草业学报

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2020, 29(8): 0-0.

摘要 ( 102 )

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中国亟需从陆地农业到陆海农业的战略转移——中国实现农业现代化的最后一个台阶

任继周

2020, 29(8): 1-5. DOI: 10.11686/cyxb2020279

摘要 ( 200 )

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滇西北高寒草甸植物群落功能性状与土壤理化性质的关系

王琇瑜, 黄晓霞, 和克俭, 孙晓能, 吕曾哲舟, 张勇, 朱湄, 曾睿钦

2020, 29(8): 6-17. DOI: 10.11686/cyxb2019473

摘要 ( 495 )

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通过植物性状来研究植物与环境的关系,有助于解释植物物种的适应性与分布、群落构建过程以及生态系统功能。以滇西北高寒草甸为研究对象,采用RLQ和Fourth-Corner方法分析湿草甸、中生草甸、干草甸和林缘草甸植物群落功能性状与土壤的关系,以明确不同类型草甸植物群落功能性状的差异,不同类型草甸中的关键土壤因子及对其响应敏感的植物功能性状。结果表明,滇西北高寒草甸:1)随着土壤含水量增加,土壤全氮含量增加、土壤容重和土壤碳氮比降低。2)植物生活型以地下芽为主;比叶面积与叶干物质含量显著负相关,比叶面积在4种草甸类型中无显著差异;中生草甸植物多倾向于采用质量上占优势的单粒种子繁殖方式,其他类型草甸则倾向于选择数量上占优势的多粒种子繁殖策略。3)影响群落功能性状的关键土壤因子,中生草甸是土壤pH值、土壤全氮和土壤容重,干草甸是土壤容重,林缘草甸是土壤碳氮比。4)显著影响植物功能性状的关键土壤因子,中生草甸为土壤pH值、土壤全氮和土壤含水量,干草甸中则是土壤pH值、土壤全氮、土壤容重和土壤含水量。5)中生草甸植物对土壤因子响应敏感的功能性状是比叶面积和生活型,干草甸则是叶长宽比、生长型、生活型和繁殖方式。

氮添加对贝加尔针茅草原土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响

刘红梅, 张海芳, 赵建宁, 王慧, 秦洁, 杨殿林, 张乃芹

2020, 29(8): 18-26. DOI: 10.11686/cyxb2019477

摘要 ( 356 )

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以贝加尔针茅草原为研究对象,施氮模拟氮沉降增加,设置N₀,N₅₀,N₁₀₀,N₂₀₀,N₃₀₀(0,50,100,200,300 kg N·hm^-2·年^-1)5个氮添加水平,研究不同氮添加水平变化对土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响。结果表明,与对照N₀相比,N₅₀、N₁₀₀、N₂₀₀和N₃₀₀处理显著提高了土壤易氧化有机碳和可溶性有机碳含量,显著降低了土壤微生物量碳含量。N₁₀₀处理显著提高了土壤易氧化有机碳和可溶性有机碳的组分比例,显著提高了土壤碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数。N₂₀₀和N₃₀₀处理显著降低了土壤易氧化有机碳组分比例,显著降低了土壤碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数。分析结果表明,土壤易氧化有机碳分配比例、可溶性有机碳分配比例、微生物量碳分配比例、碳库活度指数和碳库管理指数之间呈极显著相关性(P<0.01)。在未来氮沉降持续增加的情况下,贝加尔针茅草原土壤碳库质量可能会降低。

草垫植入对混合草坪坪床稳定性和表观质量的影响

张桐瑞, 李富翠, 李辉, 季双旋, 范志浩, 陈雨峰, 晁跃辉, 韩烈保

2020, 29(8): 27-36. DOI: 10.11686/cyxb2020054

摘要 ( 264 )

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为研究人造草垫式混合草坪中不同的人造草垫对草坪表观质量和稳定性的影响,以多年生黑麦草品种“名仕”为研究材料,以无草垫处理为对照,研究了3种人造草垫植入对草坪表观质量、地上地下生物量和根系参数(根长、根表面积、根体积和根活力)的影响,并通过直剪试验对坪床稳定性进行测定。结果表明:各草垫处理均降低了草坪的色泽、归一化差异植被指数和密度,生长至116 d时,3个草垫处理组的密度分别比对照组降低了20.8%、8.7%和14.7%,有背衬的草垫结构增加了草坪草的均一度;同时,草垫处理降低了草坪草的地下生物量、根系长度、根总表面积和根系总体积,影响了垫上和垫下部分的根系活力。草垫处理增加了混合系统的抗剪强度和表面硬度,3个草垫处理组分别比对照组的内聚力增加了51.9%、162.7%和134.6%,硬度分别比对照组增加了34.6%、32.8%和45.8%。因此,人造草垫式混合草坪中,各种草垫在不同程度上抑制了根系生长,进而影响地上部分的生长和表观质量;人造草垫式混合系统稳定性高于天然草坪,且有背衬结构的草垫对提高坪床稳定性的效果更为明显,草垫对提高草坪的强度有积极作用。

氮、磷添加对草地不同冠层植物叶片和根系生态化学计量特征的影响

王洪义, 丁睿, 王智慧, 杨凤军

2020, 29(8): 37-45. DOI: 10.11686/cyxb2020093

摘要 ( 366 )

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植物碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征能反映植物与环境间的相互作用关系,是评估植物对环境变化响应的重要依据。已有的相关研究多以地上器官为主,而对地下器官关注相对较少。本研究以呼伦贝尔草地不同冠层的4种植物——羊草、披针叶黄华、达乌里芯芭和星毛委陵菜为对象,分析了氮、磷添加对其叶片和根系C∶N∶P生态化学计量特征的影响。结果表明:氮、磷添加对4种植物叶片和根系C含量没有显著影响。氮添加显著提高了3种非豆科植物叶片和根系N含量(达乌里芯芭叶片接近显著)、降低了其C∶N,而磷添加显著提高了4种植物叶片和根系P含量并显著降低了C∶P。氮、磷添加对4种植物C、N、P及其化学计量比均无显著的交互作用。4种植物中,羊草叶片和根系C∶N和C∶P在所有处理中均最高,较高的养分利用效率可能是其成为建群种的重要原因。依据植物叶片N∶P情况判断,该生态系统属于N限制类型。在植物养分限制判断中,根系N∶P不应作为养分限制判断的依据。上述研究结果说明草地植物地上地下器官对氮、磷添加的响应具有协同性,而且不同冠层的植物C、N、P生态化学计量特征对氮、磷添加的响应具有一致性。

氮、磷添加下AMF对羊草和苜蓿生长与光合生理特性的影响

单立文, 张强, 朱瑞芬, 孔晓蕾, 陈积山

2020, 29(8): 46-57. DOI: 10.11686/cyxb2019459

摘要 ( 313 )

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丛枝菌根共生对植物养分利用效率起重要作用,豆科和禾本科牧草混播可以有效提高草地产量,而适量外源氮、磷的添加同样可以促进牧草的生长。为了更好地改善对草地的利用效率,将混播、AMF以及氮、磷添加有效结合将会是其中的一条途径。因此,通过以丛枝菌根真菌的有无(+/-AMF)为主处理,不同氮、磷添加量(N₀,N₁,N₂)为副处理,研究豆禾共存群落植株的生长及其光合作用的响应,结果表明:1)AMF对羊草和苜蓿净光合速率均有改善,而且对羊草净光合速率影响显著。2)光响应曲线分析表明,羊草和苜蓿净光合速率均随光强的增加而升高,且羊草净光合速率在+AMF条件下均高于-AMF。 3)AMF显著提高了羊草和苜蓿叶绿素含量,不同氮、磷添加量条件下,+AMF处理的羊草和苜蓿的叶绿素含量均高于-AMF处理。 4)氮、磷添加量和AMF处理显著影响羊草和苜蓿生物量,豆禾混播草地共存群落的处理以+AMF+N₂处理为宜。

不同供磷水平对宽叶雀稗形态及生理的影响

孙小富, 黄莉娟, 王普昶, 赵丽丽, 刘芳

2020, 29(8): 58-69. DOI: 10.11686/cyxb2019471

摘要 ( 295 )

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为探讨宽叶雀稗在不同供磷水平条件下的形态及生理变化,了解宽叶雀稗对磷胁迫的适应策略,以期为宽叶雀稗的磷养分管理和生理调控提供理论依据。试验采用砂培法,设置极低磷(2 μmol·L^-1)、低磷(20 μmol·L^-1)、适磷(200 μmol·L^-1,对照)、高磷(600 μmol·L^-1)、极高磷(1000 μmol·L^-1) 5个供磷水平处理,分别在胁迫10、20、30 d后测定幼苗生长状况、根系形态、保护酶活性的变化。结果表明,低磷和极度低磷胁迫显著降低了宽叶雀稗植株高度和地上生物量,同时,叶面积和叶周长均有降低的趋势;根系生物量、总根长、根表面积、根体积、根尖数目、根冠比均高于适磷处理,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)活性均显著增强(P<0.05),叶片电导率和根部电导率显著提高(P<0.05);主成分分析表明,CAT活性、POD活性和根系磷酸酶活性、根尖数目和根膜透性受磷胁迫的影响较大,供磷水平为600 μmol·L^-1时表现较好;偏最小二乘回归分析表明,根表面积、根系磷酸酶活性和叶周长是影响宽叶雀稗产量的重要指标。综合表明,宽叶雀稗可通过降低地上生物量、增加根系数量和根表面积、提高保护酶活性来适应低磷胁迫。

基于平衡施肥的紫花苜蓿光合特性及光合因子的产量效应研究

童长春, 刘晓静, 蔺芳, 于铁峰

2020, 29(8): 70-80. DOI: 10.11686/cyxb2019467

摘要 ( 243 )

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为探明平衡施肥对紫花苜蓿光合特性及产量的影响,并明确光合特性各因子对紫花苜蓿产量形成的贡献,以“甘农3号”紫花苜蓿为材料,采用“3414”试验设计,通过田间试验研究,探讨了平衡施肥对紫花苜蓿产量形成的关键因子—光合特性的影响及其产量效应。结果表明:1)平衡施肥可通过提高紫花苜蓿的叶绿素含量、RuBP羧化酶活性、光合速率、碳水化合物含量、群体叶面积指数以增强光合特性,并且N 103.5 kg·hm^-2、P₂O₅ 105 kg·hm^-2、K₂O 90 kg·hm^-2配施最有利于提高紫花苜蓿的光合特性;2)平衡施肥可显著提高紫花苜蓿干草产量,以N 103.5 kg·hm^-2、P₂O₅ 105 kg·hm^-2、K₂O 90 kg·hm^-2配施对产量的提高最显著,年总干草产量达到25636.26 kg·hm^-2,相比肥料偏施,平衡施肥才能保障紫花苜蓿高效生产;3)通过主成分归一化分析可知,群体叶面积指数、RuBP羧化酶活性、叶绿素是对紫花苜蓿产量形成贡献率最大的光合因子,其产量贡献率依次为22.8%、21.3%、15.9%。综上,平衡施肥是紫花苜蓿获得高产的重要栽培措施之一;通过调控紫花苜蓿群体叶面积指数、RuBP羧化酶活性和叶绿素含量等主要光合因子,可有效提高紫花苜蓿生产性能。

长期不同施肥处理对连作高粱生长规律及产量的影响研究

再吐尼古丽·库尔班, 吐尔逊·吐尔洪, 涂振东, 王卉, 山其米克, 艾克拜尔·伊拉洪

2020, 29(8): 81-92. DOI: 10.11686/cyxb2019398

摘要 ( 262 )

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以甜高粱品种‘新高粱3号’为试验材料,采用长期定位施肥方式,研究CK、NK、NP、PK、NPK、M(有机肥)、NPKM、1.5NPKM 8个不同施肥处理对甜高粱生长规律、含糖锤度、叶绿素含量及产量的影响,筛选出适宜新疆干旱区连作甜高粱生长的最佳施肥方式。结果显示,不同施肥处理对连作甜高粱的生育期、农艺性状、叶绿素含量、秸秆含糖锤度及产量均有影响。在不同施肥处理下甜高粱的株高、茎粗、叶片数、秸秆含糖锤度和叶绿素含量在整个生育阶段的变化趋势基本一致,但不同施肥处理之间有差异。成熟期不同施肥处理之间的株高、茎粗和茎秆含糖锤度差异较大、叶片数差异不大,其中NPKM施肥处理的株高、茎粗和含糖锤度分别为224.33 cm、21.47 mm、18.41%,均高于其他施肥处理,并比CK极显著增高了13.86%、39.60%、23.47%。施肥有利于秸秆含糖锤度的积累,在抽穗后第28天时达到最高值,此时,NPKM处理达到18.57%,但抽穗期到成熟期不同茎节含糖锤度在不同施肥处理下的积累规律不一致。各处理的叶绿素含量在整个生育期的变化趋势基本一致,灌浆期时达到最大值,其中NPKM处理叶绿素达到44.62 SPAD。所有施肥处理的秸秆产量、籽粒产量和生物产量均比CK极显著地增加,其中NPKM处理秸秆产量、籽粒产量、生物产量分别达到90.80、4.01、94.81 t·hm^-2,均高于其他处理。施肥有利于增加甜高粱的产量、含糖锤度及经济效益,利用不同施肥方式来缓解高粱连作障碍的过程中应当注重采取不同的肥料配比。综合来看,有机肥、无机肥混合施用(NPKM)是促进干旱区连作高粱生长发育的最佳施肥模式。

干旱绿洲灌区玉米氮素吸收利用对绿肥还田利用方式的响应

吕汉强, 于爱忠, 王玉珑, 苏向向, 吕奕彤, 柴强

2020, 29(8): 93-103. DOI: 10.11686/cyxb2020020

摘要 ( 251 )

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针对干旱绿洲灌区小麦与玉米长期连作、麦后休闲期长、氮肥利用效率不高等问题,研究麦后复种绿肥对轮作玉米氮素吸收利用的影响具有重要意义。在石羊河流域,通过田间试验研究麦后复种绿肥不同还田利用方式(全量翻压、地表覆盖免耕、地上部收获后根茬翻压、地上部收获后免耕和不复种绿肥并采用传统翻耕)对后茬玉米氮素利用特征的影响。结果表明,与不复种绿肥相比,绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理下玉米播前030 cm土层矿质氮含量显著增加11.7%、10.0%,微生物量氮含量增加14.3%、16.2%;抽雄吐丝期,030 cm土层土壤矿质氮含量增加17.0%、13.7%,微生物量氮含量增加8.7%、10.7%,为玉米氮素高效利用奠定了基础。绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理的玉米地上部植株吸氮量和籽粒吸氮量较不复种绿肥翻耕处理明显增加,其氮素利用率和氮肥偏生产力较不复种绿肥翻耕处理平均提高20.1%、25.8%和17.3%、22.2%,且该条件下玉米氮素利用率和氮肥利用率显著高于绿肥根茬还田处理。因此,在干旱绿洲灌区,麦后复种绿肥全量翻压或地表覆盖免耕在提高土壤氮素含量的同时,实现了玉米氮素的高效利用。

光质对草珊瑚幼苗生长及其生理生化基础的影响

谢德金, 李静文, 叶友杰, 殷彪, 任可, 陈凌艳, 荣俊冬, 郑郁善

2020, 29(8): 104-115. DOI: 10.11686/cyxb2019465

摘要 ( 251 )

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研究3种不同光质[白光(WL)、红光(RL)和蓝光(BL)]对草珊瑚幼苗的生长状态和相关生理生化指标的影响。选取不同光质处理下的草珊瑚幼苗,测定生长状态(株高、地径、总鲜重、总干重、根系形态指标、根冠比)和相关生理生化指标[叶绿素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、还原糖含量、淀粉含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、净光合速率(P_n)、最大光能利用率(LUE_max)、最大水分利用率(WUE_max)和最大光合效率(F_v/F_m)],并结合方差统计方法进行分析比较。在不同光质处理下,大部分试验指标均有显著差异,与白光和蓝光处理相比,红光除了能促进幼苗株高及WUE_max增加外,其他相关指标都显著减少;与白光相比,蓝光的根系各形态指标、根冠比、可溶性蛋白含量、MDA含量、POD活性、SOD活性、WUE_max等相关指标显著增加,其他指标都相应减小。红光处理能够促进草珊瑚幼苗的株高和WUE_max增加,但导致其他指标显著降低。蓝光处理不仅显著增加幼苗根系的各形态指标,而且提高了其最大水分利用率,结果可为利用LED光质调控技术提高草珊瑚幼苗的培育技术提供一定的理论基础。

低温弱光胁迫下芸豆叶片光抑制与类囊体膜脂构成变化

王玉萍, 郜春晓, 王盛祥, 何晓童

2020, 29(8): 116-125. DOI: 10.11686/cyxb2020072

摘要 ( 255 )

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以对低温弱光敏感性有差异的两个红芸豆品种为材料,研究了低温弱光胁迫处理及恢复过程中幼苗叶片的叶绿素含量、荧光参数和类囊体膜脂肪酸组成的变化。结果表明:与对照相比,随胁迫时间延长,叶片中Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量降低(P<0.05);F_v/F_m、F_v'/F_m'、qP、Φ_PSⅡ和ETR下降(P<0.05),Chl a/b和NPQ上升(P<0.05);类囊体膜脂MGDG、DGDG和SQDG中的亚麻酸(C18:3)含量显著降低(P<0.05),棕榈酸(C16:0)含量显著升高(P<0.05),PG中的棕榈酸(C16:0)和反式十六碳-烯酸[C16:1(3t)]含量降低(P<0.05),而亚麻酸(C18:3)和亚油酸(C18:2)含量升高(P<0.05),在叶片抵御低温弱光胁迫过程中维持一定的膜脂不饱和度的重要作用。随胁迫时间延长,类囊体膜总饱和脂肪酸(SFA)含量升高,多不饱和脂肪酸(PUFA)含量以及膜脂不饱和度(U/S)显著降低,恢复期则相反。在胁迫处理和恢复期,“英大红”和“小红芸豆”的U/S变化差异不明显,PUFA含量变化差异显著(P<0.05),且与F_v/F_m的相关性分别达到86.21%和83.92%,表明低温弱光处理及恢复过程中,光抑制后PSⅡ功能的修复与PUFA含量增加存在一定关系。因此,低温弱光胁迫下“英大红”光抑制程度较“小红芸豆”轻,可能是较高含量的PUFA增加了类囊体膜的不饱和度,维持膜的稳定性,减轻了光抑制。

水分胁迫对紫花苜蓿产量、品质和微量元素的影响

陆姣云, 熊军波, 张鹤山, 田宏, 杨惠敏, 刘洋

2020, 29(8): 126-133. DOI: 10.11686/cyxb2019462

摘要 ( 307 )

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干旱严重影响牧草生长和生产,是黄土高原地区畜牧业发展的重要限制因素之一,深入理解牧草对水分供应的响应有助于优化管理、提高草地生产力。在温室控水条件下,探究了田间饱和含水量(FWC)的35%、50%、65%和80%,共4个水分水平下紫花苜蓿的生产性能差异,阐明水分胁迫对黄土高原牧草的影响。结果表明:1) 随水分胁迫的增强,紫花苜蓿株高和单株干鲜重均显著降低(P<0.05),但在65%FWC和80%FWC处理间干鲜重差异不显著。2) 50%FWC处理下紫花苜蓿中性洗涤纤维显著低于65%FWC处理(P<0.05),但与其他处理均无显著差异;35%FWC和80%FWC处理下粗蛋白含量显著高于50%FWC和65%FWC处理;可消化干物质、可消化养分总量、可消化干物质摄取量和相对饲喂价值在各水分水平下无显著变化。3) 随水分胁迫的增强,Cu和Fe浓度呈先升后降的趋势,而Mg和Mn则呈相反的趋势,Zn呈升高的趋势。5种微量元素的积累量在各水分水平下均差异不大,仅在80%FWC处理下Mg和Mn显著高于35%FWC和50%FWC处理。因此,轻度水分胁迫有利于紫花苜蓿产量和品质的提高,在50%FWC处理下,紫花苜蓿纤维含量低,营养价值高;在65%FWC处理下,紫花苜蓿产量较高。微量元素Mn、Mg、Cu和Fe在一定程度上可反映紫花苜蓿的品质特征。

酸胁迫对夏枯草叶绿素荧光特性和根系抗氧化酶活性的影响

张利霞, 常青山, 薛娴, 刘伟, 张巧明, 陈苏丹, 郑轶琦, 李景林, 陈婉东, 李大钊

2020, 29(8): 134-142. DOI: 10.11686/cyxb2019466

摘要 ( 254 )

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为了阐明夏枯草幼苗对酸性环境的耐受性,采用不同pH值(pH=4.5、4.0、3.5、3.0)的Hoagland营养液模拟酸胁迫环境,研究酸胁迫对夏枯草幼苗叶绿素荧光特性及根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着pH值下降,代表供体与受体侧参数的K点相对可变荧光(W_K)、J点相对可变荧光(V_J)和电子受体QA-被还原的最大速率(dV/dt_o)逐渐升高,光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的量子效率(φE_o)降低;表示单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TR_o/RC)、热耗散(DI_o/RC)的能量逐渐增加;用于电子传递的能量(ET_o/RC)逐渐下降;表示PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、吸收光能为基础的光合性能指数(PI_abs)、表征光系统Ⅰ(PSⅠ)的最大氧化还原活性(ΔI/I_o)及PSⅡ与PSⅠ协调性(Φ_PSⅠ/PSⅡ)随酸胁迫程度增加逐渐下降。夏枯草根系超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势,而根系抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低;夏枯草叶片可溶性糖、脯氨酸含量逐渐上升。酸胁迫下,夏枯草PSⅡ反应中心受损,电子传递受阻,光系统性能及PSⅡ与PSⅠ的协调性降低,根系SOD与POD活性受到抑制,在pH 3.0处理下表现较为明显。夏枯草通过提高单位反应中心的热耗散能力来减少过剩光能对叶片光合机构的破坏,通过提高根系APX抗氧化酶及叶片渗透调节物质含量来减少酸胁迫带来的伤害。

5份燕麦材料苗期耐盐性综合评价

王苗苗, 周向睿, 梁国玲, 赵桂琴, 焦润安, 柴继宽, 高雪梅, 李娟宁

2020, 29(8): 143-154. DOI: 10.11686/cyxb2019492

摘要 ( 306 )

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为明确不同燕麦材料苗期耐盐能力强弱和筛选出优异的燕麦种质,以前期试验筛选出的5份耐盐性较好的燕麦为材料,采用营养液沙培法,对3周龄幼苗进行0.9%NaCl连续处理7 d后,研究盐胁迫对供试燕麦幼苗生长特性、光合特性、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性、丙二醛含量和渗透调节物质含量等的影响,并通过主成分分析法和隶属函数法对5份燕麦苗期进行耐盐性综合评价。结果表明,盐胁迫下,供试材料各指标间差异显著(P<0.05)。青永久195相对白燕7号、青永久30、陇燕5号、陇燕4号有着较大的根表面积、根体积、较高的K⁺含量,较低的MDA含量,较高的P_n、qP、叶绿素含量以及POD活性;而青永久30的SOD、CAT活性大于其余材料;通过主成分分析筛选出无机渗透调节物质、膜脂过氧化性、抗氧化酶活性可作为燕麦苗期耐盐性评价的综合鉴定指标,根据耐盐综合评价值(D)得出材料耐盐性排序为青永久195>白燕7号>青永久30>陇燕5号>陇燕4号。

新疆不同生境狗牙根种质抗旱性综合评价

曾令霜, 李培英, 孙晓梵, 孙宗玖

2020, 29(8): 155-169. DOI: 10.11686/cyxb2019486

摘要 ( 260 )

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以2份国外品种(对照)和41份来自不同生境的新疆狗牙根种质为供试材料,设置干旱处理和对照处理,在30 d干旱处理后测定叶绿素含量、绿叶率、相对电导率、叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、生长速度和地上生物量的基础上,采用相关分析、主成分分析构建综合评价指标,进一步结合隶属函数分析、聚类分析、灰色关联度分析及判别分析方法对其抗旱性进行综合评价,筛选抗旱鉴定关键指标,明确种质抗旱性与其生境气候带间关系。结果表明,干旱胁迫后供试种质的相对电导率、脯氨酸及丙二醛含量呈显著增加,叶片相对含水量、叶绿素含量、地上生物量、生长速度和绿叶率显著降低,各指标对抗旱性的响应存在一定差异。主成分分析将8个指标转换为6个综合指标,代表种质抗旱性87.34%的数据信息;依据抗旱性度量值(D)、综合抗旱系数(CDC)、加权抗旱系数(WDC)的隶属函数分析及聚类分析结果,认为C₁₁₈、C₁₃₈、C₂₄抗旱性较强,C₁₀、C₁₃₄、C₃₂抗旱性较弱。灰色关联度分析认为相对电导率、叶绿素含量及丙二醛含量可作为狗牙根种质抗旱评价的关键指标,且判别分析认为新疆狗牙根种质抗旱性与其生境气候带间无明显相关性。综合分析发现C₁₁₈、C₁₃₈、C₂₄等种质抗旱性优于Tifway,其为狗牙根抗旱新品种选育提供可用优异种质,也为进一步研究狗牙根抗旱生理及分子机制提供可用材料。

白三叶TrSAMDC1克隆及表达分析

侯洁茹, 段晓玥, 李州, 彭燕

2020, 29(8): 170-178. DOI: 10.11686/cyxb2019475

摘要 ( 230 )

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S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)在植物抵御逆境胁迫中发挥着重要作用。通过分子生物学技术克隆得到一个全长为1559 bp的白三叶S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因,并命名为TrSAMDC1。对该序列进行生物信息学分析表明:TrSAMDC1开放阅读框长度为1077 bp,编码358个氨基酸;预测其编码的蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无跨膜结构,无信号肽,二级结构的主要构件为无规则卷曲,三级结构为同源二聚体,可能定位于细胞质中;系统进化树表明TrSAMDC1与其他豆科植物SAMDC亲缘关系很近,在进化上高度保守。分析该基因在重金属镉(CdSO₄)、低温(4 ℃)、高温(35 ℃)、干旱(PEG-6000)和盐(NaCl)等非生物胁迫以及100 μmol·L^-1脱落酸(ABA)和1 mmol·L^-1生长素(IAA)等激素处理下的表达模式发现TrSAMDC1的表达具有组织器官和时空特异性:所有处理都能显著上调叶片的相对表达量,并且在大多数处理12 h后达到峰值。而根系表达量虽较对照有差异,但对各种处理的敏感程度显著低于叶片。推测该基因能在调节植物的生长发育以及植物应对非生物胁迫尤其是高温和重金属镉胁迫中发挥重要作用,以上结果为进一步研究该基因奠定了基础。

丙酸对高水分紫色达利菊干草贮藏稳定性的影响

彭凯, 王国霞, 黄燕华, 王玉玺

2020, 29(8): 179-187. DOI: 10.11686/cyxb2020078

摘要 ( 220 )

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紫色达利菊是自然生长在草原上的一种重要豆科牧草,与苜蓿具有相似的饲喂价值。高水分打捆有益于缩短牧草的田间养护期,降低损失风险,但因水分高、易发霉而不易贮藏,从而影响牧草的营养价值和安全性。本试验研究了丙酸对高水分紫色达利菊干草贮藏稳定性的影响。结果表明,高水分打捆(28%)与低水分打捆(17%)的紫色达利菊干草具有相似的化学组分,但高水分打捆不利于干草的贮藏。添加一定浓度的缓冲丙酸降低了(P<0.05)高水分打捆干草贮藏后期的温度、pH及中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量,减少了细菌总数及霉菌和酵母菌的数量,增加了干草粗蛋白和水溶性碳水化合物的含量。综上所述,添加丙酸有利于提高高水分紫色达利菊干草的营养价值、饲用安全性和贮藏稳定性。

气象因子对高原鼢鼠种群数量的影响

郭强, 王玉琴, 鲍根生, 王宏生

2020, 29(8): 188-194. DOI: 10.11686/cyxb2019474

摘要 ( 304 )

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高原鼢鼠是青藏高原地区主要的啮齿动物种类之一,了解其种群数量与气象因子的关系对高原鼢鼠种群消长规律及生物多样性的维持具有重要意义。2013-2016年对高原鼢鼠种群密度进行了研究,利用Pearson相关分析以及典范对应分析对高原鼢鼠种群密度以及扰动区草地生物量与7个气象因子的相关性进行了分析。结果表明,高原鼢鼠种群密度及草地生物量总体呈下降趋势,且高原鼢鼠种群密度与双子叶植物生物量呈显著正相关(P<0.05)。温度和降水量对高原鼢鼠种群数量以及生物量有较大影响,其中年平均气温和年平均最低气温与高原鼢鼠种群密度显著相关(P<0.05),另外,高原鼢鼠种群密度与日照时数关系密切。气象因子主要通过对高原鼢鼠食物的影响而对其产生间接影响。

基于CiteSpace的草原碳汇研究的知识图谱分析

高玉娟, 石娇, 李新

2020, 29(8): 195-203. DOI: 10.11686/cyxb2019490

摘要 ( 295 )

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为全面深入了解草原碳汇相关研究在全球的现状和发展趋势,客观反映相关研究国家、机构、期刊、研究者的科研动向和影响力,采用Web of Science核心合集数据库中2010-2019年收录的有关草原碳汇研究的相关文献,基于CiteSpace软件进行可视化分析。结果表明:关于草原碳汇全球发文量,中国居榜首,美国和德国其次,国际合作方面,英国贡献最大,其他国家需加强合作和成果分享。发文量最多的机构为中国科学院,远超其他机构。《Global Change Biology》期刊在被引次数方面优势明显,在学术界有较大影响力。国外学者Butterbach-Bahl K发表相关文献数量最多,为领域作出较大贡献,其他作者之间合作强度还需加强。综合分析热点和前沿,提出了需加强对草原碳平衡的综合评估,丰富研究方法,扩大研究内容。

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