草业学报

2018, 27(3): 0-0.

摘要 ( 179 )

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2000-2014年宁夏草地蒸散时空特征及演变规律

刘可, 杜灵通, 候静, 胡悦, 朱玉果, 宫菲

2018, 27(3): 1-12. DOI: 10.11686/cyxb2017198

摘要 ( 314 )

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蒸散是水文-生态过程耦合的纽带,对草地生态系统的稳定性十分重要,研究生态环境脆弱地区草地生态系统蒸散变化特征对于区域农牧业发展、生态恢复与重建和构建生态屏障意义明显。基于2000-2014年MOD16地表蒸散数据,利用回归分析、相关分析和重新标度极差分析等方法,研究了宁夏草地近15年的蒸散时空分布格局与演变规律,并讨论了可能影响因素。结果表明,2000-2014年,宁夏草地蒸散量介于177.51~274.43 mm,平均值为228.03 mm;受降水的年际波动影响,全区草地蒸散量在近15年呈不显著的上升趋势(P>0.05),不同类型草地的年蒸散量和月蒸散变化动态差异明显;从空间上来看,宁夏草地的多年平均蒸散量存在较强的空间异质性,呈现南高北低的分布格局,北部最低为135.84 mm,南部最高可达732.12 mm,但波动性不强;近15年,宁夏北部草地的蒸散以下降为主,降幅自北向南递减,中部和南部以上升为主,增幅自北向南递增,但大部分区域的蒸散变化幅度较小,总体变化不显著;未来,全区草地蒸散的正向特征显著,趋势发生反转的草地比例较小;降水量是决定全区草地蒸散空间分布格局和年际波动的主要因素,人类生产活动主导的土地利用类型变化对局部蒸散的影响不容忽视。

柴达木盆地气候变化对植被的影响分析

李红梅

2018, 27(3): 13-23. DOI: 10.11686/cyxb2017372

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柴达木盆地地处青藏高原,全区年降水量仅为110 mm左右,生态环境比较脆弱。近年来受全球气候变暖的影响,柴达木盆地气温大幅升高,降水量明显增加,气候逐渐向暖湿化方向发展。基于柴达木盆地10个气象观测站1961-2016年逐月气温、降水等观测资料、GIMMS和MODIS 1982-2016年卫星遥感资料,利用线性趋势、综合顺序分类法等方法,分析了该地区不同区域和主要类型植被NDVI值多年变化趋势及其植被演替特征,结果表明,1982-2016年柴达木盆地四周高寒区和盆地内干旱荒漠区植被NDVI值均呈显著上升趋势,趋势系数分别为0.0090/10年、0.0011/10年;温性荒漠类、低地草甸类植被NDVI呈微弱增加趋势,趋势系数分别为0.0011/10年、0.0036/10年,而高寒草原类植被NDVI指数呈显著增加趋势,趋势系数为0.0058/10年。柴达木盆地气候极其干旱,水分是限制植被生长发育的主要因子,植被NDVI值与年降水量呈显著的正相关关系,与蒸发量呈显著的负相关关系。以气温发生突变的1987年为界,植被主要朝着温暖化和湿润化的方向发展。随着年代变化,寒温带植被类型逐渐减少,微温带植被类型逐渐增多,同时湿润度级别有所升高,尤其是进入21世纪以来,出现了微温微干和微温微润的植被类型。

河北省森林草原区主要草本植物功能群适宜分布预测

范顺祥, 郑建伟, 魏士凯, 黄选瑞, 张志东

2018, 27(3): 24-32. DOI: 10.11686/cyxb2017192

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在森林-草原交错区阐明草本植物功能群随环境变化的响应及适宜分布格局,有利于揭示脆弱景观草本物种多样性的维持机制和制定保护策略。在对河北省塞罕坝保护区184个草本样方进行分层随机调查的基础上,按照光合作用途径进行了功能群的划分,并采用ClimateAP气候模型和GIS空间分析技术生成了气候和地形因子20个,在此基础上,利用MaxEnt模型进行了C₃和C₄功能群的潜在适宜分布模拟。结果表明,MaxEnt模型预测精度较高,C₃、C₄受试者工作特征曲线下面积(AUC值)均超过0.8;在研究区C₃植物适宜分布较广,占研究区总面积的61.99%,而C₄植物分布相对分散,占研究区总面积的19.12%;影响C₃植物分布的主要环境因子包括:极端最高温、冬季平均降雪量、>5 ℃积温、年平均气温和最冷月均温,影响C₄植物分布的主要环境因子包括:极端最高温、>5 ℃积温、年平均气温、年均降水量和冬季平均降雪量等。结果表明在研究区C₃草本植物潜在适宜分布在冷凉湿润的环境中,而C₄草本植物则更适宜生长在高温及干燥的环境中。随着全球变暖的进一步加剧,C₄草本植物的适宜分布范围将会进一步增加。

辉河湿地不同草甸植被群落特征及其与土壤因子的关系

罗琰, 苏德荣, 纪宝明, 吕世海, 韩立亮, 李兴福

2018, 27(3): 33-43. DOI: 10.11686/cyxb2017184

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湿地土壤影响植物的种类、数量、生长发育、形态和分布,湿地植物又影响土壤中元素的分布与变化。以辉河国家级自然保护区核心区为研究区域,对湿地草甸、沼泽草甸、过渡草甸、成熟草甸和盐碱草甸进行植被群落调查,并且对不同草甸的土壤进行实验室分析,研究辉河湿地不同草甸优势植物群落特征和土壤元素分布特征及其相互关系。研究结果表明,辉河湿地不同草甸植被群落特征受土壤元素分布特征、水文情势和植物生长特性影响,植被Shannon-Wiener和Simpson指数均为成熟草甸最高,盐碱草甸最低; Pielou均匀度指数变化为:成熟草甸<盐碱草甸<湿地草甸<沼泽草甸<过渡草甸;其中,沼泽草甸地上和地下生物量最高,盐碱草甸最低。不同草甸植被对土壤养分的含量及变化具有一定影响,湿地草甸土壤因子对其植被的生长也具有重要的反馈作用。不同草甸植物群落下同种元素含量差异显著,过渡草甸对土壤碳、氮、磷的吸收和滞留能力最强。此外,植被群落Shannon-Wiener指数与土壤含水量呈显著正相关,与土壤速效磷呈极显著负相关;土壤有机质、全氮和铵态氮与植被高度均呈极显著正相关;植被盖度与土壤有机质和全氮呈显著正相关;土壤速效磷与植被地上、地下生物量均呈显著负相关,而土壤铵态氮与植被地上、地下生物量均呈极显著正相关;全磷对植被多样性、生长和生物量影响较小。植被群落特征与土壤因子的冗余分析(RDA)排序表明,辉河湿地不同草甸之间存在一定程度的演替,成熟草甸和湿地草甸可能为演替的初始阶段或者是末阶段,而过渡草甸为中间阶段,而且土壤养分受群落演替的影响显著。

东北森林区与草原区草本植物群落植硅体组合特征的对比研究

夏璎凡, 介冬梅, 李德晖, 周沛芳, 宋丽娜, 蒙萌, 蒋雪纯

2018, 27(3): 44-56. DOI: 10.11686/cyxb2017177

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明确植物群落植硅体组合之间的差异,是进行区域古植被、古气候恢复工作的必要前提。对东北地区森林区和草原区内26个草本植物群落内的植物植硅体进行了分析,从组合类型和相同类型植硅体数量两个方面对森林区和草原区的草本植物群落植硅体进行了详尽对比。根据森林区与草原区草本植物植硅体的形态特征,进行定性分析,将植硅体类型分为15种,包括鞍型、齿型、帽型、哑铃型、棒型、毛发状、尖型、硅质突起、块状、扇型、边缘弯曲扁平状、硅化气孔、硅化导管、“表面硅质突起的球型”、“絮状长条型”植硅体;并从方差分析和聚类分析两个角度对草本植物群落相同类型植硅体的数量进行定量分析。研究发现,森林区与草原区可产生部分相同类型植硅体,但边缘弯曲扁平状等植硅体仅见于森林区,十字型植硅体仅见于草原区。此外,森林区与草原区相同类型植硅体的数量也存在差别。通过对26个群落的植硅体组合进行单因素方差分析,发现硅化导管等植硅体的平均百分含量在森林区和草原区相差不多,但硅质突起和硅化组织的平均百分含量在森林区和草原区有显著差异,短细胞植硅体有极显著差异。通过对26个群落植硅体组合进行聚类分析,发现森林区和草原区各自内部的群落具有一定相似性,但两区彼此之间存在一定差异性。根据I_c指数所指示的环境意义,森林区草本植物群落生境有较草原区草本植物群落更为寒冷的特征。值得注意的是,研究中还在森林区发现了与前人工作中描述不同的表面带有硅质突起的球型植硅体,还见到了尚未在文献中发现的“絮状长条型”植硅体。

基于APSIM的胡麻光合生产与干物质积累模拟模型

李玥, 武凌, 高珍妮, 牛俊义

2018, 27(3): 57-66. DOI: 10.11686/cyxb2017163

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作物光合生产与干物质积累模拟模型是作物生长模型的核心,在已有作物光合作用和干物质积累模型基础上,采用辐射利用率,考虑环境因子对光合速率的影响、呼吸作用消耗同化量,构建基于生理生态过程的胡麻光合生产与干物质积累模拟模型。通过不同肥料、播种方式、种植密度及氮磷水平的初步检验,模型具有较好的模拟效果和较强的适用性。不同肥料设置,干物质积累模拟值的RMSE值为0.3486~1.9538 g·株^-1,平均为1.0467 g·株^-1,决定系数R²取值范围在0.6311~0.9832,平均为0.8532;3种播种方式的干物质积累模拟值的RMSE值为0.5685~1.1164 g·株^-1,平均为0.8692 g·株^-1,决定系数R²取值范围在0.8745~0.9662,平均为0.9282;7种种植密度干物质积累模拟值的RMSE值为0.0807~0.2086 g·株^-1,平均为0.1584 g·株^-1,R²取值范围在0.9677~0.9965,平均为0.9869;12种氮磷水平模型检验模拟值的RMSE值为0.0952~1.2375 g·株^-1,平均为0.4000 g·株^-1,R²取值范围在0.8964~0.9959,平均为0.9700。最后对APSIM模型和AquaCrop模型在现有研究基础上对不同氮磷水平胡麻生物量的模拟进行了简单对比。研究结果为进一步构建胡麻生长模型奠定基础,为应用模型分析胡麻生长及制定生产决策提供依据。

基于转录组数据库的高羊茅HD-Zip I转录因子的鉴定及表达模式解析

庄黎丽, 王剑, 杨志民

2018, 27(3): 67-77. DOI: 10.11686/cyxb2017422

摘要 ( 482 )

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高等植物特有的同源异型-亮氨酸拉链蛋白(HD-Zip)家族转录因子在调控植物发育与逆境响应中起着重要作用。以生产中广泛应用的冷季型草高羊茅为研究材料,利用其目前已有的转录组序列,在Bioedit软件构建本地数据库。以水稻14个HD-ZIP I蛋白序列作为搜索请求,搜索本地数据库获得高羊茅中对应序列。结合序列分析及PCR克隆技术得到高羊茅13个HD-Zip I类成员的全长序列。系统进化树及MEME结构域分析发现,高羊茅13个HD-Zip I成员与水稻HD-Zip I家族成员进化关系接近,蛋白结构域的数目及排布方式也基本一致。采用荧光定量PCR技术分析短期及长期聚乙二醇6000模拟的干旱处理下11个FaHD-Zip I基因在高羊茅根颈中的mRNA相对表达水平。结果表明,短期干旱胁迫下,除FaHOX4和FaHOX6外,其余基因相对表达水平均发生一定程度的上调或者下调,且FaHOX22的响应程度最大;长期干旱胁迫下,所有基因的表达水平均在7或者14 d上调,FaHOX22在14 d时的表达水平比对照上调76.3倍。为基因组序列缺乏的非模式植物快速有效地进行基于转录组数据库的基因家族克隆及其功能研究提供了一种很好的方法。

烟管菌M-1菌株对油菜核盘菌的生防作用研究

张红楠, 张旭辉, 吴頔, 李勇

2018, 27(3): 78-89. DOI: 10.11686/cyxb2017174

摘要 ( 347 )

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以自主分离的烟管菌(Bjerkandera adusta)M-1为拮抗菌株,首次探究其对油菜核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的抑制作用,优化其液体培养条件以提升代谢液抑菌效果,为油菜菌核病的生物防治提供新思路。通过菌饼对峙抑菌试验和液体培养液抑菌试验测定菌株M-1抑菌效果,并在显微镜下观察其对核盘菌的重寄生作用;以不同温度水浴处理该菌株代谢液探究其热稳定性。采用单因素试验和响应曲面法确定其最适液体培养条件。在此基础上,通过温室盆栽试验调查菌株M-1对油菜菌核病的防病效果。结果表明,菌饼对峙抑菌试验中菌株M-1对油菜核盘菌的抑菌率达到67.9%,显著高于多菌灵(22.7%)和甲基托布津(31.4%),而液体培养液抑菌试验中其无菌代谢液对油菜核盘菌的抑菌率为51.8%,分别是多菌灵处理和甲基托布津处理的1.3和2.2倍。显微观察发现该菌株对油菜核盘菌具有明显的拮抗作用,在拮抗区两者菌丝形态均发生变化,扫描电镜下则清晰地观察到菌株M-1菌丝直接穿插、刺透油菜核盘菌菌丝,使后者菌丝膨大、变形甚至裂解,表现出强烈的重寄生作用。经过80 ℃甚至100 ℃水浴后,菌株M-1代谢液抑菌率仍在35%以上,显示出一定的热稳定性。对该菌株液体培养条件优化后确定了最佳条件组合:C/N为7.5,pH为4.7,装瓶量为33%,时间为22 d,转速为180 r·min^-1,温度为32 ℃,优化后其代谢液抑菌率能够提升到80.9%。温室盆栽试验调查发现其对油菜菌核病的防病效果达到71.4%,高于多菌灵处理(53.2%)。烟管菌M-1作为生防真菌对油菜核盘菌具有很好的抑制作用,条件优化后进一步提升了生防效果,在油菜菌核病的生物防治中具有广阔应用前景。

5株乳酸菌复合物与CaCO₃,酶及尿素不同组合对全株玉米青贮品质影响

王建福, 雷赵民, 万学瑞, 姜辉, 李洁, 吴建平

2018, 27(3): 90-97. DOI: 10.11686/cyxb2017115

摘要 ( 321 )

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为探讨前期筛选出的5株对好氧细菌、酵母菌和霉菌具有优良抑菌活性乳酸菌的复合物及其与CaCO₃、酶及尿素不同组合对全株玉米青贮发酵品质及营养成分的影响,进一步筛选优质复合青贮生物制剂,共设置7个不同组合添加物进行全株玉米青贮,并设空白对照组,测定青贮3、10和30 d时其发酵品质和营养成分的变化情况。结果表明,添加5株乳酸菌混合剂有提高全株玉米青贮发酵品质和营养品质的趋势;同时添加CaCO₃和复合乳酸菌能进一步增加青贮饲料的乳酸(LA)和乙酸(AA)产量,尤其是AA产量,防止pH值过分降低,也有提高青贮营养品质的趋势;同时添加尿素和复合乳酸菌能进一步提高青贮的AA和氨态氮的含量,防止pH值过分降低,显著提高粗蛋白(CP)含量,从而提高青贮营养品质;纤维素酶和淀粉酶复合物可以提高发酵产物的水溶性碳水化合物(WSC)含量及LA和AA产量,改善青贮发酵品质;复合CaCO₃、尿素、纤维素酶、淀粉酶和复合乳酸菌的添加对提高全株玉米青贮的发酵品质和营养品质的效果最好;全株玉米青贮发酵品质和营养品质在前3 d变化最快,发酵不同阶段不同添加组合的变化不尽一致。

不同亚麻酸水平及饲料组成对育肥猪生长性能和肉品质的影响

李欢欢, 史莹华, 张晓霞, 刘晓, 贾泽统, 王成章

2018, 27(3): 98-107. DOI: 10.11686/cyxb2017309

摘要 ( 381 )

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旨在研究不同亚麻酸水平的日粮对育肥猪生长性能、胴体性状及肉品质的影响。试验选取900头60 kg左右,健康状况良好的杜×长×大三元育肥猪作为试验对象,采用随机区组设计,分为5个处理,每个处理3个重复,每个重复60头猪。5个试验组分别为:对照组(玉米豆粕型);10%苜蓿草粉组;20%苜蓿草粉组;大豆油组(与10%的草粉组亚麻酸水平一致);亚麻油组(与20%的草粉组亚麻酸水平一致)。试验期67 d,其中正试期60 d。结果表明:1)10%的苜蓿草粉组的日增重显著高于20%苜蓿草粉组和亚麻油组,也高于豆油组和对照组,但差异不显著。2)2个草粉组的瘦肉率高于两个加油组,也高于对照组,然而其屠宰率下降。3)试验组的眼肌面积显著高于对照组,以10%草粉组最高,2个草粉组的大理石纹和肉色优于豆油组和亚麻油组。4)试验组和对照组相比,降低了棕榈酸、硬脂酸等饱和脂肪酸的含量,提高了亚油酸、亚麻酸等多不饱和脂肪酸的含量。这些结果表明,在日粮中加入10%的苜蓿草粉有利于提高动物的生产性能,添加苜蓿草粉和植物油均有助于改善肉的品质,其中苜蓿草粉组饲料组成对亚麻酸的沉积效果优于植物油脂。

普氏原羚自然栖息地草地矿物质营养的评价

申小云, 霍宾, 闽小莹, 吴婷, 廖建军, 蔡平, 张毓, 何玉邦, 孙建青, 吴永林

2018, 27(3): 108-115. DOI: 10.11686/cyxb2017166

摘要 ( 287 )

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矿物质元素是动物生长发育和生命活动必需的营养。为了更好地开展普氏原羚的保护工作,对普氏原羚主要栖息地的青海湖布哈河上游地区高寒草甸的矿物质营养分布特点进行了系统的分析。应用显微分析法分析动物食性,采取电感耦合等离子体原子发射光谱法分析矿物质含量。结果发现,牧草萌发期的混合牧草硒和铜元素含量极显著高于牧草快速生长期(Cu,F_2,27=3.27, P=0.008; Se,F_2,27=3.27, P=0.009),但牧草枯黄期与萌发期间无显著差异。不同牧草品种体内的矿物质元素含量也存在明显的差异,唐古特铁线莲、沙蒿、芨芨草是主要的高硒植物,其中芨芨草硒含量最高。芨芨草是普氏原羚的基本食物,占总食物的13.68%,但不是普氏原羚的喜食植物(选择性指数为-0.886)。碱蒿、冷蒿、紫花针茅是主要的高铜植物,其中紫花针茅的铜含量最高,是普氏原羚的主要食物,占总食物的9.40%,但不是普氏原羚的喜食植物(选择性指数为0.037)。因此,对放牧动物来说,普氏原羚栖息地存在严重的矿物质营养不平衡问题,属于严重硒缺乏区,季节性铜硒缺乏区,普氏原羚基本食物是高硒植物芨芨草,增加了其食物的平均硒含量,普氏原羚的主要食物是含铜量最高的紫花针茅,增加了其食物的平均铜含量。增加牧场高硒和高铜植物的比例,提高土壤牧草的硒和铜元素的含量和扩大普氏原羚的采食范围都是保护普氏原羚的主要措施。

察布查尔草原土壤酶活性垂直分布及土壤理化性质相关性研究

赛牙热木·哈力甫, 艾克拜尔·伊拉洪, 宋瑞清, 阿不都赛买提·乃合买提, 米日尼沙·买买提明, 迪里努尔·艾力

2018, 27(3): 116-125. DOI: 10.11686/cyxb2017203

摘要 ( 414 )

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土壤酶(soil enzyme)作为土壤生态系统的组分之一,是生态系统的生物催化剂,在土壤物质循环和能量转化过程中起着重要作用。以新疆伊犁察布查尔县1191~2656 m海拔草原黑钙土为研究对象,选择土壤酶进行研究,以期解释土壤酶垂直分布特征及土壤肥力对土壤酶活性的影响。研究不同海拔及土层土壤酶活性变异特征,结果表明,过氧化氢酶活性0.237~0.722 mg·(g·20 min)^-1,碱性磷酸酶活性0.767~2.673 mg·(g·24 h)^-1,脲酶活性0.029~0.106 mg·(g·24 h)^-1,蔗糖酶活性3.384~23.801 mg·(g·24 h)^-1。土壤表层酶活性均大于中、底层,且酶活性随海拔的增加而上升,各土层、海拔间差异显著(P<0.05);通过相关性分析得知0~20 cm土层,海拔与脲酶活性呈极显著正相关(P<0.05,r=0.854^**),与蔗糖酶活性呈显著正相关(P<0.05,r=0.724^*);20~40 cm土层,海拔与碱性磷酸酶呈显著正相关(P<0.05,r=0.766^*);在40~60 cm土层,海拔与脲酶活性呈显著正相关(P<0.05,r=0.796^*)。在研究中还发现随土层的增加土壤酶活性与土壤肥力相关性降低。

野榆钱菠菜三种异型种子幼苗的生长特性

马赫, 魏岩, 穆晨

2018, 27(3): 126-134. DOI: 10.11686/cyxb2017193

摘要 ( 314 )

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野榆钱菠菜是新疆重要的荒漠野生牧草资源,具有褐色(非休眠类型)、黑色大、黑色小(休眠类型)3种异型种子。以种子异型性植物野榆钱菠菜为材料,对3种异型种子在自然条件下进行培育,对比观察研究3种异型种子的萌发物候及幼苗的生长特性。结果表明:1) 异型种子萌发物候不同步,萌发策略不同,褐色种子集中萌发,出苗率为74.30%,萌发期为3 d;两种黑色种子萌发期长,分散萌发,出苗率分别为6.58%(黑色大种子)和1.55%(黑色小种子),萌发期分别为21和17 d。2) 异型种子子叶存留时间长,但存留时间有差异,种子越小子叶存留时间越短。3) 褐色种子幼苗在初期其子叶长宽、根长、地上地下生物量均显著大于黑色种子幼苗,但随着幼苗的生长,3种异型种子幼苗在这些指标方面的差异逐渐缩小。4) 异型种子幼苗具有不同的生物量分配策略,褐色种子幼苗主要将养分输送到地上部分,两种黑色种子幼苗主要将养分输送到地下部分,这种不同的生物量分配策略能够使种子异型性植物在面对荒漠异质环境时具有不同的应对方式,是种子异型性植物能够长期适应荒漠异质环境的重要生态适应机制。研究结果为揭示种子异型性植物长期适应荒漠异质环境提供新的科学依据,也为“两头下注”对策理论提供新的理论基础。

苜蓿栽培草地微生物C、N及呼吸特性对不同播种量的响应

王笛, 逄焕成, 李达, 陈金强, 辛晓平, 徐丽君, 唐雪娟, 郭明英, 朱树声

2018, 27(3): 135-143. DOI: 10.11686/cyxb2017321

摘要 ( 275 )

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以内蒙古呼伦贝尔地区种植的苜蓿为研究对象,分别于2015年7和9月,针对5种不同播种量(6,9,12,15和18 kg·hm^-2)条件下苜蓿栽培草地微生物特性及呼吸特性展开研究。结果表明,地上生物量与地下生物量在播种量为12 kg·hm^-2时达到最大值,微生物生物量碳7月的10~20 cm土层与9月的0~10 cm和10~20 cm土层均在播种量为18 kg·hm^-2时达到最大值,微生物量碳在7月整体高于9月,而土层0~10 cm两月间差距较大,土层10~20 cm差距较小,微生物生物量氮与碳表现出相似的变化规律,微生物量氮在7月整体高于9月;呼吸熵与微生物呼吸变化趋势一致,其中播种量为12 kg·hm^-2时呼吸熵值最低;在7和9月播种量为18和12 kg·hm^-2时呼吸强度与呼吸熵无显著差异;土壤微生物碳、微生物呼吸、呼吸熵对苜蓿不同播种量的种植方式有一定的响应作用;不同播种量结合植株生物量、土壤微生物呼吸、呼吸熵等指标,结果为播种量18 kg·hm^-2时效果最好。

施氮对狼尾草在南方贫瘠旱坡地生长、能源品质及氮肥利用率的影响

李韦柳, 覃维治, 熊军, 韦民政, 唐秀桦, 闫海锋

2018, 27(3): 144-153. DOI: 10.11686/cyxb2017182

摘要 ( 303 )

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为探究狼尾草作为生物质能源原材料在南方贫瘠旱坡地生长对氮素的响应,研究4个施氮水平(0、112.5、225.0和337.5 kg N·hm^-2)对能源型狼尾草桂能草1号农艺性状、产量、SPAD值、生物质能源品质及氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥可促进狼尾草横、纵向生长,随施氮量的增加狼尾草的株高、茎粗和单位面积有效茎数逐步提高,但叶片叶绿素含量和鲜、干草产量的提高程度在施氮量超过225.0 kg N·hm^-2后,有饱和趋势。施用氮肥还可明显提高狼尾草纤维素含量、半纤维素含量、热值和折合标准煤产量,显著降低干物质、木质素和灰分含量,总体改善了狼尾草的能源利用品质;但施氮量达337.5 kg N·hm^-2时,狼尾草热值下降,且对折合标准煤产量的增加作用不明显,降低了狼尾草的能源利用品质。此外,在一定施氮量范围内(112.5~225.0 kg N·hm^-2),狼尾草氮肥利用效率并未随施氮量的增加而显著降低,但施氮量达337.5 kg N·hm^-2时,氮肥利用率显著降低。因此,狼尾草在南方贫瘠旱坡地种植,为获得理想的生物质能源材料需及时补充氮素营养,但施氮量不宜超过225.0 kg N·hm^-2。

施用磷肥对紫花苜蓿营养价值和氮磷利用效率的影响

于铁峰, 刘晓静, 郝凤

2018, 27(3): 154-163. DOI: 10.11686/cyxb2017168

摘要 ( 443 )

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为探究施磷对紫花苜蓿增产效应、营养价值及氮、磷利用率的影响,探明施磷对紫花苜蓿蛋白质合成、积累影响的原因,选用品种甘农3号,在田间小区条件下优化氮肥基础上研究了不同磷素水平(P₀:0 kg·hm^-2;P₁:126 kg·hm^-2;P₂:252 kg·hm^-2)对紫花苜蓿生产性能、营养价值、氮、磷利用率及氮代谢关键酶的影响。结果表明,在适宜的氮肥施用量的基础上,126 kg·hm^-2处理紫花苜蓿年总产量最高,为33312.3 kg·hm^-2,显著高于0和252 kg·hm^-2处理(P<0.05),126和252 kg·hm^-2处理的硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性、粗蛋白含量和总蛋白产出量、氮素吸收效率和氮素生产效率均显著高于0 kg·hm^-2处理(P<0.05),且各指标均在126 kg·hm^-2处理达最大值,252 kg·hm^-2处理反而下降,说明对紫花苜蓿施用磷肥可显著增产,提升品质及提高N、P利用率;磷肥的施用量在紫花苜蓿的产量、品质和利用率的角度均表现为报酬递减规律,说明在紫花苜蓿的生产中磷肥的施用量存在阈值。在施磷水平中表现最优的是126 kg·hm^-2。适宜的磷素主要通过激发 NR和GS活性,加强自身的氮代谢能力促进对氮素的吸收和同化,从而提高紫花苜蓿产量、品质及氮素利用效率。

栽培密度对党参产量和次生代谢物含量的影响

靳鹏博, 胡佳栋, 毛歌, 张志伟, 马存德, 梁宗锁, 董娟娥

2018, 27(3): 164-172. DOI: 10.11686/cyxb2017165

摘要 ( 297 )

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研究栽培密度对党参生长、产量和次生代谢物合成积累量的影响。试验采用单因素随机区组设计,设置20 cm×10 cm、20 cm×15 cm、20 cm×20 cm、30 cm×10 cm和30 cm×15 cm共5个密度处理,分别于8月30日、9月30日和10月20日取样,分析不同密度处理的党参产量、次生代谢物和浸出物的含量,旨在探索甘肃宕昌地区党参合理的栽培密度,为党参规范化栽培提供理论依据。试验结果显示,栽培密度对党参的生长、产量和次生代谢物含量均有较显著的影响,适宜密度不仅可以提高党参的产量,还能在一定程度上提高党参次生代谢物和浸出物的含量。栽培密度为20 cm×10~15 cm时,党参产量和次生代谢物含量均较高,可达到高产优质的目标。研究还发现,甘肃宕昌地区栽培的党参在10月中下旬仍在生长,且浸出物含量符合《中国药典》规定。因此认为,该地区合理的采收期应为10月下旬。

中国谷子种植利用史及其演进启示

张大众, 刘佳佳, 冯佰利

2018, 27(3): 173-186. DOI: 10.11686/cyxb2017191

摘要 ( 516 )

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谷子是起源于中国北方最古老的作物之一,也是中国传统优势作物,在中国的农耕文明中一直占有举足轻重的地位。在长期种植过程中,中国先民积累了丰富的经验,特别是汉代以后经先进技术的推广应用,并通过北魏贾思勰等加以总结,形成了一套比较完整的谷子栽培、育种和利用的经验技术;中唐以后谷子种植逐渐衰退,但理论技术依旧稳步发展。通过综述谷子在中国古代的种植情况、政治文化中的地位、栽培和育种理论技术的发展以及利用情况,展示谷子在中国的发展历程,分析了其演进规律,并结合谷子产业现状,展望了谷子产业发展趋势,提出了其在栽培、育种和利用方面的思路与对策。

蛇麻黄浸提液对苔藓结皮生长的影响

吉雪花, 王露洁, 庞胜群

2018, 27(3): 187-193. DOI: 10.11686/cyxb2017366

摘要 ( 341 )

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苔藓结皮是生物土壤结皮的高级阶段,是古尔班通古特沙漠重要的地被景观,在防风固沙方面发挥着重要的生态作用。利用生物结皮人工固沙已成为干旱区沙漠环境保护的重要举措,受到了广泛关注。研究分别以水和乙醇浸提蛇麻黄叶片、根系、根际土,通过对不同浸提液培养下苔藓结皮的生长变化、呼吸速率比较,探索苔藓结皮大量分布在蛇麻黄灌丛下的机制。结果表明水和乙醇提取的蛇麻黄浸提液对苔藓结皮的叶绿素含量、株高、植株密度等生长指标均有显著的抑制作用,尤其是叶片浸提液的抑制程度更高;呼吸变化表明各浸提液处理均提高了苔藓结皮的呼吸速率,促进了CO₂的释放,并且水浸提液培养的苔藓呼吸速率大于乙醇浸提液培养的。生长和呼吸变化结果均表明古尔班通古特沙漠蛇麻黄对苔藓结皮的生长产生了化感作用,苔藓结皮大量分布在蛇麻黄灌丛下,与蛇麻黄的叶片、根系浸提物无显著相关,应该与灌丛下土壤水分较高有关。

Mn²⁺、Pb²⁺对野生垂穗披碱草种子萌发与幼苗生长的影响

徐雅梅, 王传旗, 武俊喜, 张文静, 王小川, 赤列催珍, 徐德飞, 包赛很那, 苗彦军

2018, 27(3): 194-200. DOI: 10.11686/cyxb2017387

摘要 ( 306 )

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研究了西藏巴青县野生垂穗披碱草种子萌发与幼苗生长对重金属Mn²⁺、Pb²⁺胁迫的生理响应机制,为西藏矿区周边污染土壤和植被修复提供依据。选取西藏巴青县野生垂穗披碱草为试验材料,采用纸上发芽法研究了重金属Mn²⁺、Pb²⁺对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,Mn²⁺、Pb²⁺离子胁迫对垂穗披碱草种子萌发和幼苗生长具有极显著的影响(P<0.01);随着Mn²⁺、Pb²⁺浓度的增大,垂穗披碱草种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及胚芽长表现为下降的趋势;在200 mg·L^-1 Mn²⁺、Pb²⁺溶液浓度培养下垂穗披碱草种子根较对照略长;随着Mn²⁺、Pb²⁺溶液浓度的升高,垂穗披碱草幼苗叶片叶绿素a和叶绿素b含量持续降低而电导率和MDA含量呈上升趋势。垂穗披碱草对Mn²⁺、Pb²⁺具有一定的耐受性,可适用于Mn²⁺、Pb²⁺轻度污染土壤。

外源H₂O₂处理对燕麦种子活力的影响

夏方山, 王婷婷, 董秋丽, 毛培胜, 朱慧森, 杜利霞, 佟莉蓉

2018, 27(3): 201-207. DOI: 10.11686/cyxb2017183

摘要 ( 375 )

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试验以燕麦种子为材料,通过不同浓度H₂O₂(0,0.24,0.48,0.96,1.92和3.84 mol·L^-1)处理0(CK),3,6,9和12 h后,分析其发芽率(G_p),发芽指数(G_i),平均发芽时间(MGT)及幼苗活力指数(SVI)的变化,以探讨外源H₂O₂处理对种子活力的影响。结果表明,高浓度的H₂O₂处理降低了燕麦种子的G_p、G_i及SVI,且提高了其MGT。H₂O₂浓度、处理时间及两者之间的交互作用对燕麦种子G_p、G_i、MGT和SVI的影响差异极显著。浓度为3.84 mol·L^-1的H₂O₂处理12 h后,燕麦种子G_p、G_i和SVI最小,而其MGT则最大。这表明H₂O₂浓度越高,处理时间越长,燕麦种子活力的丧失就越严重。因此,高浓度H₂O₂处理造成的脂质过氧化损伤可能是导致种子活力丧失的主要原因,在农牧业生产中外源H₂O₂预处理的应用要谨慎。

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