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    2022年 第31卷 第2期    刊出日期:2022-02-20
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    2022年2期目录
    2022, 31(2):  0. 
    摘要 ( 98 )   PDF (740KB) ( 58 )  
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    研究论文
    青海省草地生产力变化及其驱动因素
    王亚晖, 唐文家, 李森, 赵鸿雁, 谢家丽, 马超, 颜长珍
    2022, 31(2):  1-13.  DOI: 10.11686/cyxb2021256
    摘要 ( 580 )   HTML ( 98)   PDF (6577KB) ( 488 )  
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    近年来受到气候变化和人类活动的影响,青海省草地生产力发生明显的变化。本研究基于MOD17A3HGF.006数据产品,以草地净初级生产力(NPP)为指标,采用Sen-MK趋势分析、相关分析和残差分析等方法构建决策树,分析青海省2001-2017年草地NPP变化趋势,并探究其驱动因素的空间异质性。结果表明:1)近17年来青海省草地NPP发生显著(P<0.05)变化的面积为11.41×104 km2,其中NPP极显著(P<0.01)增加、显著(0.01≤P<0.05)增加、显著减少和极显著减少的草地分别占全省草地面积的11.88%、17.25%、0.20%和0.08%;全省草地生产力明显提高。2)草地NPP显著变化的不同主导因素类型中,气温主导的区域最大,占草地NPP显著变化面积的60.66%;其次是人类活动和人类活动+气温,分别占23.45%和9.49%;气温和人类活动是引起青海省草地NPP显著变化的主要因素。3)气温、降水和人类活动对青海省草地NPP变化的作用均以促进为主;同时,人类活动又是草地退化的主要因素,其贡献了草地NPP减少趋势区域的77.49%;而在青海省主要的生态工程区内,人类活动对草地的保护和治理成效明显。

    添加生物质炭对黄土高原旱作农田土壤养分、腐殖质及其组分的影响
    潘占东, 马倩倩, 陈晓龙, 蔡立群, 蔡雪梅, 董博, 武均, 张仁陟
    2022, 31(2):  14-24.  DOI: 10.11686/cyxb2020563
    摘要 ( 369 )   HTML ( 11)   PDF (2060KB) ( 282 )  
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    黄土高原水土流失严重,导致部分土壤养分和质量明显下降。生物质炭在土壤改良方面被广泛应用,能提高作物产量和土壤生物活性水平。然而,生物质炭是否可以通过改善土壤养分、腐殖质组成及含量来提高黄绵土理化性质尚不清楚。以黄土高原黄绵土为研究对象,依托甘肃农业大学旱作农业试验站,设置6个生物质炭添加水平(0、10、20、30、40、50 t·hm-2)的4年定位试验,测定土壤养分、有机碳组分、结合态腐殖质构成及组分变化。结果表明:生物质炭添加量为20 t·hm-2及以上时能显著增加重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)、有机质和全氮含量,对全磷、全钾含量无显著影响,而高添加量显著增加速效钾含量但降低速效磷含量,低添加量显著增加速效磷含量但降低速效钾含量;添加生物质炭20 t·hm-2及以上时土壤松结合态腐殖质(LCH)含量显著增加47.50%~65.83%;生物质炭添加量超过30 t·hm-2时,腐殖质组成成分富里酸(FA)的含量显著增加78.79%~133.33%;轻组有机碳、重组有机碳和松结合态腐殖质是促进土壤总有机碳(TOC)增加的直接作用因素,其中LFOC和HFOC对TOC的解释率分别为72.55%和89.74%。本研究为生物质炭在黄土高原旱作农业区土壤改良、肥力提升方面提供了理论参考。

    河西走廊荒漠绿洲过渡带3种典型一年生藜科植物构件生长及生物量分配特征
    郭文婷, 王国华, 缑倩倩, 刘婧
    2022, 31(2):  25-38.  DOI: 10.11686/cyxb2020537
    摘要 ( 281 )   HTML ( 13)   PDF (2932KB) ( 455 )  
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    藜科一年生草本植物白茎盐生草、刺沙蓬和雾冰藜是荒漠绿洲过渡带人工防风固沙林草本层的优势植物, 在维持过渡带生态功能稳定方面发挥着不可替代的作用。以河西走廊荒漠绿洲过渡带的上述3种藜科植物为研究对象, 通过野外大面积取样, 对其地上、地下各构件数量性状和生物量进行系统分析, 研究3种植物在营养生长期不同阶段的构件生长和生物量分配特征, 揭示3种植物在不同生长阶段的生长策略, 为深入认识其生态适应机理和荒漠生态系统的保育提供参考。结果表明:1)营养生长期间, 3种植物的构件生长和生物量积累变异程度不同, 地上和地下生物量表现为强变异, 且变异系数相近, 地上构件中变异程度最强的为叶片, 而地下构件中变异程度最强的为侧根;2)3种植物的构件生长和生物量积累在营养生长期不同阶段差异显著(P<0.05), 主根生长主要发生在前期和中期, 而茎干、叶片、分枝和侧根生长主要在中期和后期;3)3种植物地上构件数量性状(茎高、分枝数和叶片数)和地上生物量在营养生长期内主要表现为异速生长关系, 而地下构件数量性状(主根长和侧根数)与地下生物量在营养生长期前期表现为异速生长关系, 中期和后期关系不显著;4)3种植物的根冠比(R/S)随营养生长期的推进逐渐降低, 地上生物量分配比例不小于86%, 地下生物量分配比例不超过14%, 且个体较大的植株R/S较小。

    47份箭筈豌豆品种(系)在青海作秋绿肥的能力评价
    陈子英, 常单娜, 韩梅, 李正鹏, 严清彪, 张久东, 周国朋, 孙小凤, 曹卫东
    2022, 31(2):  39-51.  DOI: 10.11686/cyxb2021278
    摘要 ( 344 )   HTML ( 5)   PDF (2991KB) ( 265 )  
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    箭筈豌豆是我国重要的肥饲兼用绿肥作物之一, 麦田套复种箭筈豌豆是青海等西北地区重要的农牧结合措施。在青海农区, 田间条件下分析了47份箭筈豌豆品种(系)分枝期和初花期地上部生物量、氮磷钾累积量及土壤速效养分含量变化。运用主成分分析和聚类分析对不同箭筈豌豆品种氮磷钾吸收能力进行综合评价, 以期筛选出适宜青海地区作绿肥栽培的品种(系) 。结果表明, 47份箭筈豌豆资源初花期鲜草产量及氮磷钾累积量分别为21.33~47.31 t·hm-2、100.34~212.51 kg·hm-2、10.31~25.25 kg·hm-2和63.89~140.41 kg·hm-2。匈牙利初花期鲜草产量、氮钾累积量均最高, 比当地主栽品种西牧333分别提高了58.92%、44.78%和54.40%。7501磷累积量最高, 比西牧333提高了27.78%。两个时期生物量及氮磷钾累积量10个指标的主成分分析显示排名前五的品种分别为匈牙利、草原79-1、清水河麻箭豌(麻色) 、324和黑皮741箭豌, 匈牙利综合得分最高(6.84) , 751箭豌得分最低(-3.87) 。聚类分析显示, 氮磷钾素吸收能力均聚为强、中、弱3类。氮素方面, 吸收能力强的有4份资源, 占8.51%, 包括初花期氮累积量最高的匈牙利;吸收能力居中的有33份资源, 占70.21%;吸收能力弱的有10份资源, 占21.28%。磷素方面, 吸收能力强的有7份资源, 占14.89%, 包括初花期磷素累积量最高的 7501;吸收能力居中的有28份资源, 占59.58%;吸收能力弱的有12份资源, 占25.53%。钾素方面, 吸收能力强的有8份资源, 占17.02%, 包括初花期钾累积量最高的匈牙利;吸收能力居中的有37份资源, 占78.72%;吸收能力弱的有2份资源, 占4.26%。47份箭筈豌豆资源的氮磷钾吸收能力表现出明显的差异, 氮磷钾吸收强的分别有4、7和8份, 这些资源平均吸氮量、吸磷量和吸钾量分别达到200.62 kg·hm-2、23.10 kg·hm-2和115.23 kg·hm-2。种植箭筈豌豆可显著降低分枝期和初花期土壤无机氮、有效磷和速效钾含量, 能够充分利用休闲期土壤养分。综合来看, 主成分分析显示排名前五的品种中匈牙利、草原79-1、清水河麻箭豌(麻色)和324表现较强的氮、钾吸收能力, 草原79-1和匈牙利表现出较强的磷、钾吸收能力, 可作为青海省有潜力的箭筈豌豆品种(系) 在生产中验证。

    不同践踏强度对3种暖季型草坪草的影响
    邢强, 秦俊, 胡永红
    2022, 31(2):  52-61.  DOI: 10.11686/cyxb2021207
    摘要 ( 395 )   HTML ( 15)   PDF (4214KB) ( 299 )  
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    开放的公园绿地草坪可满足居民游憩健身、防灾避险需求,保障城市居民的公共安全和健康,但过度践踏会对草坪产生直接的机械磨损和土壤紧实造成的间接损伤,因此草坪的耐践踏性成为衡量公园绿地质量的关键因素之一。为了探究不同草坪草在不同践踏强度下耐践踏能力,以上海常用的结缕草属、雀稗属、狗牙根属(Cynodon)3个暖季型草坪草品种为试验材料,设置不同客流量大小的践踏强度和践踏频率,在草坪生长高峰的5-9月分散式模拟践踏后,从草坪草的耐磨损性、耐土壤紧实性及恢复能力3个方面进行多指标隶属函数综合评价。结果表明:在轻度践踏水平时,3个草种的耐践踏性为:‘Belair’结缕草>‘SeaIsle2000’海滨雀稗>‘Tifdwarf’杂交狗牙根,40人·次-1的轻度践踏可促进3个草种生长;在中度践踏时3个草种的耐践踏性为:杂交狗牙根>海滨雀稗>结缕草,杂交狗牙根在5-9月生长期内受80人·次-1的践踏时表现出最强的耐践踏能力;重度践踏下,3个草种的耐践踏综值为:杂交狗牙根>海滨雀稗>结缕草,杂交狗牙根的耐践踏能力与其本身较强的生长量、恢复能力相关。上述试验结果,不仅可为公园绿地规划建设中所需耐践踏草坪草资源的推广利用提供理论依据,也可为公园绿地承载、绿地养护及客流导引间形成动态反馈机制的智能化管理系统提供基础数据,保障游客的安全和舒适度。

    放牧方式对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构和多样性的影响
    孙彩彩, 董全民, 刘文亭, 冯斌, 时光, 刘玉祯, 俞旸, 张春平, 张小芳, 李彩弟, 杨增增, 杨晓霞
    2022, 31(2):  62-75.  DOI: 10.11686/cyxb2021309
    摘要 ( 393 )   HTML ( 18)   PDF (1904KB) ( 586 )  
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    土壤节肢动物作为土壤生态系统的重要组成部分,对于周围环境的变化十分敏感,可作为环境变化的“指示剂”。放牧作为青藏高原地区高寒草地的主要利用方式,不仅影响土壤理化性质,同时会对生物多样性产生影响,进而影响到以土壤为主要生存场所的土壤节肢动物。为了明确不同放牧家畜及其混合比例对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构及多样性的影响,于2020年7月在青海省海北州海晏县西海镇“高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台”,设置中等放牧强度下牦牛单牧(YG)、藏羊单牧(SG)、牦牛藏羊1∶2混合放牧(MG1∶2)、牦牛藏羊1∶4混合放牧(MG1∶4)和牦牛藏羊1∶6混合放牧(MG1∶6)5个放牧样地,以无放牧(CK)为对照样地,采集0~5 cm、5~10 cm、10~15 cm的土样,利用干漏斗法(Tullgren法)分离土壤节肢动物,并进行鉴定统计。结果表明:1)试验样地分离得到的土壤节肢动物优势类群为螨总科(Acaroidae)和甲螨总科(Oiibatida),分别占土壤节肢动物总捕获量的36.67%和41.14%,且在0~5 cm土层数量最多,具有表聚性;2)不同放牧方式对土壤节肢动物的组成、群落结构、密度及多样性存在不同的影响。与对照相比,放牧降低了土壤节肢动物优势类群螨总科的组成比例,而增加了甲螨总科的组成比例;无放牧样地与其他放牧方式样地土壤节肢动物群落结构存在明显差异;土壤节肢动物丰富度指数、多样性指数、类群数均表现为藏羊单牧放牧样地较高,而均匀度指数与之相反;3)土壤节肢动物均匀度指数与土壤全氮、全碳、速效钾呈显著负相关(P<0.05或P<0.01),而与有机质、pH呈显著正相关(P<0.05或P<0.01);土壤节肢动物丰富度指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物多样性指数与土壤pH呈显著负相关,而与土壤全氮、速效氮、速效磷、有机质呈显著正相关;土壤节肢动物平均密度、总类群数与土壤pH呈显著负相关, 而与土壤全氮、速效氮、速效钾、有机质呈显著正相关;4)土壤全氮、全磷、全碳、速效氮、速效磷在藏羊单牧放牧样地较高;速效钾、有机质在无放牧样地最高;pH、土壤含水量在牦牛藏羊1∶6混合放牧样地最高。综上所述,在青藏高原高寒草地生态系统,藏羊单牧对于土壤节肢动物密度、群落组成以及群落多样性的提高具有正向作用。

    藏东南高寒草甸两种嵩草根系导管解剖结构对生境干旱化的响应
    杨春娇, 韩雨圳, 李忠馗, 张大才, 王洪斌, 栗宏林
    2022, 31(2):  76-87.  DOI: 10.11686/cyxb2020530
    摘要 ( 375 )   HTML ( 9)   PDF (2707KB) ( 273 )  
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    导管是植物输导水分的通道,其结构的可塑性是植物适应生境的重要机制,也将决定水分输导的效率和安全性。矮生嵩草和大花嵩草是对水分依赖程度不同的生态类型,两者输导水分的效率和安全性是否存在差异?在藏东南高寒草甸沿土壤水分梯度设置6个样方,采集矮生嵩草和大花嵩草根系若干,采用石蜡切片和显微照相测量法,测量两种嵩草导管直径、管腔面积、管壁厚度等指标,利用相关性分析、单因素方差分析、主成分分析等方法,分析两种嵩草根系导管结构的动态变化及其对土壤水分的响应。结果表明:矮生嵩草管壁厚度与土壤含水率呈显著负相关,导管密度与土壤含水率呈显著正相关(P<0.01);大花嵩草管壁厚度和加固系数与土壤含水率呈显著负相关,管腔面积和导管平均直径与土壤含水率呈显著正相关(P<0.01)。矮生嵩草导管密度和加固系数显著高于大花嵩草,水分输导安全性得到很好的保护;大花嵩草管腔面积、导管平均直径、水力直径显著高于矮生嵩草(P<0.01),水分输导效率优势明显。矮生嵩草窄导管和中型导管比例相当,对水分输导效率和输导安全性的调节能力强;大花嵩草始终以中型导管占比最高,对水分输导效率和输导安全性的调节能力弱。不同生态类型植物对生境干旱化的适应策略不同,矮生嵩草属于耐旱型植物,对水分输导效率和输导安全性的调节能力强,对干旱生境适应能力强;大花嵩草属于湿润型植物,水分输导效率高,但输导安全性低,对干旱生境的适应能力弱。

    五爪金龙两种化感作用途径释放的化学成分分析及其效应研究
    陈金慧, 马慧燕, 陈煜, 何禾
    2022, 31(2):  88-100.  DOI: 10.11686/cyxb2020525
    摘要 ( 350 )   HTML ( 10)   PDF (1451KB) ( 457 )  
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    五爪金龙是我国华南地区具有强入侵性的外来植物,其入侵机制与化感作用间的关系备受学者关注。通过模拟自然条件下五爪金龙挥发和淋溶两种途径的作用,发现这两种途径对三叶鬼针草和生菜种子发芽率、发芽速率表现出不同程度的抑制。继而采取顶空固相微萃取及树脂洗脱法分别收集这两种途径释放的物质,并用气相色谱与质谱联用法分析各自成分。结果表明,五爪金龙叶片挥发物被检测出18种萜烯类化合物,其中石竹烯(28.17%),β-罗勒烯(16.59%),α-蒎烯(13.65%)和β-柏木烯(9.43%)相对含量较多。淋溶水主要为酚酸类,肉桂酸(39.21%),琥珀酸(15.15%),丙酸(11.12%)及月桂酸(9.38%)相对含量居于前四。在定量得出上述主要物质实际浓度后,进一步处理受试植物发现,淋溶途径释放的肉桂酸和月桂酸显著抑制两种受体植物的种子发芽率和发芽速率,丙酸和琥珀酸则对两种受体植物大部分指标无显著影响。此外,4种主要叶片挥发物对受体植物种子萌发的影响也有明显差异,β-柏木烯和石竹烯的作用明显强于α-蒎烯和β-罗勒烯。综上所述,挥发与淋溶是五爪金龙重要的化感效应作用途径,它们分别产生以萜烯及酚酸类为代表的物质,且这两类物质对受体植物种子萌发能形成抑制,但不同物质对受体植物的抑制程度显著不同。由此可见外来植物五爪金龙产生的化感物质可以通过多种途径释放并发挥作用,其中的关键物质则对其化感作用效果产生决定性影响。

    一个紫云英F4重组自交系群体的农艺性状与养分吸收评价
    任文静, 吕玉虎, 周国朋, 常单娜, 向春阳, 曹卫东
    2022, 31(2):  101-110.  DOI: 10.11686/cyxb2020553
    摘要 ( 249 )   HTML ( 0)   PDF (693KB) ( 90 )  
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    利用以“闽紫7号”紫云英为母本、“信阳种”紫云英为父本获得的F4代群体,评价了该群体18个株系的农艺性状和养分吸收状况,为筛选优异紫云英株系做参考。结果表明,在盆栽条件下,不同株系紫云英在盛花期表现出一定的性状变异。相关性分析表明,鲜重、干重与氮、磷、钾积累量相关性高,对植株的养分吸收影响较大;株高、分枝数、真叶数是影响植株地上部鲜重、干重的重要因素。主成分分析表明,地上部鲜重、干重以及地上部氮、磷、钾积累量是反映紫云英株系性状优劣的主要指标。聚类分析结果显示,当距离系数d=25时,18份紫云英材料可分为3类,其中Ⅰ类群综合性状最优,包括m83xzh-1-4-4、m83xzh-1-4-6、m83xzh-1-4-8和m83xzh-1-4-13共4个株系。综合考虑紫云英生长性状、鲜草产量及植株养分积累量等因素,m83xzh-1-4-4的地上部磷、钾积累量和地下部氮、钾积累量最高,每盆分别高达11.00 mg,145.18 mg,22.15 mg和15.27 mg,同时该株系具有较高的鲜草产量,每盆高达44.63 g。本研究可为后续按目标性状选育紫云英新品种提供参考。

    甘肃省扎尕梁北坡头花杜鹃枝叶性状特征
    杨克彤, 陈国鹏, 鲜骏仁, 俞筱押, 张金武, 王立
    2022, 31(2):  111-120.  DOI: 10.11686/cyxb2020536
    摘要 ( 280 )   HTML ( 9)   PDF (2172KB) ( 286 )  
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    高山植物在适应高海拔、低气压、短生长季等环境约束的过程中表现出独特的功能适应性,探究高山植物枝叶功能性状沿海拔梯度的变化特征对其资源获取与生存繁殖的认知有重要意义。于2019年8月对甘南高山海拔3400~3700 m范围内头花杜鹃23组主要枝叶功能性状进行了测定。研究发现: 随海拔上升,叶干物质含量、叶片密度、叶厚度和总叶干物质含量显著增大;叶长、叶宽、叶面积、叶体积、叶干重、茎长、茎干重、总叶干重、总叶面积、纤细率和茎体积在3600 m显著减小,在海拔梯度上整体呈“V”形变化;海拔会显著影响叶厚、叶长、叶干物质含量、叶密度、比叶面积、总叶干物质含量、总叶面积和总比叶面积,大部分性状间存在显著的相关关系;头花杜鹃枝叶性状在海拔内的方差分量明显大于海拔间,各性状的表型分化系数以茎干物质含量最小(3.19%),叶密度最大(57.73%),平均为20.65%。结果表明: 头花杜鹃部分性状对海拔变化不敏感,主要以少数核心性状变异结合功能性状组合共同适应高山异质生境,头花杜鹃在海拔间具有较低的表型变异,可能是对高山特殊环境的适应性策略。

    影响苜蓿自然干燥的主要环境因子研究
    刘丽英, 贾玉山, 范文强, 尹强, 成启明, 王志军
    2022, 31(2):  121-132.  DOI: 10.11686/cyxb2020529
    摘要 ( 302 )   HTML ( 6)   PDF (1370KB) ( 283 )  
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    为深入解析影响优质苜蓿干草生产的关键环境因子,为我国北方地区生产优质苜蓿干草提供理论依据和技术支持。通过测定紫花苜蓿不同收获期(不同茬次、不同花期)的干燥速率、叶绿素含量、主要营养成分(粗蛋白,CP;中性洗涤纤维,NDF;酸性洗涤纤维,ADF;相对饲用价值,RFV)等指标筛选苜蓿自然干燥的最佳环境条件,并通过各项指标与环境因子的相关性,明确影响苜蓿自然晾晒的主要环境因子。结果表明:1)苜蓿自然晾晒中,影响苜蓿干燥速率的主要环境因素是:太阳辐射强度、气温、空气湿度和风速;影响苜蓿叶绿素含量的主要环境因素是:太阳辐射强度、气温和风速;影响苜蓿CP、NDF、ADF及RFV等营养指标的主要环境因素是:气温、空气湿度和风速,其中温度、风速对CP的影响极显著,空气湿度对NDF、ADF及RFV的影响极显著。综合衡量,影响苜蓿干燥的主要环境因素是气温、空气湿度、太阳辐射强度以及风速。2)通过对各收获期苜蓿干燥速率、叶绿素含量及主要营养物质含量的综合分析,在与试验地气候条件相似地区,苜蓿自然干燥的最佳环境条件是:温度日均值26.29~27.95 ℃,空气湿度日均值34.74%~36.71%,太阳辐射强度日均值268.36~422.33 W·m-2,风速日均值1.59~1.82 km·h-1

    新疆昌吉32个紫花苜蓿品种的田间抗病性评价
    张岳阳, 李芳, 梁维维, 李彦忠
    2022, 31(2):  133-146.  DOI: 10.11686/cyxb2020519
    摘要 ( 433 )   HTML ( 17)   PDF (1251KB) ( 448 )  
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    为筛选出适宜当地条件的高产抗病品种,连续2年2次调查了2018年建植于新疆昌吉市呼图壁县的32个紫花苜蓿品种上各种病害的发病率和病情指数,并测定了各品种次年的越冬率和5次刈割期的草产量,评价了不同品种的抗病性,采用灰色关联度法分析了各品种的综合特性。结果表明,试验地发生了苜蓿茎点霉叶斑与黑茎病、白粉病、黄斑病、匍柄霉叶斑病和尾孢叶斑病5种病害,且以前3种为主,前3种病害的发病率最高分别达到了97.08%、100.00%及57.14%。供试品种仅有茎点霉叶斑与黑茎病的病情指数存在显著差异(P<0.05),表现为旱地与WL343HQ的病情指数显著高于皇冠、WL168HQ与阿迪娜等品种,而其他病害品种间未表现出差异(P>0.05)。根据抗性级别的频率分布,对于苜蓿茎点霉叶斑与黑茎病,53.13%的苜蓿品种为高抗品种,25.00%的苜蓿品种为抗性品种,12.50%的苜蓿品种为中抗品种,3.13%的苜蓿品种为低抗品种,6.25%的苜蓿品种为感病品种;对于苜蓿白粉病,32个品种的抗性分布频率为抗性品种占3.13%,中抗品种占25.00%,低抗品种占15.63%,感病品种占56.25%,无高抗品种;供试品种对苜蓿黄斑病抗性分布频率为高抗品种29个,占90.63%,抗性品种占9.38%,无中抗、低抗及感病品种。32个品种的5次草产量总和为22.48~29.52 t·hm-2,其中,5茬总产量最高的苜蓿品种为龙威3010,总产量最低的苜蓿品种为陇东苜蓿。供试的所有品种未出现明显冻害,越冬良好,越冬率均在80%以上,其中有22个品种大于90%。综合特性较好的5个品种为皇冠、WL363HQ、中苜3号、敖汉苜蓿和旱地(综合得分0.850~0.942),较差的品种为耐盐之星、WL343HQ、冲击波、雷霆与陇东苜蓿(综合得分0.650~0.721)。

    不同播种量下行距配置对紫花苜蓿产量及品质的影响
    王斌, 杨雨琦, 李满有, 倪旺, 海艺蕊, 张顺香, 董秀, 兰剑
    2022, 31(2):  147-158.  DOI: 10.11686/cyxb2021236
    摘要 ( 387 )   HTML ( 13)   PDF (545KB) ( 224 )  
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    为探讨宁夏引黄灌区紫花苜蓿优质高效生产的最佳播种量和行距配置,试验采用双因素随机区组设计,研究了不同播种量(S1:13.5 kg·hm-2,S2:18.0 kg·hm-2,S3:22.5 kg·hm-2)和行距配置(R1:15 cm等行距,R2:20 cm等行距,R3:两窄一宽15 cm+15 cm+20 cm,R4:一窄一宽15 cm+20 cm)对紫花苜蓿生产性能和品质的影响。3年试验结果表明,播种量和行距对紫花苜蓿分枝数、叶茎比、干草产量、粗蛋白、中性洗涤纤维含量和相对饲喂价值有显著影响(P<0.05),其中分枝数、叶茎比、干草产量和粗蛋白含量随播种量的增加呈先增加后降低趋势。干草产量(18.41 t·hm-2)、粗蛋白含量(21.00%)在播种量为18.0 kg·hm-2和行距为15 cm+15 cm+20 cm时最高。中性洗涤纤维(36.50%)和酸性洗涤纤维(26.59%)含量在行距为20 cm时最低。相对饲喂价值(171.98)在播种量为18.0 kg·hm-2和行距为20 cm时最高。3年各项指标数据取其平均值,经主成分分析(PCA)可知,紫花苜蓿干草产量、叶茎比、分枝数和中性洗涤纤维贡献率较大,株高和酸性洗涤纤维贡献率较小。播种量为18.0 kg·hm-2和行距为15 cm+15 cm+20 cm时有利于提高紫花苜蓿干草产量和营养品质,是该地区紫花苜蓿草地最佳播种量和行距配置。

    苜蓿与3种多年生禾草混播效应研究
    张辉辉, 师尚礼, 武蓓, 李自立, 李小龙
    2022, 31(2):  159-170.  DOI: 10.11686/cyxb2021175
    摘要 ( 490 )   HTML ( 24)   PDF (3757KB) ( 527 )  
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    以紫花苜蓿分别与草地早熟禾、无芒雀麦和苇状羊茅按混播比例为7∶3、5∶5和3∶7建立的人工草地群落为研究对象,以4个草种单播处理为对照,通过对生物量、植物形态特征以及种间关系的测定分析,探讨种间关系对混播草种和比例的响应以及植物生长特征和生物量对种间关系的响应,为建植高产、优质的混播草地提供理论基础。研究结果表明3种混播组合中紫花苜蓿相对产量(RY)值均大于1.0且大于禾草,紫花苜蓿较禾草均具有竞争优势,紫花苜蓿+草地早熟禾和紫花苜蓿+无芒雀麦混播组合中,紫花苜蓿对禾草的生长具有压迫作用,紫花苜蓿+苇状羊茅组合表现为两种牧草协同生长。随紫花苜蓿比例的下降和禾草比例的提高,紫花苜蓿RY值表现为豆禾比例3∶7>5∶5>7∶3,禾草RY值表现为豆禾比例3∶7>7∶3>5∶5,混播系统通过降低紫花苜蓿株高、增加茎粗和叶面积,禾草通过提高株高,降低茎粗以及先增大再减小叶面积来响应种间关系的变化,使得各混播比例下相对产量总和(RYT)值均大于1.0,进而使两种牧草达到协同生长,最终达到增产的目的。3种混播组合中,紫花苜蓿与苇状羊茅混播增产效果好于其他混播组合,并且以3∶7混播增产率最高,紫花苜蓿与草地早熟禾、紫花苜蓿与无芒雀麦以7∶3混播增产效率最高。

    水热处理对黄豆秸秆体外发酵、甲烷生成及微生物的影响
    周承福, 汪水平, 张佰忠, 张秀敏, 王荣, 马志远, 王敏
    2022, 31(2):  171-181.  DOI: 10.11686/cyxb2020538
    摘要 ( 306 )   HTML ( 13)   PDF (1383KB) ( 168 )  
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    本试验旨在研究水热处理对黄豆秸秆体外发酵、甲烷生成及微生物的影响。黄豆秸秆经水热处理后,利用全自动体外模拟瘤胃发酵系统发酵72 h,评估化学成分变化、降解特性、发酵参数、产气参数及微生物区系。结果表明:水热处理降低黄豆秸秆中性洗涤纤维(P<0.001)、酸性洗涤纤维(P<0.001)及半纤维素(P<0.001)含量,提高中性洗涤可溶物(P<0.001)、水溶性碳水化合物(P<0.001)、阿拉伯糖(P<0.001)及半乳糖(P<0.001)含量;水热处理提高黄豆秸秆干物质消失率(P<0.001)和发酵液挥发性脂肪酸浓度(P<0.05),降低乙酸/丙酸(P<0.001)、甲烷(P<0.001)与氢气产量(P<0.001)及真菌(P<0.01)、产琥珀酸丝状杆菌(P<0.05)和产甲烷菌(P<0.05)数量。结果显示:水热处理可破坏黄豆秸秆纤维素-半纤维素-木质素结构,增加中性洗涤可溶物含量,促进瘤胃降解,并减少真菌和产甲烷菌的数量,降低甲烷产量。

    饲粮蛋白质水平对藏系绵羊瘤胃真菌菌群结构及功能的影响
    王循刚, 张晓玲, 徐田伟, 耿远月, 胡林勇, 赵娜, 刘宏金, 康生萍, 徐世晓
    2022, 31(2):  182-191.  DOI: 10.11686/cyxb2020545
    摘要 ( 254 )   HTML ( 8)   PDF (2539KB) ( 317 )  
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    本研究旨在探究饲粮蛋白质水平对藏系绵羊瘤胃真菌菌群结构及功能的影响。试验选取18只12月龄健康、平均体重为(31.71±0.72) kg的藏系绵羊羯羊,随机分为3组,每组6只,分别饲喂代谢能相近而蛋白质含量不同(LP组,10.06%CP;MP组,12.10%CP;HP组,14.12%CP)的饲粮,试验为期120 d,包括15 d的预饲期和105 d的正试期。结果表明:1)LP组藏系绵羊的终末体重、平均日增重和平均日采食量均显著低于MP组和HP组(P<0.05),而料重比显著高于MP组和HP组(P<0.05)。2)3组18个瘤胃液样品共产生1547415条有效序列,聚类后共得到4073个OTUs。饲粮蛋白质水平并没有对藏系绵羊瘤胃真菌多样性指数产生显著性影响(P>0.05)。3)在门分类水平上,藏系绵羊瘤胃真菌优势菌门为子囊菌门、担子菌门、被孢霉亚门和新美鞭菌门等;在属分类水平上,瘤胃真菌优势菌属为青霉属、无茎真菌属、枝孢属、镰孢霉属和链格孢属等。4)采用LEfSe方法对各个分类水平上丰度有显著差异的微生物进行比较分析,共筛选到33个符合生物标记物的真菌菌群。5)基于FUNGuid对藏系绵羊瘤胃真菌群落的营养型进行功能预测,发现腐生营养型是最主要的营养型。以上结果表明,适当提高饲粮中蛋白质水平可以显著提高藏系绵羊的生长性能,但对瘤胃真菌菌群的多样性和结构组成并未产生明显的影响。

    日粮精料水平和蛋氨酸铬添加对滩羊瘤胃发酵特性、细菌和脂肪酸组成的影响
    金亚东, 赵海霞, 桂瑞麒, 马青, 周玉香
    2022, 31(2):  192-202.  DOI: 10.11686/cyxb2020522
    摘要 ( 244 )   HTML ( 5)   PDF (528KB) ( 300 )  
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    为了研究日粮精料水平和蛋氨酸铬(Cr-Met)添加对滩羊瘤胃发酵参数、脂肪酸组成和细菌丰度的影响,选取40只体重相近[(21.00±1.23) kg,5月龄]且健康状况良好的滩羊公羔,随机分为4组,每组10只。LC组饲喂精粗比为35∶65的全混合饲粮,日粮中不添加Cr-Met;HC组饲喂精粗比为55∶45的全混合饲粮,日粮中不添加Cr-Met;HCM和HCH组均饲喂精粗比为55∶45的全混合饲粮,Cr-Met的添加量分别为0.75和1.50 g·d-1·只-1。在试验第65 天晨饲后3 h通过各组滩羊口腔取瘤胃液,用于分析瘤胃发酵和瘤胃液脂肪酸组成以及细菌DNA 的提取。结果表明:1)HC组滩羊瘤胃pH、乙酸比例和乙酸/丙酸显著低于LC组(P<0.05),但微生物蛋白(MCP)产量、丙酸和戊酸比例却显著高于LC组(P<0.05);与HC组相比,HCM组的乙酸/丙酸显著升高(P<0.05)。2)HC组反式油酸溶纤维丁酸弧菌和黄色瘤胃球菌的DNA丰度显著低于LC组(P<0.05),但解脂厌氧弧杆菌的DNA丰度却显著高于LC组(P<0.05);高精料日粮中添加Cr-Met线性降低了硬脂酸溶纤维丁酸弧菌、反式油酸溶纤维丁酸弧菌、蛋白溶解梭菌和解脂厌氧弧杆菌的DNA丰度(P<0.05),但黄色瘤胃球菌的DNA丰度却线性升高(P<0.05)。3)与LC组相比,HC组滩羊瘤胃内t11 C18:1(TVA)、trans C18:1、c9t11 CLA、t10c12 CLA、C18:2n6和C18:3n3的浓度显著降低(P<0.05),而C18:0的浓度则显著升高(P<0.05);高精料日粮中添加Cr-Met线性提高了TVA和trans C18:1的浓度(P<0.05)。综上所述,饲喂精粗比为55∶45的日粮抑制了部分氢化细菌的生长,Cr-Met的添加对机体共轭亚油酸的生成有一定的促进作用。

    研究简报
    干旱胁迫对光叉委陵菜根系特征、结构和生理特性的影响
    高鹏飞, 张静, 范卫芳, 高冰, 郝宏娟, 吴建慧
    2022, 31(2):  203-212.  DOI: 10.11686/cyxb2020521
    摘要 ( 384 )   HTML ( 15)   PDF (2014KB) ( 222 )  
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    以光叉委陵菜的多年生植株作为试验材料,通过自然控水法,研究不同干旱处理对植株根系的表型特征、超微结构和生理指标的影响,探究光叉委陵菜的耐旱性。结果表明:干旱胁迫下,光叉委陵菜根系总长度、总表面积、总体积和平均直径持续增加,根系干重在0~15 d增加,20~25 d干重显著降低(P<0.05)。随干旱胁迫程度的增加,根系细胞壁变形破损,线粒体解体消失,淀粉粒出现并不断膨大。丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量在25 d内持续升高,可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性在0~15 d显著升高,在20~25 d均显著下降(P<0.05);复水后,脯氨酸含量下降但不显著(P>0.05),MDA含量、可溶性蛋白含量、SOD活性均出现显著降低(P<0.05)。综合来看,光叉委陵菜能耐20 d的自然干旱,具有较强的抗旱性,这为东北地区选育耐旱植物提供了参考。

    紫花苜蓿叶片和根系膜脂过氧化及C、N特征对水分和N添加的响应
    白婕, 臧真凤, 刘丛, 昝看卓, 龙明秀, 王可珍, 屈洋, 何树斌
    2022, 31(2):  213-220.  DOI: 10.11686/cyxb2020539
    摘要 ( 292 )   HTML ( 6)   PDF (1733KB) ( 199 )  
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    为研究紫花苜蓿叶片和根系对水分和外源氮(N)添加的响应规律,在温室条件下设置水分胁迫处理(WS)(35%±5%)田间持水量(field water capacity,FWC)和充分灌溉且未渍水(WW)(70%±5%)FWC两个水分梯度,每个水分梯度下设置0、5和10 mmol·L-1 3个N添加水平(Nn、Nm和Nh),研究了紫花苜蓿叶片和根系膜脂过氧化的程度及C、N特征对不同水分条件和外源N添加的响应规律。结果表明:WS和外源N提高了紫花苜蓿叶片丙二醛(MDA)含量,但对根系没有显著影响。WS和N添加未影响紫花苜蓿叶片C含量,但N添加提高了根系C含量。WS未改变紫花苜蓿叶片N含量,但提高了根系N含量。外源N添加不但提高了叶片N含量,还增加了根系N含量,但叶片N含量在WW处理下对外源N添加较为敏感,而根系N含量在WS处理下对外源N的添加较为敏感,这说明紫花苜蓿叶片和根系C、N状态对N添加的响应受土壤水分条件的调控。紫花苜蓿根系C/N较叶片更高,且对水分和外源N添加的响应更为敏感。WS处理显著提高了根系δ13C,对叶片δ13C无显著影响。外源N添加降低了叶片和根系δ15N,且在WS处理下根系δ15N显著降低,叶片中δ15N在WW处理下显著降低。总之,相比叶片,紫花苜蓿根系生理参数及C、N特征对水分和外源N添加采取了更为积极的策略,在生长中发挥着更重要的作用。该研究结果有助于全面掌握紫花苜蓿各器官对水分和外源N添加的响应策略,为我国旱作农业区紫花苜蓿制定精准的水肥管理制度提供了理论依据。