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    2023年 第32卷 第5期    刊出日期:2023-05-20
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    2023年5期目录
    2023, 32(5):  0. 
    摘要 ( 92 )   PDF (306KB) ( 108 )  
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    研究论文
    基于供给—消耗关系的青海省高寒草地承载力时空变化分析
    高婕, 赵新全, 刘文亭, 杨晓霞, 张春平, 俞旸, 曹铨, 刘玉祯, 张雪, 董全民
    2023, 32(5):  1-12.  DOI: 10.11686/cyxb2022192
    摘要 ( 272 )   HTML ( 30)   PDF (5579KB) ( 272 )  
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    青海省是青藏高原的重要组成部分,因此,探究当地的草畜平衡状况,揭示其草地生态系统承载能力的时空变化趋势,对实现草地资源的可持续利用具有重要意义。本研究以青海省放牧家畜养殖为切入点,结合遥感影像数据与青海省畜牧业统计数据,对青海省草地生态系统的承载状态进行分析。结果显示:1)2005-2020年青海省放牧家畜数量共增长了25.35%;从家畜结构来看,玉树藏族自治州与果洛藏族自治州以牦牛饲养为主,海北藏族自治州、海南藏族自治州及海东市以绵羊饲养为主。2)青海省草地资源消耗量在这16年间增加了13.21%,总体表现为上升趋势,且各地级行政区间有所差异。3)青海省严重超载的地级行政区数量在2010年首次降至3个以下,整体草畜平衡状况于2013年表现最佳,草地承载压力总体有减缓趋势;分地区而言,压力增幅最明显的为海南藏族自治州,降幅最明显的为果洛藏族自治州。结果表明,2005-2020年青海省放牧家畜数量有所增加,但载畜压力有缓解趋势,省内各地级行政区在牲畜结构和压力变化方面都表现出了一定的差异性,明确了因地制宜的重要性。该结果可为青海省高寒草地生态管理及畜牧产业发展等方面提供科学依据。

    基于LUCC的甘肃省农牧交错带生态系统服务价值评估及时空演变特征研究
    梁赟亮, 李杰, 陆燕花, 李广
    2023, 32(5):  13-26.  DOI: 10.11686/cyxb2022232
    摘要 ( 209 )   HTML ( 11)   PDF (4645KB) ( 268 )  
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    为理清土地利用变化对生态系统服务价值的影响效应,基于甘肃省农牧交错带2000、2010、2020年3个时期的土地利用/覆盖变化(LUCC)数据,运用改进的当量因子定量评估甘肃省农牧交错带生态系统服务价值,结合空间自相关分析法探究各乡镇级单位生态系统服务价值变化的时空格局演变特征。结果显示:1)2000-2020年甘肃省农牧交错带土地利用类型主要以草地、耕地、林地为主,其中,草地、林地和建设用地面积增加,而耕地和湿地面积减少。2)2000-2020年甘肃省农牧交错带生态系统服务总价值增加了11.2358×108元,调节服务在各时期占主导地位,水文调节和气候调节生态系统服务价值较大,草地和林地在维持水文调节和气候调节服务价值方面作用重大,是维持甘肃省农牧交错带生态系统服务总价值的关键土地利用类型。3)地均生态系统服务价值(ESV)呈较强的空间正相关性,在空间上整体表现为显著的集聚分布格局,高值集聚区和低值集聚区的空间演变保持平稳。研究结果可为甘肃省农牧交错带制定科学合理的生态保护政策、建立生态保护修复的长效机制提供科学依据。

    半灌木扩张驱动的草地植物多样性与地上生产力特征及其关系研究
    李美慧, 李玉华, 晏昕辉, 拓行行, 杨梦茹, 王子临, 李伟
    2023, 32(5):  27-39.  DOI: 10.11686/cyxb2022367
    摘要 ( 248 )   HTML ( 27)   PDF (4008KB) ( 197 )  
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    灌木/半灌木扩张能够显著改变原有植被景观及其生态学过程,但目前仍缺乏对半灌木扩张驱动下草地植物多样性、地上生产力变化特征及其二者关系的系统研究。本研究以黄土高原宁夏云雾山典型草原为研究对象,通过选择3个半灌木扩张强度草地(轻度、中度和重度),并以未扩张的天然草地作为对照, 分析物种多样性、群落水平植物功能性状、功能多样性和地上生产力的变化特征及其内在关系。结果表明:1)半灌木扩张驱动下草地群落组成、结构发生了明显改变,半灌木物种白莲蒿已取代了原有的草本植物成为新的草地优势种,且导致物种多样性显著降低;2)与对照相比,半灌木扩张显著降低了群落水平叶干物质含量,但增加了群落水平比叶面积、叶碳、叶氮和叶磷含量;功能丰富度无显著性差异,而功能离散度和功能均匀度在不同扩张强度下差异显著;3)半灌木扩张显著增加了群落地上生产力和凋落物生物量,具体表现为杂草生物量显著增加,豆科生物量显著降低,而禾类草生物量在重度扩张下显著增加;4)半灌木扩张驱动下草地群落地上生产力与物种多样性、群落水平叶干物质含量及功能离散度呈负相关关系,而与群落水平叶碳、叶氮和叶磷含量呈正相关关系。随机森林模型和方差分析结果进一步显示,群落水平功能性状对地上生产力变异解释度为68.28%,其中群落水平叶氮含量和叶干物质含量为最主要的解释因子,物种多样性指数解释度为64.38%,功能多样性指数解释度为11.16%。研究表明半灌木扩张驱动下,物种向快速生长、资源获取型策略转变,且物种生态位分化程度更高;植物功能性状和物种多样性比功能多样性更能解释群落地上生产力的变异。本研究结果可为黄土高原天然草地的稳态转变理论研究和新时期灌丛化草地的适应性和可持续管理提供数据支撑。

    基于机载激光雷达与高景一号数据的草原地上生物量反演研究
    许开宏, 施招, 马磊超, 王平, 陈昂, 王兴, 成明, 肖粤新, 王荣谭
    2023, 32(5):  40-49.  DOI: 10.11686/cyxb2022199
    摘要 ( 258 )   HTML ( 23)   PDF (5196KB) ( 230 )  
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    草原地上生物量(AGB)是草原调查监测中的重要指标,是草原生态保护和资源合理利用的依据,对草原可持续发展与科学管理具有重要意义。本研究以广西兴安县热性灌草丛为研究对象,结合机载激光雷达数据与高分辨率多光谱卫星影像,利用2021年采集的89个实地样方调查数据,对草原AGB进行了遥感反演研究。结果表明,草层高度信息是草原AGB建模的重要指标。增强型植被指数(EVI)、比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)中EVI与AGB的相关系数最高(0.666),高度指标中平均草层高度(CHMmean)与AGB的相关系数最高(0.686),二者结合的指标中RVI×CHMmean与AGB的相关系数最高(0.735)。模型精度验证结果显示,EVI模型中均方根误差(RMSE)最低,为292.047 g·m-2,CHMmean模型中RMSE最低,为245.084 g·m-2,RVI×CHMmean模型中RMSE最低为225.872 g·m-2。结果说明机载激光雷达数据可以有效提取草层高度信息,尽管存在明显的低估现象,但在草原AGB研究中仍具有较大的应用潜力。

    围栏封育和长期刈割对松嫩草地羊草和野古草种群营养繁殖特征的影响
    丰吉, 刘志扩, 李海燕, 杨允菲, 郭健
    2023, 32(5):  50-60.  DOI: 10.11686/cyxb2022203
    摘要 ( 188 )   HTML ( 11)   PDF (1599KB) ( 136 )  
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    营养繁殖是无性系禾草维持种群更新的主要方式之一,产生的潜在种群在预测种群空间结构和动态中发挥着重要作用。围栏封育和长期刈割等利用方式可以直接或间接影响植物的生长发育和繁殖策略。本研究以松嫩草地常见优势种羊草和伴生种野古草为研究对象,对围栏封育和长期刈割下两种禾草的分蘖节与根茎产生潜在种群的组成、大小和营养繁殖力进行对比分析。结果表明:两种利用方式下两种禾草的潜在种群均由分蘖节与根茎产生的芽和苗组成。羊草和野古草潜在种群分别由3和2个龄级组成,均为1龄潜在种群所占比例最高。相比围栏封育,长期刈割显著促进两种禾草分蘖节和根茎上的芽输出成苗,并且对羊草的促进作用高于野古草,羊草的分蘖节与根茎产生的总苗数在两种利用方式下均显著高于野古草。长期刈割显著促进羊草潜在种群的形成,不利于野古草潜在种群的形成。长期刈割能促进两种禾草种群的分株和根茎营养繁殖力,但未达到显著水平。羊草在围栏封育中采取产生大量芽和部分苗以增加潜在种群、在长期刈割中采取产生大量苗以顺利越冬成株的营养繁殖对策;野古草在围栏封育中采取只产生芽、而在长期刈割中采取产生相近比例芽和苗的营养繁殖对策。总的来说,两种利用方式下羊草与野古草种群均采取年轻龄级分蘖节与根茎具有更旺盛营养繁殖力以及长期刈割促进苗形成的相同适应策略,同时两种禾草在形成潜在种群比例上又存在着营养繁殖对策的差异,这可能是其分别成为本研究区内优势种和伴生种的主要原因之一。

    陇东黄土高原优势植物不同龄级株丛数量性状及养分特征
    张成霞, 瓦勒塔, 牟晓明, 常生华
    2023, 32(5):  61-70.  DOI: 10.11686/cyxb2022212
    摘要 ( 194 )   HTML ( 6)   PDF (2486KB) ( 88 )  
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    研究草地植物种群数量特征,可揭示其对环境和放牧干扰的适应性机制,以往龄级水平草地植物种群数量性状研究相对缺乏。本研究以2种放牧年限下黄土高原典型草原优势植物(长芒草、达乌里胡枝子和茵陈蒿)为对象,通过对不同龄级下3种植物株丛数量性状及养分特征的定量分析,探究植物种群龄级划分方法,明晰放牧下植物种群数量性状变化规律。结果表明:1)3种植物数量性状在轮牧第6和11年间整体变化小。2)放牧年限对各龄级植物种群株丛特征影响为茵陈蒿<长芒草和达乌里胡枝子,2种轮牧年份下3种植物株丛特征均随龄级增加呈增加趋势;达乌里胡枝子冠幅和基径及长芒草冠幅、基径和分糵数均为幼龄期<其他龄级。3)长芒草磷(P)含量为幼龄期<成年期和老年前期+老年期,达乌里胡枝子和茵陈蒿则与之相反;3种植物粗蛋白(CP)含量为老年前期+老年期<幼龄期和成年期,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量则与之相反;各龄级磷(P)、钙(Ca)、钾(K)和镁(Mg)含量为长芒草<达乌里胡枝子和茵陈蒿。研究表明,依据3种植物株丛分蘖或分枝特征及“空心化”程度,可有效划分其龄级;轮牧下3种植物数量性状具有较高稳定性,放牧年限对植物株丛特性的影响受龄级调控。

    基于无人机遥感的天然草原鼠害发生面积调查方法研究
    花蕊, 包达尔罕, 董瑞, 唐庄生, 楚彬, 郝媛媛, 花立民
    2023, 32(5):  71-82.  DOI: 10.11686/cyxb2022234
    摘要 ( 370 )   HTML ( 21)   PDF (3311KB) ( 233 )  
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    草原鼠害是目前我国为害面积最大、影响最为广泛的草原生物灾害。掌握草原鼠害发生面积是评估其为害程度和制定防治策略的重中之重。当前草原鼠害发生面积调查采用填图法或勾绘法,这两种方法均存在效率低、准确性差的问题,难以满足草原鼠害精准管理的要求。本研究以生态学和统计学理论为基础,采用无人机低空遥感技术,以青藏高原优势害鼠高原鼠兔为测试对象,以甘肃玛曲县4个乡镇为测试区域展开天然草地鼠害发生面积调查。1)首先确定被调查鼠种的一级调查区,即害鼠适生区;2)在一级调查区依据不同栖息地类型作为二级调查样地并划分为网格;3)在二级样地中随机抽样一定数量的样方,作为三级样方用于无人机调查;4)依据多个样方平均鼠害发生面积统计出二级样地的草原鼠害发生面积,汇总各二级样地发生面积获得调查区的鼠害发生总面积。结果显示,测试区域草原总面积4.6×105 hm2,其中高原鼠兔适生区面积2.5×105 hm2,经抽样调查得到研究区高原鼠兔为害发生面积为1.05×104 hm2。本测试区域共有50个1 hm2样地,以调查1个样地为例,1人需 20 min左右完成内外业工作。相比填图法或勾绘法,本方法高效便捷、结果精度高,可为大尺度草原鼠害发生面积调查提供技术支持。

    不同品质凋落物分解对黄土高原草地土壤有机碳及其稳定性的影响
    郭鑫, 罗欢, 许雪梅, 马爱霞, 尚振艳, 韩天虎, 牛得草, 文海燕, 李旭东
    2023, 32(5):  83-93.  DOI: 10.11686/cyxb2022349
    摘要 ( 291 )   HTML ( 23)   PDF (1062KB) ( 168 )  
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    植物凋落物是土壤有机碳(SOC)最重要的来源,凋落物的品质决定新碳(C)进入到土壤中形成SOC的数量和稳定性。本研究选取陇中黄土高原典型草原不同品质的凋落物(AS:铁杆蒿茎秆、SR:长芒草根、SL:长芒草叶片和SAL:苦豆子叶片),将凋落物与土壤共同培养,研究不同品质凋落物分解过程及其对SOC含量和稳定性的影响。结果表明:与低品质凋落物(AS和SR)相比,高品质凋落物(SL和SAL)因其较高的易分解可溶物含量和较低的碳氮比而具有相对较高的分解速率。分解2年后,各处理SOC含量均显著增加,高品质凋落物处理下SOC的增幅和新C形成效率均显著高于低品质凋落物,说明高品质凋落物分解后对SOC固存有较高的贡献。各处理对不同粒径土壤团聚体质量无显著影响。分解2年后,<0.053 mm土壤团聚体SOC含量在各处理下均显著升高,高品质凋落物处理较低品质凋落物处理下<0.053 mm土壤团聚体具有更高的SOC含量和新C形成效率;说明与低品质凋落物相比,高品质凋落物分解后更容易形成稳定的矿质结合态SOC。

    黄土高原典型草本植物根-土复合体抗剪性能的空间差异性及其影响因素研究
    曹玉莹, 苏雪萌, 周正朝, 郑群威, 岳佳辉
    2023, 32(5):  94-105.  DOI: 10.11686/cyxb2022228
    摘要 ( 156 )   HTML ( 11)   PDF (6992KB) ( 87 )  
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    为探究黄土高原草本植物根-土复合体抗剪性能的空间差异性,由北至南分别以神木六道沟(砂壤土)、安塞坊塔(粉壤土)和永寿墚(粘壤土)3个不同土壤质地带的土壤为对象,采用盆栽的方式分别种植须根系的黑麦草和直根系的紫花苜蓿,并以裸地为对照。在种植4个月后,测定0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层根-土复合体的土壤理化性质、根系特征和抗剪强度(粘聚力和内摩擦角)。结果表明:1)与裸地相比,种植黑麦草和紫花苜蓿后,有机质(SOM)、平均重量直径(MWD)和粘聚力(c)均得到增加,但内摩擦角(φ)变化较小,植物对土壤理化性质和抗剪强度的影响效应随土层深度的增加逐渐减小,黑麦草对改善土壤理化性质和抗剪强度的效果优于紫花苜蓿;2)在砂壤土、粉壤土和粘壤土质地下c呈现增加的趋势,根系参数和容重(BD)呈现减小的趋势,SOM和MWD表现为粘壤土>砂壤土>粉壤土,SOM、MWD和c增加值最大的为粘壤土;3)主成分分析显示砂壤土的根系特征指标对根-土复合体抗剪强度的贡献度比较高,粉壤土和粘壤土则是土壤特征指标对根-土复合体抗剪强度的贡献度比较高。研究结果综合评价了黄土高原草本植物根-土复合体的抗剪性能,为黄土高原水土保持研究提供了基础数据和理论参考。

    黄河源区不同禁牧年限对垂穗披碱草单根及其根-土复合体力学强度特征的影响
    何伟鹏, 胡夏嵩, 刘昌义, 李璇, 李希来, 付江涛, 卢海静, 杨馥铖, 李国荣
    2023, 32(5):  106-117.  DOI: 10.11686/cyxb2022351
    摘要 ( 166 )   HTML ( 10)   PDF (4071KB) ( 56 )  
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    为研究黄河源区不同禁牧年限高寒草地植物根系力学特性及根系增强土体抗剪强度贡献特征,本研究以黄河源区河南县地区未禁牧、1 a禁牧、4 a禁牧、10 a禁牧4种工况下的高寒草地植物垂穗披碱草为研究对象,在野外调查、取样及室内单根拉伸试验和根-土复合体直剪试验的基础上,探讨了垂穗披碱草在不同禁牧年限下,单根抗拉力和根-土复合体抗剪强度指标变化特征及其影响因素。结果表明:1~4 a短期禁牧增加了垂穗披碱草生长量指标,而10 a长期禁牧其生长量指标则呈降低的变化特征。随着禁牧年限增加,垂穗披碱草单根抗拉力呈先增大后降低的变化规律,1和4 a禁牧单根抗拉力较未禁牧增幅分别为15.9%、14.8%;垂穗披碱草单根抗拉强度、根-土复合体黏聚力均呈降低趋势,其中10 a禁牧垂穗披碱草单根抗拉强度、根-土复合体黏聚力相对于未禁牧降低幅度最大,分别为57.3%、63.5%。进一步研究表明,根-土复合体黏聚力c值与根径、土体密度之间呈显著正相关关系,与含水率之间则呈显著负相关关系,且黏聚力c值随含根量的增加呈先增大后减小的变化规律。研究结果可为高寒地区开展草地退化、水土流失等灾害的有效防治提供理论支撑和实际指导。

    入侵种瘤突苍耳细根解剖结构的可塑性与入侵性间的关系
    陈美杉, 陈鲜, 满晓珍, 刘闯, 佟佳林, 曲波
    2023, 32(5):  118-126.  DOI: 10.11686/cyxb2022240
    摘要 ( 196 )   HTML ( 7)   PDF (4346KB) ( 125 )  
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    细根是植物吸收地下水分与养分的重要器官,影响植物生长。细根可通过调整自身的形态或解剖结构支持不同环境条件下的植物生长。入侵植物多为群落内的优势种,其根系解剖结构及资源获取能力是否比本地物种的更强?本研究以外来入侵植物瘤突苍耳和本地同属种苍耳为研究对象,设置4种水分-氮梯度模拟异质环境,利用石蜡切片法比较盆栽两种苍耳的细根直径、皮层厚度、中柱直径和气腔面积等的差异。结果表明:瘤突苍耳细根皮层的气腔结构比苍耳的发达。高资源下,瘤突苍耳的细根直径增长程度小于苍耳。氮含量充足时,高水中瘤突苍耳的皮层厚度、内皮层厚度和导管直径均显著小于苍耳;水分充足时,高氮中瘤突苍耳的总导管面积显著小于苍耳。相比低资源环境处理,高资源下瘤突苍耳的皮层厚度是显著升高的。上述结果表明,气腔与皮层结构的可塑性是影响瘤突苍耳细根解剖结构的驱动因子,且瘤突苍耳根部解剖结构可塑性对异质性环境的响应变化与苍耳比相对稳定。瘤突苍耳自身结构可塑性能在多种环境下获得生长优势。因此,本研究认为相比苍耳,瘤突苍耳细根具有相对进化的解剖结构及塑形变化体系,构成一种高地下资源吸收和低成本消耗的高效入侵策略。

    混播比例对两种苜蓿混播草地产量和种群密度稳定性的影响
    叶婷, 吴晓娟, 芦奕晓, 刘生娟, 姜卓慧, 杨惠敏
    2023, 32(5):  127-137.  DOI: 10.11686/cyxb2022205
    摘要 ( 209 )   HTML ( 20)   PDF (882KB) ( 130 )  
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    混播比例是混播草地适应性和稳定性的主要调节因素,因气候和土壤条件的不同而表现区域特异性。在陇东黄土高原雨养条件下,亟需构建混播组合和比例适当的苜蓿混播草地。选用苜蓿-无芒雀麦(MB)和苜蓿-猫尾草(MP)组合,建立了3个混播比例(苜蓿∶禾草=7∶3、5∶5、3∶7)的混播草地,以3种牧草单播为对照,对牧草产量、种群密度动态进行了分析,探究不同混播组合和比例下混播草地的稳定性。结果表明,混播比例对MP和MB混播草地牧草产量和种群密度稳定性均有显著影响,群落结构稳定性随草地年龄增大逐年降低。MB的苜蓿和禾草单产量及草地总产量显著高于MP,但2和5龄时二者间差异不显著。随2种混播下苜蓿比例增大,2、4和5龄草地总产量先升高后降低,3龄草地总产量升高;草地中苜蓿相对产量相异度系数呈先降低后升高趋势(3龄MB例外),禾草相对产量相异度系数的变化趋势不一致。MP下苜蓿和禾草相对种群密度相异度系数随苜蓿比例增大而呈先降低后升高趋势,5∶5混播下群落结构稳定性最弱;MB模式下,仅5龄草地苜蓿和禾草相对种群密度相异度系数随苜蓿比例增大而呈升高趋势。综上,MB能显著提高产量,较好地维持群落稳定性。在陇东黄土高原地区,建议可优先实行7∶3苜蓿-无芒雀麦混播,并在第5年换茬或施肥。

    微塑料对紫花苜蓿生长及生理特性的影响
    李超男, 王磊, 周继强, 赵长兴, 谢晓蓉, 刘金荣
    2023, 32(5):  138-146.  DOI: 10.11686/cyxb2022237
    摘要 ( 239 )   HTML ( 17)   PDF (2550KB) ( 117 )  
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    为全面认识微塑料对草地农业生态系统的毒性效应和生态风险,以低密度聚乙烯(mLDPE)和聚乳酸(mPLA)2种不同类型的微塑料为试验对象进行盆栽试验,探究不同浓度下(0.1%、0.5%、1%、5%、10%,w/w,质量分数)两种类型的微塑料对紫花苜蓿生长和生理特性的影响。研究结果发现:相较于对照组,高浓度(10%)处理下,mPLA处理组紫花苜蓿生物量、总叶绿素含量和净光合速率显著降低,mLDPE处理组则是地上生物量与净光合速率显著降低;超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量随微塑料添加浓度升高而增加,mPLA处理组中SOD、CAT活性和MDA含量在10%浓度时分别显著提高了56.68%、85.63%和67.30%,mLDPE处理组中仅有SOD和POD的活性在10%浓度时影响显著。结果表明,微塑料添加对紫花苜蓿的毒害作用与微塑料的类型和浓度有关。高浓度mPLA能够损伤植物光合系统,影响植物的光合作用,对植物造成氧化损伤,从而抑制紫花苜蓿植株生长,其影响强于mLDPE。

    低温和低pH胁迫下青贮乳酸菌OL77的内参基因筛选及CspP基因的表达模式分析
    柴继宽, 琚泽亮, 赵桂琴
    2023, 32(5):  147-158.  DOI: 10.11686/cyxb2022183
    摘要 ( 243 )   HTML ( 19)   PDF (2946KB) ( 95 )  
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    为了明确低温青贮中筛选出的优异耐低温乳酸菌菌株戊糖片球菌OL77在低温和低pH胁迫下的基因表达情况,探讨其耐低温机理,本研究通过同源克隆获得了OL77的CspP基因,运用GeNorm,NormFinder,BestKeeper和RefFinder程序,基于SYBR-Green的实时荧光定量PCR(RT-qPCR)筛选OL77在低温和低pH胁迫条件下表达稳定的内参基因,并利用其研究了CspP基因的低温表达模式。 结果表明:OL77在受到外界低温和低pH胁迫时表达较稳定的内参基因为LdhtufA6PGDH,而GAPDHGyrA是表达较不稳定的内参基因。采用同源克隆获得OL77的CspP基因片段,以Ldh6PGDH为内参基因,对25、15和5 ℃下培养0、1、3、6、12、24 h的OL77中CspP基因的相对表达量进行分析,发现低温条件下CspP基因瞬时表达量激增,在5 ℃下上调86倍,这可能是OL77耐低温的主要原因,OL77对低温的适应性部分来自其较强的冷休克蛋白表达能力。CspP基因可用作OL77低温适应性的指示基因。

    不同物理形态的开食料对羔羊瘤胃转录组的影响
    杨瑞鑫, 李勇, 蔡小芳, 韩铖星, 郭艳丽
    2023, 32(5):  159-170.  DOI: 10.11686/cyxb2022217
    摘要 ( 154 )   HTML ( 9)   PDF (5421KB) ( 94 )  
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    开食料的物理形态会影响反刍动物的瘤胃发育。本试验的目的是通过研究颗粒化(pelleted starter, PS)和口感化开食料(textured starter, TS)对湖羊羔羊早期断奶前后瘤胃组织转录组的影响,探究开食料的物理形态对羔羊瘤胃发育影响的分子机制。将24只初生重相近[(5.04±0.75) kg]的8日龄湖羊公羔随机分到两个处理组中,每组12只,每只为1个重复,分别饲喂颗粒化和口感化开食料。羔羊从出生到7日龄吃母乳,从8日龄开始停止哺乳,饲喂代乳粉,当日开始饲喂开食料,35日龄断代乳粉。于断奶前(21日龄)、后(42日龄),每组随机选择6只羔羊屠宰,采集瘤胃腹囊组织,利用RNA-Seq技术进行转录组测序。试验结果共获得4478个差异表达基因。与PS组相比,TS组羔羊在断奶前分别有194个上调基因和293个下调基因;断奶后分别有1763个上调基因和2228个下调基因。GO注释和KEGG通路富集分析显示,差异表达基因主要富集在肽和氨基酸生物合成过程、肽代谢、碳水化合物代谢、脂质代谢、丁酸代谢、丙酮酸代谢及细胞凋亡等关键代谢通路。根据富集结果,随机选取15个差异表达基因进行qRT-PCR验证,与转录组测序结果一致。综上所述,TS上调表达与脂肪酸代谢、细胞周期蛋白和激酶、生长有关的基因,下调表达与细胞凋亡有关的基因,可能是其促进羔羊瘤胃发育的重要原因。

    燕麦草捆和草块对彭波半细毛羊采食行为及生产性能的影响
    王梓凡, 张晓庆, 钟志明, 权欣
    2023, 32(5):  171-179.  DOI: 10.11686/cyxb2022200
    摘要 ( 115 )   HTML ( 9)   PDF (671KB) ( 120 )  
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    为解析饲喂燕麦干草和草块对彭波半细毛羊采食行为和生产性能的影响,将1岁左右、体重相近的12只彭波半细毛羊,按组间平均体重无差异的原则均分为2组,每组6只羊,公母各半。其中一组饲喂不经任何加工的燕麦干草捆(OH组,对照),另一组饲喂燕麦草块(OC组)。两组羊10月每日饲喂0.10 kg·只-1商业羊用精饲料补充料,11月增加至每日0.26 kg·只-1。试验期为60 d,其中预试期为10 d,正试期为50 d。试验期间,观测两组羊的采食行为、采食量和体重。饲养试验结束后,试验羊全部屠宰并测定屠宰性能。结果表明:1)两处理彭波半细毛羊对精饲料采食时间没有显著差异(P>0.05),但草块组的粗饲料和总采食时间显著少于草捆组(P<0.001);草块组采食率显著高于草捆组(84.04% vs. 79.65%;P<0.001),10月采食率(85.29%)显著高于11月(78.79%;P<0.001);休息时间在两组间无显著差异(P>0.05),但草块组的反刍时间(581.25 min·d-1)显著多于草捆组(506.67 min·d-1P<0.001);试验处理对咀嚼频率、反刍食团数和反刍周期无显著影响(P>0.05),但10月反刍食团数(558.50 次·d-1)显著大于11月(445.67 次·d-1P=0.009)。2)草块组的总干物质采食量及粗蛋白质、中性和酸性洗涤纤维采食量均显著高于草捆组(P=0.001);季节显著影响干物质采食量(P<0.001),气温每降低1 ℃,每只羊的干物质采食量增加0.01 kg·d-1R2=0.432,P=0.001)。3)在生产性能方面,各组的期末体重、料重比、宰前活重、胴体重均无显著差异(P>0.05),但草块组的平均日增重为117.50 g·d-1,显著高于草捆组的98.77 g·d-1P=0.048)。以上结果说明,燕麦草块饲喂彭波半细毛羊可显著延长反刍时间,并显著提高采食效率和干物质采食量及日增重,但对产肉力无显著影响。综合来看,燕麦草块在彭波半细毛羊养殖中的应用效果优于燕麦干草捆。

    添加剂对多花黑麦草青贮发酵品质、α-生育酚和β-胡萝卜素含量的影响
    梁梦琪, 武齐丰, 邵涛, 吴艾丽, 刘秦华
    2023, 32(5):  180-189.  DOI: 10.11686/cyxb2022354
    摘要 ( 128 )   HTML ( 6)   PDF (1462KB) ( 87 )  
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    为提高多花黑麦草青贮发酵品质,减少α-生育酚、β-胡萝卜素含量损失,以无添加为对照,研究了添加剂:0.4%丙酸(PA)、植物乳杆菌(LP)、环状芽孢杆菌(BC)、植物乳杆菌和环状芽孢杆菌菌株混合添加(LP+BC)对青贮发酵品质、α-生育酚和β-胡萝卜素的影响,在青贮3、7、35和70 d后开窖取样,检测发酵品质、营养成分、α-生育酚和β-胡萝卜素含量。结果表明:添加剂对多花黑麦草发酵品质有显著影响(P<0.05),LP+BC组提高青贮发酵品质的效果最好,其次为LP组。青贮70 d后,与对照组相比,添加剂组均降低了饲料的pH,且pH都在4.0以下。LP、BC和LP+BC组提高了乳酸含量和乳酸乙酸比(P<0.05);PA组在青贮初期抑制了乳酸发酵,后期提高了青贮发酵品质,但提高效果不如其余3种添加剂。在各个青贮时期,PA组的α-生育酚含量均显著高于其余4组(P<0.05);在青贮35和70 d时,除PA组外,LP组α-生育酚含量最高(P<0.05)。青贮7 d后,各添加剂组β-胡萝卜素含量均显著高于对照组(P<0.05),LP组在青贮7和35 d时β-胡萝卜素含量最高(P<0.05)。综上所述,LP组处理下多花黑麦草青贮发酵品质良好且减少了α-生育酚含量损失,增加了β-胡萝卜素含量。

    综合评述
    HKT在植物离子稳态和响应非生物逆境胁迫中的作用
    杨小涵, 伍国强, 魏明, 王北辰
    2023, 32(5):  190-202.  DOI: 10.11686/cyxb2022207
    摘要 ( 415 )   HTML ( 20)   PDF (1917KB) ( 209 )  
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    K+在植物生长发育及抵御非生物胁迫中扮演着重要角色。高亲和性K+转运蛋白(high-affinity K+ transporter, HKT)是最重要的阳离子转运蛋白家族之一,广泛参与植物K+和Na+吸收与转运。大量研究表明,HKT家族基因表达受Ca2+、腐植酸和胞嘧啶甲基化等调控;其介导植物体内Na+长距离运输以及维持K+和Mg2+稳态平衡,在植物抗逆性中发挥着关键作用。本研究对HKT家族的发现、结构与分类、生物学功能、表达与调控机制及其响应非生物胁迫等方面的研究成果加以综述,并对其未来研究方向进行展望,以期为农作物抗逆性遗传改良提供理论依据和基因资源。

    研究简报
    腾格里沙漠南缘不同恢复阶段沙质草地植被的季节变化特征
    马婧, 郭方君, 邹枝慧, 孙琳, 陈芳
    2023, 32(5):  203-210.  DOI: 10.11686/cyxb2022210
    摘要 ( 112 )   HTML ( 4)   PDF (987KB) ( 88 )  
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    植被的季节动态变化是陆地生态系统对气候变化最敏感且最直观的反映。在腾格里沙漠南缘,以紧邻的地带性植被荒漠草原为对照,选择流动沙地、半固定沙地、固定沙地作为沙质草地恢复序列,对比分析不同恢复阶段沙质草地植被盖度、物种多样性在生长季5-10月的动态变化特征,以确定开展沙质草地调查监测的恰当时间及数量指标,为沙质草地地面调查、遥感监测、恢复及利用提供依据。研究结果表明,腾格里沙漠南缘不同恢复阶段沙质草地的植被盖度和物种多样性明显不同,荒漠草原生长季的平均植被盖度与固定沙地接近,是流动沙地、半固定沙地的27.6和2.3倍;其Shannon多样性指数是流动沙地、半固定沙地和固定沙地的2.7、1.5和1.7倍。沙质草地的季节变化明显,植被盖度、物种丰富度、草本植物盖度均呈持续增加趋势,物种多样性均呈先降低后增加的趋势,9-10月是沙质草地调查的适宜时间。但是,不同恢复阶段沙质草地的季节变化程度及变化规律又明显不同,流动沙地植被盖度、草本植物盖度的季节变异系数最大,Gleason丰富度指数、多样性指数变异系数最小,荒漠草原植被盖度、草本植物盖度、多样性指数季节变异系数均低于流动沙丘,反映出恢复早期沙质草地的稳定性差。人工固沙植被建设促进了沙质草地的恢复演替,改变其季节变化特征,增强了其群落稳定性,但要继续推进固定沙质草地向地带性荒漠草原的恢复演替,仍需要加强封禁保护。