S处理间系统产量差异达到显著水平(P<0.05),2013和2014年IR系统产量均最高,分别达到9912.79和9589.90 kg/hm²,较IC处理分别提高了15.38%和8.45%,且与其他处理间均差异达到显著水平(P<0.05)。2)不同种植模式在年际间变化显著,对于PM,2012年(连作1年)与2011年(正茬)产量差异不显著,而2013年(连作2年)和2014年(连作3年)产量较2011年分别下降了22.07%和42.11%;SM和IC变化趋势与PM表现一致,连作2年后,降幅分别为31.15%~53.60%和13.91%~24.17%;对于P-S和IR而言,年际间系统产量无显著变化。3)不同种植模式对耕层土壤肥力性质指标的影响程度是:有效磷>碱解氮>全氮>全磷>速效钾>有机质>全钾>pH。较PM、SM和P-M,IC和IR连续套作4年,耕层土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾呈下降趋势,尤其是有效磷和速效钾,下降幅度分别达到26.24%~42.87%和18.48%~30.22%。马铃薯和大豆连作2年后产量显著下降,薯/豆连续套作4年(IC或IR),相对于连作或轮作具有明显的生产力优势,尤其是薯/豆套作轮作模式,基于养分吸收量的增加和养分利用效率的提高,连续4年系统产量相对稳定。

耐盐牧草对南疆地区盐渍土的适应和改良研究

景鹏成, 王树林, 陈乙实, 鲁为华, 马春晖

2017, 26(10):  56-63.  DOI: 10.11686/cyxb2016467

摘要 ( 429 )   HTML ( 4)   PDF (447KB) ( 748 )  

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以4种耐盐碱牧草(紫花苜蓿、苏丹草、美国饲用甜高粱和墨西哥玉米)为研究对象,采用生物防治盐碱化方法来分析其对南疆地区盐碱化土壤改良的可行性,以期为改良利用盐渍土壤提供理论基础。结果表明,墨西哥玉米对南疆盐渍土的改良最为显著(P<0.05),其农艺性状和产草量也最佳;其次是紫花苜蓿,其抗逆性强、生产性能较好、营养丰富、经济价值高以及兼有固氮和提高土壤肥力等优点,使其成为改良南疆盐渍土合适的选择。在南疆盐渍区形成以墨西哥玉米和紫花苜蓿为主,美国饲用甜高粱和苏丹草为辅的种植模式,可有效地降低土壤盐分。

遮阴和干旱对荩草光合特性影响的协同作用

谢瑞娟, 张小晶, 刘金平, 游明鸿, 伍德

2017, 26(10):  64-76.  DOI: 10.11686/cyxb2016506

摘要 ( 445 )   HTML ( 0)   PDF (534KB) ( 818 )  

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为明确遮阴和干旱协同处理对荩草光合作用的影响,揭示荩草对遮阴和干旱胁迫的抗逆潜力和生态学特点。以具有边坡草坪开发价值的野生荩草为材料,设置5个遮阴梯度和4个干旱梯度交互形成的20个协同处理,对其进行叶生物量分配比、光合色素含量、光响应能力及光合参数的测定。结果表明,荩草叶面积、叶数、叶生物量和叶分配比均显著受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用的影响(P<0.05),遮阴和干旱对叶面积、生物量和分配比有极显著协同作用(P<0.01),作用大小为分配比>叶数>叶面积>叶生物量;荩草的Chla、Chlb和Chla+b含量及Chla/b显著受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用影响(P<0.05),Chlb比Chla易受生境影响,遮阴是影响叶绿素含量和比例的主要因子,干旱次之,遮阴和干旱对Chlb和Chla+b含量及Chla/b有显著协同作用(P<0.05);荩草光响应能力极显著的受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用的影响(P<0.01),遮阴和干旱对光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和最大净光合速率(P_nmax)有显著的协同作用(P<0.05),作用大小为P_nmax>LSP>LCP;荩草的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)、气孔导度(G_s)均显著受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用影响(P<0.05),遮阴和干旱对光合参数有极显著协同作用(P<0.01),遮阴主要影响P_n,干旱主要影响G_s、C_i 和T_r,协同作用对T_r的影响最大,≤30%遮阴可缓解干旱引起的P_n、T_r、C_i、G_s下降程度,>30%遮阴则加重了下降趋势。遮阴和干旱协同作用比遮阴或干旱单一胁迫,提高了荩草光合叶面积和叶绿素含量,改变了光响应能力和光合参数,可提升荩草的抗逆潜力和生态适应范围。

干旱胁迫下硅对肥皂草抗氧化系统及膜质稳定性的影响

杨慧颖, 邓雅楠, 许凌欣, 严俊鑫

2017, 26(10):  77-86.  DOI: 10.11686/cyxb2016486

摘要 ( 439 )   HTML ( 0)   PDF (470KB) ( 748 )  

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以盆栽肥皂草为试验材料,通过对每kg干土施0.1,0.2,0.3,0.4 g SiO₂并设置正常水分、轻度胁迫、重度胁迫3种水分梯度,测定并分析胁迫期间肥皂草叶片保护酶活性、抗氧化剂含量、丙二醛含量和相对电导率的变化情况,以期探讨干旱胁迫下硅对抗氧化系统与膜质稳定性的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度和天数的增加,肥皂草叶片SOD、POD、CAT活性和GSH、ASA含量呈现先上升后下降趋势,而丙二醛含量与叶片相对电导率呈现增加趋势。与CK相比,施一定量的硅能使干旱条件下肥皂草SOD、POD、CAT活性最高增加30%以上,丙二醛含量和相对电导率降低达25%以上,并稳定了GSH、ASA含量,说明硅能有效缓解干旱对肥皂草细胞膜的破坏,提高肥皂草抗氧化系统的防御能力,保护其正常生理机能不被破坏。随着硅浓度的增加,肥皂草抗旱性逐渐增强并趋于平稳,最适宜硅肥浓度为每kg干土SiO₂含量0.3~0.4 g。

干旱胁迫对高羊茅航天诱变新品系生理特性的影响及综合评价

李娟, 雷霞, 王小利, 牟琼, 杨春燕, 吴佳海

2017, 26(10):  87-98.  DOI: 10.11686/cyxb2016502

摘要 ( 455 )   HTML ( 0)   PDF (1545KB) ( 847 )  

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为揭示高羊茅航天诱变新品系对干旱胁迫的响应和适应,培育出耐旱性强的新品种。以高羊茅航天诱变新品系12份及其亲本黔草1号高羊茅和贵州主推品种水城高羊茅为材料,采用盆栽试验,在人工气候室进行干旱胁迫处理,测定可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素(Chl)生理指标,并应用隶属函数法和灰色关联法对其生理指标及14份高羊茅材料耐旱性进行综合评价。结果表明,可溶性蛋白质随着干旱胁迫程度的增加总体呈上升趋势,SOD、POD、CAT含量随着干旱胁迫程度增加总体呈下降趋势,叶绿素含量随干旱胁迫程度加剧呈下降趋势。5个生理指标在14份材料间均存在显著性差异。利用隶属函数法对14份高羊茅材料进行综合耐旱性评价,SP5-32的平均隶属函数值最大,为0.533,耐旱性顺序为:SP5-32>SP5-75>水城高羊茅>SP5-60>SP5-94>SP5-97>SP5-89>SP5-71>SP5-7>SP5-85>SP5-42>SP5-5>黔草1号高羊茅>SP5-88。利用灰色关联性分析法得出各耐旱指标与耐旱性的关联序为:POD>可溶性蛋白质>SOD> CAT>Chl,关联度在0.55~0.65之间。因此,SP5-32更加适应干旱地区,干旱胁迫下保护酶活性大小、可溶性蛋白质含量与叶绿素含量对高羊茅材料的耐旱性是大致相同的。

彩色马铃薯新品系花青素组分和含量的液质联用分析

姜超, 于肖夏, 于卓, 高喆, 张明飞, 杨东升, 石悦

2017, 26(10):  99-107.  DOI: 10.11686/cyxb2017051

摘要 ( 448 )   HTML ( 4)   PDF (929KB) ( 667 )  

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为明确彩色马铃薯新品系蒙彩-01和蒙彩-02的块茎花青素组分和含量的差异,对其新品种育成及花青素开发应用提供依据,以彩色马铃薯品种红美作对照,利用高效液相色谱与质谱联用技术,进行了块茎花青素组分的定性和定量分析。结果表明:1) 对照品种红美的块茎花青素总含量为169.88 mg/100 g FW,共含4种花青素组分,即天竺葵素-3-芸香糖苷、矢车菊素-3-香豆酰-葡萄糖苷、天竺葵素-3-阿魏酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷和天竺葵素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷,其中天竺葵素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷和矢车菊素-3-香豆酰-葡萄糖苷含量较高,分别占总花青素含量的48.95%和39.97%。2) 新品系蒙彩-01的块茎花青素总含量为1051.65 mg/100 g FW,共含4种花青素组分,即矮牵牛素-3-香豆酰-芸香糖苷、矮牵牛素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷、矮牵牛素-3-阿魏酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷和锦葵素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷。其中,矮牵牛素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷占总含量的79.14%,为主要组分。3) 新品系蒙彩-02的块茎花青素总含量为159.41 mg/100 g FW,共含5种花青素组分,分别为矮牵牛素-3-香豆酰-芸香糖苷、矮牵牛素-3-香豆酰-芸香糖基--5-葡萄糖苷、矮牵牛素-3-阿魏酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷、芍药素-3-咖啡酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷和芍药素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷,其中矮牵牛素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷含量最高(54.08%),芍药素-3-咖啡酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷次之(24.06%)。综上,2个彩色马铃薯新品系块茎花青素组分和含量与对照品种红美有明显差别。

复合微生物肥料对羊草草原植物群落物种多样性和生物量的影响

姚静, 陈金强, 辛晓平, 卫智军, 乌仁其其格, 闫瑞瑞, 白玉婷, 代景忠

2017, 26(10):  108-117.  DOI: 10.11686/cyxb2017171

摘要 ( 441 )   HTML ( 0)   PDF (1034KB) ( 544 )  

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为了解草原植物群落物种多样性和植物地上生物量对施加复合微生物肥料的响应,在内蒙古呼伦贝尔羊草草原,分别设置对照(CK)、单施腐殖酸复合微生物肥料(F)、蜜糖发酵复合微生物肥料(T)、海藻酸复合微生物肥料(H)、3种复合微生物肥料混合施入(F+T+H)、腐殖酸加菌剂复合微生物肥料(F+J)和海藻酸加菌剂复合微生物肥料(H+J)7个处理,研究复合微生物肥料对草原群落植物物种多样性和植物地上生物量的影响。结果表明:(1)与对照组相比,2014-2016年施加F、H植物群落特征无明显变化,施加F+T+H植物群落密度分别增加了26.72%、17.94%、34.64%,地上生物量分别增加了7.18%、49.97%、47.64%,其他施肥处理群落特征各年变化不同;(2)2014-2016年施加F植物群落主要物种的重要值无明显变化,施加 T、H、F+T+H、H+J禾本科、豆科植物重要值增加,根茎型禾草(羊草等)对复合微生物肥料添加的响应显著高于丛生型禾草和莲座型菊科植物等草类;(3)2014-2016年施加F, Margalef指数分别比对照组减小了16.40%、5.22%、37.22%,施加H各指数无明显变化,施加F+T+H, Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数均增加;2014和2015年施加H+J 的Pielou指数分别比对照组增高了7.62%、8.70%。上述结果说明,施加复合微生物肥料对羊草草原植物群落物种多样性和植物地上生物量有显著的影响,其中F+T+H植物群落物种多样性和植物地上生物量显著增加,此外还应充分考虑施肥年降水量,从而实现对草地资源的合理修复。

复合菌肥替代部分磷肥对苜蓿草地生产力及土壤肥力的影响

祁娟, 姚拓, 白小明, 高梦莹, 孟祥君

2017, 26(10):  118-128.  DOI: 10.11686/cyxb2017016

摘要 ( 510 )   HTML ( 0)   PDF (1614KB) ( 763 )  

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采用大田小区试验,研究了化肥减量同时配施生物菌肥对苜蓿草地生产力、土壤微生物特征及酶活性的影响,探讨生物菌肥的最佳替代量及作用效果,为苜蓿地合理施肥提供科学依据。研究共设7个处理,分别为P₁₀₀(100%磷肥)、M₁₀₀(100%菌肥)、P₇₅M₂₅(75%磷肥+25%菌肥)、P₅₀M₅₀(50%磷肥+50%菌肥)、P₂₅M₇₅(25%磷肥+75%菌肥)、R₁₀₀(100%固氮菌)及CK(不施肥)。结果表明:1)单施磷肥(P₁₀₀)能明显提高第一次刈割苜蓿产量,磷肥与菌肥3∶1(P₇₅M₂₅)配施对第二次刈割苜蓿产量影响显著(P<0.05)。从总产量来看,磷肥与菌肥1∶1(P₅₀M₅₀)配施效果好,总产量较对照提高了60.45%,其次为处理P₁₀₀,增产58.40%。2)菌肥与磷肥配施均能显著提高土壤微生物数量,尤其是处理P₅₀M₅₀对第一次刈割0~10 cm土层细菌、放线菌和真菌数量影响均显著(P<0.05),分别较对照提高了204.6%、174.5%和33.2%。3)处理P₅₀M₅₀和P₂₅M₇₅明显提高了4种土壤酶活性,且对第一次刈割10~20 cm土层影响显著(P<0.05);除第一次刈割0~10 cm土层外,处理P₂₅M₇₅对微生物量碳、氮及磷影响均较其他处理明显(P<0.05)。4)灰色关联度综合分析表明,蔗糖酶灰色关联度值(0.842)最高,其次为产量(0.814),而微生物生物量磷灰色关联度值(0.512)最低,其次为微生物生物量碳(0.553)。磷肥减半配施菌肥(P₅₀M₅₀)提高了苜蓿产量、改善了土壤肥力状况,同时亦降低施用化肥对土壤的危害,是一种较为有效的农艺措施。

外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花叶片活性氧水平及抗氧化系统的影响

马乐元, 陈年来, 韩国君, 李良, 孙小妹

2017, 26(10):  129-139.  DOI: 10.11686/cyxb2017134

摘要 ( 489 )   HTML ( 4)   PDF (1567KB) ( 755 )  

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本研究以小冠花幼苗叶片为材料,用0.25,0.5,1和2 mmol/L外源水杨酸(SA)对植株进行叶面喷施,通过盆栽模拟干旱胁迫处理,测定幼苗叶片在连续干旱下膜脂过氧化指标、抗氧化酶活性和非酶抗氧化物含量,研究外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花幼苗活性氧水平及抗氧化系统的影响。结果表明,0.5~2.0 mmol/L的水杨酸显著降低了干旱胁迫下小冠花叶片中超氧阴离子(O₂^-·)的产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量、丙二醛(MDA)含量及细胞膜透性,显著提高了过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,提升了抗氧化指数,但对抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量的影响不显著。在干旱胁迫第11天,1 mmol/L SA处理的小冠花叶片O₂^-·产生速率、MDA含量、细胞膜透性显著低于干旱处理79.78%,34.42%,36.96%(P<0.05);CAT酶活性显著高于干旱处理2.45倍(P<0.05);到干旱胁迫第 16天,SOD、POD酶活性比干旱处理提高了3.85和3.63倍。表明外源水杨酸能够降低干旱胁迫下小冠花叶片的活性氧水平,提高小冠花叶片抗氧化能力,缓解干旱胁迫造成的细胞膜脂过氧化损伤,提高了小冠花的抗旱性,尤其以1 mmol/L水杨酸效果最佳。

辣木在奶牛瘤胃中的降解特性研究

李媛, 刁其玉, 孔路欣, 张婷婷, 张博, 周朝龙, 屠焰

2017, 26(10):  140-148.  DOI: 10.11686/cyxb2016497

摘要 ( 525 )   HTML ( 5)   PDF (740KB) ( 775 )  

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为研究辣木的瘤胃降解特性,探索辣木在反刍动物饲料中的应用技术,以3头安装永久性瘘管的奶牛为试验动物,采用尼龙袋法测定辣木叶、辣木枝、辣木茎在瘤胃内的降解率和降解参数。结果表明:辣木干物质(DM)、有机物(OM)在瘤胃内的降解率和降解参数变化趋势相近, 48 h达到降解平台期,但不同部位的降解率差异较大。辣木叶干物质(DM)96 h降解率最高,为69.34%,辣木枝和辣木茎依次降低;辣木各部位干物质(DM)和有机物(OM)的有效降解率差异显著(P<0.05),叶、枝、茎的有效降解率依次降低。辣木叶粗蛋白(CP)的96 h降解率高达90.86%,较辣木茎和枝分别高22.84%、38.92%;三者粗蛋白(CP)的有效降解率依次降低,但粗蛋白(CP)的有效降解率明显高于干物质(DM)和有机物(OM);辣木叶瘤胃降解蛋白(RDP)含量最高为15.57%,高于过瘤胃蛋白(RUP)含量,但辣木枝和茎的过瘤胃蛋白(RUP)含量高于瘤胃降解蛋白(RDP)含量。辣木叶、枝、茎中性洗涤纤维(NDF)的96 h瘤胃降解率依次降低,分别为50.55%、27.11%、16.24%,辣木叶和辣木枝酸性洗涤纤维(ADF)的96 h降解率大小相近;辣木叶的NDF、ADF的有效降解率均显著高于辣木枝和辣木茎(P<0.05)。因此从瘤胃降解特性来看,辣木3个部位的营养价值依次为辣木叶>辣木枝>辣木茎。在饲喂奶牛过程中,建议单独饲喂辣木叶,辣木枝混合营养含量高的饲料饲喂,不建议将辣木茎直接作为奶牛饲料。

苜蓿褐斑病对紫花苜蓿光合作用及草品质的影响

李杨, 史娟, 崔娜娜, 韩宇

2017, 26(10):  149-157.  DOI: 10.11686/cyxb2017073

摘要 ( 404 )   HTML ( 3)   PDF (484KB) ( 721 )  

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为确定褐斑病对紫花苜蓿光合作用和草品质的影响,以便确定此病的重要性,选取了发生该病不同严重度的植株,用LI-6400光合仪测定了5个光合作用指标,采集不同严重度的叶片和茎秆,分别测定了10个营养成分指标。结果表明:以健康无病植株为对照,随发病严重度的增加,紫花苜蓿叶片中粗灰分(Ash)、酸性洗涤纤维(ADF)含量分别增加19.94%、71.21%,与严重度的相关系数均为0.95;中性洗涤纤维(NDF)、钙(Ca)、单宁及总酚含量分别增加39.68%、136.42%、21.93%、50.55%,与严重度的相关系数分别为0.91、0.85、0.89、0.85;粗蛋白(CP)、钾(K)含量分别减少15.67%、29.91%,与严重度的相关系数分别为-0.99、-0.86;粗脂肪(EE)、磷(P)含量减少,与严重度相关性不显著;茎秆中Ash、NDF感病后含量下降,其他品质指标与叶片感病后变化趋势一致;胞间CO₂浓度(C_i)升高,与严重度相关性不显著;净光合速率(P_n)、蒸腾速率(E)分别下降93.27%、68.34%,与严重度的相关系数分别为-0.82、-0.86;气孔导度(G_s)与水分利用效率(WUE)亦呈下降趋势但差异不显著,与严重度相关性不显著;P含量与5个光合指标均无显著相关性;其他品质指标均与P_n、E有极显著或显著相关性。主成分分析表明:第一主成分可以代表80.94%不同严重度褐斑病苜蓿品质和光合作用的变异信息,主要有Ca、K、Ash、单宁、总酚、E、P_n、ADF、NDF、CP、C_i、EE、WUE、G_s等指标。表明褐斑病影响紫花苜蓿光合作用,进而影响草品质。

我国3种疯草的内生真菌培养特性研究

汪治刚, 曹师, 徐娜, 徐杉, 李彦忠

2017, 26(10):  158-169.  DOI: 10.11686/cyxb2017009

摘要 ( 436 )   HTML ( 0)   PDF (1740KB) ( 830 )  

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家畜取食疯草出现中毒或死亡的原因为疯草体内含可产生苦马豆素的内生真菌。我国的多种疯草中的内生真菌为同一种,同种疯草中的内生真菌因随种子传播而孤立于单一寄主,可能出现与其他疯草内生真菌不同的生物学特性。为此在通过形态学和分子生物学鉴定菌种的基础上研究了我国最主要3种疯草小花棘豆、黄花棘豆和甘肃棘豆中内生真菌菌株(LYZ0091、LYZ0093和LYZ0109)在不同温度、pH值和培养基上的菌落生长速率和形态特性。结果表明,1)3个菌株的菌落停止生长的最高温度不同,LYZ0109无法在30 ℃下生长,但LYZ0091和LYZ0093仍可生长,最适宜生长温度分别为20、25和25 ℃,在5、10和15 ℃下4周时LYZ0091的生长速率显著(P<0.05)高于LYZ0109,在20和25 ℃下则显著(P<0.05)低于LYZ0109;2)在pH 4~11下3个菌株均可生长,菌株之间无显著(P>0.05)差异;在培养基NA、PCA、PDA、PSA和WHDA上LYZ0109多显著(P<0.05)大于LYZ0091;3)在温度、pH值和培养基处理中3个菌株均未产生分生孢子,LYZ0091和LYZ0109的菌丝扭曲状,厚垣孢子少,而LYZ093无扭曲状菌丝,大量成串的厚垣孢子由基质底部向上呈树状生长。

放牧改变了藏北高原高寒草甸土壤微生物群落

付刚, 沈振西

2017, 26(10):  170-178.  DOI: 10.11686/cyxb2017011

摘要 ( 358 )   HTML ( 1)   PDF (1594KB) ( 802 )  

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本研究基于2008年7月布设的3个围栏与自由放牧样地(一个高寒草原化草甸,冬季牧场;一个高寒草原化草甸,夏季牧场;一个典型高寒草甸,夏季牧场),开展了藏北高原高寒草甸土壤微生物群落组成对放牧的响应研究。土壤微生物群落组成采用磷脂脂肪酸方法(phospholipid fatty-acid,PLFA)测定。结果表明,冬季放牧显著降低了高寒草原化草甸的土壤真菌、革兰氏阴性细菌、放线菌和原生动物。夏季放牧显著降低了典型高寒草甸的土壤总PLFA、真菌、细菌、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、放线菌、丛枝菌根真菌和原生动物。基于冗余度分析,3个放牧与围栏条件下的土壤微生物群落组成都存在显著差异。土壤无机氮和水溶性有机氮显著影响着高寒草原化草甸冬季牧场的土壤微生物群落组成,而硝态氮和水溶性有机碳显著影响着高寒草原化草甸夏季牧场和典型高寒草甸夏季牧场的土壤微生物群落组成。因此,放牧对高寒草甸土壤微生物群落的影响与放牧季节和草地类型有关。

基于Biolog技术的外来种意大利苍耳与本地种苍耳根际土壤微生物功能多样性的比较

张明莉, 常宏磊, 马淼

2017, 26(10):  179-187.  DOI: 10.11686/cyxb2016500

摘要 ( 470 )   HTML ( 1)   PDF (1400KB) ( 884 )  

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通过盆栽试验,采用Biolog技术对比研究了外来入侵植物意大利苍耳与本地植物苍耳根际土壤微生物群落功能多样性及对土壤碳源利用的差异,以未种植任何植物土壤为空白对照。结果表明,入侵植物意大利苍耳的土壤微生物群落功能多样性显著高于本地植物苍耳的土壤微生物群落功能多样性。意大利苍耳显著提高了根际土壤微生物31种碳源的平均颜色变化率(AWCD)(72 h, P<0.05),AWCD变化规律如下:意大利苍耳>苍耳>CK(对照);意大利苍耳的Shannon多样性指数(H)、优势度指数(D)和丰富度指数(S)均显著高于苍耳和空白对照,与苍耳相比,意大利苍耳的H,D,S分别增加了3.13%,0.77%和21.67%,与CK相比,意大利苍耳的H,D,S分别增加了4.59%,0.89%和35.18%,CK最低;碳代谢指纹图谱分析表明意大利苍耳和苍耳的碳源利用存在显著差异,意大利苍耳显著提高了根际微生物对胺类、酚酸类、氨基酸类和糖类等碳源的利用;主成分分析(PCA)表明,两种植物根际土壤微生物碳源利用特征出现分异,意大利苍耳集中在第一主成分,得分系数3.3103,苍耳主要分布在第二主成分,得分系数-1.9616;糖类物质、羧酸类化合物、多聚物和氨基酸类是根际微生物利用的主要碳源。改变入侵地土壤微生物群落的结构与功能,提高根际土壤微生物的代谢活性,形成对自身有益的土壤微生态环境可能是意大利苍耳成功入侵的原因之一。

氮肥对不同耐低氮性玉米品种生育后期叶绿素含量和氮代谢酶活性的影响

吴雅薇, 李强, 豆攀, 马晓君, 余东海, 罗延宏, 孔凡磊, 袁继超

2017, 26(10):  188-197.  DOI: 10.11686/cyxb2017006

摘要 ( 469 )   HTML ( 3)   PDF (892KB) ( 839 )  

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主要探讨了氮肥对不同耐低氮性玉米品种生育后期叶片叶绿素含量和氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量和产量的影响,以期为西南地区不同耐低氮性玉米品种的高产高效施肥技术提供依据。采用裂区试验设计,主区为前期筛选的不同耐低氮性玉米品种:耐低氮品种正红311(ZH311)和低氮敏感品种先玉508(XY508),副区为不同施氮量:包括6个氮水平(0, 90, 180, 270, 360和450 kg/hm²)。结果表明,施氮可以显著提高玉米生育后期叶片叶绿素含量和氮代谢关键酶活性,并最终提高籽粒蛋白质含量和产量。增施氮肥对低氮敏感品种先玉508各生理指标的促进作用较耐低氮品种正红311更明显,但耐低氮品种正红311生育后期叶片叶绿素含量及氮代谢关键酶活性均显著高于低氮敏感品种先玉508,尤其是灌浆中后期和低中氮水平下,使其最终籽粒产量及籽粒蛋白质含量均显著高于先玉508,这可能是其较低氮敏感品种先玉508耐低氮能力强的重要生理机制。

温度对雌雄葎草生理代谢及保护酶系统影响的性别差异

郭海燕, 段婧, 刘金平, 游明鸿, 谢瑞娟

2017, 26(10):  198-206.  DOI: 10.11686/cyxb2016493

摘要 ( 369 )   HTML ( 1)   PDF (444KB) ( 624 )  

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以雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,依据野生资源主要分布地域的平均温度,设置3个温度(15, 20, 25 ℃)为变量,通过测定光合指标、代谢指标、抗氧化酶活性指标和细胞膜完整性指标,分析温度对葎草光合作用、呼吸作用及抗逆性影响的生理变化,研究温度对雌雄葎草生理代谢及保护酶系统影响的性别差异。结果表明,温度显著影响葎草叶中的叶绿素含量,P_n和单株生物量随温度下降显著减小(P<0.05),♀株的潜在P_n显著大于♂株(P<0.05);♂株的糖代谢和呼吸作用显著高于♀株(P<0.05),氮代谢性别间无显著差异(P>0.05),温度对可溶性糖(SS)、丙酮酸(PA)含量和硝酸还原酶(NR)有显著影响(P<0.05),随温度下降SS含量逐步增加(P<0.05),NR活性逐步降低(P<0.05),温度对代谢速率影响远大于性别间的差异。温度对SOD和POD活性有极显著影响(P<0.01),对CAT活性有显著影响(P<0.05),随温度降低3种酶活性均不断增加,♀株中SOD和POD含量显著高于♂株(P<0.05),性别间CAT含量无差异。温度对细胞膜完整性物质含量的影响,远大于性别间差异,随温度降低葎草体内H₂O₂、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白(SP)含量均显著增加,♂株中H₂O₂和SP含量显著高于♀株(P<0.05),♀株中MDA和Pro含量显著大于♂株。温度对光合作用、呼吸作用、抗氧化酶系统及细胞膜完整性的影响有显著的性别差异,♀株比♂株有更强的适应温度胁迫的生理基础。

不同氮素水平对饲用苎麻氮代谢关键酶的影响

陈继康, 谭龙涛, 喻春明, 朱爱国, 陈平, 王延周, 朱涛涛, 熊和平

2017, 26(10):  207-218.  DOI: 10.11686/cyxb2016501

摘要 ( 481 )   HTML ( 1)   PDF (1860KB) ( 851 )  

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苎麻是适于中国南方种植的优质植物蛋白质饲料作物,但缺乏氮素利用的生理基础研究。为了明确氮素水平对饲用苎麻氮代谢相关酶的影响,本研究以氮高效基因型苎麻H2000-03和氮低效基因型苎麻册亨家麻为材料进行了盆栽试验,设置0、6、9、12、15 mmol/L氮素处理水平,分析了苎麻幼苗期(15 d)、旺长期(40 d)和成熟期(54 d)氮代谢及抗性关键酶活性的动态变化特征及相关关系,并采用模糊隶属函数法进行了综合评价。结果表明:(1)随着氮素处理浓度的增加,两个苎麻品种的株高、鲜重及叶片蛋白质含量呈先增加后下降或趋于平稳的趋势,表明苎麻对氮素需求存在最适量,低于或高于最适水平将导致显著的产量降低或报酬递减现象。H2000-03在不同氮素水平下的株高和鲜产均显著高于册亨家麻,在适宜氮素水平下(9~12 mmol/L)叶片蛋白质含量也显著较高,并在高氮胁迫下可维持鲜产,整体表现出较高的生产力和稳产性。(2)在不同生长时期,两个苎麻品种NR活性随氮素浓度的提高逐渐升高,而GS、GOGAT、GLDH、CAT、SOD和POD等酶活呈单峰变化趋势。H2000-03的NR、GS、GOGAT、CAT活性及高氮水平下的SOD、POD活性均高于册亨家麻,而GLDH和低氮水平下的SOD和POD活性较低,整体表现出较高的生理响应和适应能力。(3)苎麻氮代谢与抗性关键酶与其产量和品质变化特征一致,可用于监测、表征苎麻基因型间氮素利用的差异。本研究认为:相对于持续提高氮素用量,苎麻可在适宜的氮素水平下达到生理特性与生产性能的契合,旺长期氮代谢相关酶活性可作为饲用苎麻品种选育的指标之一。

综合评述

民国时期方志中的苜蓿考

孙启忠, 柳茜, 陶雅, 徐丽君

2017, 26(10):  219-226.  DOI: 10.11686/cyxb2017081

摘要 ( 326 )   HTML ( 0)   PDF (506KB) ( 793 )  

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方志是记载一个地区自然和社会各个方面历史和现状的综合性著作,苜蓿作为民国时期的重要物产资源被许多方志记录在册。本研究试图以植物考据学原理与方法,对华东、华北和西北等地诸省的56个方志中的苜蓿进行考查。结果表明,民国时期我国华东、华北和西北都有苜蓿种植,主要分布在安徽、江苏、山东、察哈尔、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海和新疆;许多方志还对苜蓿植物生态学特征进行了描述,对苜蓿种分的较为清晰,在民国时期河北种有紫花苜蓿(Medicago sativa)和黄花苜蓿(M. falcata),而山东既种有紫花苜蓿与黄花苜蓿,还种有南苜蓿(M.hispida);苜蓿常常被种于碱地进行肥田;苜蓿不仅是饲喂牛马的重要牧草资源,而且也是重要的蔬菜资源,还是很好的蜜源植物。

饲料桑生理活性物质及其饲用价值

杜周和, 左艳春, 严旭, 周晓康, 刘彬斌, 吴建梅, 刘俊凤, 寇晶, 陈义安, 张剑飞

2017, 26(10):  227-236.  DOI: 10.11686/cyxb2017104

摘要 ( 468 )   HTML ( 2)   PDF (521KB) ( 1030 )  

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饲料桑蛋白质含量高、氨基酸种类丰富、纤维素含量低,富含多种生理活性物质,是一种优良的多年生饲料资源,对牛、羊、猪、兔、鸡、鱼等多种畜禽都具有很好的适口性。蛋禽日粮中添加桑饲料,可以显著改善蛋黄颜色,提高蛋黄磷脂和不饱和脂肪酸含量,增加蛋清浓稠蛋白含量,改善蛋的风味和品质。肉类畜禽日粮中添加桑饲料,可以显著改善肉品色泽,提高肌肉中肌苷酸和不饱和脂肪酸含量、减少胆固醇含量,降低肌肉滴水损失、延缓pH值下降及脂质氧化变质,提高肉品质量。牛、猪等大型肉类动物采食桑饲料后可减少皮下脂肪沉积,增加肌肉间脂肪含量,有效改善肉的品质风味。综述了饲料桑中主要生理活性物质的种类、含量、结构特征、生理功能及其在畜禽养殖中的饲用价值;从生产性能和改善品质方面分析总结了饲料桑在多种畜禽养殖中的应用效果;提出了减轻抗营养因子不利影响、改善栽培利用效果的技术措施;展望了饲料桑开发应用前景。

研究简报

黔北轻污染耕地12种优势杂草重金属含量及富集特征

严莲英, 范成五, 赵振宇, 刘桂华, 胡岗, 秦松

2017, 26(10):  237-244.  DOI: 10.11686/cyxb2016499

摘要 ( 456 )   HTML ( 1)   PDF (431KB) ( 928 )  

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以一块黔北轻污染耕地生长的12种优势杂草及根区土壤为研究对象,采用野外采样和室内分析方法,利用贵州省土壤背景值、《食用农产品产地环境质量评价标准》、单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、富集系数和转移系数来评价土壤重金属污染状况及优势杂草对重金属的富集特征,为贵州山区重金属污染耕地的植物修复提供参考资料。结果表明,杂草根区重金属单因子污染指数范围为0.30~1.71,內梅罗综合污染指数为1.31,处于轻污染状态,其中Cd的贡献最大;调查区内生长的优势杂草,主要有铁苋菜、龙葵、艾草、稻槎菜、马唐草、黄秋葵、堇菜、野苋菜、革命菜、异叶黄鹌菜、风轮草和野葱,体内重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量范围分别为42.15~110.27 mg/kg、35.89~157.87 mg/kg、0.29~6.08 mg/kg和2.99~37.19 mg/kg,属一般植物正常含量范围,均未达到超富集植物水平,但铁苋菜、黄秋葵和革命菜对Cu、Zn、Cd,稻槎菜对Cu和Zn,野苋菜、堇菜和异叶黄鹌菜对Cd的富集系数和转移系数均大于1,具有成为超富集植物的潜力。