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2019年 第28卷 第7期    刊出日期：2019-07-20

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2019, 28(7):  0-0. 

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草人记忆

忆许令妊先生二三事

刘钟龄

2019, 28(7):  1-2.  DOI: 10.11686/cyxb20190701

摘要 ( 194 )   HTML ( 0)   PDF (475KB) ( 230 )  

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研究论文

典型草原建群种长芒草(Stipa bungeana)在中国的潜在分布范围预测及主要影响因子分析

王百竹, 朱媛君, 刘艳书, 马风云, 张晓, 时忠杰, 杨晓晖

2019, 28(7):  3-13.  DOI: 10.11686/cyxb2018368

摘要 ( 312 )   HTML ( 5)   PDF (1566KB) ( 675 )  

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以广泛分布在中国北方典型草原的建群种长芒草为研究对象,利用Maxent模型对长芒草在中国当前及未来气候变化下的潜在分布区进行预测并对主要影响其分布的环境变量进行分析,结果表明,采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)对模型精度进行检验所得到的训练数据与测试数据的受试者工作特征曲线面积(area under ROC curve,AUC)分别为0.962和0.950,表明模型预测结果可靠,当前中国长芒草高适宜性分布区主要有5个,分别为黄土高原分布区、泰山-沂蒙山分布区、横断山分布区、藏南谷地分布区及天山分布区。在RCP2.6(representative concentration pathways 2.6)和RCP8.5(representative concentration pathways 8.5)两种气候情景模式下预测得到的2070年长芒草最适宜的潜在分布区有逐渐缩小的趋势。Jackknife检验对主导环境变量的筛选结果显示,影响长芒草分布的主要环境变量有地形粗糙度指数(terrain roughness index, tri)、9月降水量(precipitation 09, prec09)、气候湿度指数(climatic moisture index, topowi)、2月最高温度(maximum temperature 02, tmax02)、12月降水量(precipitation 12, prec12)和12月平均温度(average temperature 12, tavg12)。结果可为气候变化背景下中国典型草原的可持续管理提供科学依据。

退耕还林与还草对土壤理化性质及分形特征的影响——以宁夏荒漠草原为例

常海涛, 赵娟, 刘佳楠, 刘任涛, 罗雅曦, 张静

2019, 28(7):  14-25.  DOI: 10.11686/cyxb2018573

摘要 ( 374 )   HTML ( 7)   PDF (1382KB) ( 578 )  

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以宁夏荒漠草原区为研究对象,分别选取农田、退耕还草地、退耕还林地和天然草地为研究样地,研究了退耕还林与还草对土壤理化性质及分形维数变化特征的影响。结果显示:1)土壤含水量、pH和电导率既受到退耕还林与还草措施的影响,亦受到季节变化的影响。2)农田实施退耕还林与还草工程后,退耕还草地的土壤全氮和有机碳含量最高,其平均含量分别为0.60%和5.93%。3)农田、退耕还草地、退耕还林地和天然草地的土壤黏粉粒含量分别为10.87%、7.47%、8.73%和6.53%;极细沙含量分别为39.07%、35.20%、38.87%和31.00%;细沙含量分别为29.73%、34.93%、32.80%和36.73%;粗沙粒含量分别为20.27%、21.93%、19.60%和25.73%。退耕还林地与天然草地相比土壤粒径在各粒级中均存在显著差异(P<0.05),退耕还草地与天然草地相比仅极细沙和粗沙粒含量存在显著差异(P<0.05)。4)分形维数介于1.87~2.08。土壤分形维数(D)值从高到低表现为农田(2.08)>退耕还林地(2.01)>退耕还草地(1.94)>天然草地(1.87)。5)土壤黏粉粒与土壤电导率达到正相关水平(P<0.05),与土壤碳氮比为显著负相关关系(P<0.01);土壤细沙粒与土壤pH为负相关关系(P<0.05),与电导率为显著负相关关系(P<0.01),而与碳氮比达到显著正相关水平(P<0.01);土壤分形维数与电导率达到显著正相关水平(P<0.01),与碳氮比呈显著负相关关系(P<0.01);而土壤极细沙粒和粗沙粒与各指标之间均无相关性(P>0.05)。6)土壤粒径分布分形维数与细沙粒含量呈线性负相关关系(P<0.01),而与极细沙粒含量呈线性正相关关系(P<0.01),与黏粉粒含量呈对数相关关系(P<0.01),但与粗沙粒含量未表现出相关性(P>0.05)。研究表明,在宁夏荒漠草原区实施退耕还林与还草工程,对土壤理化性质、土壤粒径分布和分形维数特征均产生一定的影响。与天然草地相比,退耕还草地中土壤有机碳和全氮含量显著提高;而退耕还林地中土壤黏粉粒、极细沙粒的分布及分形维数显著上升。说明实施退耕还林与还草工程,有利于农田退耕导致的退化区域土壤质地的改善以及退化生态系统的有效恢复。

青海省森林林下草本层化学计量特征及其碳储量

程瑞希, 字洪标, 罗雪萍, 杨有芳, 代迪, 王艳丽, 所尔阿芝, 王长庭

2019, 28(7):  26-37.  DOI: 10.11686/cyxb2018371

摘要 ( 264 )   HTML ( 2)   PDF (1516KB) ( 319 )  

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为阐明青海省森林生态系统林下草本层化学计量特征和碳密度分布格局,基于2011年青海森林资源野外样方调查和室内分析,评估了青海省7个优势种(白桦、白杨、红桦、青杄、山杨、圆柏、云杉)林下草本层的化学计量特征(C、N、P;C∶N、C∶P、N∶P)以及碳密度的差异。同时,估算了青海省7个优势种林下草本层碳储量大小。结果表明,草本层地上碳含量圆柏林[(419.9±1.44) g·kg^-1]显著高于其他林型,但是地下碳含量[(364.6±8.33) g·kg^-1]显著低于其他林型;氮含量均表现出圆柏和云杉林显著高于其他林型;磷含量在不同林型间差异不显著。圆柏林和云杉林林下草本层C∶N、C∶P显著低于其他林型,而N∶P显著高于其他林型。此外,林下草本层地上和地下生物量、碳密度均表现出圆柏林显著高于其他林型。根据青海省7种优势树种化学计量特征与碳密度的相关性分析,发现草本层碳密度与其化学计量特征有相关性,可以根据碳含量推算碳密度。将海拔作为环境因子考虑,发现圆柏和云杉林下草本层碳密度分布于较高海拔,其他树种则分布于较低海拔。因此,理解养分元素在草本层“地上-地下部分”之间的生态化学计量特征,以及估算草本层的碳储量,对于揭示青海省森林生态系统的养分状况和生物化学循环过程极为重要。

氮添加对退化高寒草地土壤微生物量碳氮的影响

王丽娜, 罗久富, 杨梅香, 张利, 刘学敏, 邓东周, 周金星

2019, 28(7):  38-48.  DOI: 10.11686/cyxb2018429

摘要 ( 413 )   HTML ( 1)   PDF (922KB) ( 466 )  

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若尔盖高寒草地生态系统脆弱,对环境因子的改变响应敏感。本试验以若尔盖高寒退化草地为研究对象,在2015-2016年每年返青期,以尿素作为氮源在野外开展控制试验,4个氮处理分别为CK(0 g·m^-2·a^-1)、N₅(5 g·m^-2·a^-1)、N₁₀(10 g·m^-2·a^-1)、N₂₀(20 g·m^-2·a^-1),分析了氮添加下4个不同退化程度的高寒草地土壤微生物量碳氮以及土壤理化性质的变化规律,探讨若尔盖高寒草地对氮添加的响应机制,旨在为脆弱生境草地的治理与恢复提供参考。结果表明,不同退化草地的土壤微生物量碳氮对氮添加的敏感性随退化程度加剧而逐渐降低。氮浓度20 g·m^-2·a^-1处理下土壤微生物量碳氮含量变化趋势发生显著变化:轻度退化草地>未退化草地>中度草地>重度退化草地。相关分析表明,土壤微生物量碳氮与速效磷、硝态氮、全氮、全磷、有机碳具有显著正相关,可在一定程度上表征土壤养分状况。氮添加下,土壤微生物量碳氮与土壤理化性质的相关关系发生变化,尤其在N₂₀处理下土壤微生物量碳、氮与其他理化因子间无显著相关关系,需要进一步从土壤微生物对土壤养分的吸收利用方面解释其原因。氮浓度变化显著改变土壤微生物C/N:CK重度退化草地的土壤微生物量碳氮比显著高于其他3个退化样地。N₅和N₁₀条件下不同退化草地土壤微生物C/N无显著差异,而N₂₀处理下未退化草地土壤微生物C/N与CK比显著提高33.7%,而重度退化草地与CK比下降了62.5%,说明氮添加在一定程度上对土壤微生物的组成和群落结构产生了影响。

围封条件下荒漠草原两种植物群落土壤理化性状与酶活性的研究

李国旗, 赵盼盼, 邵文山, 靳长青

2019, 28(7):  49-59.  DOI: 10.11686/cyxb2018392

摘要 ( 304 )   HTML ( 3)   PDF (1171KB) ( 327 )  

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围栏封育是退耕还林还草工程措施之一,不仅有助于草场植被的恢复,也有助于土壤特性的改善。以宁夏盐池县荒漠草原沙芦草群落和苦豆子群落为研究对象,通过对土壤基本理化性状及4种常见土壤酶活性的测定,研究围封内外两种植物群落的土壤理化性状与酶活性的变化特征。结果表明: 1)较围栏外,围栏内的沙芦草群落0~10 cm土壤含水量、全氮、全磷均显著提高,土壤容重、pH值、碱解氮和速效磷含量显著降低,10~20 cm和20~40 cm土层的土壤理化性状之间无显著差异;苦豆子群落除土壤容重显著降低外,围封显著提高了土壤含水量、pH值、有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量。2)围栏内沙芦草群落中土壤脲酶活性显著降低,而土壤蔗糖酶活性在表层(0~10 cm)显著提高,过氧化氢酶和磷酸酶活性变化不显著;苦豆子群落围栏内土壤磷酸酶活性显著降低,蔗糖酶和脲酶的活性显著提高,过氧化氢酶活性变化不显著。3)两种植物群落中的土壤酶活性与土壤理化性状之间的相关性不同。苦豆子群落中土壤蔗糖酶活性、土壤脲酶活性与土壤养分之间均极显著正相关(P<0.01),而磷酸酶活性与之呈负相关关系;沙芦草群落中脲酶活性与土壤有机碳、全磷、速效磷含量均为极显著正相关关系(P<0.01),而过氧化氢酶活性与土壤有机碳、全氮、碱解氮含量之间呈显著正相关关系(P<0.05)。研究证实,围封尽管能够增加2种植物群落的表层土壤(0~10 cm)含水量和土壤养分,但对4种土壤酶活性的影响没有表现出明显的规律性。

4种观赏草的耐阴特性研究及评价

张朝铖, 蒋倩, 吴志, 何新杰, 蒋凯, 高静雅, 李翔, 王宁

2019, 28(7):  60-72.  DOI: 10.11686/cyxb2018375

摘要 ( 405 )   HTML ( 1)   PDF (2140KB) ( 416 )  

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为了探究4种观赏草在不同遮阴条件下的耐阴状况,选取蓝羊茅、崂峪苔草、拂子茅和披针叶苔草4种观赏草为研究对象,采用人工搭棚模拟遮阴法,对上述4种观赏草的形态指标和叶绿素含量、叶绿素a/b、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性等生理指标进行测定,以确定4种观赏草的耐阴性强弱。结果表明,不同遮阴处理后,4种观赏草的株高、冠幅、叶长、叶绿素含量、SOD和POD活性随着遮阴度的增加先上升后降低且较CK差异显著(P<0.05),而叶绿素a/b和可溶性糖含量随着遮阴度的增加而降低,且较CK差异显著(P<0.05)。不同品种间在各指标变化中存在差异,蓝羊茅和拂子茅T₁(遮阴度48.5%)处理的株高、冠幅、叶长、叶绿素含量、SOD和POD活性比其他处理升高更显著,崂峪苔草和披针叶苔草T₂(遮阴度70.0%)处理的株高、冠幅、叶长、叶绿素含量、SOD和POD活性比其他处理升高更显著。在整个试验过程中,4种观赏草可通过增加形态指标、叶绿素含量、SOD和POD活性,降低叶绿素 a/b的响应机制适应遮阴环境。此外,4种观赏草对遮阴的响应机制和耐阴能力大小存在差异,崂峪苔草和披针叶苔草忍受遮阴强度为70%的中度遮阴环境,而蓝羊茅和拂子茅忍受遮阴度为48.5%的轻度遮阴环境。通过隶属函数法综合分析可知,4种观赏草的耐阴性大小顺序为:披针叶苔草>崂峪苔草>拂子茅>蓝羊茅。

种植密度对内蒙古中部地区苜蓿生长,饲草产量及营养品质影响

孟凯, 李星月, 贾振宇, 靳慧卿, 米福贵

2019, 28(7):  73-81.  DOI: 10.11686/cyxb2019053

摘要 ( 349 )   HTML ( 2)   PDF (453KB) ( 419 )  

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为探索苜蓿优势产区内蒙古中部地区高产优质苜蓿生产中适宜的种植密度。以草原3号苜蓿为研究材料,在4个种植行距处理下(15、30、45和60 cm),对其生长特征,饲草产量及营养品质进行研究。结果表明:种植密度对苜蓿茎叶比影响显著,在窄行距处理(15和30 cm)下茎叶比较小,显著低于宽行距处理(45和60 cm)。种植密度对苜蓿的株高、生长速度、鲜干比影响不显著。株高、生长速度随行距的增大而增加,鲜干比随行距增大而降低。种植密度对苜蓿饲草产量影响显著,饲草产量随行距的增大而减小,窄行距处理(15和30 cm)下饲草产量较高。生长第2、3年苜蓿饲草产量分别在30和15 cm行距下达到最大,分别为10813和12574 kg·hm^-2。种植密度对粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、相对饲用价值影响显著,对粗脂肪和灰分则不显著。粗蛋白在30 cm行距下最高,中性洗涤纤维在15 cm行距下最小,酸性洗涤纤维在45 cm行距下最小,相对饲用价值在15 cm行距下最大。综合苜蓿生长,饲草产量和营养品质等指标,内蒙古中部地区苜蓿生产适宜种植行距范围为15~30 cm。

饲草玉米不同生育期的产量、品质和青贮利用研究

李影正, 严旭, 吴子周, 杨春燕, 李晓锋, 何如钰, 张萍, EBENEZERKofiSam, 周阳, 张磊, 荣廷昭, 何建美, 唐祈林

2019, 28(7):  82-91.  DOI: 10.11686/cyxb2019070

摘要 ( 380 )   HTML ( 2)   PDF (524KB) ( 380 )  

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对墨西哥大刍草、玉草3号和玉草6号3种不同类型饲草玉米在孕穗期、抽雄期和吐丝期的产量、青贮品质及其营养价值进行了分析。结果表明:品种和生育期对鲜、干草产量有显著影响,而二者之间的交互作用对鲜、干草产量影响不显著;3个品种鲜、干草产量均在吐丝期最高,其中,玉草6号鲜、干草产量极显著高于玉草3号和墨西哥大刍草。从抽雄期及以后,所有饲草玉米干物质(DM)含量均达20%以上,符合青贮对水分的要求。粗蛋白(CP)含量从孕穗期到吐丝期逐渐降低,变幅为8.19%DM~12.80%DM;各时期CP含量均以玉草6号最高,玉草3号和墨西哥大刍草CP含量差异较小。可溶性糖(WSC)含量在孕穗期最高,纤维含量随生育期延长均呈上升趋势。青贮发酵品质在不同生育期差异显著,孕穗期pH值为3.69,乳酸(LA)含量为7.00%DM,发酵品质最优。品种主效应分析表明,玉草6号发酵品质最好,玉草3号和墨西哥大刍草差异不显著。综合分析品种和生育期对青贮发酵品质和营养成分的影响,玉草6号在孕穗期青贮,相对饲用价值达103.28,发酵品质和营养价值最好;玉草3号和墨西哥大刍草在抽雄期青贮发酵品质和营养价值最佳。

苗期低温胁迫下烯效唑对红小豆根系抗寒生理及产量的影响

项洪涛, 李琬, 何宁, 王雪扬, 郑殿峰, 王彤彤, 梁晓艳, 唐晓东, 李一丹

2019, 28(7):  92-102.  DOI: 10.11686/cyxb2019052

摘要 ( 328 )   HTML ( 1)   PDF (1748KB) ( 388 )  

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为探讨烯效唑(S₃₃₀₇)在寒地红小豆生长中缓解低温伤害、保护根系的作用,建立红小豆抗冷生产技术体系,达到保产增产的目的,在盆栽条件下,以两个红小豆品种宝清红(耐冷型品种)和天津红(冷敏型品种)为材料,于苗期在人工气候室进行低温(15 ℃,分别持续1,2,3,4,5 d)和叶面喷施20 mg·L^-1S₃₃₀₇处理,对红小豆根系抗寒生理指标、产量及不同温度敏感性红小豆品种的S₃₃₀₇响应差异进行测定和分析。结果表明,幼苗期低温导致红小豆根系逆境生理指标发生变化,低温诱导SOD、POD和CAT活性的增强,引起可溶性糖和脯氨酸含量的提高,同时也促使MDA含量上升,最终导致红小豆产量下降。与常温条件相比,喷施清水的宝清红和天津红,低温处理3 d时,可溶性糖含量分别提高了59.21%和52.57%;脯氨酸含量分别提高了10.12%和25.39%;SOD、POD和CAT活性分别提高了14.92%和11.01%、5.93%和0.75%、53.33%和13.33%。低温处理5 d时,可溶性蛋白含量分别提高了6.27%和3.15%;MDA含量分别显著提高了45.41%和51.08%、产量分别显著下降了19.39%和41.69%。低温条件下,喷施S₃₃₀₇与喷施清水的宝清红和天津红相比较,处理3 d时,可溶性糖和脯氨酸含量分别提高了22.01%和0.46%、8.55%和1.40%;SOD活性分别提高了13.45%和24.06%、POD活性分别显著提高了23.60%和15.95%,CAT活性分别提高了4.35%和5.88%。处理5 d时,MDA含量分别降低了9.05%和4.37%;产量分别显著提高23.06%和43.88%。综上,S₃₃₀₇通过增加可溶性物质和脯氨酸的含量,提高保护酶活性,降低MDA含量,从而缓解低温伤害,进而降低低温对红小豆造成的产量影响。

不同杀菌剂对旱地连作马铃薯土壤水分效应、微生物和产量的影响

谢奎忠, 胡新元, 张彤彤, 邱慧珍

2019, 28(7):  103-111.  DOI: 10.11686/cyxb2018397

摘要 ( 282 )   HTML ( 0)   PDF (771KB) ( 302 )  

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马铃薯效益高和集约化种植致使甘肃马铃薯的连作障碍问题日趋严重。如何克服连作障碍成为当地马铃薯产业发展主要关注的问题。在连续4年种植马铃薯的田地上设置施用恶霉灵、五氯硝基苯、哈茨木霉菌、土壤改良剂和对照(常规种植)5个处理的大田试验,通过测定土壤含水量、土壤微生物量、产量、调查疫情,计算土壤贮水量、耗水量、水分利用效率、发病率、病情指数等,以期筛选出缓解当地马铃薯连作障碍有效措施。结果表明,恶霉灵和哈茨木霉菌处理耕作层土壤细菌与真菌比值分别比对照显著提高183.50%和331.24%;早疫病病情指数分别比对照显著降低80.33%和58.93%;晚疫病病情指数分别比对照显著降低62.74%和56.88%;马铃薯水分利用效率分别比对照显著提高31.80%和27.15%;经济产量分别比对照显著提高24.10%和22.25%。在马铃薯长期连作田使用土壤消毒剂恶霉灵和哈茨木霉菌,能显著改善土壤微生物数量,提高土壤细菌和真菌比,使土壤微生物由“真菌型”向“细菌型”转化,减轻马铃薯病害,提高旱地马铃薯水分利用效率,提高土壤含水量,提高马铃薯产量。

甘露糖浸种对干旱胁迫下白三叶种子萌发及抗旱性的影响

曾伟航, 程碧真, 彭燕, 李州

2019, 28(7):  112-122.  DOI: 10.11686/cyxb2018393

摘要 ( 263 )   HTML ( 1)   PDF (1956KB) ( 363 )  

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以‘拉丁诺’(Ladino)白三叶为供试材料,研究甘露糖(MAS)浸种对18% PEG 6000干旱胁迫下白三叶种子萌发过程中淀粉代谢、根系活力、渗透调节、抗氧化防御及基因差异表达的影响。试验结果表明,低浓度(0.5、1.0、2.0和5.0 mmol·L^-1)的MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下白三叶种子的萌发,其中2.0 mmol·L^-1的MAS效果最为明显,但高浓度(10.0 mmol·L^-1)的MAS浸种处理显著降低了干旱胁迫下种子的萌发率。进一步试验发现,2.0 mmol·L^-1 MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下种子萌发时根系生长、根系活力和淀粉酶活性,有效缓解干旱胁迫抑制的淀粉分解,也显著增加了干旱胁迫下种子萌发过程中游离脯氨酸的积累,并降低细胞渗透势。此外,2.0 mmol·L^-1的MAS浸种预处理后,种子在干旱胁迫下萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及细胞总抗氧化能力显著提高,MnSOD和POD基因转录水平显著增强,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害。但2.0 mmol·L^-1 MAS浸种预处理并没有提高水分胁迫下白三叶种子萌发时可溶性糖含量,推测MAS促进淀粉分解产生的糖可能主要用于维持胁迫下籽苗的生长。上述结果表明MAS显著提高白三叶种子在干旱胁迫下萌发时的抗性且与促进淀粉代谢、提高渗透调节能力及增强抗氧化防御系统密切相关,且低浓度MAS浸种处理对正常水分条件下白三叶种子萌发也具有一定的促进作用。

玉米‖花生茬口对冬小麦旗叶光化学活性的影响

王飞, 尹飞, 龙浩强, 李雪, 武岩岩, 焦念元, 马超, 付国占

2019, 28(7):  123-131.  DOI: 10.11686/cyxb2018813

摘要 ( 318 )   HTML ( 0)   PDF (1968KB) ( 370 )  

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为探明玉米‖花生茬口显著提高冬小麦旗叶的光合速率和产量的光反应机理,研究了玉米‖花生茬口(间作茬口, ICR)、玉米茬口(MCR)和花生茬口(PCR)及不同施磷水平对冬小麦播前土壤含水量、冬小麦花后旗叶的气体交换参数、光系统Ⅱ (PSⅡ)、光系统I (PSⅠ)及二者间的性能协调性的影响。结果表明,间作茬口较玉米茬口显著提高了冬小麦播前土壤含水量及旗叶的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和PSⅡ反应中心供(W_k)/受体侧(V_j)的活性,增强了单位面积吸收的光能(ABS/CS_o)、捕获的能量(TR_o/CS_o)和进入电子传递的光能(ET_o/CS_o)。间作茬口较玉米茬口显著提高了冬小麦扬花期旗叶PSⅡ初级光化学最大量子产额(φ_po)、转化效率(Ψ_o)、电子传递效率(δ_Ro)及乳熟期的PSⅠ的性能(ΔI/I_o)、PSⅡ与PSⅠ协调性(Φ_PSⅠ/PSⅡ)和籽粒产量,较花生茬口显著提高了乳熟期的φ_po和δ_Ro值。施磷提高了P_n、ABS/CS_o、TR_o/CS_o、ET_o/CS_o、φ_po、Ψ_o、δ_Ro、ΔI/I_o和Φ_PSⅠ/PSⅡ值。这说明间作茬口较玉米茬口提高了冬小麦旗叶光反应中心活性,从而提高净光合速率,重要原因可能是间作茬口能保持耕层较高的土壤含水量。

重庆地区油菜收获后单作竹豆适宜播期和翻埋期的研究

张学风, 王登科, 黄蕾, 姚露花, 栗杨, 贺治斌, 康林, 郭彦军

2019, 28(7):  132-142.  DOI: 10.11686/cyxb2018427

摘要 ( 230 )   HTML ( 2)   PDF (1891KB) ( 280 )  

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在重庆地区,选择夏季豆科绿肥作物竹豆为研究对象,设置3个播期(间隔5 d)与3个翻压期(间隔15 d),测定了不同生育期竹豆的地上/地下干物质和养分含量;采取尼龙袋法测定不同翻压期竹豆干物质和氮磷钾等养分的腐解速率;同时测定了竹豆翻埋后土壤速效养分含量的变化情况。结果表明,播期与翻压期显著影响单作竹豆生物量及养分含量。随着播期的推迟,地上部干重显著下降,根冠比早期下降,后期有增加趋势。推迟播种时,植株全氮含量在生育后期整体高于对照。植株全磷含量不同时期变化趋势不同,全钾含量推迟播种后整体表现出显著下降的趋势。翻埋后,不同播期植株干物质及养分降解速率变化趋势基本一致,翻压期推迟15 d时的干物质、全氮、全磷及全钾残留率均显著高于对照。随着翻埋时间的延长,土壤碱解氮含量整体呈增加趋势,而土壤速效钾和速效磷含量不同时期存在差异。综合分析认为,在重庆地区单作竹豆应在前茬油菜收获后推迟10 d播种,翻压时间宜在8月初。

打捆密度和堆垛方式对天然草地青干草化学成分和真菌毒素的影响

都帅, 刘昊, 尤思涵, 格根图, 贾玉山

2019, 28(7):  143-150.  DOI: 10.11686/cyxb2018334

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为研究打捆密度和堆垛方式对干草化学成分和真菌毒素的影响,采用2×3因子裂区设计,打捆密度作为主处理因子(A),A₁为160 kg·m^-3和A₂为120 kg·m^-3,堆垛方式作为副处理因子(B),B₁交叉堆垛、B₂纵向堆垛和B₃横向堆垛,进行天然草地青干草贮藏试验。结果表明,打捆密度对粗灰分(Ash)、干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)、黄曲霉毒素B₁(AFB₁)、T-2毒素(T-2)和赭曲霉毒素A(OTA)含量均没有显著影响(P>0.05),对酸性洗涤纤维(ADF)、粗蛋白质(CP)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)含量影响显著(P<0.05),高密度草捆中ADF、DON和ZEN含量显著低于(P<0.05)低密度草捆,CP含量显著高于 (P<0.05) 低密度草捆。堆垛方式对Ash、DM、ADF、NDF、CP、DON、AFB₁、T-2和OTA含量均无显著影响(P>0.05),对ZEN含量影响显著(P<0.05),高密度草捆中ZEN含量显著低于(P<0.05)低密度草捆。且打捆密度和堆垛方式交互作用对干草化学成分和真菌毒素存在正效应。打捆密度可以显著改善天然青干草的化学成分和真菌毒素含量;堆垛方式对干草的化学成分和真菌毒素有一定的改善;打捆密度和堆垛方式交互作用对干草品质和真菌毒素均有显著影响。综合比较干草化学成分和真菌毒素含量,在内蒙古锡林浩特地区,天然草地青干草打捆密度160 kg·m^-3,采用交叉堆垛贮藏干草效果最佳。

日粮补充异丁酸对犊牛生长性能、瘤胃发酵和纤维分解菌菌群的影响

刘永嘉, 王聪, 刘强, 郭刚, 霍文婕, 张静, 裴彩霞, 张延利

2019, 28(7):  151-158.  DOI: 10.11686/cyxb2018411

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为探索异丁酸对犊牛生长性能、瘤胃发酵、纤维分解菌菌群和酶活性的影响,试验选用15日龄荷斯坦犊牛36头,随机分成4组,对照组、低水平异丁酸组(LIB)、中水平异丁酸组(MIB)和高水平异丁酸组(HIB)分别饲喂异丁酸0、3、6和9 g·d^-1,预饲15 d,分别于60日龄(断奶)和90日龄测定体重和采集瘤胃液进行分析。结果表明,MIB组和HIB组犊牛干物质采食量、日增重和经济效益显著高于对照组(P<0.05)。90日龄时HIB组犊牛瘤胃pH值显著低于对照组和LIB组(P<0.05)。MIB和HIB组瘤胃总挥发性脂肪酸和乙酸浓度显著高于对照组和LIB组(P<0.05);MIB和HIB组犊牛60日龄时瘤胃乙酸/丙酸显著高于对照组(P<0.05),90日龄时显著高于对照组和LIB组(P<0.05)。60和90日龄时MIB和HIB组瘤胃异丁酸均显著高于对照组(P<0.05)。60日龄时MIB和HIB组木聚糖酶和α-淀粉酶显著高于对照组(P<0.05),MIB和HIB组纤维二糖酶、果胶酶、溶纤维丁酸弧菌、黄色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌显著高于对照组和LIB组(P<0.05);90日龄时MIB和HIB组各种瘤胃酶活力和纤维分解菌均显著高于对照组和LIB组(P<0.05)。结果显示,日粮补充异丁酸促进了犊牛瘤胃纤维素分解菌的生长,提高了纤维素分解酶的活性,进而促进了犊牛瘤胃发酵和生长发育。由于MIB与HIB之间各指标差异不显著,兼顾经济效益,在本试验条件下异丁酸的最佳添加量为6.0 g·d^-1。

转OvBAN/bar双价基因的紫花苜蓿对虫蚀及除草剂的耐受性分析

董文科, 陈春艳, 马晖玲

2019, 28(7):  159-167.  DOI: 10.11686/cyxb2019152

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以“甘农3号”紫花苜蓿为受体,利用农杆菌介导法导入双价基因OvBAN/bar,通过PCR检测和Southern杂交分析表明,4个转基因株系含有目的基因且均出现杂交条带,其中2个株系为单拷贝,1个株系为双拷贝,1个株系为三拷贝;对获得的4株转基因苜蓿进行qRT-PCR分析表明,具有三拷贝数的1个转基因株系OvBAN基因的表达量最高,其次为双拷贝数的2个转基因株系,并且这些株系的花青素还原酶活性及缩合单宁含量均显著高于野生型苜蓿。以过量表达OvBAN基因的3株转基因苜蓿为试验材料,进行抗蚜性和除草剂耐受性分析。结果表明,与野生型苜蓿相比,转OvBAN/bar基因苜蓿对苜蓿蚜都具有较好的抗性,蚜虫抑制率为78%~93%;用0.5%的市售草铵膦喷施各株系,10 d后各转基因株系除个别叶片枯萎死亡,其他叶片及茎秆生长状况良好,而野生型苜蓿全部枯萎死亡,表明bar基因已整合到转基因苜蓿基因组中并稳定表达。综上所述,转OvBAN/bar基因紫花苜蓿表现出良好的抗虫性和除草剂耐受性。

松嫩平原林缘草地羽茅无性系构件结构与生长分析

宋月媛, 杨允菲

2019, 28(7):  168-174.  DOI: 10.11686/cyxb2018396

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以分蘖丛为单位,在生长季末期,采取大样本(n=30)随机取样的测定方法,定量分析了松嫩平原人工林缘草地的羽茅无性系构件结构及其数量特征之间的变化规律,为丛生型无性系植物生长策略的深入研究提供了科学积累。结果表明,在分株总数[(34.0±11.05)分株] 中营养株占优势(83.3%)并显著高于生殖株(16.7%);在分株总生物量[(21.51±10.28) g] 中生殖株占优势(66.9%)并显著高于营养株(33.1%)。羽茅无性系构件数量性状均存在较大变异。其中,变异系数最大的为生殖株分蘖节芽数达76.4%,最小为丛径27.6%;单株生产力生殖株是营养株的9.6倍,单株营养繁殖力营养株显著高于生殖株。羽茅无性系构件组分数量及其生物量均随着丛径的增加呈极显著的(P<0.01)幂函数异速生长,具有内、外部空间兼顾的补充和拓展策略。

不同光照强度对新娘草叶片形态建成及超微结构的影响

陈斌, 李洪瑶, 刘筱玮, 夏斌, 孙绍文, 孙颖, 何淼

2019, 28(7):  175-185.  DOI: 10.11686/cyxb2019174

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为探究新娘草叶片对光照变化的形态建成和超微结构的响应机制,以新娘草茎段扦插苗为试验材料,通过遮阳网人工模拟5种光环境(遮光度分别为0、25%、50%、75%、95%)进行试验,研究不同光照强度对新娘草叶片生长及超微结构的影响。结果表明:随光强的减弱,新娘草叶长、叶宽和叶面积呈先增后减的变化趋势。在遮光75%时,叶长、叶宽和叶面积达到峰值,叶面颜色由黄绿色变为浓绿色,叶背颜色由深紫色变为浅紫色,在遮光95%时,紫色消失。光强对叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a+b[Chl (a+b)]和花色素苷(Ant)含量均有显著影响(P<0.05):Chl a、Chl b和Chl (a+b)含量与光强呈负相关,Ant含量与光强呈正相关。新娘草叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度均随光强的降低而显著降低(P<0.05),而栅栏/海绵组织厚度和组织密实度均在50%遮光下达到峰值。全光及遮光25%条件对叶肉细胞的超微结构产生了轻微的破坏,造成部分基粒类囊体片层和基质类囊体片层的扩张,淀粉粒体积变大,而极端弱光(遮光95%)对叶肉细胞的超微结构产生了巨大的破坏,使得部分叶绿体解体,淀粉粒空洞。研究结果表明新娘草具有较强的光适应性,可以通过调整叶形、叶色、叶片解剖结构的方式适应不同的光环境,适度的光照强度(遮光50%~75%)有利于新娘草维持最佳的生长状态,而在极端弱光环境(遮光95%)下新娘草虽能存活,但叶片内部器官的结构产生了不可逆的损伤。

综合评述

放牧牦牛行为及其对高寒草地土壤特性的影响研究进展

杜子银, 蔡延江, 王小丹, 张斌

2019, 28(7):  186-197.  DOI: 10.11686/cyxb2018372

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放牧牦牛是对高寒天然草地的一种重要的利用方式,牦牛通过采食牧草、践踏土壤和排泄粪尿等行为可能对草地生态系统产生不容忽视的直接或间接影响。通过归纳分析放牧牦牛行为及其生态环境效应的有关研究成果,系统论述了牦牛采食牧草、践踏土壤和排泄粪尿3种主要行为的表现特性及其对草地土壤理化和生物学性质的影响效应和作用机制,阐明了高寒草地土壤碳氮养分、植被生物量及微生物群落等对牦牛践踏和粪尿排泄物返还的响应特征及差异性。指出牦牛采食、践踏和粪尿排泄是影响草地物质循环和能量转换的重要环节。未被消化利用的牧草养分通过粪尿排泄返还到草地土壤中,被认为是对养分匮缺的天然草地的一种重要的施肥措施,也是维持土壤养分平衡和植被生产力的重要保障。而畜蹄践踏相对于采食和排泄行为而言具有作用时间长、直接作用的草地组分多且效果持久的特点。因此,系统阐释牦牛采食特征、践踏过程和粪尿返还对土壤物理结构、主要养分动态和植被生长的影响效应,能够为加深关于放牧牦牛行为对高寒草地土壤-植被系统养分生物地球化学循环的作用过程和影响机制的认知奠定重要的理论基础,进而可为优化牦牛放牧模式、维持脆弱高寒草地生态系统可持续发展和加强青藏高原国家生态安全屏障建设等提供有益参考。

研究简报

荒漠植物囊果草生物学特性及其种群分布格局的生态适应意义

孙海荣, 车昭碧, 陈乙实, 鲁为华, 王树林, 李娜娜, 辛怀璐

2019, 28(7):  198-207.  DOI: 10.11686/cyxb2018376

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为明确荒漠植物囊果草生物学特性及其种群分布格局的生态适应意义,以北疆地区温性荒漠中的特有植物囊果草为研究对象,对其生物学特性、种子传播方式及野外种群的分布格局进行了观测。结果表明,囊果草具膀胱状膜质果囊和膨大的不规则块状根茎,每株平均具果囊8.29个,果囊底部和侧面具网状脉络,且底部脉络较粗,不易破裂,顶部无脉络但具蓝紫斑,成熟时易破裂,每个果囊内平均包含球形种子2.82个。囊果草的花具有暂时闭合特性。囊果草为风滚式传播植物,一方面,地上果囊随风滚动时释放内部种子完成远距离传播,随着果囊体积的增大,果囊在不同粗糙程度微地形条件下的移动距离呈线性递增趋势,随地面粗糙度的增加,果囊最短移动距离显著减小(P<0.05),散布的种子数量则显著增加(P<0.05),且果囊移动距离与散布种子数量之间显著负相关(r=0.30, P<0.05);另一方面,地下块状根茎以营养生殖的方式在原位萌发。囊果草种群的分布格局与其生殖方式密切相关。在小尺度范围内(0~50 m),随着空间尺度的扩大,囊果草种群幼苗和成株的分布格局表现为从均匀分布到聚集分布再到随机分布的特点;在中等尺度范围内(3.0~17.5 m),幼苗和成株的空间关联性表现为正关联,随着空间尺度的递增,二者之间的关联性逐渐减小且关联性不显著。