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2022年 第31卷 第6期    刊出日期：2022-06-20

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2022年6期目录

2022, 31(6):  0. 

摘要 ( 85 )   PDF (764KB) ( 86 )  

相关文章 | 计量指标

院士高层论坛

我国草种业的成就、挑战与展望

南志标, 王彦荣, 贺金生, 胡小文, 刘志鹏, 李春杰, 聂斌, 夏超

2022, 31(6):  1-10.  DOI: 10.11686/cyxb20220601

摘要 ( 639 )   HTML ( 65)   PDF (598KB) ( 581 )  

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本研究从种质资源收集、品种选育、种子生产和质量管理等方面总结了我国草种业发展取得的成就，分析了面临的挑战，提出了建设草种强国的建议。我国已初步建立了完整的草种业体系，已成为世界草种质资源保存大国，自1987年实施品种审定制度以来，已审定通过了651个草类植物新品种，在利用乡土植物优异基因和内生真菌创制新种质等方面，取得了突出成果。所育成品种基本可满足一般生产需求。种子田常年保有面积10万hm²左右，年产种子约10万t。已在全国建立了5个部级检验中心，并在品种审定、特异性、一致性和稳定性（DUS）测试，种子立法等方面建成了较为完整的质量管理体系。面临的挑战是种质资源收集不及我国现有饲草种质资源数的50%，对已有种质资源评价、鉴定工作不足，缺少用于生态修复的草种和草坪草品种。根据国家生态修复规划，每年需草种7万t，目前缺口巨大，每年进口草种5万t左右，主要是高质量商品草和草坪草用种。质量管理体系中缺少种子认证。建议进一步加强种质资源收集、评价与利用；加强乡土草、草坪草及放牧型牧草选育；建立大规模草种生产基地及成果转化渠道；完善种子质量管理体系及提高对草的认识，从科技创新、人才培养、发展政策等方面予以支持。

研究论文

青藏高原退化草地的恢复潜势研究

王瑞泾, 冯琦胜, 金哲人, 刘洁, 赵玉婷, 葛静, 梁天刚

2022, 31(6):  11-22.  DOI: 10.11686/cyxb2021164

摘要 ( 271 )   HTML ( 31)   PDF (8568KB) ( 364 )  

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近年来青藏高原高寒草地生态系统整体上呈现改善的状态，但仍有部分草地存在不同程度的退化，对青藏高原草地现状及恢复潜势进行评估对于青藏高原退化草地恢复政策的制定具有重要意义。基于2001-2019年气象数据与MODIS遥感影像，选用CASA模型和Thornthwaite Memorial模型分别计算了青藏高原现实净初级生产力（actual net primary productivity，NPP）和潜在净初级生产力（potential net primary productivity，PNPP），并以其差值评估草地恢复潜势，主要结论如下：1）2001-2019年青藏高原NPP呈现东南部高，西北部低的分布特征；青藏高原草地持续恢复区域占40.98%，持续稳定区域占12.72%，而持续退化区域仅占3.47%，青藏高原草地整体以可持续的恢复状态为主。2）2001-2019年青藏高原潜在净初级生产力最大值（maximum potential net primary productivity，PNPP_m）呈现明显东南与西南部高，北部偏低的空间分布格局。各草地类型PNPP_m多在1000 g C·m^-2左右。3）2001-2019年青藏高原草地恢复潜势呈现西南与东南部较高，北部偏低的分布情况。由此可见日喀则地区、阿里南部地区、阿坝藏族羌族自治州以及甘南藏族自治州等地的草地具有较高的恢复价值，在这些地区开展草地恢复的前景更好。研究结果为青藏高原退化草地恢复政策的制定提供科学与理论支撑，对指导青藏高原草地保护与生态系统恢复具有重要意义。

基于STARFM的草地地上生物量遥感估测研究——以甘肃省夏河县桑科草原为例

张玉琢, 杨志贵, 于红妍, 张强, 杨淑霞, 赵婷, 许画画, 孟宝平, 吕燕燕

2022, 31(6):  23-34.  DOI: 10.11686/cyxb2021180

摘要 ( 496 )   HTML ( 242)   PDF (1697KB) ( 497 )  

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遥感数据具有实时、动态、大范围等特点，在草地资源监测与管理研究中获得了广泛应用。然而，单一的遥感植被指数无法同时满足草地地上生物量观测中时空分辨率的需求。因此，本研究基于时间序列Landsat NDVI和MODIS NDVI数据，结合时空融合算法（spatial and temporal adaptive reflectance fusion model， STARFM），生成了2000-2016年高时空分辨率的植被指数数据集（NDVI_STARFM，时间分辨率为16 d，空间分辨率为30 m），并基于2013-2016年地面实测草地地上生物量数据，构建了夏河县桑科草原高寒草地地上生物量遥感反演模型，分析了2000-2016年研究区草地地上生物量生长状况和变化趋势。结果表明：1）基于NDVI_STARFM的最优估测模型为乘幂模型，其R²为0.58，均方根误差（root mean square error， RMSE）为795.62 kg·hm^-2，模型的表现能力次于Landsat NDVI最优估测模型（R²=0.76，RMSE=634.83 kg·hm^-2），而优于MODIS NDVI最优估测模型（R²=0.24，RMSE=937.79 kg·hm^-2）；2）基于NDVI_STARFM最优估测模型对各样区草地地上生物量总产的估测精度优于MODIS NDVI而次于Landsat NDVI，总体精度达84.05%；3）2000-2016年来，夏河县研究区草地地上生物量总体呈现增加趋势，其中90%左右的区域年增量大于30 kg·hm^-2，草地地上生物量呈现减少趋势的区域仅占2.30%。

基于文献计量的草地生态系统水源涵养功能研究现状

张晓宁, 李晓丹, 年丽丽, 杨莹博, 刘学录

2022, 31(6):  35-49.  DOI: 10.11686/cyxb2021160

摘要 ( 305 )   HTML ( 29)   PDF (4129KB) ( 359 )  

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草地生态系统是陆地表面最大的生态系统类型，水源涵养功能作为衡量生态系统状况的重要指示器，其变化对区域水循环及全球气候变化具有一定的响应。基于Web of Science（WOS）核心合集和中国知网（CNKI）数据库，利用可视化工具VOSviewer软件和CiteSpace软件绘制草地生态系统水源涵养研究的知识结构图谱，对该领域收录的相关文献进行计量分析。结果表明：1）全球范围内对该领域的认识不断加深，发文量呈波动上升的态势。2）高产国家主要为中国和美国，且位居前三的研究机构均为中国的机构，分别为中国科学院、中国科学院大学和北京师范大学。3）文献核心作者群体呈现“大分散、小聚集”的布局，以核心作者为节点开展研究，但研究团体之间的合作较少。4）主要发文期刊有《Science of the Total Environment》《Catena》《Agriculture Ecosystems & Environment》《生态学报》和《水土保持学报》等。5）“生态系统服务”“土地利用变化”“土壤水分”“土壤理化性质”“InVEST模型”等主题词是近年来国内外该领域研究的热点内容。6）土壤水分-土壤理化性质，结合遥感技术构建空间尺度和时间尺度的评价模型成为本领域的研究前沿。旨在了解当前国际研究前沿，厘清该领域的发展趋势与动向，归纳研究主题，以期为草地生态系统水源涵养研究的深入发展提供参考。

青藏高原高寒草地土壤微生物量碳氮含量特征及其控制要素

李洋, 王毅, 韩国栋, 孙建, 汪亚峰

2022, 31(6):  50-60.  DOI: 10.11686/cyxb2021161

摘要 ( 557 )   HTML ( 29)   PDF (3105KB) ( 624 )  

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青藏高原是我国重要的生态安全屏障，探究地下微生物驱动土壤生化过程，生物量碳氮含量特征及其控制要素，对高寒生态系统功能维持具有重要意义。本研究通过对青藏高原高寒草甸和高寒草原两种草地类型样带调查和研究，探讨了不同高寒草地生态系统类型土壤微生物量碳（MBC）和土壤微生物量氮（MBN）含量特征及其与气候、植物群落和土壤理化性质的关系。结果表明，高寒草甸比高寒草原具有更高的土壤MBC和MBN含量；生长季降水量（GSP）与两种草地类型的MBC和MBN含量呈显著正相关（P<0.01）；而生长季均温（GST）仅与高寒草原MBN含量呈显著负相关（P<0.01）。结构方程模型显示，在生长季降水量的影响下，土壤全氮是影响高寒草甸土壤MBC和MBN的主导因子，土壤有机碳是影响高寒草原MBC和MBN的主导因子。研究结果可为高寒草地生态系统可持续管理提供理论参考。

煤矿复垦区不同修复年限林下草本群落特征及其与土壤耦合关系

高瑞, 艾宁, 刘广全, 刘长海, 强方方

2022, 31(6):  61-68.  DOI: 10.11686/cyxb2021151

摘要 ( 180 )   HTML ( 5)   PDF (877KB) ( 78 )  

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为了解鄂尔多斯聚鑫龙煤矿不同修复年限林下草本植物群落特征及其与土壤因子的耦合关系，以修复年限为3~7年的林下草本植物群落与土壤因子为研究对象，并以人工草地和撂荒地作为对照，调查不同样地草本群落物种组成及其土壤理化性质，并利用灰色关联耦合模型法对草本植物群落与土壤因子的关系进行研究，探明二者的响应机制。结果表明：1）研究区共调查草本植物种类55种，其中主要以禾本科、菊科和豆科为主，三者共占比为60%。2）随着修复年限增加，林下草本植物种数呈现先减少后增加的趋势，且逐渐接近于人工草地的植物种数；草本群落的Margalef指数和Shannon-Wiener指数均呈现出先下降后上升的趋势，而Pielou指数和Simpson指数变化不明显。3）研究区草本植物群落多样性与土壤粉粒、砂粒、pH和土壤容重关系较为密切。4）研究区草本植物的多样性与土壤的耦合协调程度随修复年限增加呈现“升高-降低-升高”的变化趋势，其中修复7年样地的草本植物与土壤耦合度最高（0.72），为中度协调。研究表明研究区林下草本植物多样性与土壤系统的协调程度表现出良性发展的趋势，但还未达到最佳的协调程度。

不同施氮量对干旱下狗牙根抗氧化酶活性及渗透调节物质含量的影响

孙晓梵, 张一龙, 李培英, 孙宗玖

2022, 31(6):  69-78.  DOI: 10.11686/cyxb2021179

摘要 ( 202 )   HTML ( 12)   PDF (2961KB) ( 176 )  

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为探讨干旱下施氮肥是否可以提高狗牙根抗旱性，以新农1号狗牙根为材料，干旱前进行不施氮（0 mmol·L^-1）、低氮（1.5 mmol·L^-1）、中氮（7.5 mmol·L^-1）、高氮（15.0 mmol·L^-1） 4种施氮处理，盆栽试验控制水分缓慢干旱，在干旱0、7、14 d、复水7 d，测定草坪质量、叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛含量、抗氧化酶活性［超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）］、过氧化氢以及渗透调节物质可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖含量，并对干旱7、14 d下狗牙根抗旱性响应指标进行热图聚类及主成分分析。结果表明，不同施氮量对狗牙根草坪质量的影响因干旱程度不同而有所不同。正常灌溉和中度干旱下高氮处理（15 mmol·L^-1）下狗牙根表现出较好的草坪质量，而中氮处理（7.5 mmol·L^-1） 能显著提高其重度干旱下草坪质量。与干旱对照相比，干旱处理下施中氮可使狗牙根叶片相对含水量、CAT活性、SOD活性、可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量依次显著提高60.98%、154.40%、163.73%、61.75%、144.71%和31.53%，维持较高的草坪质量。且复水后中氮和高氮处理狗牙根草坪质量恢复较快，可能是由于在干旱胁迫时受到损伤较小。综上认为，干旱前施中氮，可以一定程度缓解干旱胁迫对狗牙根幼苗造成的伤害。

海拔梯度对贺兰山岩羊主要活动区植物群落特征的影响

赵朋波, 邱开阳, 谢应忠, 刘王锁, 李小伟, 陈林, 王继飞, 孟文芬, 黄业芸, 李小聪, 杨浩楠

2022, 31(6):  79-90.  DOI: 10.11686/cyxb2021186

摘要 ( 194 )   HTML ( 12)   PDF (1683KB) ( 146 )  

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研究贺兰山岩羊主要活动区植物群落组成和物种多样性在不同海拔梯度的变化规律对贺兰山岩羊的合理管护具有重要意义。本研究通过贺兰山岩羊主要活动区植被调查，对不同海拔的数据进行单因素方差分析和回归分析，阐明1100~1500 m、1500~2000 m、2000~2500 m和大于2500 m的4个海拔段岩羊主要活动区植物物种组成和物种多样性的变化，探讨植被与岩羊等草食动物的关系及海拔对植物物种多样性的影响。结果表明：贺兰山岩羊主要活动区植被共记录到30科62属87种，主要为禾本科、蔷薇科和菊科等植物；同时，不同海拔梯度上的科、属、种的数量和组成存在差异。随着海拔上升，岩羊主要活动区的草本植物的物种丰富度升高，Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数表现为先降低后升高的特征；灌木植物物种丰富度、Pielou均匀度指数呈现出沿海拔上升而降低的特征，Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数呈现出先增加后降低的特征。因此，针对不同海拔植物物种多样性的不同，建议对岩羊的合理管护在不同海拔地区采取不同措施，以达到防止植被退化和促进岩羊种群健康发展的目的。

入侵植物少花蒺藜草异型种子萌发策略及其幼苗生长特性

曲婷, 周立业

2022, 31(6):  91-100.  DOI: 10.11686/cyxb2021174

摘要 ( 224 )   HTML ( 5)   PDF (1472KB) ( 235 )  

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少花蒺藜草为科尔沁沙地的一种恶性入侵杂草，靠种子进行繁殖，其同一果实刺苞内多包含2粒种子，种子具有异型性（其中一粒相对较大、外形似芒果且有一小部分外露在刺苞中，称为M型种子；另一粒相对较小、外形似李子，称之为P型种子），野外调查发现少花蒺藜草通常以M型种子萌发为主。为探究少花蒺藜草刺苞果皮对异型种子的萌发是否产生影响、M型种子是否对P型种子的萌发产生抑制以及两异型种子的萌发在种群拓展中的作用，在实验室条件下测定少花疾藜草带刺苞（正常条件下）、去刺苞（将果皮解剖取出单独的M型、P型种子）、模拟刺苞（以纱布模拟刺苞果皮将取出的两异型种子进行再次包裹）4种处理下两种异型种子的萌发特征以及正常条件下的刺苞（只萌发M型）、单独的M型、P型及刺苞内P型种子（去除刺苞中已萌发的M型种子形成的幼苗）形成幼苗的生长特征。结果表明：1）刺苞果皮对两种异型种子的萌发均无显著影响；2）M型种子抑制P型种子的萌发，抑制率达到52.5%；3）刺苞内M型种子形成幼苗的地上生物量、地下生物量分别比刺苞内P型种子形成幼苗增加0.1298和0.1068 g·株^-1，M型种子形成幼苗的叶面积、根冠比分别比P型种子形成幼苗显著增加84.3%和356.3%。上述研究表明：刺苞内M型种子比P型种子具有更强的发芽能力，M型种子形成的幼苗具有更好的存活策略，P型种子作为备用种子当年或翌年补充种群数量。

老芒麦衰老过程形态特征变化规律及对养分添加的响应

张永超, 魏小星, 梁国玲, 秦燕, 刘文辉, 贾志锋, 刘勇, 马祥

2022, 31(6):  101-111.  DOI: 10.11686/cyxb2021103

摘要 ( 272 )   HTML ( 6)   PDF (8023KB) ( 142 )  

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试验以青藏高原青海省高寒草地中广泛分布和退化草地补播改良中的常用牧草品种-‘青牧1号’老芒麦为研究对象，在青藏高原东北部，青海湖湖东地区设置1龄到6龄老芒麦自然生长田，6龄老芒麦施肥田和老芒麦连续施肥田（6年）的3个处理，测定老芒麦地上生物量和穗部特征并进行比较分析。结果表明：青牧1号老芒麦2龄和3龄地上生物量较高，3龄后逐年降低。青牧1号老芒麦地上生物量变化情况，可以分为4个阶段，1龄期，2~3龄期，4~5龄期和6龄期。老芒麦单穗重从2龄到5龄逐渐增加，6龄显著性降低。青牧1号老芒麦从2龄到5龄，单株穗重占比逐渐升高，6龄开始降低。6龄田施用氮肥和磷肥均显著提高了老芒麦地上生物量，氮肥增产效果优于磷肥。高氮（N₇₅）处理下6龄老芒麦地上生物量最高。6龄青牧1号老芒麦单穗重在N₆₀处理下最高。长期施肥可有效提高老芒麦地上生物量，N₆₀P₇₅处理下地上生物量最高，在N₇₅P₇₅处理下6龄老芒麦单穗重最高。长期不施肥，6龄老芒麦茎重比例最高。N₄₅P₉₀长期施肥处理下，茎秆重量比例下降，穗重和叶重比例相对增加明显。N₆₀P₉₀和N₇₅P₇₅长期施肥处理下，也可有效提高单株老芒麦穗重的比例。

全生育期干旱胁迫对‘青燕1号’燕麦叶绿素荧光参数的影响

金祎婷, 刘文辉, 刘凯强, 梁国玲, 贾志锋

2022, 31(6):  112-126.  DOI: 10.11686/cyxb2021154

摘要 ( 226 )   HTML ( 10)   PDF (2102KB) ( 80 )  

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干旱是限制燕麦生长的关键因素之一，为探究干旱胁迫对燕麦光合系统的影响，选用青海省推广品种‘青燕1号’为材料，设置4个水分梯度，即正常供水（CK，75%FWC）、轻度胁迫（60%FWC）、中度胁迫（45%FWC）和重度胁迫（30%FWC）。生育期干旱胁迫分为4类，即苗期-拔节期干旱（SJ）、苗期-抽穗期干旱（SH）、苗期-开花期干旱（SF）和苗期-乳熟期干旱（SM），并设置全生育期正常供水作为对照处理（CK）。探讨不同生育期燕麦叶绿素荧光参数对干旱胁迫的响应，以期为青藏高原燕麦抗旱育种和节水高产栽培提供理论指导。结果表明：1） 不同胁迫程度整体影响大小为：30%FWC>45%FWC>60%FWC；2） 不同生育时期胁迫整体影响大小为：SM>SF>SH>SJ；3） 胁迫程度与胁迫时期互作（Sd×Sp）对燕麦叶绿素参数影响最为显著。在30%FWC和SM时期时，叶绿素荧光参数受到的影响最大，此时光合作用的主要限制因素是非气孔限制，主要表现为PSⅡ反应中心失活，光合电子传递受阻；在60%FWC和SJ时，其受到的影响最小，此时影响光合作用的主要因素是气孔限制； 4） 在45%FWC、SH和SF时期，燕麦可通过叶片的气孔导度调节蒸腾作用和碳同化之间的关系，从而适应干旱胁迫；5） 叶绿素荧光参数的变化，间接反映了受到干旱胁迫时，燕麦光合作用能力的变化。Y（NO）、NPQ、Y（NPQ）和β与CK相比增加了85.52%、65.21%、33.76%和26.60%，F_v、F_m、ΦPSⅡ、ETR、F_m′、F_s、F₀′、qP、F₀、α和F_v/F_m分别降低了84.86%、75.41%、75.03%、75.00%、70.89%、61.38%、57.73%、57.06%、48.86%、45.61%和38.50%。

外源脯氨酸对缓解红砂干旱胁迫的机理研究

苏世平, 李毅, 刘小娥, 种培芳, 单立山, 后有丽

2022, 31(6):  127-138.  DOI: 10.11686/cyxb2021367

摘要 ( 254 )   HTML ( 9)   PDF (554KB) ( 153 )  

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红砂属于干旱半干旱荒漠区生态系统中重要的超抗旱树种，对维护荒漠区植物群落的稳定性具有重要的作用。近年来由于极端干旱气候的频发，导致以红砂为建群种的荒漠植物群落出现大面积死亡以及退化的趋势。因此，采用人工措施提高干旱荒漠区植物的抗旱能力显得尤为重要。通过对干旱胁迫中的红砂苗木喷施外源脯氨酸（Pro）以减缓干旱胁迫对其造成的伤害。研究设置5个Pro浓度，分别为50，100，150，200，250 mg·L^-1，对红砂植株进行喷施处理，于处理前第0天（CK），处理后第1，3， 6和9天对叶片抗氧化酶系统、代谢调节系统、光合色素、光合性能进行测定，第9天对生长状况进行测定，以期揭示干旱胁迫下Pro的作用机理。结果表明，外源Pro处理红砂植株后，对其抗氧化酶系统、代谢调节系统、光合色素、光合性能以及生长状况均有显著影响。除叶绿素a/b（Chl a/b）在处理年份间差异不显著，可溶性糖含量在处理浓度间差异不显著外，其他指标在处理年份之间、处理浓度之间、处理后作用时间之间以及处理浓度与处理后作用时间交互作用之间均差异显著，其中以100 mg·L^-1 Pro处理效果最佳。100 mg·L^-1 Pro处理后第9天和CK相比，可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）分别提高了4.48%、131.07%、30.66%、12.30%，可溶性糖（SS）、超氧化物歧化酶（SOD）分别下降了6.42%、1.95%；总叶绿素含量Chl（a+b）、叶绿素a含量（Chla）、叶绿素b含量（Chlb）分别较CK降低了5.81%、1.47%和22.22%；净光合速率（P_n）、气孔导度（G_S）、蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）以及水分利用效率（WUE）分别比CK降低了16.07%、10.00%、6.44%、7.68%和9.92%；红砂苗木的生长特性在处理后第9天，株高净生长量为2.48 cm，侧芽萌发数量为3.67个，侧芽净生长量为1.87 cm，地径净生长量为0.27 mm，比处理效果最差的250 mg·L^-1处理分别高出0.68 cm，0.34个，0.32 cm，0.07 mm。因此，100 mg·L^-1 Pro处理干旱胁迫中的红砂植株，能显著提高其抗旱性。

施磷水平对菊芋块茎产量、品质、植株生理特性与磷利用率的影响

张铎, 李岚涛, 林迪, 郑龙辉, 耿赛男, 石纹碹, 盛开, 苗玉红, 王宜伦

2022, 31(6):  139-149.  DOI: 10.11686/cyxb2021408

摘要 ( 209 )   HTML ( 5)   PDF (3928KB) ( 98 )  

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探究不同磷肥施用量对菊芋块茎产量、品质、植株理化特性及磷肥利用率的影响，为实现菊芋高产优质栽培和农田磷素高效利用与科学施磷提供参考依据。于2019-2020连续两年分别于河南省原阳县和方城县布置磷肥用量田间试验，2019年设0、60、120、180和240 kg P₂O₅·hm^-2 5个磷肥用量水平，2020年则分别设0、45、90、135、180和225 kg P₂O₅·hm^-2 6个施磷水平。研究磷肥施用对成熟期菊芋块茎产量、品质（菊糖、还原糖含量）以及营养生长和生殖生长期地上部植株磷素积累量、叶片绿原酸、SPAD值、可溶性糖、可溶性蛋白含量等理化指标的影响，计算分析菊芋收获指数、磷肥利用率和农学效率等肥料吸收利用状况。结果表明：磷肥供应均显著提高2019和2020年菊芋块茎产量，肥料效应呈“线性+平台”趋势变化，适宜施磷量分别为155和107 kg·hm^-2。此外，磷肥供应显著提高菊芋块茎菊糖和还原糖含量。与不施磷相比，2019-2020年度块茎总糖含量增幅分别平均为11.6%和18.3%。各生育期菊芋地上部植株磷素积累量、叶片绿原酸含量、SPAD值、可溶性糖和可溶性蛋白含量均随施磷量增加而明显提高。菊芋磷素收获指数（PHI）、磷肥利用率（AUP）和农学效率（AEP）均随着磷肥用量增加而明显下降，施磷处理两年平均PHI、AUP和AEP分别为0.813、15.1%和23.9 kg·kg^-1。因此，合理施磷可显著提高菊芋成熟期块茎产量、改善品质，增强各生育期生理活性。在本试验条件下菊芋适宜施磷量为105~150 kg·hm^-2。

鸭茅响应水淹胁迫的miRNA差异表达分析

杨兴云, 乔丹丹, 张雅洁, 王少青, 任俊才, 李明阳, 屈明好, 尚盼盼, 杨成, 黄琳凯, 曾兵

2022, 31(6):  150-162.  DOI: 10.11686/cyxb2021130

摘要 ( 244 )   HTML ( 7)   PDF (1925KB) ( 146 )  

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水淹胁迫是限制我国西南地区鸭茅产量和品质提升的主要环境因子，已经成为一种不容忽视的非生物胁迫。鉴定鸭茅耐涝相关的功能基因，并探究其调控机制是鸭茅种质创新，提高鸭茅耐涝能力的必要途径。以鸭茅耐涝品种“滇北”为试验材料，分别经水淹胁迫处理0、8和24 h后，利用Illumina Hiseq测序平台对鸭茅叶片进行小RNA测序。结果表明，在水淹胁迫处理下共鉴定得到208个差异表达基因（DEGs），经过筛选后有38个基因上调表达，34个基因下调表达，共占差异表达基因的34.62%。“滇北”鸭茅在水淹胁迫下差异表达基因主要属于miR166、miR167、miR159、miR396和miR156这5个miRNA基因家族。基于对差异miRNA进行靶基因预测及靶基因的GO和KEGG功能分析，发现这些靶基因主要参与细胞生理过程、代谢过程、IL-17信号通路、Th17细胞分化等植物逆境响应过程，为进一步揭示鸭茅在水淹胁迫下的分子调控机制提供了研究线索。

新疆荒漠草地亮柔伪步甲虫害与草地变化关系研究—以昌吉州南山草场为例

沈江龙, 陈吉军, 阿布都瓦里 ·伊玛木, 杨坤, 郭雅婷, 郑江华

2022, 31(6):  163-177.  DOI: 10.11686/cyxb2021165

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探索亮柔伪步甲虫害发生与草地退化的耦合关系，定量分析虫害发生对草地植被的影响，为草原部门科学有效地防治虫害提供理论依据。本研究基于环境一号遥感影像、土地覆盖产品数据、气象数据分别反演草地植被覆盖度、土地利用状态、气候要素等环境变量，结合野外调查数据，使用线性趋势分析、叠加分析、土地利用状态转移矩阵、相关分析、方差分析等方法，分析亮柔伪步甲发生水平与草地植被覆盖度、气候等环境因素相互作用关系，总结亮柔伪步甲虫害的发生机制。结果表明：亮柔伪步甲虫口密度与归一化植被指数（NDVI）呈显著负相关性，NDVI随虫害发生程度的加重呈降低趋势：level 3（重度发生）<level 2（中度发生）<level 0（对照）<level 1（轻度发生）；亮柔伪步甲虫口密度与年际间的植被覆盖变化无相关性，且各危害水平之间也无显著性差异。河床、河漫滩、农牧交错区等裸露地表是亮柔伪步甲虫害的高爆发区，而草地内部的发生水平较低。虫口密度高的实测点与草地退化区域并无空间关系。荒漠草地生态系统脆弱且敏感，植被覆盖度低，草地破碎。草地退化是气候干旱、过度放牧等因素综合作用的结果，并非直接由亮柔伪步甲虫害造成。

不同栽培措施对醉马草坪用性状的影响

连鹤娜, 李春杰

2022, 31(6):  178-188.  DOI: 10.11686/cyxb2021396

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醉马草自身携带Epichlo?内生真菌，具有一定的抗虫性和驱鸟性，其作为西北地区机场草坪绿化驱鸟草种具有极大潜力。为实现醉马草作为一种驱鸟草应用于机场草坪，本试验对醉马草草坪栽培技术进行研究，探究植物生长调节剂（0.136%赤·吲乙·芸苔可湿性粉剂）浸种和不同材料覆盖苗期草坪以及二者结合对醉马草坪用性状的影响。本试验在醉马草出苗期和成坪期对出苗率、成坪速度、生长速度、密度、盖度、色泽、质地、均一性、草层高度等指标进行测定，并对草坪进行综合评价。结果显示，无纺布覆盖、生长调节剂浸种+无纺布覆盖处理醉马草出苗早、成坪速度较快；生长调节剂浸种+无纺布覆盖处理下成坪后醉马草生长速度较慢、草坪密度、叶绿素含量和均一性均高于对照和其他处理；无纺布覆盖和生长调节剂浸种+秸秆覆盖处理下草坪盖度较高。综合评价结果显示，生长调节剂浸种+无纺布覆盖处理下醉马草草坪的综合质量最好，是最佳的栽培措施，适合应用推广。

饲用麦类作物的生物量积累和营养品质动态变化规律

游永亮, 赵海明, 李源, 武瑞鑫, 刘贵波, 周健东, 陈俊峰

2022, 31(6):  189-201.  DOI: 10.11686/cyxb2021445

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为了探究饲用麦类作物生物量积累和营养品质动态变化规律，2016-2018年在华北平原的河北衡水测定了黑麦、冬性饲用小黑麦、冬小麦、粮饲兼用型小黑麦、燕麦、青稞和春性饲用小黑麦7类麦类作物从拔节期至蜡熟期的生长发育进程、生物量和营养成分含量动态变化。结果显示：黑麦、冬性饲用小黑麦、冬小麦和粮饲兼用型小黑麦一般在5月中下旬达到乳熟期，而燕麦、青稞和春性饲用小黑麦一般在6月上旬。7类麦类作物的平均生物量从拔节期的2.72×10³ kg·hm^-2增长到蜡熟期的10.19×10³ kg·hm^-2，其中冬性饲用小黑麦在各个生育期生物量均显著高于其他6类麦类作物（P<0.05），较其他6类麦类作物平均提高61.4%。7类麦类作物的粗蛋白含量随着生育期进程逐渐降低，淀粉含量逐渐升高，酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量在开花期前逐渐升高，开花期后略有下降。采用Milk 2006综合评价7类麦类作物饲用品质显示，冬小麦从孕穗期后饲用品质优于其他6类麦类作物，吨干物质产奶量较其他6类麦类作物平均提高6.9%。综合生物量和饲用品质及生育期，冬性饲用小黑麦拔节期至蜡熟期hm²产奶量均显著高于其他6类麦类作物（P<0.05），较其他6类麦类作物平均提高46.3%，综合表现好，适于在华北平原大面积推广种植。

添加黄梁木叶和壳寡糖对甘蔗梢青贮饲料发酵品质及有氧稳定性的影响

郭香, 吴硕, 郑明扬, 陈德奎, 邹璇, 陈晓阳, 周玮, 张庆

2022, 31(6):  202-210.  DOI: 10.11686/cyxb2021176

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为了探究添加黄梁木叶（NCL）与壳寡糖（CO）对甘蔗梢青贮发酵饲料品质和有氧稳定性的影响，试验设6个处理：无添加（对照，CK）、15%NCL、30%NCL、CO、15%NCL+CO和30%NCL+CO。青贮210 d后结果显示，NCL处理显著降低了饲料pH值（P<0.05）、非蛋白氮和氨态氮含量，显著提高了乳酸、乙酸、粗蛋白和真蛋白含量（P<0.05）。有氧暴露7 d后，NCL处理组的pH值显著降低（P<0.05）、非蛋白氮和氨态氮含量（P<0.01）极显著降低，而粗蛋白含量在NCL和CO处理下极显著增加（P<0.01）。此外，NCL处理还极显著增加了乳酸含量（P<0.01）。30%NCL、15%NCL+CO和30%NCL+CO处理显著提高了（P<0.05）甘蔗梢青贮饲料的有氧稳定性。综上所述，NCL和CO的添加对甘蔗梢青贮饲料的发酵品质和有氧稳定性都有积极的影响，其中以15%NCL+CO处理效果最好。

紫茎泽兰对大鼠肠道结构和肠道黏膜免疫屏障的影响

崔玉晶, 高佩, 文娟, OKYERE Kumi Samuel, 胡延春

2022, 31(6):  211-220.  DOI: 10.11686/cyxb2021171

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为探究紫茎泽兰对动物肠道损伤及致毒机制，本试验选取16只7周龄雄性SD大鼠经7 d适应期后随机分为对照组（饲喂不含紫茎泽兰饲料，10 g·100 g^-1 BW）与试验组（饲喂含30%紫茎泽兰饲料，10 g·100 g^-1 BW），试验周期为14 d，试验结束后取各肠段（取十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠和直肠）组织样品，观察结构损伤，计数免疫细胞，测定sIgA（secretory immunoglobulin A，sIgA）和炎性细胞因子分泌量。结果表明：与对照组相比，紫茎泽兰可使十二指肠绒毛出血及顶端轻度坏死脱落，肠绒毛高度、隐窝深度及其比值极显著增加（P<0.01）；空肠充血并伴有绒毛顶端糜烂性坏死脱落，绒毛高度及绒毛高度与隐窝深度比值极显著增加（P<0.01）；回肠大量肠绒毛顶端凝固性坏死，并伴有出血与炎性浸润，绒毛高度、隐窝深度及其比值极显著增加（P<0.01）；盲肠水肿及充血；结肠淋巴细胞增多、直肠大量淋巴细胞浸润及淋巴细胞增生，其中以回肠和直肠机械损伤最为严重，回肠评分增加722.36%，直肠评分增加976.00%；试验组各肠段上皮内淋巴细胞（intestinal intraepithelial lymphocytes， IELs）、固有层淋巴细胞（lamina propria lymphocytes， LPLs）和杯状细胞（goblet cells， GCs）数量极显著增加（P<0.01），同时还可极显著增加sIgA的分泌量（P<0.01），极显著增加促炎因子IL-1β、IL-2、TNF-α和IFN-γ的表达量（P<0.01），极显著降低抑炎因子IL-4、IL-10的表达（P<0.01），激活肠道炎症反应，从而破坏肠道黏膜免疫屏障，造成肠道损伤。

综合评述

氮沉降影响草地生态系统土壤氮循环过程的研究进展

陆姣云, 张鹤山, 田宏, 熊军波, 刘洋

2022, 31(6):  221-234.  DOI: 10.11686/cyxb2021156

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人类活动及化石燃料应用的加剧增加了大气中的氮沉降，对陆地生态系统氮素循环过程造成了显著影响，从而影响生态系统生产力及稳定性。草地作为陆地生态系统的重要组成部分，常因为人们的过度利用及保护意识不强，造成资源损失、养分失衡，严重限制了畜牧业的发展。探究氮沉降对草地生态系统氮循环的影响对提高草地生产力，合理开发与利用草地资源具有重要意义。通过追踪国内外已有的研究成果发现，大部分氮添加抑制了生物固氮过程，促进了土壤的硝化作用、反硝化作用和矿化作用，并抑制了固氮微生物活性，增加了硝化功能微生物氨氧化细菌（AOB）、反硝化微生物功能基因nirK、nirS、narG、nosZ的丰度。但是因为草地本底氮营养差异及施氮措施的不同导致少数研究中土壤氮循环对氮沉降的响应出现不同结果。通过总结已有研究发现：1）土壤本底营养及氮吸收阈值的不同造成氮沉降对氮循环的影响存在差异；2）微生物作为土壤氮素循环的重要参与者，对不同施氮时间、频率、数量等的响应存在差异；3）土壤中氮循环的各环节紧密耦联，相互影响，但现有的研究大多只针对某一环节开展，研究结果不具有全面性。因此，在未来的研究中，应针对不同营养水平的草地，加强氮控制条件下土壤氮循环微生物变化的研究，关注多环节的耦联关系，对于提高草地生态系统功能，并减轻氮素损失对环境造成的威胁意义重大。