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    2021年 第30卷 第3期    刊出日期:2021-03-20
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    2021年3期目录
    2021, 30(3):  0. 
    摘要 ( 78 )   PDF (741KB) ( 74 )  
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    研究论文
    近20年新疆荒漠草地动态变化及其对气候变化的响应
    陈宸, 井长青, 邢文渊, 邓小进, 付皓宇, 郭文章
    2021, 30(3):  1-14.  DOI: 10.11686/cyxb2020143
    摘要 ( 907 )   HTML ( 85)   PDF (4374KB) ( 922 )  
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    荒漠草地是干旱半干旱区陆地生态系统的关键类型,具有重要的生态作用,对气候变化和人类活动敏感。通过确定新疆荒漠草地NDVI阈值,提取荒漠草地范围,结合归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)、气象因子等数据,利用一元线性回归模型、相关性分析等方法,从不同的时间和空间尺度对1999-2018年新疆荒漠草地的动态变化及其对不同驱动因子的响应进行研究。结果表明:1)新疆南北疆荒漠草地分布存在差异,研究期间总体面积减少明显,平均NDVI稳定,NPP呈上升趋势。2)全年及7-8月气象因子变化趋势不同,南北疆存在显著差异,全疆大部分区域呈现气温升高、降水增多趋势。3)从时间变化看,降水量、大型蒸发量和平均风速是新疆荒漠草地年际NDVI的重要影响因子,水分条件对生长季NDVI的影响更为明显;年蒸发量与荒漠草地NPP呈显著负相关关系,平均风速、降水量与荒漠草地NPP存在一定相关性。4)从空间相关性来看,气温、降水在空间上与荒漠草地NDVI、NPP呈正相关的面积较大,且降水影响面积更大。研究表明,新疆荒漠草地植被动态变化是多种气象因子综合作用的结果,气温、降水是主要的影响因子,其中降水影响更为明显,水分条件是荒漠草地动态变化的决定因素。

    基于无人机的高寒草甸地表温度监测及影响因素研究
    张伟, 宜树华, 秦彧, 上官冬辉, 秦炎
    2021, 30(3):  15-27.  DOI: 10.11686/cyxb2020154
    摘要 ( 439 )   HTML ( 20)   PDF (3702KB) ( 488 )  
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    地表温度直接影响地表感热、潜热及辐射能量传输过程,是研究寒区植被生态水文过程的重要参数。以疏勒河源区高寒草甸为研究对象,利用无人机搭载普通及热红外相机获取6块样地植被盖度及地表温度数据,用以评估热红外相机在高寒草甸地表温度监测中的应用精度,分析高寒草甸地表温度变化特征,并结合气象因子及植被盖度数据,探究地表温度的影响因素。结果表明:热红外影像地表温度与地面实测值具有较高一致性(R2 ≈ 0.75),平均误差5 ℃以内;高寒草甸地表温度在9: 00-18: 00时段内表现为快速升温达到峰值继而波动下降的趋势,观测期内(7月4日-8月17日)未表现出显著日际变化趋势;气象因子中,太阳辐射和空气温度与地表温度呈显著正相关,起到增温作用,而空气湿度抑制地表增温,表现为显著负相关;连续降水降低裸土温度,植被覆盖度与地表温度呈现出正相关变化趋势。无人机热红外遥感技术可以快速、精准获取高分辨率地表温度数据,为高寒草甸干旱监测、土壤水分及蒸散发等反演提供数据支持。

    三江源区不同建植年限人工草地根系动态特征
    李洁, 潘攀, 王长庭, 胡雷, 陈科宇, 杨文高
    2021, 30(3):  28-40.  DOI: 10.11686/cyxb2020161
    摘要 ( 304 )   HTML ( 15)   PDF (3960KB) ( 265 )  
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    根系动态特征能够反映人工草地植物利用土壤资源的效率和群落恢复演替的程度。本研究以三江源区不同建植年限(5、6、9和13年)人工草地植物根系为研究对象,利用“微根管”技术,连续两个生长季(2015年5-9月和2016年5-9月)探究了4个建植年限人工草地根系动态特征。结果表明:地上生物量和丰富度在建植5~9年呈下降趋势,建植9~13年显著上升;土壤理化性质呈“N”字型变化,不同建植年限间差异显著;随建植年限增加,根系寿命、累积生产量和累积死亡量均波动上升,根系的生长和死亡主要发生在0~10 cm土层;根系平均现存量随建植年限增加持续增加,建植6~9年趋于深层化;根系生产量、死亡量和现存量具有明显季节变化,6月为生长高峰期,7月为现存量高峰期,8月为死亡高峰期,建植9年人工草地根系正生长高峰期迟于其他建植年限;建植年限和土层深度直接影响根系寿命,其余环境因子通过影响土壤速效养分或地上生物量间接影响根系现存量。综上所述,建植人工草地能够增加地上生物量和丰富度,改善土壤质量,促进根系现存量的增加,建植6~9年人工草地的二次退化现象只是暂时性过渡阶段,可在此阶段制定合理的人工管理措施来保证土壤养分的稳定输入,加快群落正向演替的进程,从而提高人工草地的群落稳定性和恢复力。

    川西北高原3种禾本科牧草根系特征比较研究
    刘斯莉, 王长庭, 张昌兵, 胡雷, 唐立涛, 潘攀
    2021, 30(3):  41-53.  DOI: 10.11686/cyxb2020415
    摘要 ( 351 )   HTML ( 11)   PDF (4466KB) ( 317 )  
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    探究3种栽培牧草根系特征的差异,对维系川西北退化高寒草地地下生态系统结构和功能意义重大。本研究采用微根管原位监测与室内分析相结合的方法对紫羊茅、垂穂披碱草及老芒麦单播人工草地的根系特征及其土壤环境进行比较分析。结果表明:1)3种栽培牧草根系生长存在明显的季节节律,5-7月为生长高峰期,7-8月为现存高峰期,8-9月为死亡高峰期。2)3种栽培牧草根系现存量均随土层显著降低,其中老芒麦的根系现存量显著高于紫羊茅和垂穂披碱草(P<0.05);紫羊茅根系生产量和死亡量最高,根系净生长速率最低。3)紫羊茅的根系周转率显著高于老芒麦和垂穂披碱草,且随土层加深而显著增加(P<0.05)。4)结构方程模型(SEM)显示,牧草种类和土层深度不仅直接影响根系特征,而且通过改变土壤化学计量比和土壤理化性质,间接影响根尖数和根系动态特征,进而影响根系周转。综上所述,3种栽培牧草在根系生长与资源获取方面存在明显差异性。紫羊茅采取缩短根系寿命,加快根系周转的生长策略以保证营养吸收效率,而垂穂披碱草和老芒麦采取增加根系产量,以及延长根系寿命的策略减缓根系周转,并通过降低根系的碳消耗而增加了其碳汇功能以适应高寒环境。

    黄土高原雨养区不同种植年限紫花苜蓿土壤细菌群落特征与生态功能预测
    马欣, 罗珠珠, 张耀全, 刘家鹤, 牛伊宁, 蔡立群
    2021, 30(3):  54-67.  DOI: 10.11686/cyxb2020381
    摘要 ( 594 )   HTML ( 22)   PDF (3128KB) ( 564 )  
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    依托布设在黄土高原雨养农业区的长期田间定位试验,以农田土壤为对照,不同种植年限紫花苜蓿地(L2003,L2005,L2012)土壤为研究对象,采用细菌16S rRNA高通量测序技术探究以上3种土壤细菌群落分布格局与演替特征,并借助冗余分析等方法探讨土壤理化性质与细菌群落结构和多样性的关系,最后利用PICRUSt方法预测了土壤细菌群落生态功能。结果表明,黄绵土区门水平优势菌群为放线菌门(20.34%~32.40%)、变形菌门(18.99%~23.14%)、酸杆菌门(12.50%~13.39%)和绿弯菌门(11.41%~12.55%)。放线菌门、变形菌门和绿弯菌门相对丰度表现为农田土壤高于苜蓿土壤,且放线菌门相对丰度随苜蓿种植时间延长呈降低趋势,变形菌门和绿弯菌门相对丰度随苜蓿种植时间的延长先增加后降低;酸杆菌门相对丰度在农田和苜蓿地无明显差异。黄绵土属水平优势类群包括Gaiella属(1.65%~3.33%)、硝化螺菌属(1.52%~2.34%)、假节杆菌属(1.36%~2.61%)和Solirubrobacter属(1.03%~2.24%)。与农田相比,苜蓿土壤Solirubrobacter属相对丰度显著增加(P<0.05)。冗余分析(RDA)表明,土壤全磷(P=0.002)是影响细菌群落结构变化的主要因子。PICRUSt功能预测表明,黄绵土细菌菌群共有46个子功能,其中代谢为最主要的功能,占比为69.20%~70.22%;苜蓿土壤代谢、生物体系统功能基因丰度均显著高于农田土壤,具体表现在碳水化合物代谢、外源物质降解及代谢、萜类和酮类化合物代谢、内分泌系统、神经系统和物质依赖功能基因中。苜蓿种植年限可影响黄绵土细菌群落结构和代谢功能,该结果可为西部黄土高原紫花苜蓿人工草地的可持续利用和黄绵土细菌代谢潜力及功能预测提供参考。

    柠条CkCAD基因的克隆转化及其抗旱功能分析
    畅志鹏, 孙莹莹, 李佳阳, 龚春梅
    2021, 30(3):  68-80.  DOI: 10.11686/cyxb2020150
    摘要 ( 325 )   HTML ( 3)   PDF (5570KB) ( 296 )  
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    干旱胁迫严重影响植物的生长发育甚至生存状态,是限制我国西北荒漠植被恢复的主要非生物胁迫因素之一。实验室前期研究发现随黄土高原由南向北降水减少,柠条苯丙烷生物合成是差异表达最显著的代谢途径。本研究遂以柠条苯丙烷合成途径中木质素合成酶基因CkCAD为研究对象,生信分析表明该基因开放阅读框全长1074 bp,编码357个氨基酸;蛋白序列比对发现柠条CkCAD与非洲相思豆、蒺藜苜蓿、大豆和花生的亲缘关系较近,相似度均在80%以上,其中与非洲相思豆ApCAD最为相似。蛋白质偏酸性且为亲水性蛋白,无跨膜结构域,亚细胞定位于细胞质中。通过农杆菌介导法利用过表达载体pCAMBIA1302将柠条CkCAD转入野生型拟南芥中。在筛选获得T3代纯合阳性植株后进行抗旱性分析。对T3代过表达CkCAD拟南芥进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blot检测发现CkCAD及其酶蛋白在拟南芥中呈稳定表达。相较于野生型拟南芥,T3代过表达CkCAD拟南芥叶脉长度和叶脉密度更大,脉岛长径、脉岛短径更短,脉岛密度更大,叶脉更为发达且木质素含量更高。同时发现干旱处理下T3代过表达植株的叶片萎蔫程度、丙二醛含量、相对电导率均低于野生型植株,而相对含水量则高于野生型植株。从而证实干旱胁迫下柠条木质素合成酶基因CkCAD可以促进木质素合成进而提高过表达拟南芥植株的抗旱性。

    不同苹果渣水平对关中奶山羊泌乳性能、养分表观消化率、血清生化指标及瘤胃液pH值的影响
    熊忙利, 吴旭锦, 朱小甫, 张文娟
    2021, 30(3):  81-88.  DOI: 10.11686/cyxb2020162
    摘要 ( 254 )   HTML ( 4)   PDF (780KB) ( 135 )  
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    为研究饲粮中添加不同苹果渣水平对关中奶山羊泌乳性能、养分表观消化率、血清生化指标及瘤胃液pH值的影响,选取体重[(50.81±1.53) kg]、胎次(第3胎)、产奶量[(2.15±0.05) kg·d-1]、泌乳日期[(125.00±2.51) d]相近或一致的健康关中奶山羊50只,随机分成5组,每组10只羊,每只羊为1个重复。各组苹果渣添加比例分别为0(对照)、9%、18%、27%和36%。试验预试期10 d,正试期60 d。结果表明:18%和27%组的产奶量和4%校正乳产量均极显著高于0(对照)、9%、36%组(P<0.01);各组干物质采食量无显著性差异(P>0.05);各组间乳脂率、乳蛋白率、乳糖率无显著性差异(P>0.05);18%组粗蛋白表观消化率显著高于0(对照)、9%组(P<0.05),18%组中性洗涤纤维表观消化率显著高于0(对照)、27%和36%(P<0.05);各组间血清总蛋白、血清葡萄糖、血清甘油三酯、血清尿素氮无显著性差异(P>0.05);瘤胃液pH值随着苹果渣添加比例的增加而降低,9%、18%、27%、36%组的瘤胃液pH值均显著低于对照(P<0.05)。由此可见,饲粮中添加适量苹果渣可以提高关中奶山羊的产奶量,4%校正乳产量,粗蛋白与中性洗涤纤维表观消化率等指标,降低瘤胃液pH值,改善羊乳品质和血清生化指标,苹果渣作为一种新型饲料资源可以开发利用,且在本试验中,饲粮中苹果渣的添加水平为18%时效果最佳。

    青贮杂交构树对杜湖杂交肉羊生长性能、血清生化指标和肉品质的影响
    张生伟, 王小平, 张展海, 马友记, 滚双宝, 杨巧丽, 高小莉, 张保军
    2021, 30(3):  89-99.  DOI: 10.11686/cyxb2020167
    摘要 ( 270 )   HTML ( 4)   PDF (949KB) ( 251 )  
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    本研究旨在探讨青贮杂交构树对肉羊生长性能、血清生化指标、免疫指标、肉品质及肌肉氨基酸和脂肪酸组成的影响。选用健康、体重(24.2±0.65) kg相近的杜泊×湖羊F1代公羔36只,随机分为4组,每组3个重复,每个重复3只。对照组(CG)饲喂基础饲粮,试验组(LG、MG、HG)在基础饲粮中分别添加6%、12%和18%的青贮杂交构树。试验期为90 d,其中预试期10 d,正试期80 d。结果表明:1)饲粮中添加不同比例的青贮杂交构树后,试验羊末重、平均日增重差异均不显著(P>0.05)。2)MG和HG组血清中免疫球蛋白G、免疫球蛋白A和免疫球蛋白M含量显著高于CG组(P<0.05);LG、MG和HG组血清中尿素氮含量显著低于CG组(P<0.05)。3)MG和HG组背最长肌粗蛋白质和熟肉率显著高于CG组(P<0.05),粗脂肪、胆固醇、剪切力、失水率显著低于CG组(P<0.05);各组间pH、滴水损失、肉色、大理石纹、脂肪色差异不显著(P>0.05)。4)MG组背最长肌中必需氨基酸、鲜味氨基酸、总氨基酸含量和必需氨基酸/总氨基酸显著高于CG、LG和HG组(P<0.05),鲜味氨基酸/总氨基酸显著高于CG组(P<0.05);MG组背最长肌必需氨基酸中缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和精氨酸含量显著高于CG、LG和HG组(P<0.05)。5)LG、MG和HG组肌肉中饱和脂肪酸含量均显著低于CG组(P<0.05),而多不饱和脂肪酸含量均显著高于CG组(P<0.05);MG组亚油酸、α-亚麻酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸和二十碳五烯酸的含量显著高于CG组(P<0.05)。综上,饲粮中添加青贮杂交构树对肉羊生长性能无显著影响,但能提高肉羊免疫力,同时改善肌肉营养成分、肉品质、氨基酸和脂肪酸的组成,且以添加12%效果最佳。

    日粮精粗比对育肥藏羊瘤胃组织形态及微生物菌群的影响
    李蒋伟, 王志有, 侯生珍, 雷云, 贾建磊, 周力, 桂林生
    2021, 30(3):  100-109.  DOI: 10.11686/cyxb2020385
    摘要 ( 344 )   HTML ( 10)   PDF (1791KB) ( 397 )  
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    本试验旨在研究日粮精粗比对育肥藏羊瘤胃组织形态及微生物菌群的影响。选择210只早期断奶藏羔羊,随机分成7组,每组30只,分别对其饲喂精粗比为20∶80 (A)、30∶70 (B)、40∶60 (C)、50∶50 (D)、60∶40 (E)、70∶30 (F)和80∶20 (G)的基础日粮,预饲期10 d,试验期90 d。试验结束后,每组随机选择3只试验羊屠宰,采集瘤胃组织及瘤胃液样品。试验采用冷冻切片观察瘤胃组织发育情况,测定瘤胃肌肉层、角化层厚度,乳头长度、宽度和密度;采用16S rDNA基因测序测定瘤胃微生物,分析瘤胃细菌丰度和多样性指数。结果表明:1)日粮精粗比可对瘤胃组织形态造成显著影响(P<0.05)。当精粗比例为50∶50时,藏羊瘤胃角化层厚度、瘤胃乳头密度和高度显著高于其余各组(P<0.05);精粗比例为30∶70时,瘤胃肌层厚度显著高于其余各组(P<0.05)。2)本试验7组共产生299个OTUs(operational taxonomic units),其中共有OTUs 259个,占比86.7%,独有OTUs 40个,其中F和G组分别含独有OTUs 14和8个;试验F组香浓指数、Ace指数和Chao1指数均显著高于其余各组,而辛普森指数显著低于其余各组(P<0.05);各组间细菌多样性差异显著(P<0.05)。3)门水平下,随着精粗比例上升厚壁菌门相对丰度有降低趋势,且A组显著高于其余各组(P<0.05);科水平下,毛螺菌科相对丰度与精粗比例呈负相关,E组普雷沃氏菌科相对丰度较高(P<0.05)。综合瘤胃组织表型和细菌菌群多样性可知:随着日粮中精料水平的提高,瘤胃组织形态发生改变,且在一定程度上抑制瘤胃乳头及角化层的发育;但日粮中精料比例的增加(70∶30)可丰富瘤胃中细菌多样性。

    物候期对放牧牦牛瘤胃液、牧草中脂肪酸及乳脂中共轭亚油酸组成的影响及其相关性分析
    潘发明, 常生华, 王国栋, 郝生燕, 刘佳, 张辉元, 徐银萍
    2021, 30(3):  110-120.  DOI: 10.11686/cyxb2020340
    摘要 ( 292 )   HTML ( 6)   PDF (984KB) ( 372 )  
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    为研究牧草物候期对其脂肪酸组成和放牧牦牛乳中共轭亚油酸(CLA)含量的影响及其相关关系,本研究在甘肃省甘南牧区选取平均体重为(234.9±10.5) kg的10头带犊甘南牦牛作为研究对象(自然放牧),分别于牧草返青期、盛草期、枯草期采集试验牦牛采食牧草、乳和瘤胃液,分别测定瘤胃液、牧草中脂肪酸及乳脂中共轭亚油酸组成,并分析其相关关系,以期探明牧草物候期对牦牛瘤胃液和牧草中脂肪酸组成与放牧牦牛乳中共轭亚油酸含量的影响及其变化规律。结果表明:物候期显著影响了牧草中月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、总脂肪酸、多不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸/总脂肪酸(P<0.05),盛草期牧草中月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、总脂肪酸、多不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸含量/总脂肪酸均显著高于返青期和枯草期(P<0.05);物候期显著影响了牦牛乳中共轭亚油酸异构体c9t11、共轭亚油酸异构体t10c12和共轭亚油酸总含量(P<0.05),盛草期放牧牦牛乳中共轭亚油酸异构体c9t11、共轭亚油酸异构体t10c12和共轭亚油酸总含量显著高于返青期和枯草期(P<0.05);物候期显著影响了牦牛瘤胃pH值、乙酸、丙酸、乙酸/丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸、总挥发酸和反式11-油酸含量(P<0.05),盛草期牦牛瘤胃乙酸、丙酸、丁酸、戊酸总挥发酸和反式11-油酸含量显著高于返青期和枯黄期(P<0.05);牧草粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物、单宁酸、总脂肪酸和瘤胃液pH值与放牧牦牛乳中CLA含量显著正相关(P<0.05),粗纤维和粗灰分与放牧牦牛乳中CLA含量显著负相关(P<0.05),多不饱和脂肪酸(PUFAs)和瘤胃总挥发酸(TVFA)与放牧牦牛乳中CLA含量无显著相关关系(P>0.05)。

    植物乳酸菌和贮藏温度对辣木叶青贮品质的影响
    吕竑建, 郭香, 陈德奎, 陈晓阳, 张庆
    2021, 30(3):  121-128.  DOI: 10.11686/cyxb2020152
    摘要 ( 363 )   HTML ( 9)   PDF (802KB) ( 186 )  
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    从辣木叶青贮中筛选分离出4个乳酸菌菌株,鉴定后分别为Lactobacillus plantarum(LP),Lactobacillus farciminis(LF),Weissella thailandensis(W)和Lactococcus lactis(E)。试验旨在探究不同温度下添加植物乳酸菌对辣木叶青贮的青贮品质、营养成分和单宁含量的影响。采用双因素(温度×植物乳酸菌)完全随机设计,两个温度组为15和30 ℃,乳酸菌处理组为CK,LP, LF, W和E。在青贮第60天时开袋取样进行测定。结果表明,辣木叶原料粗蛋白质含量为25.31%,可溶性碳水化合物含量为7.53%,添加乳酸菌可以显著降低pH,增加乳酸和乙酸含量,同时使乳酸菌数量和氨态氮含量显著降低(P<0.05)。贮藏温度在15 ℃时,乳酸菌数量,真蛋白含量显著高于30 ℃(P<0.05)。同时,非蛋白氮、氨态氮和游离氨基酸含量在15 ℃的贮藏温度时都显著低于30 ℃(P<0.05)。青贮后,各处理组的单宁含量都有下降,但无显著差异(P>0.05)。辣木叶蛋白质丰富,易于调制青贮饲料,较低的贮藏温度和添加植物乳酸菌对辣木叶青贮品质有明显的改善作用,但对降解单宁含量并未产生显著影响。

    不同埋藏方式及杀菌剂处理对黄土高原3种植物种子存活的影响
    侯金伟, 陈焘, 南志标
    2021, 30(3):  129-136.  DOI: 10.11686/cyxb2020465
    摘要 ( 205 )   HTML ( 4)   PDF (1312KB) ( 99 )  
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    为了探讨黄土高原典型草原植物病原真菌如何影响土壤种子存活,采用“种子袋埋藏与取回”的方法,对该地区3种常见植物胡枝子、长芒草和狗尾草种子进行杀菌剂处理、并且以不同方式(单种或者不同种混合)装入尼龙网袋后埋入土壤中,在田间分别埋藏1和3个月后取回种子袋,统计每袋种子的存活情况,并且进行萌发试验,检测种子生活力状况。结果表明:1)长芒草种子的田间发芽率最高,平均约为51.9%,显著高于胡枝子(14.6%)和狗尾草(26.1%)(P<0.05);随着埋藏时间的增加,3种植物种子发芽率显著增加;然而杀菌剂处理以及不同埋藏方式对种子发芽率没有显著影响。2)胡枝子种子的田间死亡率最低,平均约为1%,长芒草和狗尾草种子的田间死亡率分别为5.1%和4.4%;埋藏1个月后,杀菌剂未处理和单种埋藏条件下长芒草和狗尾草种子的田间死亡率分别为12.5%和11.0%,显著高于其他处理组合下两种植物种子的死亡率(P<0.05);胡枝子种子在埋藏1和3个月时,其种子死亡率在不同处理组合之间均无显著差异。3)长芒草种子的室内萌发率最高,平均约为64.3%,显著高于胡枝子(5.9%)和狗尾草(29.2%)(P<0.05)。随着埋藏时间的增加,胡枝子和狗尾草种子的室内萌发率显著下降,而长芒草种子的室内萌发率却显著增加。结果表明,病原真菌对土壤种子存活的影响因植物种而异;较单种埋藏相比,混合埋藏降低了种子的死亡率,可能是由于混合埋藏稀释了病原真菌的效应所致。

    混合盐碱胁迫对醉马草种子萌发及幼苗生理特性的影响
    陈雅琦, 苏楷淇, 陈泰祥, 李春杰
    2021, 30(3):  137-157.  DOI: 10.11686/cyxb2020416
    摘要 ( 425 )   HTML ( 19)   PDF (5014KB) ( 290 )  
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    针对西北盐碱地区栽培土壤资源有限问题,研究混合盐碱胁迫对醉马草种子萌发及幼苗生理相关酶特性的影响,旨在探讨与揭示醉马草对盐碱土壤环境的适应机制,为西北盐碱地区的耐盐草种的选育及栽培提供理论基础。为模拟西北地区复杂的盐碱环境,本研究将中性盐(NaCl、Na2SO4)和碱性盐(NaHCO3、Na2CO3)按不同比例混合(A: NaCl∶Na2SO4=1∶1; B: NaCl∶Na2SO4∶ NaHCO3=1∶2∶1; C: NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶9∶9∶1; D: NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶1∶1∶1; E: NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=9∶1∶1∶9),并设置50、100、150、200 mmol·L-14个盐浓度梯度对带菌(E+)和不带菌(E-)醉马草种子萌发和幼苗生长阶段进行胁迫,分析盐胁迫下醉马草种子萌发阶段的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、平均发芽时间及幼苗生长阶段的苗长、胚根长度、根冠比、抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性、丙二醛 (MDA)和脯氨酸(proline)含量。并通过隶属函数和主成分分析对不同盐胁迫下的醉马草耐盐性进行综合评价。结果表明:5种盐碱胁迫均使醉马草发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数降低及平均发芽时间延长,且随盐浓度的增加,种子萌发受到显著抑制(P<0.05);盐碱胁迫亦随盐浓度的增加使醉马草胚根长度、根冠比显著降低。除C、E处理外,其余混合盐碱胁迫下的醉马草幼苗生理指标(POD、SOD、MDA、proline)均随盐浓度的上升而下降。隶属函数和主成分分析显示不同混合盐碱胁迫下的醉马草耐盐性大小顺序为A>D>B>C>E。综上可知,盐碱胁迫显著抑制醉马草种子萌发和幼苗生长(P<0.05),其中碱性盐(NaHCO3、Na2CO3),尤以Na2CO3对醉马草种子萌发和幼苗生长抑制作用强于中性盐。活力指数、胚根长度、POD、SOD、proline为评价醉马草耐盐性的主要指标。E+醉马草耐盐性优于E-,内生真菌可有效提高醉马草渗透调节和活性氧清除能力,降低膜脂过氧化作用,提高醉马草耐盐性。

    不同干燥方式对苜蓿种子代谢物的影响
    张迪, 任立飞, 刘广彬, 罗伏青, 张文浩, 王天佐
    2021, 30(3):  158-166.  DOI: 10.11686/cyxb2020147
    摘要 ( 256 )   HTML ( 4)   PDF (1695KB) ( 415 )  
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    以中科1号黄花苜蓿为材料,研究了不同干燥方式对苜蓿种子萌发率的影响;并采用非靶向代谢组学技术,利用高效液相色谱串联质谱的方法,分析了自然干燥、39 ℃干燥和65 ℃干燥3种干燥方式下苜蓿种子代谢物的变化。结果发现,39 ℃为不影响苜蓿种子萌发率的最高干燥温度,65 ℃干燥可使苜蓿种子萌发率下降50%;39 ℃干燥和自然干燥相对于新鲜种子产生的差异代谢物最相近,65 ℃干燥造成的代谢物差异较大;核苷、核苷酸及类似物是高温干燥造成的种子差异代谢物中最大的一类,其次为脂类及类脂分子和有机酸及其衍生物;高温干燥对种子嘌呤代谢途径影响最大。研究结果从代谢的角度阐明了高温干燥造成苜蓿种子萌发率降低的机理,为苜蓿种子干燥设备的设计提供了理论基础。

    干旱胁迫下污泥对草地早熟禾生长及激素代谢的影响
    张宁, 曹允馨, 徐伟, 常智慧
    2021, 30(3):  167-176.  DOI: 10.11686/cyxb2020098
    摘要 ( 277 )   HTML ( 5)   PDF (879KB) ( 221 )  
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    污泥可用作土壤改良剂和生物肥料,改善绿地土壤的理化性质,促进植物的生长。在相同供氮水平和两种水分条件下,采用裂区设计(主处理:干旱胁迫和充分浇水;副处理:吲哚丁酸、污泥、添加色氨酸的污泥、色氨酸和空白对照),探索污泥对草地早熟禾生长及其激素代谢的影响。研究结果表明,干旱胁迫下,污泥能显著提高草坪坪观质量以及叶绿素、类胡萝卜素含量,促进其光合作用(P<0.05)。干旱胁迫下,污泥和色氨酸均能提高草地早熟禾根系的色氨酸及吲哚乙酸含量;污泥可以显著提高草地早熟禾根系和叶片中的吲哚乙酸及色氨酸含量,且施用添加色氨酸的污泥比单独施用污泥的影响更显著(P<0.05)。试验表明施用污泥能显著促进草坪草的生长,干旱胁迫下可提高草地早熟禾光合速率;施用污泥也可以增加草地早熟禾叶片、根系中色氨酸及吲哚乙酸的含量。

    干旱胁迫对‘青燕1号’燕麦产量及干物质积累与分配的影响
    刘凯强, 刘文辉, 贾志锋, 梁国玲, 马祥
    2021, 30(3):  177-188.  DOI: 10.11686/cyxb2020168
    摘要 ( 390 )   HTML ( 4)   PDF (2415KB) ( 228 )  
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    为探究‘青燕1号’燕麦对不同干旱胁迫方式的响应变化,在盆栽试验条件下,采用不同干旱胁迫程度和胁迫次数处理,研究燕麦各器官干物质积累与分配及产量和产量因子的变化规律。结果显示:燕麦穗长、小穗粒数、单序籽粒重、百粒重和产量下降明显,小穗数、穗粒数有增有减,而空铃数无明显变化;干旱胁迫抑制了器官干物质积累,其中分配比例以茎和根部转移相对较多,穗部较少。从整体水平来看,不同胁迫程度和胁迫次数影响大小表现为:3次、中度和重度胁迫影响较大;不同胁迫时期变化下以苗期-拔节期、孕穗-抽穗期、开花-乳熟期干旱(SM)时期和苗期-拔节期、孕穗-抽穗期干旱(SH)影响最大。不同干旱胁迫下各指标相关性分析及通径分析得出,燕麦小穗数、穗粒数、小穗粒数、单序籽粒重、百粒重、穗长、穗干重、茎干重、根干重、叶干重、穗分配指数与产量呈显著正相关关系,相关系数在0.368~0.922,而茎分配指数、根分配指数、叶分配指数与产量呈负相关关系,相关系数在-0.673~-0.299,空铃数与产量为负相关关系,但未达到显著水平,为-0.021;通径分析发现,单序籽粒重、百粒重、穗粒数对燕麦产量增产具有重要作用。

    施用有机肥对当归药材性状、产量及抗病性的影响
    肖婉君, 郭凤霞, 陈垣, 刘兰兰, 陈永中, 焦旭升, 张碧全, 白刚, 金建琴
    2021, 30(3):  189-199.  DOI: 10.11686/cyxb2020166
    摘要 ( 369 )   HTML ( 7)   PDF (2344KB) ( 318 )  
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    为了探寻有机肥对当归成药栽培的影响,采用黑膜覆盖栽培,基施纯有机肥(O,2000 kg·hm-2)、纯化肥(C,磷酸二铵,420 kg·hm-2)、减半量化肥增施有机肥[1/2(O+C)],以不施肥为对照(CK),栽培期测定早期抽薹率、发病率、药材产量和性状指标。结果表明,纯有机肥栽培当归早期抽薹率为8.0%,分别较CK、1/2(O+C)和C降低19.4%、15.2%和7.1%。药材产量则相反,O、C和1/2(O+C)栽培当归药材产量相当,鲜产量分别较CK提高105.9%、84.6%和78.2%。纯有机肥栽培当归根最长,侧根最多,单根最重,药材产量最高。化肥对根的增粗作用最大,但含水量高,根病率高,发病重。不同施肥每hm2鲜药材产量与综合评价指数大小顺序一致,依次为O(9220.6 kg,0.926)>C(9038.5 kg,0.610)>1/2(O+C)(8728.4 kg,0.481)>CK(4897.4 kg,0.190)。每hm2干药材产量排序为O(3149.2 kg)>1/2(O+C)(3098.7 kg)>C(2909.2 kg)>CK(1707.0 kg),与经济收益一致。在岷县道地产区黑膜覆盖栽培,纯施有机肥对当归药材具有显著增效作用,可有效降低早薹率、根病率和发病程度,改善药材性状,提高药材产量和质量,在当归标准化栽培中可推广应用,以改变当归依赖化肥的生产现状,促进绿色有机栽培。

    研究简报
    黄土丘陵区不同土地类型下土壤养分特征—基于生态化学计量学
    刘帅楠, 李广, 吴江琪, 马维伟, 杨传杰, 张世康, 姚瑶, 陆燕花, 魏星星, 张娟
    2021, 30(3):  200-207.  DOI: 10.11686/cyxb2020146
    摘要 ( 315 )   HTML ( 10)   PDF (2720KB) ( 283 )  
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    为探讨黄土丘陵区不同土地类型下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量特征,本研究以黄土丘陵区典型小麦地、云杉林地、苜蓿地为对象,基于实测数据,采用方差、相关统计分析,研究不同土地类型、不同土层深度(0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm)土壤SOC、TN、TP含量及其化学计量比。结果表明:3种不同土地类型土壤SOC、TN和TP含量均随土层深度增加而降低,其平均含量分别为12.19、0.33和0.48 g·kg-1,小麦地和苜蓿地土壤SOC、TN和TP空间变异性较云杉林地偏大。SOC、TN含量为云杉林地>小麦地>苜蓿地,TP含量为云杉林地>苜蓿地>小麦地。土壤SOC、TN和TP间均存在显著正相关关系。小麦地C/P显著(P<0.05)高出苜蓿地41.96%,N/P显著高出云杉林地、苜蓿地28.57%、36.19%。3种不同土地类型土壤化学计量比(C/N、C/P、N/P)均值分别为:39.61、31.53、0.83,且其C/N大于中国平均值(12.3),C/P、N/P较全国平均值(61.0、5.2)明显偏小,黄土丘陵区C/N较稳定。土地类型对土壤C、N、P含量及其化学计量比存在不同程度的影响,合理调整土地利用结构有助于土壤养分的存留,有利于土壤生态的恢复。

    放牧对内蒙古不同类型草原植物和土壤总氮与稳定氮同位素的影响
    吕广一, 徐学宝, 高翠萍, 于志慧, 王新雅, 王成杰
    2021, 30(3):  208-214.  DOI: 10.11686/cyxb2020149
    摘要 ( 287 )   HTML ( 8)   PDF (1723KB) ( 148 )  
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    为了探究过度放牧对不同草原生态系统氮(N)素的影响,选取内蒙古3种主要类型草原(草甸草原、典型草原和荒漠草原)为研究对象,分析了连续多年过度放牧对植物生物量与叶片、根系和土壤中总氮(TN)和稳定氮同位素(δ15N)值的影响。研究结果表明:过度放牧显著降低草原植被地上、地下生物量(P<0.05);无牧条件下,3种主要类型草原植物叶片、根系和土壤的TN、δ15N值自东向西呈现下降趋势,并且所有植物叶片(R2=0.73, P<0.001)、根系(R2=0.86, P<0.001)的TN和δ15N表现出显著正相关;过度放牧降低了3种草原植物叶片、根系和土壤中TN、δ15N的值。综上所述,过度放牧对3种草地生态系统N循环造成不同程度的影响,因此我们应采取多样化的管理方式,使草原生态系统可持续发展。

    化肥减量配施菌草固氮菌肥对巨菌草生长、营养品质及土壤养分的影响
    贾雨雷, 廖真, 汪丽芳, 卜建超, 林标声, 林辉, 苏德伟, 鲁国东, 林占熺
    2021, 30(3):  215-223.  DOI: 10.11686/cyxb2020047
    摘要 ( 514 )   HTML ( 15)   PDF (1151KB) ( 435 )  
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    生物肥料替代部分化肥在植物种植中发挥了重要作用。利用从巨菌草根部筛选的优良内生固氮菌株制作菌草固氮菌肥,并进行田间随机完全区组试验,设不施肥(空白对照,CK0),灭菌的菌草固氮菌肥(基质对照,CK1),全量化肥(FHF),菌草固氮菌肥(T1),菌草固氮菌肥+75%化肥(T2)共5个处理,研究其对巨菌草生长、产量、营养品质及土壤理化性质的影响。结果表明:与不施肥相比,只施菌草固氮菌肥和菌草固氮菌肥+75%化肥处理均能显著促进巨菌草生长,提高其产量,改善巨菌草品质和土壤理化性质;与只施化肥相比,只施菌草固氮菌肥处理在不同程度上降低了巨菌草产量、粗纤维、木质素、粗灰分含量和土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量;而菌草固氮菌肥+75%化肥处理下,巨菌草叶片数、分蘖数、粗蛋白、粗纤维、酸性洗涤纤维、木质素、粗灰分含量均显著高于只施化肥处理,巨菌草产量、株高、粗脂肪含量和土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量比只施化肥高但差异不显著,中性洗涤纤维含量则低于只施化肥处理。因此,适当减施化肥配施菌草固氮菌肥(化肥菌草固氮菌肥+75%化肥)在稳定巨菌草产量的同时,也能够在一定程度上促进其生长,改善其营养品质和土壤理化性质。