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2018年 第27卷 第2期    刊出日期：2018-02-20

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2018, 27(2):  0-0. 

摘要 ( 138 )   PDF (177KB) ( 248 )  

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研究论文

黄土高原草地和农田系统碳动态对降雨、温度和CO₂浓度变化响应的模拟

郭丁, 郭文斐, 赵建, 特木其勒图, 李旭东, 傅华, 骆亦其

2018, 27(2):  1-14.  DOI: 10.11686/cyxb2017303

摘要 ( 317 )   HTML ( 65)   PDF (2784KB) ( 442 )  

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全球气候变化通常是多种环境条件同时连续地发生变化,而多因子的控制实验并不能完全模拟环境的变化且其通常需要耗费很高的成本。应用模型可以加深理解全球气候变化对生态系统结构和功能的影响。应用陆地生态系统(TECO)模型模拟黄土高原草地和农田生态系统在CO₂浓度、温度和降水改变情况下生态系统碳动态,探讨黄土高原草地和农田生态系统碳动态对未来气候变化响应。研究结果表明,随着温度升高,草地和农田生态系统净初级生产力(NPP)和异养呼吸(Rh)都呈现先增加后减少的趋势,生态系统碳净交换(NEE)表现出先减少后增加趋势,除农田系统的Rh对温度响应的拐点在当前温度,其余对温度响应拐点在增温4 ℃,此时系统固碳能力最高。降水和CO₂浓度增加改变生态系统NPP,Rh和NEE对温度变化的响应。随着降水增加,生态系统对温度响应更敏感;草地生态系统NPP,Rh和NEE对温度变化响应拐点发生改变,而农田系统无变化。CO₂浓度升高使农田生态系统NPP,Rh和NEE在增加4 ℃情景下,对温度变化响应不敏感。增加降水和增温对草地和农田生态系统NPP、Rh和NEE交互作用相对强度最大,分别为51.0%和30.0%、51.3%和16.6%以及-46.1%和-28.9%;增雨和增加CO₂浓度对草地和农田生态系统NPP、Rh和NEE交互作用相对强度最小,分别为2.4%和7.5%、3.7%和3.4%以及8.1%和-9.0%。三因子交互作用对生态系统NPP,Rh和NEE没有明显促进作用。与农田相比,草地生态系统碳动态对气候变化交互作用响应更显著。

不同生态恢复措施下宁夏黄土丘陵区典型草原植物群落数量分类和演替

贾希洋, 马红彬, 周瑶, 张蕊, 宿婷婷, 张双乔, 张俊

2018, 27(2):  15-25.  DOI: 10.11686/cyxb2017159

摘要 ( 318 )   HTML ( 1)   PDF (787KB) ( 330 )  

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进行植物群落数量分类和演替研究对退化草地生态恢复具有重要意义。以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,借助植被数量生态学方法,对封育、水平沟和鱼鳞坑3种生态恢复措施实施0(1年)、3、6、10和15年下的草地植物群落进行了数量分类,研究了群落演替序列及其与土壤因子的关系。结果表明:(1)应用双向指示种(TWINSPAN)结合除趋势对应分析(DCA),将研究样地植物群落类型划分为8个。(2)封育0~15年,植被演替序列为本氏针茅+百里香群落→本氏针茅+大针茅群落→百里香+本氏针茅群落→本氏针茅+大针茅群落→本氏针茅+铁杆蒿群落;水平沟和鱼鳞坑整地后1年到15年,植被演替序列分别为沙打旺+白草群落→早熟禾+赖草群落→本氏针茅+百里香群落→百里香+赖草群落→本氏针茅+大针茅群,沙打旺+白草群落→早熟禾+本氏针茅群落→本氏针茅+百里香群落→百里香+本氏针茅群落;随着恢复年限增加,鱼鳞坑和水平沟措施下植物优势物种变化总趋势是根茎型—疏丛型—密丛型植物,但也存在非线性或螺旋式的变化; 3种恢复措施下,植物群落盖度和地上生物量随恢复年限增加呈上升趋势,其中封育草地增加速度最快,鱼鳞坑最慢。(3)除趋势典范对应分析(DCCA)表明,土壤容重、有机质、真菌、全磷和蛋白酶是影响该区植物群落分布的主要土壤因子。

黄土丘陵区草本群落生物量空间分布格局及其影响因素

方昭, 张少康, 刘海威, 焦峰, 张军

2018, 27(2):  26-35.  DOI: 10.11686/cyxb2017152

摘要 ( 343 )   HTML ( 1)   PDF (867KB) ( 403 )  

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草地是干旱半干旱地区黄土高原植被组成的主体,而草本植物作为草地生态系统的优势群落,在黄土高原恢复植被和水土保持建设方面存在着不可替代的优势。因此本试验选取黄土丘陵区不同纬度下的草本群落为研究对象,分析草本群落地上、地下生物量的空间分布特征及其影响因素,同时并验证等速生长关系,以期为黄土丘陵区恢复植被、改善生态建设方面提供理论指导。结果表明:(1)在纬度梯度35.95°~38.36° N变化范围内,黄土丘陵区不同植被带草本群落地上生物量变化范围为54.60~204.32 g·m^-2,平均值156.968 g·m^-2,变异系数为27.83%;地下生物量变化范围为78.88~829.64 g·m^-2,平均值469.21 g·m^-2,变异系数为48.87%;草本群落地下/地上生物量变化范围为 0.93~4.49,平均值2.89,变异系数为39.18%。草本群落生物量(地下、地上)大小顺序均为:森林-草原带>草原带>森林带>草原-荒漠带,且地上、地下生物量随纬度梯度变化规律均呈现出“先增加后减少”的单峰型变化趋势。(2)草本群落地下与地上生物量呈极显著正相关(P<0.01),决定系数达到0.59,且符合等速生长关系。(3)草本群落地下生物量与年均降水、年均温、土壤有机碳、全氮、全磷含量之间均呈显著相关。气候因子和土壤理化性质对地下生物量都具有重要影响作用,其影响机理还需进一步结合植物生物学和生理生态方面的综合研究才能做出准确结论。

三种常见边坡植物对模拟干旱环境抗旱性能的研究

许翩翩, 王建柱

2018, 27(2):  36-47.  DOI: 10.11686/cyxb2017122

摘要 ( 361 )   HTML ( 0)   PDF (1132KB) ( 483 )  

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香根草、紫花苜蓿和高羊茅是工程边坡常见绿化植被,通过探究干旱胁迫对3种植物种子萌发、光合及生理生化指标的影响,评价分析其抗旱性,为水电边坡生态修复中的物种筛选、植物群落的重建给予参考。采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫对植物种子进行4个PEG浓度水平的胁迫处理(5%、10%、15%、20%),研究3种植物种子在PEG干旱胁迫下的萌发特性;采用盆栽控水法分别对3种植物的幼苗进行4组土壤水分处理:正常供水(土壤含水量为最大田间持水量的75%~80%)、轻度土壤干旱胁迫(65%~70%)、中度土壤干旱胁迫(50%~55%)和重度土壤干旱胁迫(35%~40%),分别测定不同土壤干旱胁迫下3种植物光合、生理生化指标,运用隶属函数法对3种植物的抗旱性综合评价。结果表明由于干旱胁迫导致3种植物种子萌发数量减少、种子萌发活力下降,且随着干旱程度的加剧,影响程度逐渐加大,低浓度PEG胁迫对香根草种子的萌发具有引发作用。干旱程度导致3种植物净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度和水分利用效率有不同程度的下降,香根草的净光合速率、蒸腾速率和胞间CO₂浓度下降最为显著,高羊茅的气孔导度和水分利用效率下降最为显著。随着干旱程度的增加,3种植物的丙二醛、脯氨酸和可溶性糖均显著增加。综合分析3种植物种子萌发率、萌发指数、光合及生理生化等多个单项指标,运用隶属函数平均值法鉴定出3种边坡植物的抗旱性,比较得出紫花苜蓿的抗旱性最强,高羊茅次之,香根草的抗旱性相对较差。

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在紫花苜蓿干旱耐受性中的响应

熊丽丽, 闫霜, 李萍, 杨国柱, 尹卫, 严晓霞, 张韩

2018, 27(2):  48-56.  DOI: 10.11686/cyxb2017308

摘要 ( 373 )   HTML ( 4)   PDF (1297KB) ( 330 )  

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葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH,EC1.1.1.49)是磷酸戊糖途径的关键限速酶,参与NADPH和磷酸核糖的合成,在植物响应生物胁迫和非生物胁迫方面有重要作用。研究了葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)在紫花苜蓿中对干旱胁迫的响应。首先采用不同浓度的PEG模拟干旱胁迫处理紫花苜蓿幼苗,通过测定不同PEG浓度下紫花苜蓿幼苗的株高、根长、干重、过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)含量的变化筛选胁迫浓度来确定干旱胁迫的条件。其次,检测胁迫浓度下紫花苜蓿幼苗中G6PDH的活性变化。第三,通过添加G6PDH的抑制剂Na₃PO₄,观察干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗的生长情况并测定MDA、H₂O₂含量以及G6PDH活性的变化。最后,综合分析G6PDH对干旱胁迫的响应。结果显示,不同浓度PEG处理下,紫花苜蓿幼苗的生长受到限制,例如株高、根长、鲜重、干重都随PEG浓度的增加而逐渐减小,MDA和H₂O₂的含量随PEG浓度的增加而增加,其中以15% PEG处理的影响最大;同时,也发现随PEG浓度的增加紫花苜蓿幼苗中G6PDH的活性也较对照增加,15%PEG处理时达最高值;故15%的PEG处理为干旱胁迫模拟最佳条件。通过添加G6PDH的抑制剂Na₃PO₄后发现,干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗的生长明显地受到抑制,其叶片中MDA、H₂O₂含量分别较干旱胁迫下的增长28.4%、19.9%,G6PDH的活性也明显降低了49.4%。以上结果初步说明G6PDH可能参与调节了干旱胁迫引起的氧化胁迫。

三峡库区消落带不同海拔狗牙根草地土壤微生物生物量碳氮磷含量特征

杨文航, 任庆水, 秦红, 宋虹, 袁中勋, 李昌晓

2018, 27(2):  57-68.  DOI: 10.11686/cyxb2017133

摘要 ( 294 )   HTML ( 2)   PDF (1112KB) ( 470 )  

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为探究库区消落带优势草本植物狗牙根人工植被恢复后土壤质量及肥力的变化,选择三峡库区消落带150, 160和170 m海拔人工构建狗牙根植被土壤为研究对象,并以裸地作为对照,测定土壤微生物生物量碳、氮、磷和相关理化性质。结果表明:(1)各海拔狗牙根微生物生物量均显著高于裸地,表明狗牙根人工植被构建对土壤微生物恢复具有重要意义。(2)土壤微生物生物量碳、氮含量160 m高程显著高于150和170 m高程,但土壤微生物生物量磷(SMBP)却显著低于150和170 m高程,需要特别注意P元素的下移,加强水体P含量的检测。(3)土壤微生物生物量碳氮比和碳磷比变化范围分别为5.93~15.62和7.11~19.99,土壤微生物生物量碳、氮、磷占土壤有机碳、全氮、全磷百分比的范围分别为0.68%~2.57%、0.68%~3.33%、1.95%~5.23%。狗牙根土壤微生物生物量碳氮比和碳磷比显著低于裸地,表明狗牙根土壤有效氮、有效磷高于裸地;土壤微生物生物量碳、氮、磷占土壤有机碳、全氮、全磷百分比显著高于裸地,表明狗牙根土壤营养元素周转速率快于裸地。(4)微生物生物量碳、氮、磷与土壤有机碳、全氮和土壤含水率有显著或极显著相关性,与土壤pH值呈不同程度的负相关。因此,在三峡库区消落带进行狗牙根草地恢复重建能显著提高土壤微生物生物量及土壤质量,对加强三峡库岸生态系统的稳定性具有重要意义。

PAM和草类根系对荒坡紫色土物理性质与抗剪性能的影响

李铁, 王润泽, 谌芸, 何丙辉, 周涛, 吴晨, 刘枭宏

2018, 27(2):  69-78.  DOI: 10.11686/cyxb2017138

摘要 ( 272 )   HTML ( 1)   PDF (565KB) ( 319 )  

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为探讨PAM(聚丙烯酰胺)和草类根系对荒坡紫色土物理性质与抗剪性能的影响,选取荒坡紫色土为研究对象,制备了单施PAM、单植草类和“草类+PAM”等试验处理,采用WinRHIZO(Pro.2004c)根系分析系统和ZJ型应变控制式直剪仪分别测定根系指标和土壤/根-土复合体抗剪强度,结合土壤基本物理性质指标,分析了各处理中PAM、草类根系、土壤物理性质及抗剪性能间的关系。结果表明:1)上述处理均能够显著提高土壤通气持水能力,其中“草类+PAM”对土壤孔隙度和含水率的改善效果最好,其次是单植草类;2)各处理的大粒级范围(1~0.25 mm、0.25~0.05 mm)微团聚体含量增加,小粒级范围(<0.01 mm)的则减少;3)较之CK,单植草类和“草类+PAM”可使土壤内摩擦角φ平均值分别提高37.12%和36.59%,黏聚力c平均值分别提高69.47%和83.64%,且根表面积密度(RSAD)和0.7 mm<d≤0.9 mm(d为根系直径,单位:mm)分别是影响土壤抗剪性能的主要因子和关键径级;4)PAM对草类根系生长有较明显的促进作用,液施PAM能够使狗牙根的平均根长密度(RLD)/根表面积密度(RSAD)/根体积密度(RVD)/根重密度(RWD)增大15.57%~53.16%,三叶草的增大23.02%~80.00%。

两种黑麦草砷吸收特征及其与茎叶营养元素积累的关系研究

李金波, 李诗刚, 宋桂龙, 濮阳雪华, 薛博晗

2018, 27(2):  79-87.  DOI: 10.11686/cyxb2017290

摘要 ( 355 )   HTML ( 1)   PDF (1079KB) ( 381 )  

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采用盆栽实验研究了100 mg·kg^-1砷(As)胁迫下,一年生黑麦草和多年生黑麦草生长情况以及老叶、功能叶、新叶、茎、根系5个部位As吸收特征及其与茎叶营养元素积累的关系。结果表明,一年生黑麦草As耐性优于多年生黑麦草,株高和根长分别只降低13.3%和3.3%,两种黑麦草5部位干重都呈现降低趋势,但多年生黑麦草老叶和一年生黑麦草根系未达显著水平。两种黑麦草不同部位As分配均表现为根系>老叶>茎>功能叶>幼叶,且多年生黑麦草对As的吸收能力优于一年生黑麦草;茎叶对N、P、K 3种元素的吸收均呈现新叶>功能叶>老叶,对Ca、Mg、Mn 3种元素的吸收则呈现老叶>功能叶>新叶;植物体内As与Mg呈极显著负相关关系,与其他营养元素相关性在两种黑麦草不同部位间表现不同。

紫茎泽兰堆肥对葡萄产量、品质和土壤性状指标的影响

隋宗明, 刘海, 殷洁, 郭明全, 王勇, 袁玲

2018, 27(2):  88-96.  DOI: 10.11686/cyxb2017127

摘要 ( 366 )   HTML ( 1)   PDF (772KB) ( 295 )  

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紫茎泽兰是我国危害最严重的外来入侵植物,对我国西南地区的农业、林业、畜牧业和生态环境造成了巨大危害,防除与资源化利用相结合是控制紫茎泽兰蔓延的重要途径之一。本试验将新鲜紫茎泽兰就地制作成堆肥,研究该堆肥与化肥配施对当地主栽水果——葡萄的产量、品质和土壤微生物、养分及酶活性的影响。结果表明,各试验处理葡萄产量之间无显著差异,但M₇₅(25%化肥+75%堆肥)处理的葡萄果粒最大,单果最重,果实的可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比显著高于其他处理。同时,随堆肥用量增加,葡萄果实VC含量升高,硝酸盐含量下降。M₅₀(50%化肥+50%堆肥)和M₇₅处理的土壤微生物生物量碳和氮含量相近,比单施化肥分别高23.2%~29.4%和17.5%~20.8%,葡萄转色期土壤可培养细菌、真菌、放线菌数量显著高于或相似于单施化肥。此外,施用紫茎泽兰堆肥减轻了土壤酸化程度。土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性随葡萄生育期不断变化,与葡萄各时期生长发育对养分的需求相一致,堆肥与化肥适量配施提高了土壤酶活性。紫茎泽兰堆肥配施化肥显著改善了葡萄品质并提高了土壤肥力。因此,在紫茎泽兰泛滥的区域,制作紫茎泽兰堆肥可以作为一种化害为利、资源化利用的模式。

过氧化氢提高燕麦幼苗耐碱性的活性氧代谢和渗透调节

刘建新, 欧晓彬, 王金成, 刘秀丽

2018, 27(2):  97-104.  DOI: 10.11686/cyxb2017137

摘要 ( 298 )   HTML ( 0)   PDF (876KB) ( 332 )  

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为探明过氧化氢(H₂O₂)提高燕麦耐碱性的作用,以‘定莜6号’幼苗为材料,采用珍珠岩栽培方法,在幼苗三叶一心期根部浇灌75 mmol·L^-1 NaHCO₃或添加二甲基硫脲(DMTU,H₂O₂淬灭剂)或抗坏血酸(ASA,H₂O₂清除剂)模拟碱胁迫,通过叶面喷施0.01 mmol·L^-1 H₂O₂来观测H₂O₂对碱胁迫下幼苗生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明:喷施H₂O₂ 能够缓解NaHCO₃胁迫对燕麦幼苗生长的抑制,降低幼苗叶片O2·-、H₂O₂和丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶等抗氧化酶活性和非酶抗氧化剂抗坏血酸、谷胱甘肽含量;使过氧化氢酶、过氧化物酶活性及渗透溶质可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸含量显著降低,有机酸和叶绿素含量明显提高,而可溶性蛋白质含量则变化不大;添加DMTU和ASA后有效逆转了喷施H₂O₂对NaHCO₃胁迫燕麦生长受抑和生理响应的调节。采用主成分和隶属函数分析显示,喷施H₂O₂显著提高了NaHCO₃胁迫下燕麦幼苗的综合评价值,添加DMTU和ASA完全或部分逆转了H₂O₂的作用。因此,外源H₂O₂是通过调控活性氧代谢和渗透调节来缓解碱胁迫导致的氧化伤害和生长抑制,从而增强燕麦幼苗的耐碱性。

不同刈割强度下羊草转录组研究

赵劲博, 侯向阳, 武自念, 任卫波, 胡宁宁, 郭丰辉, 马文静

2018, 27(2):  105-116.  DOI: 10.11686/cyxb2017143

摘要 ( 290 )   HTML ( 5)   PDF (1748KB) ( 592 )  

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刈割是一种重要的草地管理措施,刈割留茬高度直接影响草地生产力及群落结构,在牧草生产中具有重要意义。为研究羊草在不同刈割强度下的转录响应,利用Illumina HiSeq-PE150高通量测序技术,对不同刈割留茬高度(0,2,4,8,12 cm)处理下羊草再生叶片进行了转录组测序。共得到139767803条读长(reads),41.94 Gb原始数据。经过过滤、质控与从头组装后,总共得到转录本270207条,总长度为191.6 Mb。通过与多种数据库比对得到48097条单基因簇(Unigene)注释结果。筛选出了所有刈割强度处理与不刈割对照组显著差异基因共2579条,经过生物信息分析,将其定位到碳水化合物代谢、损伤应答、过氧化氢分解、植物激素信号转导等功能与代谢通路。利用聚类方法得到了随着刈割强度增强,表达量规律变化的基因,分别富集到了过氧化物酶体、光合作用等代谢途径。对羊草在不同刈割高度下的转录组进行了研究,为草本植物分子生物学研究提供了宝贵的数据资源,对于解析羊草响应刈割的分子调控机制及相关基因挖掘具有重要指导意义。

细叶百合LpAGD14基因的克隆与表达分析

汪王, 田忠平, 苏小霞, 杨柳慧, 周蕴薇

2018, 27(2):  117-123.  DOI: 10.11686/cyxb2017317

摘要 ( 325 )   HTML ( 0)   PDF (891KB) ( 335 )  

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从细叶百合cDNA文库中克隆得到ArfGAP基因,该基因ORF序列编码640个氨基酸,具有一个典型的C₄型ArfGAP保守结构域。蛋白相对分子量约为69.43 kDa,理论等电点为8.95,为亲水性蛋白,没有跨膜结构。氨基酸序列与油棕的GTPase同源性达到59%,与芭蕉、海枣、石刁柏、凤梨的同源性都在50%以上,命名为LpAGD14。qRT-PCR分析LpAGD14表达量呈不断升高的趋势,其中休眠完全解除时基因表达量显著高于其他时期。亚细胞定位显示该基因定位在细胞膜上。超微结构观察发现随低温贮藏时间的延长高尔基体囊泡层数逐渐增多。这些结果表明LpAGD14可能通过影响囊泡运输参与细叶百合鳞茎休眠解除进程。该研究为深入了解该基因功能奠定了基础。

磁珠富集法开发蕨麻SSR标记引物

富贵, 李军乔, 包锦渊, 白世俊, 韦梅琴

2018, 27(2):  123-134.  DOI: 10.11686/cyxb2017144

摘要 ( 385 )   HTML ( 5)  

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微卫星序列(SSR)因具有分布广、共显性遗传、稳定、多态性丰富等优点而被广泛应用于动植物遗传研究中。利用EcoRⅠ,MseⅠ2 种内切酶酶切蕨麻基因组,酶切片段与用生物素标记的探针(AG)₁₅、(GT)₁₅杂交,然后通过链霉亲和素磁珠富集、含有SSR片段的基因组片段被吸附,再经洗脱、PCR扩增、克隆和测序,完成微卫星序列的收集。共获得有效克隆236个,随机挑选其中80个进行测序,结果显示68条序列(85%)为唯一序列,挑选出其中40条含有SSR位点的序列,用引物设计软件Primer 5 成功设计出 40 对引物,经初步筛选,最终获得多态性丰富,可稳定扩增的SSR引物20对,扩增成功率达50%。对20对引物扩增结果做了初步分析,扩增出多态性位点共338个,平均每对引物扩增出17个,平均有效等位基因数(Ne)、多态性信息含量(PIC)、Nei’s 基因多样性指数(H)和Shannon’s 信息指数(I)平均值分别为1.2440、0.8996、0.1768和0.3078。20对SSR引物为蕨麻遗传变异研究提供了新的分子标记工具。

象草与皇竹草组合效应的研究

吴征敏, 王志敬, 吴浩浩, 李政, 李文威, 庄桂锋, 尹福泉, 赵志辉

2018, 27(2):  135-145.  DOI: 10.11686/cyxb2017302

摘要 ( 330 )   HTML ( 3)   PDF (479KB) ( 417 )  

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本试验旨在通过体外产气法研究象草与皇竹草不同比例组合对山羊瘤胃降解率的影响,为南方粗饲料资源的科学应用提供理论依据和数据支持。试验将象草与皇竹草按干物质比为100∶0,75∶25,50∶50,25∶75,0∶100分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组,通过体外产气法培养4、8、12、24和48 h,每个时间点3个重复,培养结束后终止发酵并测定各时间点发酵液pH、氨态氮(NH₃-N)浓度、总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度和发酵滤渣的干物质(DM)、粗蛋白质(CP)和中性洗涤纤维(NDF)含量。结果表明:1)象草和皇竹草组合影响了瘤胃pH和NH₃-N浓度,随皇竹草添加比例的增加,pH逐渐降低,显著低于单一象草组(P<0.05);NH₃-N浓度呈先降低后升高的趋势(P>0.05),数值在正常变化范围内,有利于瘤胃发酵;随皇竹草比例的增加,瘤胃TVFA浓度逐渐增加,在发酵8~48 h组Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ显著高于单一象草组(P<0.05)。2)随皇竹草比例增加,DM、NDF和CP降解率增高,显著高于单一象草组(P<0.05),添加75%皇竹草组较其他组高,较为理想。3)象草和皇竹草组合产生了正组合效应,添加50%皇竹草组DM降解率组合效应达到最大值、NDF降解率组合效应均为正值;添加75%皇竹草组在发酵12 h NDF降解率组合效应达到最大值(P<0.05);在发酵4和48 h添加皇竹草组CP降解率组合效应为正。综合得出,象草和皇竹草组合能提高DM、NDF和CP降解率,产生正组合效应;象草和皇竹草以25∶75组合效果较好。

兰州百合连作障碍效应及机制研究

黄钰芳, 张恩和, 张新慧, 王惠珍, 王琦, 刘青林, 石雨仟

2018, 27(2):  146-155.  DOI: 10.11686/cyxb2017153

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为探讨兰州百合连作障碍效应及作用机制,以正茬及不同连作年限土壤为试验对象,利用盆栽试验,动态研究了连作对百合生长、光合特性及抗氧化酶系统的影响,并利用GC-MS技术分析了正茬及不同连作年限土壤中自毒成分的种类及含量。结果显示,苗期、鳞茎膨大期及成熟期连作对百合的生长均存在抑制作用,且随着连作年限的延长作用程度增强。同一生长阶段,随连作年限的增加,百合植株中CAT和SOD含量逐渐下降,POD活性先升高后降低,MDA含量持续升高。叶绿素总量(Chl)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及蒸腾速率(T_r)呈下降趋势,而胞间CO₂浓度(C_i)持续升高。从正茬、连作2年和连作4年土壤中分别鉴定出9种、15种、17种化感自毒物质,主要包括:2,3-丁二醇、间苯二甲酸二辛酯、2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和对苯二甲酸二辛酯。其中,对苯二甲酸二辛酯在连作2年和4年土壤中含量均达最高值,分别为33.24%和41.43%。连作通过影响百合植株的光合作用能力,破坏抗氧化酶代谢平衡,从而抑制百合植株的生长,导致连作障碍的发生;连作条件下多种次生代谢物引起的自毒作用是导致兰州百合连作障碍产生的主要原因之一。

不同添加剂和青贮密度对紫花苜蓿青贮品质的影响

王木川, 杨玉玺, 于奕东, 玉柱

2018, 27(2):  156-162.  DOI: 10.11686/cyxb2017161

摘要 ( 287 )   HTML ( 1)   PDF (391KB) ( 422 )  

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本研究以第二茬初花期刈割的紫花苜蓿为原料,晾晒至干物质含量在60%左右,针对影响苜蓿青贮品质的添加剂和青贮密度两个因素,设计两因素试验,分别在600和650 kg·m^-3青贮密度条件下添加植物乳杆菌(LP, Lactobacillus. plantarum)、乳酪乳杆菌(LC, Lactobacillus. casei)、蔗糖(S, sucrose)、纤维素酶(CE, acremonium cellulose)、LP+S、LC+S、LP+CE和LC+CE,以不添加作为对照。发酵45 d后进行开罐分析。结果表明,处理组S、S+LP和S+LC对于苜蓿青贮品质有一定的改善,这3个处理组的pH值、丁酸含量、NDF含量和ADF含量均低于对照组;添加CE、LP+CE和LC+CE对苜蓿青贮品质没有明显的改善;添加剂对苜蓿青贮品质有显著影响(P<0.05),青贮密度对苜蓿青贮品质没有明显改善,但对干物质含量和氨态氮占总氮含量有显著影响(P<0.05);两因素对苜蓿青贮品质的影响没有明显的交互作用(P>0.05)。

茴香、向日葵、棉花副产品配比苜蓿对饲粮组合效应研究

袁玖, 万欣杰

2018, 27(2):  163-172.  DOI: 10.11686/cyxb2017121

摘要 ( 369 )   HTML ( 1)   PDF (460KB) ( 334 )  

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为了探讨茴香秸秆、茴香秕壳、向日葵秸秆、向日葵盘、棉花秸秆、棉桃壳6种农作物副产品(秸秆或秕壳)与苜蓿配比对饲粮组合效应的影响,本试验采用体外产气法测定了在精粗比30∶70时,精料补充料∶秸秆或秕壳∶苜蓿干草为30∶70∶0,30∶63∶7,30∶56∶14,30∶49∶21,30∶42∶28,30∶35∶35,30∶28∶42,30∶21∶49,30∶14∶56,30∶7∶63,30∶0∶70时的11组饲料组合及8种原料分别培养2,4,6,9,12,24,36,48,72,96 h内的产气量,并通过24 h产气量和各组合的加权估算值计算出各组合的组合效应值(AE)。6种秸秆或秕壳共(11×6)+8个原料=74种饲粮组合。结果表明:14%、7%和0茴香秸秆组的效应较大,依次为58.74%,54.18%和77.91%,极显著高于70%、63%和56%组(P<0.01)。茴香秕壳各组的AE均为正值。7%、14%、21%、28%向日葵秸秆组的AE较大,其中7%向日葵秸秆组的AE最大,为124.84%。向日葵盘各组的AE均为正值,7%向日葵盘组的AE值最大,为143.84%。0,70%,7%棉花秆组的AE依次为77.91%,57.76%和54.56%。7%,14%,21%和0棉桃壳组的AE分别为139.05%,100.09%,86.22%和77.91%。结论7%,14%,21%秸秆或秕壳组AE较大,可节省苜蓿干草。

混合比例和添加剂对菊苣与青贮玉米混合青贮品质的影响

梁小玉, 季杨, 易军, 付茂忠, 胡远彬

2018, 27(2):  173-181.  DOI: 10.11686/cyxb2017132

摘要 ( 273 )   HTML ( 2)   PDF (512KB) ( 529 )  

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探讨不同混合比例和添加剂对菊苣和青贮玉米混合青贮饲料品质的影响,为调制高质量的混合青贮饲料提供理论依据。以菊苣和青贮玉米为原料,按质量比0∶1、1∶3、1∶1、3∶1和1∶0 (分别用0C1M、1C3M、1C1M、3C1M、1C0M表示)进行混合青贮,并分别设置3个添加剂处理,即零添加、5 g·t^-1乳酸菌+5 g·t^-1纤维素酶(LX)和10 g·t^-1乳酸菌+5 g·t^-1纤维素酶(2LX),青贮60 d后测定混合青贮饲料的营养成分和发酵品质。结果显示,菊苣与青贮玉米混合比例为0∶1和1∶1时青贮饲料的感官评价优于其余3种混合比例的,而且添加剂处理感官评定优于零添加处理的。菊苣和青贮玉米混合青贮可以形成养分互补,有助于均衡青贮饲料整体营养,在青贮原料中添加添加剂则可以提高青贮饲料发酵品质。混合青贮饲料的营养价值随菊苣比例增加而显著提高,但是发酵品质在菊苣混合青贮比例高于1∶1时显著降低。综合判定菊苣和青贮玉米1∶1混合时其青贮饲料品质最佳,其中又以1C1M/2LX处理最好,纤维组分(NDF和ADF)和氨态氮/总氮含量较低而粗蛋白和乳酸含量较高。

饲粮中添加燕麦干草对绵羊体外发酵的影响

张毕阳, 赵桂琴, 焦婷, 柴继宽, 苟智强, 许兴泽, 闫车太

2018, 27(2):  182-191.  DOI: 10.11686/cyxb2017377

摘要 ( 303 )   HTML ( 3)   PDF (561KB) ( 399 )  

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为明确燕麦干草不同添加量对绵羊瘤胃体外发酵的影响,选用6头体况相似、体重 (70.24±2.03) kg且装有永久性瘤胃瘘管的杂种(美利奴♂×蒙古羊♀)公羊作为瘤胃液供体动物进行体外发酵试验,按粗饲料中燕麦干草和青贮玉米比例(干物质基础)将饲粮分为C₁组(精料+100%玉米青贮),C₂组(精料+50%玉米青贮+50%燕麦干草)和C₃组(精料+100%燕麦干草)。饲粮精粗比为35∶65。结果表明:1)饲粮中加入燕麦干草显著提高了体外发酵的产气量和甲烷产量(P<0.05);2)饲粮中加入燕麦干草对体外培养液pH没有明显影响,但显著提高了培养液NH₃-N浓度(P<0.05),未明显改变试羊瘤胃丙酸摩尔比,但TVFA浓度、乙酸、丁酸摩尔比以及乙酸/丙酸上升;3)燕麦干草的加入显著提高了绵羊瘤胃体外发酵的IVDMD和IVCPD,对饲粮中营养物质的降解有促进作用;4)多项指标综合指数以C₂组最高,C₁组最低。由此可知,在精料水平相同的条件下,燕麦干草与青贮玉米1∶1混合作为粗饲料能改善绵羊的瘤胃内环境,提高瘤胃发酵能力,得到最大组合效应。

纤毛虫群落结构对尕海湿地退化的响应

刘汉成, 蒲小剑, 刘晶, 杜文华

2018, 27(2):  192-205.  DOI: 10.11686/cyxb2017126

摘要 ( 245 )   HTML ( 0)   PDF (912KB) ( 464 )  

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为了解纤毛虫对青藏高原尕海高寒湿地环境的响应机制并尝试用纤毛虫群落结构特征来评价尕海湿地环境质量情况,自2015年1月至2015年10月,用“非淹没培养法”、活体观察法和蛋白银、碳酸银染色法对尕海湿地不同季节各个样点纤毛虫物种分布状况,营养功能类群及群落特征进行了研究。结果显示,在尕海湿地共鉴定到纤毛虫162种,隶属于3纲13目46科66属,其中包括30个未定名种。动基片纲为湿地内优势类群,有78种,占纤毛虫物种总数的48.15%;多膜纲次之,有51种。各样点内纤毛虫的物种数与温度和含水量具有显著相关性(P<0.05),夏、秋季各样点内纤毛虫的物种数量明显大于春、冬季。从纤毛虫营养功能类群看,食菌-碎屑者是优势类群,共有118种,占所有物种总数的72.84%,其中部分种类既是食藻者,又是摄食菌类和碎屑者;食藻者次之,有51种,占物种总数的31.48%;食肉者和无选择性杂食者在各样点中出现均较少。尕海湿地纤毛虫食性结构呈典型的金字塔形,说明样区内纤毛虫群落结构稳定。

研究简报

降水格局对科尔沁沙地三种草本植物凋落物分解的影响

罗永清, 岳祥飞, 李玉强, 赵学勇, 丁杰萍, 闫志强

2018, 27(2):  206-212.  DOI: 10.11686/cyxb2017141

摘要 ( 308 )   HTML ( 4)   PDF (627KB) ( 514 )  

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基于研究区多年降水特征,设置高频低量、中频中量和低频高量3种降水格局,采用凋落物分解袋法,对科尔沁沙地3种常见一年生草本植物一个生长季地上和地下凋落物分解特征进行了研究。结果表明,降水格局和凋落物埋深均是影响分解率的关键因素。其中地表凋落物的分解率显著低于地下凋落物,随埋深增加地下凋落物的分解率有增加的趋势,10~20 cm层狗尾草地下凋落物分解率显著高于0~10 cm层(P<0.01)。低频高量降水状况下地上凋落物的分解率显著降低(P<0.01)。降水格局与凋落物埋深存在显著的耦合关系(F=3.60, P=0.008),随土壤深度增加,降水格局对凋落物分解率的影响减少,且物种间存在差异性,不同降水格局下狗尾草和黄蒿地上凋落物和0~10 cm埋深地下凋落物分解率均存在显著差异性(P<0.05),而尖头叶藜仅地上凋落物在不同降水格局下的分解率表现出显著差异性(F=48.42, P<0.001)。