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2021年 第30卷 第1期    刊出日期：2021-01-20

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2021年1期目录

2021, 30(1):  0. 

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研究论文

中国北方温带草原区土壤容重分层数据重建与空间格局分析

乔宇鑫, 钟华平, 朱华忠, 邵小明, 李愈哲

2021, 30(1):  1-11.  DOI: 10.11686/cyxb2020056

摘要 ( 432 )   HTML ( 26)   PDF (2129KB) ( 306 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

中国北方温带草原区因其地域跨度较大，地理条件复杂，土壤容重空间格局和分层数据情况仍不清楚。基于此，本研究利用中国北方温带草原区土壤容重调查实测数据，对北方温带草原地区表层土壤容重构建土壤传递函数，进行土壤垂直剖面分层容重数据重建与水平空间的土壤容重数据估算。结果表明：中国北方温带草原区土壤容重在空间上呈现中部和西北部高，东部和山区低的现象，草地平均土壤容重为1.50 g·cm^-3。按地理区域划分，土壤容重最高为南疆盆地，平均为1.99 g·cm^-3，阿勒泰山区土壤容重最低，平均为1.03 g·cm^-3。按照草地类型统计，高寒草甸类土壤容重最低，平均为0.76 g·cm^-3；温性荒漠类土壤容重最高，平均为1.80 g·cm^-3。北方温带草原区草地表层（0~10 cm）土壤容重的平均预测误差、均方根误差、相对误差和复相关系数分别为0.018、0.223、16.2%和0.5386。

宁夏草原针茅属植物群落物种多样性和生产力格局及影响因素研究

刘万弟, 李小伟, 黄文广, 马惠成, 马红英, 王文晓

2021, 30(1):  12-23.  DOI: 10.11686/cyxb2020064

摘要 ( 313 )   HTML ( 13)   PDF (2731KB) ( 232 )  

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物种多样性和生产力是草地生态系统的核心指标，是实现草地生态系统服务与功能的根本所在。宁夏温性草原位于干旱与半干旱的过渡区，针茅属植物是其优势种群，对水热变化敏感；因此，在全球气候变化背景下，探讨宁夏草原针茅属植物群落物种多样性与生产力的格局，在宏观尺度揭示其影响因素，不仅在生态学理论研究中具有重大价值，而且对宁夏天然草地生产与管理也具有指导意义。本研究以宁夏温性草原针茅属植物群落为对象，沿着环境梯度设置15个野外观测样地，调查了植物群落特征，测定土壤养分指标，结合各个样地的气候因子、土壤养分和空间数据，探讨了植物群落多样性和生产力空间分布格局及其对生态因子的响应，阐明植物群落物种多样性与生产力的关系。结果显示：1）宁夏针茅属群落生产力与纬度呈显著正相关，与海拔和经度显著负相关；物种多样性与纬度显著负相关，与海拔显著正相关，而与经度关系不显著；2）冗余分析（RDA）结果显示：土壤速效氮（SAN）、年均温度（MAT）、土壤有机碳（SOC）、土壤全氮（TN）、年均辐射（Ssrad）、土壤水分（SWC）、土壤容重（BD）、土壤全磷（TP）、年均降水量（MAP）、生长季月均降水量（GSP）、干旱季月均降水量（PDA）是影响物种多样性和生产力的主要因素；土壤因子对生产力、多样性及整体解释量分别为15.6%、17.8%、19.8%，水热因子对生产力、多样性及整体解释量分别为13.8%、37.9%、25.2%，共同解释量分别为68.7%、39.6%、50.6%。总体而言，水热及土壤因子是宁夏针茅属草原生产力及多样性格局的驱动因素，但对多样性和生产力解释比例不同，具有一定的倾向性；群落多样性与生产力呈正相关趋势，但不显著。本研究结果能为宁夏天然草原的生产与管理提供理论依据。

宁夏典型天然草地土壤有机碳及其活性组分变化特征

季波, 何建龙, 吴旭东, 王占军, 谢应忠, 蒋齐

2021, 30(1):  24-35.  DOI: 10.11686/cyxb2020305

摘要 ( 340 )   HTML ( 7)   PDF (2934KB) ( 234 )  

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为探寻宁夏典型温性天然草地土壤有机碳及活性组分变异及储量特征，以宁夏4种典型的天然草地（温性草甸草原、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠草原）为研究对象，采用野外调查和室内分析相结合的方法，对宁夏全区49个固定监测点，土壤有机碳及其活性有机碳组分（易氧化有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳）进行采样和室内分析。结果表明：1）宁夏草甸草原、温性草原、草原化荒漠和荒漠草原4种天然草地，0~40 cm土层深度土壤有机碳含量分别为34.23、12.84、5.76和3.82 g·kg^-1；单位面积土壤有机碳储量分别为：13.43、5.75、2.58和2.29 kg·m^-2，且均表现为：草甸草原>温性草原>草原化荒漠>荒漠草原。2）4种典型天然草地土样易氧化有机碳含量为0.75~7.43 g·kg^-1，土壤微生物生物量碳含量为102.52~554.77 mg·kg^-1，土壤水溶性有机碳含量为69.66~89.61 mg·kg^-1，均表现为：草甸草原>温性草原>草原化荒漠>荒漠草原。4种草地类型土壤易氧化有机碳储量分别为2.56、1.44、0.62和0.48 kg·m^-2；土壤微生物生物量碳储量分别为：218.31、170.50、81.99和68.26 g·m^-2，均为草甸草原显著高于其他3种草地类型（P<0.05）；水溶性有机碳储量分别为34.36、35.21、37.22和43.14 g·m^-2，表现为荒漠草原显著大于其他3种草地类型（P<0.05）。3）4种典型天然草地易氧化有机碳分配比为18.42%~29.72%，温性草原最高；微生物生物量碳分配比为1.54%~3.83%，草甸草原最低；水溶性有机碳分配比为0.23%~2.01%，表现为：荒漠草原>草原化荒漠>温性草原>草甸草原，且均存在显著性差异（P<0.05）。4）土壤有机碳储量与土壤易氧化有机碳储量、微生物生物量碳储量、全氮、全磷和全钾含量呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）正相关关系；与土壤水溶性有机碳储量、土壤容重及pH值呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）的负相关关系。因此可见，宁夏荒漠草原土壤有机碳稳定性最差，温性草原土壤有机碳活性大，土壤有机碳碳库的生物可利用性最高，宁夏温性天然草地土壤有机碳储量大，不应被低估。

青土湖典型湿地白刺灌丛沙堆群落物种多样性及土壤养分变化特征研究

韩福贵, 满多清, 郑庆钟, 赵艳丽, 张裕年, 肖斌, 付贵全, 杜娟

2021, 30(1):  36-45.  DOI: 10.11686/cyxb2020353

摘要 ( 314 )   HTML ( 6)   PDF (2264KB) ( 219 )  

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通过对青土湖典型湿地白刺灌丛沙堆群落物种多样性及土壤养分变化特征的研究发现：1）调查群落中共有植物15种，分属6科15属，其中藜科7属，蒺藜科3属，菊科2属，禾本科、茄科和萝藦科均为1属，占总种科数的50.00%和总种属数的80.00%。2）白刺灌丛重要值在重度盐碱地最高为54.72，其次为盐碱沙地、黄色粉砂地和灰白色粉砂地，分别为35.00、31.16、22.22，半固定沙地最低为15.65。3）在Margalef丰富度指数、Shanon-Wiener多样性指数中灰白色粉砂地与其他几个样地差异显著（P<0.05）；Simpson多样性指数、群落优势度指数、Pielou均匀度指数中各样地之间差异不显著（P>0.05）；在Alatulo均匀度指数中各样地之间差异显著（P<0.05）。4）土壤有机物质含量最高为水淹地，以10~20 cm土层深度含量最高，40~60 cm含量最低；全磷含量最高为沙丘上部，以5~10 cm土层深度含量最高，40~60 cm含量最低；全氮含量最高为平地，以0~5 cm土层深度含量最高，20~40 cm含量最低；全钾含量最高为沙丘下部，以20~40 cm土层深度含量最高，5~10 cm含量最低。5）非水淹和常水淹土壤含水率随着土层的加深呈现逐渐增加的趋势，在40~60 cm后土层趋于稳定，常被水淹的地区影响白刺灌丛土壤水分，增强细砂粒在地表区域的沉降。地下水位的逐年抬升，从2006年的-4.1 m回升到2019年的-3.0 m，具有明显的年代变化规律，符合回归方程：Y=-0.0017X²+0.1275X-4.274 （R²=0.9804），且差异显著 （P<0.05）。

三江源区典型高寒草地丛枝菌根真菌多样性及构建机制

李聪聪, 周亚星, 谷强, 杨明新, 朱传鲁, 彭子原, 薛凯, 赵新全, 王艳芬, 纪宝明, 张静

2021, 30(1):  46-58.  DOI: 10.11686/cyxb2020268

摘要 ( 399 )   HTML ( 20)   PDF (2838KB) ( 246 )  

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为探究三江源地区典型高寒草地生态系统中丛枝菌根（AM）真菌群落变化的关键驱动过程，以三江源国家公园高寒荒漠、高寒草原、高寒草甸和高寒湿地4种典型草地生态系统为研究对象，基于Illumina-Miseq高通量测序手段，通过分析不同生态系统中AM真菌群落的物种及谱系组成，并结合群落谱系分析方法，探明影响AM真菌群落组成的各种因素，推断出AM真菌群落的构建机制及关键生态过程。结果表明：1）4种草地类型AM真菌多样性和群落结构存在明显差异，高寒荒漠、高寒草甸、高寒湿地的优势属均为球囊霉属（Glomus），高寒草原的优势属则为多样孢囊霉属（Diversispora）。2）高寒湿地AM真菌的OTU丰富度和谱系多样性指数均显著低于其他3种草地类型。3）植物群落组成、土壤含水量和有效N∶P是影响AM真菌群落组成的主要因子，其中土壤含水量是AM真菌群落物种组成的首要决定因素，而植物群落组成是决定AM真菌群落谱系组成的关键因子。4）4种草地类型的AM真菌群落谱系结构均为聚集模式，在高寒荒漠，AM真菌群落构建由随机过程决定，而在高寒草原、高寒草甸和高寒湿地，AM真菌群落受随机过程以及微弱的环境选择作用主导。

羊草根际促生菌的分离筛选及促生作用研究

漫静, 唐波, 邓波, 李佳欢, 何玉娟, 张佳良

2021, 30(1):  59-71.  DOI: 10.11686/cyxb2020321

摘要 ( 423 )   HTML ( 10)   PDF (4402KB) ( 331 )  

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植物根际促生菌（PGPR）是定殖在植物根际并且能够促进植物生长发育的一类有益细菌，本研究从不同地区的羊草根际分离筛选具有固氮、溶磷、分泌ACC脱氨酶和分泌生长素（IAA）能力的PGPR菌株，以期为研发PGPR为主的微生物肥料提供菌种资源。本研究从黑龙江兰西、内蒙古锡林浩特和呼伦贝尔3个地区共分离到20株具有固氮酶活性的固氮菌株，固氮酶活性范围为8.71~11.63 nmol C₂H₄·mL^-1·h^-1。通过PKO无机磷培养基和蒙金娜有机磷培养基从3个地区筛选出的溶磷圈直径与菌落直径比值（D/d值）大于1.5的溶解无机磷的PGPR和溶解有机磷的PGPR分别有26和36株，其溶磷量范围分别为7.08~82.71 μg·mL^-1和1.56~32.48 μg·mL^-1。筛选出60株具有ACC脱氨酶活性的PGPR菌株，酶活性范围为0.04~64.31 μmol α-KA·mg^-1 Pr·h ^-1。挑选上述固氮酶活性较高、溶磷能力较强及ACC脱氨酶活性较高的39株PGPR菌株进行分泌IAA能力测定，结果表明这39株PGPR均具有分泌IAA的能力，分泌量范围为3.27~48.97 μg·mL^-1。通过初步试管接种试验，本研究筛选出两株菌株HPS14和XPR2，可促进羊草生长。与对照 ［株高、地上和地下生物量分别为（22.2±0.58） cm，（0.0461±0.0069） g和（0.0038±0.0007） g］ 相比，接种菌株HPS14后羊草的株高、地上和地下生物量分别增加了49.0%，89.2%和243.1%；接种菌株XPR2后羊草的株高、地上和地下生物量分别增加了16.8%，28.9%和240.0%。经16S rRNA基因序列比对鉴定，这两株菌分别属于Inquilinus ginsengisoli和Phyllobacterium loti。本研究结果可为后续PGPR微生物肥料的研制提供菌种资源和理论依据。

紫云英与双季稻秸秆协同利用影响稻田土壤钾循环与平衡

张帆, 杨茜

2021, 30(1):  72-80.  DOI: 10.11686/cyxb2020089

摘要 ( 323 )   HTML ( 5)   PDF (790KB) ( 274 )  

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稻草还田和冬种绿肥是维持稻田地力和化肥替代的重要方式之一。本研究以在湖南酸性红黄泥和碱性紫潮泥两种典型稻田土壤上进行了2年的紫云英-双季稻定位试验为对象，分析紫云英和双季稻秸秆协同利用对稻田土壤K循环的影响。两土壤试验处理一致，包括稻田冬闲（FRR）、冬种紫云英（MvRR）及冬种紫云英与水稻秸秆协同利用（MvRR+St）3个处理。结果表明：与冬闲和冬种紫云英相比，紫云英与水稻秸秆协同利用未影响红黄泥土壤各形态钾的含量，但显著提高紫潮泥土壤速效钾和非交换性钾的含量，其中紫潮泥土壤水溶性钾、非特殊吸附钾及特殊吸附钾的含量较冬种紫云英处理分别提高了134.0%、93.0%、73.4%；两种典型稻田土壤上紫云英与水稻秸秆协同利用显著提高下茬作物紫云英的全K含量及吸K量，且紫云英的吸K量为紫潮泥>红黄泥；两种典型稻田土壤上冬种紫云英与水稻秸秆协同利用均未影响早、晚稻产量及籽粒K积累；在稻田各种植季和周年目前的K投入水平下，两种典型稻田土壤上冬种紫云英与水稻秸秆协同利用处理均存在K盈余（红黄泥K盈余量为401.15 kg·hm^-2、紫潮泥K盈余量为403.42 kg·hm^-2），说明冬种紫云英与水稻秸秆协同利用能减少双季稻生产中的化学钾肥投入量。综上所述，紫云英和双季稻秸秆协同利用有益于稻田土壤的K循环与平衡。

控释氮肥和尿素配比对不同品种夏玉米氮素累积、转移及其利用效率的影响

郭家萌, 何灵芝, 闫东良, 李卓, 王泳超, 邵瑞鑫, 杨青华

2021, 30(1):  81-95.  DOI: 10.11686/cyxb2020067

摘要 ( 332 )   HTML ( 8)   PDF (5006KB) ( 219 )  

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在黄淮海夏玉米生产区，不同控释氮肥和尿素的配比下，研究不同氮效率玉米品种的产量及其花前花后干物质和氮素累积分配规律，以及相应的氮素利用效率与经济效益，为该区域夏玉米氮肥高效施用提供理论与技术依据。试验采用裂区设计，周期为两年，以施氮处理为主区，设置0、180、300 kg·hm^-2 3个施氮水平，并在180 kg·hm^-2水平上设置全尿素处理（U）、控释尿素处理（C），控释尿素与尿素按1∶2（C₁）与2∶1（C₂）配施，共6个施肥处理，分别为N₀、N₁₈₀U、N₁₈₀C、N₁₈₀C₁、N₁₈₀C₂、N₃₀₀U；品种为副区，分别为氮低效品种豫禾988（YH988）和氮高效品种郑单958（ZD958）。结果表明，在黄淮海砂质潮土条件下，氮低效品种YH988和氮高效品种ZD958均在180 kg·hm^-2施氮水平下实现了最高的产量水平，其中YH988和ZD958最佳的氮肥比例分别为控释氮∶尿素氮=1∶2和2∶1，即N₁₈₀C₁和N₁₈₀C₂。YH988和ZD958分别在N₁₈₀C₁和N₁₈₀C₂处理下花后干物质和氮素累积比例较高。同时，YH988和ZD958在N₁₈₀C₁和N₁₈₀C₂处理下分别实现了氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥当季利用率和经济效益的最高。综上，在黄淮海潮土区夏玉米生产体系中，不同氮效率品种YH988和ZD958分别在180 kg·hm^-2施氮量，控施氮∶尿素氮=1∶2和2∶1的条件下，实现了高产及较高的花后干物质和氮素累积，促进了其产量和氮素利用效率的协同提高。

不同耕作方法和施氮量对旱作农田土壤CO₂排放及碳平衡的影响

齐鹏, 王晓娇, 姚一铭, 陈晓龙, 武均, 蔡立群

2021, 30(1):  96-106.  DOI: 10.11686/cyxb2020136

摘要 ( 332 )   HTML ( 9)   PDF (1872KB) ( 244 )  

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全膜双垄沟播技术是近年来黄土高原旱作玉米主要的生产技术之一，其采用的耕作方法包括深松耕、免耕、旋耕和翻耕，因此，研究不同耕作方法下旱作玉米农田土壤CO₂排放特征对农田生态系统固碳减排的综合评价和管理措施的选择具有一定的重要意义。本研究采用田间定位试验，研究4种耕作方式（深松耕、免耕、旋耕和翻耕）结合两种传统施氮量（300和200 kg·hm^-2）处理下旱作玉米农田土壤CO₂的排放规律及碳平衡。结果表明，土壤CO₂日排放速率最大值和最小值分别出现在12：00-14：00和4：00-6：00，趋势与大气温度变化一致；生育期内各处理土壤CO₂排放速率均随生育进程呈先增后降的变化趋势，各处理波动规律基本一致，峰值出现在拔节期、大喇叭期与花期交替期，谷值出现在成熟期，翻耕措施下土壤碳排放总量和作物碳排放效率均显著高于其他耕作方式（P<0.05），其他耕作方式间差异不显著（P>0.05）；施肥量为300 kg·hm^-2时土壤CO₂排放总量显著高于200 kg·hm^-2（P<0.05）；农田净生态系统生产力、固碳潜力在耕作方式间差异显著，深松耕处理显著高于其他处理（P<0.05），施氮量间差异不显著（P>0.05）。综上，从固碳减排的角度，深松耕措施和传统施氮量（200 kg·hm^-2）相结合是黄土高原旱区玉米较好的管理模式。

不同施氮水平对柳枝稷光合特性及抗旱性的影响

何海锋, 闫承宏, 吴娜, 刘吉利, 贾瑜琀

2021, 30(1):  107-115.  DOI: 10.11686/cyxb2020069

摘要 ( 297 )   HTML ( 3)   PDF (4274KB) ( 179 )  

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为了探究宁夏银北盐碱地区柳枝稷高产优质高效栽培过程中最佳的施氮量及其对柳枝稷叶片光合特性及抗旱性的影响，本研究采用大田试验，以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料，设无氮添加 （0 kg·hm^-2，N₀）、施低氮（60 kg·hm^-2，N₆₀）、中氮（120 kg·hm^-2，N₁₂₀）和高氮（240 kg·hm^-2，N₂₄₀）共4个施氮水平，分析比较了各生育时期内柳枝稷叶片光合特性、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化，同时采用隶属函数法综合评价了盐碱地柳枝稷的抗旱性。结果表明，随着不同施氮水平的增加，柳枝稷各生育时期内叶片叶绿素相对含量（SPAD）、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和细胞间隙CO₂浓度（C_i）整体呈现先升后降的趋势，均在施中氮（N₁₂₀）处理下达到峰值。与无氮添加 （N₀）处理相比，施低氮（N₆₀）、中氮（N₁₂₀）和高氮（N₂₄₀）处理下柳枝稷叶片的SPAD值平均增加了4.73%、18.71%和8.86%，净光合速率（P_n）平均提高了5.55%、17.02%和12.41%，气孔导度（G_s）平均升高了7.87%、56.18%和39.33%，细胞间隙CO₂浓度（C_i）平均增加了7.86%、30.71%和13.81%。柳枝稷叶片蒸腾速率（T_r）在高氮（N₂₄₀）处理下达到最大值，叶片水分利用效率（WUE）随着不同施氮水平的增加而逐渐下降。隶属函数分析结果表明，施中氮（N₁₂₀）处理下柳枝稷各抗旱指标隶属函数值的均值最大。因此，本试验条件下有利于提高柳枝稷叶片光合能力和抗旱性的适宜施氮水平为120 kg·hm^-2。

不同播期夏播小豆产量性能动态指标与光温水效应

王乐政, 华方静, 曹鹏鹏, 高凤菊, 夏文荣

2021, 30(1):  116-129.  DOI: 10.11686/cyxb2020088

摘要 ( 272 )   HTML ( 10)   PDF (1060KB) ( 237 )  

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为探讨光、温、水等气象因子对夏播小豆产量的影响，达到合理利用气象资源、进一步挖掘小豆增产潜力的目的，以中晚熟小豆品种花小豆（V₁）和中早熟品系德红5261（V₂）为材料，设T₁（6月17日）、T₂（6月22日）、T₃（6月27日）、T₄（7月2日）和T₅（7月7日）5个播期，形成不同的光、温、水生长环境，对夏播小豆产量性能指标和光、温、水因子效应及气象因子资源量在小豆生育前期与后期的比值（分配率）进行测定和分析。结果表明，小豆产量、单株荚数和单株粒重随播期推迟先增加后逐渐降低，各播期的大小依次为：T₂>T₁>T₃>T₄>T₅，品种间产量差异极显著，V₂>V₁，每荚粒数和百粒重受播期影响较小；随着播期的推迟，小豆的生育天数、平均叶面积指数、总光合势逐渐减小，但收获指数相应增加。光、温、水因子对产量性能指标有明显的正负调节效应，V₁生育前期有效积温与产量、平均叶面积指数、生育天数、总光合势和平均作物生长率呈极显著正相关，与收获指数和平均净同化率呈极显著负相关；生育前期降水量与单位面积荚数呈极显著正相关；生育前期日照时数与平均叶面积指数、总光合势和平均作物生长率呈极显著正相关，与平均净同化率呈极显著负相关；生育后期有效积温与平均作物生长率呈显著正相关；生育后期日照时数与总光合势呈显著正相关。V₂生育前期有效积温与产量、单位面积荚数、平均叶面积指数、总光合势和平均作物生长率呈极显著正相关，与收获指数呈极显著负相关；生育前期降水量与平均叶面积指数和平均作物生长率呈显著负相关；生育前期日照时数与生育天数和总光合势呈极显著正相关，与产量呈显著正相关，与收获指数和每荚粒数呈极显著负相关；生育后期有效积温与平均叶面积指数、生育天数和总光合势呈极显著正相关，与收获指数、每荚粒数和百粒重呈极显著负相关；生育后期降水量与平均作物生长率呈极显著正相关。对气象因子资源量分配与小豆产量进行回归分析，得出不同小豆品种获得最高产量的最佳光、温、水资源量在生育前、后期的比值（分配率）及其组合，V₁为：生育天数1.86、有效积温2.27、降水量49.73、日照时数1.45；V₂为：生育天数1.45、有效积温1.49、降水量1.57、日照时数0.98。在德州地区，夏播小豆选用中早熟品系V₂在6月20日前后播种，生育期内光、温、水资源量的分配率及其组合最佳，可获得较高的产量。

外源褪黑素对干旱胁迫下烟草幼苗光合碳同化和内源激素的影响

李冬, 申洪涛, 王艳芳, 王悦华, 王丽君, 赵世民, 刘领

2021, 30(1):  130-139.  DOI: 10.11686/cyxb2020070

摘要 ( 389 )   HTML ( 13)   PDF (1873KB) ( 278 )  

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为明确外源褪黑素（MT）对干旱胁迫下烟草幼苗生长缓解的生理机制。以抗旱性不同的两个烤烟品种‘豫烟6号’（Y6，耐旱型）和‘豫烟10号’（Y10，敏感型）为材料，研究了喷施0.2 mmol·L^-1外源MT对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数、光合碳同化酶活性、碳水化合物和内源激素含量的影响。结果表明，干旱胁迫下，两个烟草品种幼苗的生长均受到不同程度的抑制，且Y10的变化幅度大于Y6；外源褪黑素能有效增加干旱胁迫下烟草幼苗的株高、茎粗、生物量，降低根冠比，提高PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（qP），降低非光化学猝灭系数（NPQ），提高景天庚酮糖-1， 7-二磷酸酶（SBPase）和核酮糖-1， 5-二磷酸羧化酶（Rubisco）活性，增加可溶性总糖、蔗糖、果糖、生长素（IAA）、赤霉素（GA）和玉米素核苷（ZR）含量，减少淀粉和脱落酸（ABA）含量，且对抗旱性弱的‘豫烟10号’作用效果更强。说明外源MT能够通过增强光合碳同化酶活性，调节叶片内源激素和碳水化合物的代谢，从而缓解干旱胁迫对光合机构的伤害，增强烟草幼苗的抗旱性。

22个燕麦品种在黄淮海地区的农艺性状与饲草品质综合评价

姜慧新, 柏杉杉, 吴波, 宋静怡, 王国良

2021, 30(1):  140-149.  DOI: 10.11686/cyxb2020386

摘要 ( 497 )   HTML ( 9)   PDF (1498KB) ( 202 )  

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为探明不同燕麦品种在黄淮海地区的生长表现及其对饲草产量和品质的影响，以22个燕麦品种为研究对象，连续两年开展农艺性状、干物质产量和养分含量观测，通过聚类分析和灰色关联度综合评价，筛选综合评价较高的适栽品种。结果显示，各品种间叶比重、穗比重和茎叶比变异较大，两年的变异系数均大于15%，茎比重、株高变异较小，其变异系数均低于10%，表明参试品种在黄淮海地区生长上的差异主要表现在叶和穗，茎和株高差异相对较小。对13个生长与养分指标进行聚类分析显示，22个参试品种可以分为4个类群，第Ⅰ类群为高RFV的优质组，第Ⅱ类群为低RFV的劣质组，第Ⅲ类群为植株高大组，第Ⅳ类群为叶量丰富的高蛋白组，各类群间饲草产量差异不显著（P>0.05），但植株各部分比重及CP、NDF、ADF、ADL和RFV差异显著（P<0.05）。相关分析显示，株高、叶比重和穗比重分别与干物质产量、饲草CP和RFV呈显著正相关（P<0.05），表明品种间主要因叶和穗比重的差异导致饲草品质的不同。灰色关联度分析结果显示，第Ⅰ类群的贝勒、领袖、林纳和第Ⅳ类群中的ESK、牧乐思和牧王综合评价得分较高，为黄淮海地区最佳选择品种。

不同茬次和高度热研四号王草的乳酸菌分布及青贮发酵品质

陈鑫珠, 张建国

2021, 30(1):  150-158.  DOI: 10.11686/cyxb2020079

摘要 ( 361 )   HTML ( 9)   PDF (846KB) ( 188 )  

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为探明茬次和高度对热研四号王草的乳酸菌分布和青贮发酵品质的影响，本研究对热研四号王草进行连续刈割3茬，每茬分别在1.0、1.5和2.0 m高度时采样，进行营养成分分析、青贮调制、乳酸菌计数及分离鉴定。结果表明，随着刈割高度的增加，原料的干物质（DM）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量显著（P<0.05）升高，粗蛋白（CP）含量和pH值显著（P<0.05）降低；第2茬的DM含量显著（P<0.05）高于第1和3茬，第1茬的CP、可溶性碳水化合物（WSC）和ADF含量最高，NDF含量最低；第2茬的青贮发酵品质优于第1和3茬； 2.0 m青贮品质优于1.0和1.5 m；第2和3茬乳酸菌的数量显著（P<0.05）高于第1茬；2.0 m高度乳酸菌数量较多，但不同高度间无显著（P>0.05）差异。培养法发现植物乳杆菌和融合乳杆菌是热研四号王草的高频乳酸菌，第1茬只分离到2种乳酸菌，第3茬分离到4种乳酸菌。

利用尼龙袋法比较3个全株玉米品种青贮前后肉牛瘤胃降解特性

刘桃桃, 王思伟, 李秋凤, 曹玉凤, 王昆, 王丽娟, 沈宜钊, 孙雪丽, 张美琦, 闫金玲, 李建国, 高艳霞, 王美美

2021, 30(1):  159-169.  DOI: 10.11686/cyxb2020071

摘要 ( 253 )   HTML ( 9)   PDF (862KB) ( 159 )  

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本试验旨在利用尼龙袋法比较不同品种全株玉米青贮前后瘤胃降解特性的差异。试验采用2×3双因素试验设计，选择玉米7367号、玉米7377号、玉米7387号3个全株玉米品种为研究对象，采用尼龙袋法比较3种全株玉米青贮前和青贮后的营养成分和瘤胃降解特性，旨在探讨适合河北省种植的全株玉米青贮品种。结果表明：1）青贮前玉米7377的粗蛋白（CP）和非蛋白氮（NPN）含量显著高于玉米7367和玉米7387（P<0.05）；玉米7677和玉米7377的中性洗涤纤维（NDF）含量显著低于玉米7387（P<0.05）；玉米7677的酸性洗涤纤维（ADF）含量显著低于玉米7377和玉米7387（P<0.05）。与青贮前同品种全株玉米相比，3种全株玉米青贮后的CP、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）、钙（Ca）、磷（P）、NPN含量显著提高（P<0.05），NDF含量显著下降。玉米7367青贮的CP和NPN含量显著高于玉米7377青贮和7387青贮（P<0.05）；玉米7677青贮和7377青贮的NDF和ADF含量显著低于玉米7387青贮（P<0.05）。2）不同品种全株玉米青贮前的DM、CP、NDF、ADF瘤胃降解率有显著差异，玉米7367的干物质（DM）和NDF有效降解率显著高于玉米7377和玉米7387（P<0.05）；玉米7377的CP有效降解率显著高于玉米7367和玉米7387（P<0.05）。青贮处理能显著提高3种全株玉米DM、CP、NDF和ADF的快速降解部分（P<0.05），降低其慢速降解部分（P<0.05），显著提高其有效降解率（P<0.05）。玉米7367青贮的DM、CP、NDF、ADF有效降解率显著高于玉米7377和玉米7387（P<0.05）。综合表明青贮处理能很好地保存3种全株玉米的营养成分，显著提高DM、CP、NDF和ADF的瘤胃降解率；玉米7367青贮前和青贮后的营养成分和瘤胃降解率显著高于玉米7377和玉米7387，在本试验中是比较适合河北省种植的全株玉米青贮品种。

纤维素酶处理荞麦秸秆对其纤维结构和滩羊肉品质的影响

吴爽, 周玉香, 贾柔, 金亚东, 杨万宗

2021, 30(1):  170-180.  DOI: 10.11686/cyxb2020085

摘要 ( 232 )   HTML ( 4)   PDF (2709KB) ( 143 )  

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本试验旨在研究荞麦秸秆经不同酶活纤维素酶处理对其发酵前后纤维结构、营养成分、微生物数量以及滩羊肉品质的影响。本试验分为两部分，第1部分为酶处理试验，第2部分为饲养试验。酶处理试验共设计3个组，分别为对照组（未经酶处理的荞麦秸秆），试验I组（纤维素酶I处理的荞麦秸秆），试验Ⅱ组（纤维素酶Ⅱ处理的荞麦秸秆），每组3个重复。荞麦秸秆在发酵罐中密封贮存30 d后取样，然后测定其处理前后纤维结构、营养成分和微生物数量。饲养试验选择体重相近、健康状况良好的3月龄宁夏滩羊24只，采用完全随机分组设计分为3组，每组8只。日粮精粗比为30∶70，对照组饲喂基础日粮+未经处理的荞麦秸秆，试验I组饲喂基础日粮+纤维素酶I处理的荞麦秸秆，试验Ⅱ组饲喂基础日粮+纤维素酶Ⅱ处理的荞麦秸秆。预饲期15 d，正饲期60 d。正饲期结束后，每组选择5只体重接近的羊只禁食24 h后屠宰，测定羊肉理化指标和营养成分。结果表明：1） 未经酶处理的荞麦秸秆细胞壁结构完整，经纤维素酶处理的荞麦秸秆细胞壁结构存在不同程度的破坏；2） 试验I组和试验Ⅱ组中荞麦秸秆的酸性洗涤纤维分别显著降低18.71%和13.78%，中性洗涤纤维分别显著降低19.75%和17.81%（P<0.05）；3） 试验I组和试验Ⅱ组荞麦秸秆中的乳酸菌数量显著增加（P<0.05），霉菌数量显著降低（P<0.05）；4）纤维素酶Ⅱ处理荞麦秸秆能够显著提高肌肉熟肉率（P<0.05），纤维素酶I和纤维素酶Ⅱ处理荞麦秸秆后使得羊肉剪切力分别显著降低9.31%和11.84%（P<0.05）；5）试验I组和试验Ⅱ组的羊肉粗蛋白质含量分别为14.22%和14.23%，显著高于对照组（P<0.05）。综上所述，纤维素酶处理荞麦秸秆可以有效破坏秸秆细胞壁结构，改善秸秆营养成分，提高秸秆饲料品质和肉品质。在本试验日粮条件下，纤维素酶I处理荞麦秸秆的饲喂效果较优。

模拟降雨格局变化对虎尾草分株和根系特征的影响

杨林, 陈默, 李海燕, 杨允菲

2021, 30(1):  181-188.  DOI: 10.11686/cyxb2020066

摘要 ( 234 )   HTML ( 4)   PDF (2566KB) ( 138 )  

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作为全球气候变化的重要组成部分，降雨格局变化能够对各类植物产生不同的影响。虎尾草为退化盐碱草地恢复的主要先锋种植物之一，降雨格局变化如何影响其分株和根系等特征对于全球变化背景下退化盐碱地的生态恢复至关重要。本研究通过人工模拟降雨格局变化试验，设置了3个降水量（减少30%、不变、增加30%）和2个降雨间隔（1、2 d）， 研究了虎尾草地上分株和地下根系形态特征对降雨格局变化的响应。结果表明：1） 降雨格局的变化对虎尾草有性生殖特征几乎无影响，随着降水量增加或降雨间隔延长营养繁殖特征具有增加的趋势。2） 降雨间隔和降水量对虎尾草根系影响程度不同，降雨间隔为主要影响因素，且二者相互依赖。降水量一定时，随着降雨间隔的增加，总根长、总表面积、总体积和根直径显著降低。3） 降水量和降雨间隔均影响虎尾草生物量的积累，降雨间隔为主要影响因素，随着降雨间隔的增加，根、茎、总生物量均显著降低，叶和花序生物量具有减小的趋势，但是影响不显著。

苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水的响应

李振松, 万里强, 李硕, 李向林

2021, 30(1):  189-196.  DOI: 10.11686/cyxb2020297

摘要 ( 354 )   HTML ( 21)   PDF (812KB) ( 288 )  

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为了研究苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水后的响应，对肇东苜蓿进行盆栽控水试验。设置正常供水（CK）、轻度干旱（LS）、中度干旱（MS）和重度干旱（SS） 4个处理，在干旱处理4周后进行复水，研究各处理间根系构型及生理指标的差异。结果表明：干旱处理对根干重和根尖数有极显著影响（P<0.01），对比根长、根表面积、根体积和根密度有显著影响（P<0.05）。干旱胁迫抑制了根系的生长，降低了根干重、根长、根表面积、根体积、根密度和根尖数等形态指标，促进了比根长的增加。各处理间拓扑指数差异显著（P<0.05），干旱促进苜蓿根系从二分枝型向人字形结构转变。干旱胁迫极显著（P<0.01）增加了根系丙二醛（MDA）和超氧负离子（O^2-）的含量，同时超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量也极显著增加（P<0.01），从而保持体内活性氧处于较低水平。脱落酸（ABA）含量在干旱胁迫下极显著（P<0.01）增加，通过其生理作用及信号传导途径提高苜蓿抗旱性。

裸果木幼苗根系形态和生理特征对水分胁迫的响应

黄海霞, 杨琦琦, 崔鹏, 陆刚, 韩国君

2021, 30(1):  197-207.  DOI: 10.11686/cyxb2020057

摘要 ( 357 )   HTML ( 9)   PDF (2934KB) ( 145 )  

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裸果木起源于地中海，为亚洲中部荒漠区分布的第三纪孑遗植物种，对研究旱生植物演化过程具有重要价值。本研究以一年生裸果木实生苗为对象，于2018年开展盆栽试验，设置4个水分处理，包括对照和轻度、中度、重度水分胁迫，土壤含水量分别控制在田间持水量的45%~50%、30%~35%、15%~20%和5%~10%，通过称重法控制水分，每个处理10个重复，测定分析根系形态和生理指标对干旱胁迫的响应规律。结果表明，水分胁迫使裸果木幼苗根长和根表面积显著减小；重度水分胁迫下根系生物量显著降低；中度和重度水分胁迫促使根冠比显著增大，细根比根长和比表面积增大，束缚水含量/自由水含量（Va/Vs）显著增大；水分胁迫导致根系活力显著下降。土壤水分含量降低时，根系脯氨酸含量先减小后显著增大，而可溶性糖和可溶性蛋白含量变化与之相反。在水分胁迫下，根系丙二醛（MDA）、过氧化氢（H₂O₂）和超氧阴离子（O₂^-）含量均显著升高，根系细胞膜系统受到了明显伤害，超氧化物歧化酶（SOD）活性显著上升，过氧化物酶（POD）活性明显降低，过氧化氢酶（CAT）活性显著增强。总之，干旱胁迫下，裸果木幼苗形态上通过增大根冠比、细根比根长和比表面积来提高水分吸收效率；生理上通过降低代谢强度，减少水分消耗；主动积累有机溶质，降低细胞渗透势；增强SOD和CAT酶活性，减轻细胞膜伤害。

综合评述

植物对低温胁迫的生理响应及外源脱落酸缓解胁迫效应的研究进展

项洪涛, 郑殿峰, 何宁, 李琬, 王曼力, 王诗雅

2021, 30(1):  208-219.  DOI: 10.11686/cyxb2020091

摘要 ( 698 )   HTML ( 42)   PDF (1223KB) ( 617 )  

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近年来全球气候变化异常，极端天气和农业气象灾害频发，突发性低温胁迫已经成为农业生产中最常见的非生物胁迫之一。低温胁迫影响植物生长发育，对植物的生理机能、细胞膜组分及结构可产生直接或间接影响，降低作物产量和品质，严重制约农业生产。合理施用外源脱落酸（ABA）能够缓解低温胁迫对植物理化进程的影响。本综述系统阐述了低温胁迫对植物理化过程的影响，分别从光合生理、逆境生理、细胞膜组分及细胞结构、激素水平及基因表达等方面阐明了植物对低温胁迫的应激反应，分析了外源ABA缓解低温胁迫的积极效应。本课题论述了外源ABA缓解低温胁迫的研究现状和发展趋势，对农业稳产保产具有重要意义，也为今后植物抗冷研究提供理论依据。