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2018年 第27卷 第4期    刊出日期：2018-04-20

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2018, 27(4):  0-3. 

摘要 ( 108 )   PDF (262KB) ( 182 )  

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研究论文

蘑菇圈形成对高寒草甸群落植被结构及稳定性的作用

李佳琪, 赵敏, 魏斌, 胡廷花, 于应文

2018, 27(4):  1-9.  DOI: 10.11686/cyxb2017212

摘要 ( 297 )   HTML ( 4)   PDF (1173KB) ( 553 )  

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蘑菇圈作为青藏高原高寒草甸一种常见生态学现象,也是草地群落植被更新重要场所。通过对青藏高原高寒草甸蘑菇圈区域群落植被特征和经济类群、生活型及演替顶极成分功能群生物量构成、Raunkiaer频度系数、演替度及Spearman秩相关特征进行分析,明晰蘑菇圈不同区域草地植被分异特征,解析蘑菇圈形成对草地植被变化和群落稳定性的作用。结果表明:1)蘑菇圈形成明显改变物种构成,圈上群落优势种为垂穗披碱草和赖草,而圈上和圈外群落皆无绝对优势种;2)蘑菇圈环的形成显著提高了圈上禾草、地下芽植物和降低种的生物量比例,降低其物种多样性;3)蘑菇圈圈上群落处于更高演替阶段,其植物种重要值与经济类群和演替顶极成分的生物量构成变化一致;4)圈上群落主要植物种对正负关联比为0.89,多数种对的种间联结松散,群落稳定性较低;圈内和圈外群落主要植物种对的正负关联比皆>1,多数种对间关联性较强,群落稳定性较强;且蘑菇圈群落中显著关联种对发生在亚优势种与伴生种或伴生种与伴生种之间。研究认为,蘑菇圈形成促进高寒草甸由莎草/杂类草群落向禾草/杂类草群落演替,但降低高寒草甸稳定性。

基于MOD 09GA数据的新疆草地生长状况遥感监测研究

荀其蕾,董乙强,安沙舟,闫凯

2018, 27(4):  10-26.  DOI: 10.11686/cyxb2017232

摘要 ( 279 )   HTML ( 6)   PDF (54233KB) ( 300 )  

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以新疆全区草地为研究对象,利用2010-2014年天然草地地上生物量实测数据(above-ground biomass,AGB)和EOS Terra MODIS每日地表反射率产品MOD 09GA,采用空间分析方法分别计算了生长季(4-10月)草地NDVI_max,MSAVI_max,PVI_max,NDVI_mean,MSAVI_mean和PVI_mean 6种植被指数,探讨了NDVI_max,MSAVI_max,PVI_max与草地地上生物量之间的遥感反演模型,分析了新疆草地生长季多年NDVI_mean,MSAVI_mean和PVI_mean空间分布特征和空间变化特征。根据所选的最优模型反演了新疆2005-2014年的草地地上生物量,统计分析了地上生物量的空间变化特征。结果表明,新疆草地2010-2014年NDVI_mean,MSAVI_mean和PVI_mean总体上均具有由北向南、由西向东逐渐递减的空间分布特点,不同草地类型的生物量差异显著。2005-2014年低地草甸类的生物量最高,高寒荒漠类最低。统计分析2010-2014年的NDVI_mean,MSAVI_mean和PVI_mean变化趋势发现,北疆有28%以上草地处于改善状态,南疆草地则以稳定为主;全疆14个地、州、市草地以稳定为主,处于稳定比重的草地大于40%,博尔塔拉蒙古自治州、哈密地区、塔城地区、巴音郭楞蒙古自治州草地处于改善状态的草地超过15%,阿勒泰地区、博尔塔拉蒙古自治州、伊犁哈萨克自治州直属、克拉玛依市、昌吉回族自治州、克孜勒苏柯尔克孜自治州、阿克苏地区和乌鲁木齐市轻度改善的草地比重大于10%;除吐鲁番市和乌鲁木齐市外,其余地、州、市恶化草地比重低于10%,全疆草地整体改善以稳定为主,总体趋于良好。

川西北高寒沙地不同年限高山柳土壤生态化学计量及储量变化特征

何佳,胡玉福,舒向阳,王琴,贾安都,严星

2018, 27(4):  27-33.  DOI: 10.11686/cyxb2017414

摘要 ( 253 )   HTML ( 2)   PDF (408KB) ( 343 )  

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以川西北高寒沙地6,18和34年高山柳为研究对象,探究其林下C, N, P生态化学计量变化特征。结果表明,随着种植年限增加,0~60 cm土层土壤C∶N∶P呈上升趋势。其中,20~40 cm和40~60 cm土层C∶N和C∶P呈上升趋势,而N∶P呈显著下降趋势(P<0.05)。随种植年限增加,0~60 cm土层有机碳(SOC)储量呈上升趋势,全氮(TN)、全磷(TP)储量呈下降趋势。其中,0~20 cm土层SOC、TN和TP含量均显著升高(P<0.05)。双因素方差分析结果表明,土层深度显著影响着SOC, TN, TP含量及其化学计量比,种植年限对除TP以外均有显著影响,土层深度×种植年限对除C∶N和TP以外均有显著影响(P<0.01)。研究表明,在生态修复过程中,C、N、P的不平衡输入可能会加强土壤养分的失衡状况。

旱地玉米不同覆盖栽培模式的土壤水热特征及产量品质效应

李尚中,樊廷录,赵刚,党翼,王磊,张建军,唐小明,程万莉

2018, 27(4):  34-44.  DOI: 10.11686/cyxb2017418

摘要 ( 358 )   HTML ( 2)   PDF (490KB) ( 309 )  

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揭示不同覆盖时间、覆盖方式和覆盖材料调节土壤水热环境、影响玉米产量和品质的差异,为旱地玉米高产优质栽培提供依据。试验采用裂区设计,主区为秋季覆盖和播前覆盖2个处理,裂区为垄沟和平面2个处理,裂裂区地膜、秸秆和露地3个处理。测定不同处理玉米生育期耕层土壤温度,玉米主要品质指标,播前和收获0~2 m土层土壤贮水量,结合玉米籽粒产量分析水分利用效率。结果表明,冬春休闲期,不论是地膜还是秸秆覆盖都可以提高玉米播前0~2 m土层土壤贮水量,依次为42.2和43.7 mm,垄沟覆盖和平面覆盖播前贮水量差异不显著。玉米全生育期,地膜覆盖较露地可平均提高地温 1.4 ℃,而秸秆覆盖降低了 2.9 ℃,平面覆盖平均温度为23.2 ℃,较垄沟覆盖提高1.8 ℃。地膜覆盖产量和水分利用效率较秸秆覆盖依次提高42.8%和38.2%,较露地分别提高47.3%和36.0%,秋覆盖产量和水分利用效率较播前覆盖分别提高7.1%和4.5%,垄沟地膜覆盖平均产量和水分利用效率较平面地膜覆盖增产6.3%和5.2%,而垄沟秸秆覆盖和垄沟露地均表现出减产效应。秋覆盖提高了玉米容重、脂肪、蛋白质和淀粉含量,但与播前覆盖差异不显著。地膜覆盖提高了玉米容重和脂肪含量,降低了蛋白质,对淀粉含量影响差异不显著,秸秆覆盖提高了脂肪,降低了容重和蛋白质含量,垄沟覆盖提高了玉米淀粉含量,降低蛋白质含量,对容重和脂肪含量影响差异不显著。可见,覆盖时间、覆盖方式和覆盖材料对玉米播前土壤水分、耕层土壤温度、产量、水分利用效率和品质均有一定的调控作用,总体表现为覆盖材料>覆盖方式>覆盖时间。在生产实际中,应根据生产目标选择适宜的覆盖栽培模式。

冬小麦套种草木樨土壤中根瘤菌分布与土壤理化性质的相关性分析

赵涛,马春晖,王栋,景永元,席琳乔

2018, 27(4):  45-55.  DOI: 10.11686/cyxb2017219

摘要 ( 241 )   HTML ( 1)   PDF (3649KB) ( 337 )  

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对新疆阿克苏地区冬小麦套种草木樨地土壤中根瘤菌数量动态规律与土壤理化性质的相关性进行了研究。采用平板稀释法对根瘤菌进行计数,测定土壤理化性质包括水分、pH、容重、有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾。结果表明:1)从冬小麦返青也是草木樨播种时期(4月)到刈割期(9月),根瘤菌数量分布为10~20 cm>0~10 cm>20~40 cm土层,0~20 cm土层根瘤菌数量7月达到最大值,为6.89 lg cfu·g^-1,20~40 cm土层根瘤菌数量8月达到最大值,为6.46 lg cfu·g^-1;非共生期根瘤菌比共生期增加7.33%~10.63%。2)4-9月土壤pH下降0.23%~1.40%,全盐下降3.45%~37.69%;0~40 cm土层4-8月有机质、全氮、碱解氮、有效磷呈下降趋势,但在9月草木樨刈割时较8月有所增加,其中0~40 cm土层的有机质增加7.65%~26.98%,全氮增加16.67%~44.12%;0~20 cm土层碱解氮增加20.27%~160.68%;10~20 cm土层有效磷增加167.74%;0~20 cm土层的有效钾含量提高10%。3)根瘤菌数量与土壤理化性质的线性回归分析,0~40 cm土层全盐与根瘤菌数量相关性最高(R=-0.81,P<0.05)。此外,0~20 cm土层水分还与根瘤菌数量相关性高(-0.81≤R≤-0.73,P<0.05),20~40 cm土层全氮的相关性高(R=-0.88,P<0.05);通径分析中,土壤全氮、全盐、有机质与根瘤菌数量相关性最高,其中与有机质呈正相关(P₅=0.56),与全氮、全盐呈负相关(P₆=-0.50,P₄=-0.64),有机质是促进根瘤菌的主要因子,全氮、全盐是制约主要因子。因此,在栽培过程中应该增加有机肥,适当减少氮肥施量,降低土壤盐分,促进根瘤菌增殖,提高固氮量。

黄帚橐吾提取物对保护地辣椒4种病原真菌的抑制活性及其病害防效

李晶,李娜,丁品,杨海兴,刘锦霞,武建荣,杜文静,张建军

2018, 27(4):  56-68.  DOI: 10.11686/cyxb2017204

摘要 ( 297 )   HTML ( 4)   PDF (622KB) ( 380 )  

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针对保护地辣椒多发、危害严重、防治困难的4种真菌病害,开发高效安全的生物农药新资源。通过菌丝生长速率法、孢子萌发法、微量稀释法、种子萌发和温室盆栽防效等试验,研究了黄帚橐吾有机溶剂提取物对保护地辣椒4种病原真菌的抑制活性及其所引发病害的防控效果以及对被保护植物的安全性。结果表明,黄帚橐吾有机溶剂提取物对灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)和辣椒疫霉(Phytophthora capsici)均有显著的抑制活性,抑制活性强度与其浓度呈正相关,对各病原菌菌丝生长抑制率的EC₅₀分别为11.93、51.25、19.93、13.84 g·L^-1, 对其孢子萌发抑制率的EC₅₀分别为15.05、55.26、57.86、16.50 g·L^-1,最小抑菌浓度为0.83~1.75 g·L^-1,最小杀菌浓度为2.50~11.67 g·L^-1。对4种病原真菌引发的辣椒灰霉病、枯萎病、根腐病和疫病防治效果较好,100倍稀释液的预防效果均可达75%以上,治疗效果也可达70%左右,与相应常用化学农药防效相当。但是其对辣椒种子萌发和幼苗生长有一定的抑制作用,浓度大于20.00 g·L^-1时,种子萌发抑制率大于52.27%,幼苗株高、根长和生物量均与对照之间存在显著性差异(P<0.05)。由此证明黄帚橐吾有机溶剂提取物能有效防控保护地辣椒多发性真菌病害的危害,是一种广谱生物杀菌剂优质资源,合理应用将具有良好的开发前景。

岷县不同茬口对当归苗栽生长及抗病性的影响

金彦博,郭凤霞,陈垣,白刚,袁洪超,梁伟

2018, 27(4):  69-78.  DOI: 10.11686/cyxb2017329

摘要 ( 244 )   HTML ( 0)   PDF (1107KB) ( 443 )  

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当归传统育苗方式造成严重的荒坡地水土流失。在当归道地产区甘肃省岷县通过定向种植小麦、黄芪、马铃薯和当归培育作物茬口基础上,再行当归育苗,育苗期测定苗栽生长动态,育苗结束测定苗栽质量性状及抗病性指标,利用主成分分析确定各指标权重,再结合隶属函数法综合评判,旨在揭示作物茬口对当归苗栽生长发育和抗病性的影响,为筛选适宜当归育苗的农茬口土壤资源提供科学依据和技术参考。结果表明,各茬口条件下当归出苗数和幼苗地上部分生长指标均表现显著差异,小麦茬和黄芪茬当归成苗数和地上生长指标均维持在较高水平,根系发达,生长势强,个体质量优异,根病发病率和病情指数均低,而马铃薯茬和当归重茬苗栽受季节影响较大,随生长期延后当归死苗率提高,易形成老小苗,发病率高达36.7%以上。综合指数大小依次为黄芪茬(0.7840)>小麦茬(0.7816)>当归重茬(0.4731)>马铃薯茬(0.1656)。马铃薯茬死苗率最高,当归重茬根腐病最为严重,说明岷县正茬黄芪和小麦茬口是适宜当归熟地育苗的优异床土资源。

红三叶遗传图谱构建及抗白粉病基因QTL定位

蒲小剑,田久胜,田新会,杜文华

2018, 27(4):  79-88.  DOI: 10.11686/cyxb2017213

摘要 ( 264 )   HTML ( 6)   PDF (983KB) ( 387 )  

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本研究以感(岷山红三叶)、抗(澳大利亚红三叶品种♀Sensation×Renegade♂杂交新品系“甘农PR1”)白粉病红三叶材料为父母本杂交并种植成苗经人工接菌后筛选出抗、感白粉病的F₁群体为作图群体,利用AFLP标记构建红三叶高密度遗传图谱,并利用区间作图法对抗白粉病QTL进行了定位分析,可以为红三叶抗白粉病基因克隆和转基因等分子辅助育种奠定基础。结果表明,149个AFLP标记构建得到的遗传图谱包含7个连锁群(LG1,LG2,LG3,LG4,LG5,LG6和LG7),遗传图谱的总距离为640.5 cM。其中,LG1连锁群的遗传距离(140.6 cM)和标记间平均距离(9.4 cM)均最大;LG4连锁群的遗传距离(55.2 cM)和标记间平均距离(1.8 cM)最小。应用区间作图法对红三叶抗白粉病基因进行QTL分析定位,共检测到5个抗白粉病相关QTL位点(qrp-1,qrp-2,qrp-3,qrp-4和qrp-5),其中qrp-1、qrp-2、qrp-3和qrp-4位于LG4连锁群上,qrp-5位于LG5连锁群上。5个QTL位点对抗白粉病的贡献率为29%~90%,qrp-1对红三叶白粉病抗性的贡献率最大(90%),为主效QTL。

紫花苜蓿1型金属硫蛋白基因的表达及抗逆性分析

徐畅,何好,李国良,金淑梅

2018, 27(4):  89-97.  DOI: 10.11686/cyxb2017230

摘要 ( 214 )   HTML ( 1)   PDF (1571KB) ( 308 )  

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根据NCBI中紫花苜蓿1型金属硫蛋白基因(MET1, 登录号:AF189766.1)cDNA序列设计一对特异性引物,以紫花苜蓿品种“农菁1号”的cDNA为模板,利用PCR技术克隆出的一个基因,命名为MsMT1,测序发现该基因全长228 bp,编码75个氨基酸。通过碱基序列比对发现MsMT1与MET1的相似度为99%。通过氨基酸序列分析和进化树分析,发现与其他植物的1型金属硫蛋白基因具有较高的同源性。利用qRT-PCR对MsMT1在苜蓿不同器官中的表达进行分析,发现该基因在根和子叶中表达量较高。将苜蓿幼苗进行不同浓度NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃及不同pH值胁迫处理后, 观察MsMT1基因的表达,发现MsMT1的表达量随盐碱处理液浓度和pH值变化发生改变,说明MsMT1与植物的抗逆性相关。采用农杆菌介导法将MsMT1导入苜蓿植株体内,卡那抗性的筛选和Northern blot结果显示MsMT1基因能够在转基因苜蓿中高效表达。用不同浓度NaCl、NaHCO₃处理野生型和转化MsMT1基因的苜蓿幼苗,观察幼苗受胁迫后的表型,发现转基因的苜蓿幼苗比未转基因的苜蓿幼苗抵抗力高。本研究表明MsMT1基因能够增加苜蓿对胁迫的抗性。

珍稀泌盐植物长叶红砂RtSOD基因的克隆及功能分析

索雅飞,杜超,李宁宁,王燕,王迎春

2018, 27(4):  98-110.  DOI: 10.11686/cyxb2017227

摘要 ( 236 )   HTML ( 1)   PDF (3279KB) ( 418 )  

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长叶红砂是一种强旱生泌盐盐生植物,对盐渍荒漠环境具有极强的适应性。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)在植物抵御逆境胁迫过程中发挥着重要作用。本研究利用已有长叶红砂转录组数据库中SOD基因的已知序列设计引物,采用PCR方法克隆得到大小为663 bp、编码220个氨基酸的SOD基因的开放阅读框,并将其定名为RtSOD。预测该基因编码蛋白分子量为55.90 kDa,理论等电点5.11。多重序列比对分析结果显示该蛋白属于Cu/Zn SOD家族,与其他植物中SOD蛋白同源性较高。系统进化分析结果显示RtSOD基因与刚毛柽柳的SOD基因亲缘关系较近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果显示NaCl、4 ℃、PEG、H₂O₂及ABA处理均能诱导该基因表达。构建RtSOD真核表达载体,将其转化到拟南芥中,结果发现:盐、干旱胁迫条件下,转RtSOD基因拟南芥的生长状况明显优于野生型,转基因株系抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和脯氨酸含量较野生型显著升高,H₂O₂及MDA含量较野生型显著降低。qRT-PCR检测发现转基因拟南芥中响应逆境胁迫相关基因的表达量均显著高于野生型。上述结果说明RtSOD基因的过表达可提高转基因植物的抗逆性,进一步说明RtSOD参与长叶红砂对非生物胁迫的响应,是该植物抗氧化系统中的重要元件。

基于EST-SSR及SRAP标记构建苦荬菜品种(系)DNA指纹图谱

班骞,谢彩云,范国华,黄琳凯,张新全

2018, 27(4):  111-122.  DOI: 10.11686/cyxb2017072

摘要 ( 231 )   HTML ( 0)   PDF (959KB) ( 305 )  

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苦荬菜是优良的一年生菊科青饲牧草,为构建苦荬菜品种(系)DNA指纹图谱,筛选出24对EST-SSR引物、32对SRAP引物组合构建指纹图谱。24对EST-SSR多态性引物对收集的14份苦荬菜品种(系)共扩增出270个清晰条带,多态性条带223个, PIC均值0.834,基因多样性指数变幅为0.2464~0.4288,Shannon指数变幅为0.3597~0.6148,可区分品种3~14个;32对SRAP引物检测到多态性条带367个,PIC均值0.826,基因多样性指数变幅为0.2006~0.3898,Shannon指数为0.3167~0.5716,可区分品种2~12个。7个引物在9个品种(系)上能扩增出特征谱带,综合各项遗传多样性指标筛选出IpSSR102、IpSSR80、IpSSR91、Me10+Em5、Me9+Em17,共5个核心引物的40个多态性条带构建苦荬菜品种(系)DNA指纹图谱,每个品种(系)都有一个特异分子身份指纹编码。

川西北高寒沙地不同年限高山柳林下优势植物碳、氮、磷生态化学计量特征

佘淑凤,胡玉福,舒向阳,严星,李智,王琴,何佳,贾安都

2018, 27(4):  123-130.  DOI: 10.11686/cyxb2017220

摘要 ( 255 )   HTML ( 4)   PDF (1393KB) ( 474 )  

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通过采集川西北高寒沙地不同年限(6、18、24年)高山柳林下3种优势植被藏沙蒿、裂叶独活和镰荚棘豆,分别测定分析3种植被叶片、根部C、N、P化学计量特征变化特征。结果表明:不同年限高山柳林下植被C、N、P含量及其比值间存在显著差异且呈现出不同变化趋势。林下植被C含量整体下降;叶N含量呈上升趋势,根N含量随年限增长而下降;除藏沙蒿外,林下植被P含量变化不显著;C∶N变化范围为1.92~12.86;C∶P为29.18~196.88;不同年限高山柳林下植被N∶P间虽存在差异,但均表现出主要受到P限制,表明该区域植被生长主要受P限制,应注意P养分的适当补充。

铅胁迫对金丝草生长及生理生化的影响

韩航,陈顺钰,薛凌云,侯晓龙,蔡丽平,刘爱琴,周垂帆

2018, 27(4):  131-138.  DOI: 10.11686/cyxb2017357

摘要 ( 261 )   HTML ( 0)   PDF (1173KB) ( 333 )  

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采用土培方法,探究不同梯度铅胁迫(0、1000、2000和3000 mg·kg^-1)对金丝草生长形态、体内抗氧化系统和渗透调节物质的影响。结果表明:低浓度(1000 mg·kg^-1)处理会诱导金丝草叶片过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白(SP)含量和根系抗超氧阴离子自由基活力(ASAFR)、可溶性糖(SS)及脯氨酸(Pro)含量增加,使得金丝草植株总抗氧化能力(T-AOC)处于较高水平,促进了金丝草株高、叶长和生物量的增加。随胁迫浓度增加,高浓度(2000~3000 mg·kg^-1)处理下,金丝草叶片和根系丙二醛(MDA)含量迅速增加,株高、叶长、叶面积和生物量下降,生长受到抑制。但金丝草通过增强叶片和根系POD、过氧化氢酶(CAT)活性来抵御过氧化作用,提高可溶性蛋白和可溶性糖含量维持细胞正常运作,增加根系生物量占比来加强根系发育,一定程度适应了高浓度铅胁迫。综上表明,金丝草主要通过叶片和根系不同抗氧化酶差异化响应、提高渗透调节物质含量,提升金丝草植株总抗氧化能力等途径来提高Pb耐性,对Pb污染矿区植物修复有较大潜力。

不同温度条件下土壤粘着剂对宽叶雀稗种子发芽与幼苗生长的影响

王玉珍,黄晓,蔡丽平,郑惠欣,侯晓龙,周垂帆,邹显花

2018, 27(4):  139-149.  DOI: 10.11686/cyxb2017393

摘要 ( 315 )   HTML ( 0)   PDF (1085KB) ( 386 )  

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为探索水土流失区植被恢复中植物种子发芽和幼苗生长的适宜条件,选取我国南方水土保持良种宽叶雀稗种子为试验材料,以长汀水土流失区的表层土壤为种子发芽基质,添加4个土壤粘着剂PAM浓度梯度(0、0.5、1.0和2.0 g·L^-1),采用人工气候箱控制4个温度梯度(15、20、25和30 ℃)进行种子萌发试验,研究温度和土壤粘着剂对宽叶雀稗种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明,15~30 ℃随着温度升高,宽叶雀稗种子发芽开始时间由第10天提前至第3天,结束时间由第26天提前至第9天,温度越高,种子开始发芽时间越早,发芽速率越快;20和25 ℃时,宽叶雀稗种子发芽率和发芽势较高,20~30 ℃种子发芽指数与活力指数、幼苗生长与生物量显著高于15 ℃处理。添加土壤粘着剂有利于延长宽叶雀稗种子发芽历程与生长期,提高种子发芽速率;中低浓度粘着剂(0.5、1.0 g·L^-1)可提高种子发芽率、发芽势、发芽指数与活力指数,高浓度粘着剂(2.0 g·L^-1)对种子发芽有抑制作用,但中高浓度粘着剂(1.0、2.0 g·L^-1)可促进苗高和根长生长,提高幼苗生物量与根冠比。研究结果为宽叶雀稗在水土流失区的植被恢复应用提供科学参考依据和技术指导。

绢蒿荒漠植物种子大小、形状变异及其生态适应特征

靳瑰丽,鲁为华,王树林,陈乙实,汪传建,马春晖

2018, 27(4):  150-161.  DOI: 10.11686/cyxb2017358

摘要 ( 210 )   HTML ( 1)   PDF (1310KB) ( 413 )  

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广布于北疆地区的绢蒿荒漠草地作为重要牧场蕴含着丰富的生物多样性。收集了绢蒿荒漠的88种植物种子,对种子大小、形状及物种生活型进行了测定和分析,利用系统比较的方法对不同种子的大小和形状两个主要性状进行了谱系信号分析,并对不同种子对荒漠、半荒漠环境条件的适应类型进行了归纳分类。结果表明,88种种子大小可划分为A型(0.01~0.10 mg)、B型(0.10~1.00 mg)、C型(1.00~10.00 mg)和D型(10.00~50.00 mg) 4种类型,其中B和C型种子在数量上占优势地位。所涉及物种可分为6种生活型,以一年生、多年生及短命植物为主。种子形状指数为0.00~0.20,细长或扁平种子有42种,球形或接近球形种子有46种。种子大小和形状在不同科间、科内种间以及同种植物异型种子间均具有极显著差异。种子大小无明显的谱系信号,存在一定的可塑性。种子形状具有明显的谱系信号,表现出较强的稳定性。绝大多数植物种子能够通过种子多型性、产生种子粘液、具有助力传播结构、特殊生活型以及动物消化道传播等适应对策对特殊环境产生很强的适应性。

添加乳酸菌制剂和麸皮对去穗玉米秸秆青贮质量的影响

王建福,雷赵民,成述儒,焦婷,李洁,吴建平

2018, 27(4):  162-169.  DOI: 10.11686/cyxb2017229

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为阐明乳酸菌制剂和麸皮对去穗玉米秸秆在不同装填时间青贮质量的影响,利用自制青贮发酵桶研究了乳酸菌制剂Sila-Max、Sila-Mix及麸皮和在2种装填时间(1次和3次装填)条件下对去穗玉米秸秆青贮的发酵参数、营养组成、发酵后干物质含量、干物质损失率以及48 h体外干物质消化率的影响。结果表明:密封发酵45 d后,各试验组玉米秸秆青贮质量良好,未添加组中,3 d延迟装填使发酵产物的乙酸、氨氮、粗蛋白、酸性洗涤纤维、木质素、钙及干物质损失率分别提高了22.05%、50.00%、10.34%、5.19%、10.92%、20.51%和48.37%,干物质含量降低了7.37%,差异显著(P<0.05);1次装填,同时添加麸皮和Sila-Max组与未添加组相比,使发酵产物的乳酸、粗脂肪和干物质含量分别提高了22.98%、12.46%和5.57%,干物质损失率降低了39.27%,差异显著(P<0.05),添加Sila-Max组干物质含量提高了6.41%,干物质损失率降低了45.80%,差异显著(P<0.05),添加麸皮使粗蛋白含量降低了9.17%,差异显著(P<0.05);3次装填,添加Sila-Max组相比未添加组,使发酵产物的乙酸和木质素含量分别提高10.94%和9.14%,粗脂肪含量降低了11.29%,差异显著(P<0.05),添加麸皮组,使乙酸含量提高10.94%,粗脂肪含量降低了11.29%,差异显著(P<0.05),同时添加麸皮和Sila-Max使产物乙酸、木质素和干物质含量分别提高9.67%、12.13%和6.23%,粗脂肪含量和干物质损失率分别降低了15.81%和26.73%,差异显著(P<0.05);所有处理均未对去穗玉米秸秆青贮的48 h体外干物质消化率产生显著影响(P>0.05)。可见,延迟装填会使去穗玉米秸秆青贮的干物质含量降低,有氧发酵增加,降低发酵品质,增加干物质损失率,1次装填添加Sila-Max及其与麸皮混合添加均可以提高发酵品质,减少营养物质损失,3次装填同时添加Sila-Max和麸皮,不能提高发酵品质,但可以减少营养物质损失。

复合酶制剂对瘤胃发酵及泌乳早期奶牛生产性能的影响

陈雅坤,王建平,卜登攀,刘宁,刘威

2018, 27(4):  170-177.  DOI: 10.11686/cyxb2017222

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本试验旨在研究添加不同水平复合酶制剂对瘤胃发酵及奶牛生产性能的影响。试验一以奶牛全混合日粮作为底物进行体外瘤胃发酵试验,分为4组,即对照组不添加酶制剂,试验1、2和3组的酶制剂添加量分别为日粮浓度的0.10%、0.15%和0.20%,每组设9个重复。每个重复准确称取0.500 g底物,在体外发酵产气自动记录装置上发酵48 h,测定其发酵参数和营养物质降解率。结果表明:复合酶制剂显著提高发酵液中总挥发性脂肪酸和乙酸浓度(P<0.05);试验组中粗蛋白(P<0.05)和中性洗涤纤维(P<0.01)降解率显著高于对照组。试验二选择体重、胎次、泌乳天数和产奶量相近的泌乳早期荷斯坦奶牛36头,采用随机区组设计分为4组,即对照组和试验1、2和3组,对照组不添加酶制剂,试验1、2和3组分别添加0.10%、0.15%和0.20%的酶制剂,每组9个重复,试验期8周,测定产奶量和乳成分含量,计算3.5%乳脂校正乳。结果表明:复合酶制剂显著提高3.5%乳脂校正乳产量(P<0.05),0.10%、0.15%和0.20%组比对照组分别提高3.88、4.27和2.26 kg·d^-1。0.15%组的乳脂率显著高于对照组(P<0.05),比对照组高12.7%。结论添加复合酶制剂有利于瘤胃发酵和提高生产性能,且添加量为0.15%时效果较好。

综合评述

植物叶片氮磷养分重吸收规律及其调控机制研究进展

陆姣云,段兵红,杨梅,杨晗,杨惠敏

2018, 27(4):  178-188.  DOI: 10.11686/cyxb2017223

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植物养分重吸收是植物组织或器官在衰老脱落前将部分养分(主要如氮、磷)转移到其他成活组织的过程,能延长养分在植物体内的存留时间,提高养分利用效率,减少植物对土壤养分的依赖,是植物适应环境的重要策略之一。本研究综述了土壤水分和肥力、光照、温度等环境因子和寿命、个体发育等遗传特性对植物叶片氮磷养分重吸收的影响。不同生活型或功能型的叶片养分重吸收不同;施肥会改变土壤速效养分的含量和比例,从而调控叶片养分重吸收;土壤水分通过调节土壤养分有效性而影响叶片养分重吸收;植物在生长过程中,不同时期对养分的需求有所差异,对养分的敏感程度和吸收能力也各不相同,从而表现出不同叶片养分重吸收特征;除了叶片之外,植物的其他组织器官(如,细茎、树木的芯材和能够储存养分的根)也可以进行养分重吸收。因此,植物叶片养分重吸收易受多种因素的影响,不同物种的重吸收能力存在差异,同一物种在不同时、空及相关因素变化下的重吸收特性也不同。深入研究植物养分重吸收规律和调控机制有助于进一步揭示植物的环境适应性,能为提高水肥管理水平,权衡生产力和适应性,实现系统生产和生态可持续发展提供理论依据。

研究简报

盐胁迫对扁蓿豆幼苗脯氨酸积累及其代谢关键酶活性的影响

钟华,董洁,董宽虎

2018, 27(4):  189-194.  DOI: 10.11686/cyxb2017464

摘要 ( 261 )   HTML ( 2)   PDF (387KB) ( 368 )  

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以野生扁蓿豆为试验材料,采用盆栽试验方法研究不同盐(NaCl、Na₂CO₃)的不同浓度(0、50、100、200、300、400、500 mmol·L^-1)胁迫对扁蓿豆苗期脯氨酸积累及其代谢途径的关键酶活性的影响。结果表明,在不同盐胁迫下,扁蓿豆脯氨酸(Pro)含量、吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性、鸟氨酸-δ氨基转移酶(δ-OAT)活性均随盐浓度的升高而逐渐增加,而脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性随胁迫浓度的升高而降低。扁蓿豆幼苗主动积累Pro是缓解其NaCl和Na₂CO₃胁迫的原因,并由Glu途径和Orn途径协同作用于Pro积累,但以Orn途径为主。试验中,扁蓿豆所承受的NaCl和Na₂CO₃浓度不宜超过400 mmol·L^-1。

黑麦草和生物炭对喀斯特地区黄壤养分影响研究

宋丹丹,何丙辉,罗松平,吴耀鹏

2018, 27(4):  195-201.  DOI: 10.11686/cyxb2017239

摘要 ( 273 )   HTML ( 3)   PDF (958KB) ( 426 )  

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为探究黑麦草和生物炭组合模式对喀斯特地区黄壤养分的影响,以贵州省播州区黄壤为研究对象,在温室进行盆栽试验,设置12个处理:裸地对照(CK),单植黑麦草(R),单施不同比例(1%、3%、5%、7%、9%)生物炭(BLB₁、BLB₃、BLB₅、BLB₇、BLB₉),黑麦草+不同比例生物炭组合模式(RB₁、RB₃、RB₅、RB₇、RB₉)。45 d后采集土样,测定土壤有机质、pH值、全磷、速效磷以及全钾和速效钾含量。结果表明:单植黑麦草处理会降低有机质、全磷、全钾和速效钾含量,黑麦草对养分的消耗量大于积累量;单施生物炭处理、黑麦草+生物炭组合模式处理均能提高养分含量,且生物炭比例和土壤各养分含量均呈极显著正相关(P<0.01),相关系数最低为0.78;除7%时,其他比例下单施生物炭对各养分含量的增益效应均高于黑麦草+生物炭组合模式处理。考虑到黑麦草生长最适pH值和喀斯特地区水土流失现状,确定现阶段黑麦草+7%生物炭组合模式是有效缓解黄壤肥力低下、质地黏重的最佳布设方式。本研究结果可为改良喀斯特地区黄壤养分限制因子提供科学依据。

抗坏血酸引发对NaCl胁迫燕麦种子活力的影响

董秋丽,夏方山,李晓禹,王明亚,毛培胜,朱慧森,佟莉蓉,杜利霞

2018, 27(4):  202-208.  DOI: 10.11686/cyxb2017324

摘要 ( 233 )   HTML ( 1)   PDF (1039KB) ( 364 )  

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以燕麦种子为材料,通过对燕麦种子进行不同浓度(0、0.5、1.0、1.5和2.0 mmol·L^-1)的抗坏血酸(AsA)引发,然后在浓度为0、50、100和200 mmol·L^-1的NaCl胁迫下发芽,并分析其发芽率(G_p)、发芽指数(G_i)及平均发芽时间(MGT)的变化,以探讨外源AsA引发对盐胁迫种子活力的影响。结果表明:燕麦种子G_p、G_i和MGT在NaCl胁迫下显著(P<0.05)降低。随AsA浓度增加,燕麦种子G_p在浓度为100和200 mmol·L^-1的NaCl胁迫下呈先升后降的趋势,其G_i呈下降趋势,其MGT则呈增大趋势,而且不同AsA和NaCl浓度及两者的交互作用均对燕麦种子G_p、G_i和MGT影响极显著(P<0.01)。NaCl胁迫降低了燕麦种子的活力水平,而外源AsA引发可提高NaCl胁迫下燕麦种子的活力,该作用与AsA和NaCl的浓度具有密切关系。试验中1.0 mmol·L^-1的AsA引发对100和200 mmol·L^-1的NaCl胁迫效果最好。然而,外源AsA引发会延长燕麦种子在NaCl胁迫下的萌发时间。