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2024年 第33卷 第9期    刊出日期：2024-09-20

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2024年9期目录

2024, 33(9):  0. 

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研究论文

宁夏荒漠草原典型灌丛根际土壤酶活性及微生物代谢多样性

姚佳妮, 刘爽, 张钧杰, 胡明珠, 代金霞

2024, 33(9):  1-14.  DOI: 10.11686/cyxb2023380

摘要 ( 171 )   HTML ( 32)   PDF (3654KB) ( 238 )  

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开展荒漠灌丛根际土壤酶活性和微生物代谢多样性研究，对于荒漠土壤的生态修复具有重要意义。运用可见分光光度法和Biolog微平板法，对宁夏白芨滩荒漠草原内柠条、沙冬青、毛刺和猫头刺4种典型的豆科灌丛不同发育期根际土壤酶活性及微生物代谢功能多样性进行了研究。结果表明：不同灌丛各发育期根际土壤的酶活性存在显著差异。从灌丛种类来看，沙冬青根际土壤脲酶活性均显著高于其他3种灌丛，毛刺根际土壤碱性磷酸酶活性均显著低于其他灌丛。从发育期来看，营养期沙冬青根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活性显著高于其他时期，柠条根际土壤脲酶和蔗糖酶活性显著低于其他时期；盛花期柠条根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活性、沙冬青根际土壤蔗糖酶活性、猫头刺根际土壤脲酶和脱氢酶活性显著高于其他时期；果实期沙冬青根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活性最高，柠条根际土壤蔗糖酶和脱氢酶活性最高；毛刺的盛花期和果实期根际土壤中酶活性普遍较低。不同灌丛各发育期根际土壤微生物群落代谢多样性大多存在显著差异。4种灌丛根际土壤平均颜色变化率（average well color development， AWCD）均随培养时间的延长而逐渐增加，碳源利用类型主要为碳水化合物、氨基酸和羧酸。柠条营养期根际土壤中微生物分布较均匀，代谢活性强，生长旺盛。主成分分析（principal component analysis， PCA）显示，营养期沙冬青、毛刺和猫头刺根际土壤微生物的碳源利用模式相似；盛花期柠条、沙冬青和猫头刺根际土壤微生物的碳源利用模式相似；果实期柠条和沙冬青、毛刺和猫头刺根际土壤微生物的碳源利用模式相似。随着发育期的变化，土壤微生物碳源利用模式发生不同程度的变化。冗余分析（redundancy analysis， RDA）显示，酶活性和微生物代谢功能与土壤理化性质关系密切。脲酶与铵态氮（NH₄⁺-N）正相关；碱性磷酸酶与土壤含水量（SWC）显著正相关；蔗糖酶与全氮（TN）、铵态氮（NH₄⁺-N）、土壤有机质（SOM）和全磷（TP）正相关，且与TN显著正相关；TN、有效磷（AP）、TP、速效钾（AK）和亚硝态氮（NO₂^--N）显著影响脱氢酶活性。NH₄⁺-N、NO₂^--N、TP、AP和NO₃^--N是影响微生物代谢多样性的主要理化因子。该研究结果对于了解宁夏荒漠根际土壤微环境以及微生物群落对环境响应特征具有积极意义。

基于生态水文最优性理论的河西内陆河流域植被覆盖模拟

申子傲, 吴静, 李纯斌

2024, 33(9):  15-27.  DOI: 10.11686/cyxb2023402

摘要 ( 105 )   HTML ( 19)   PDF (3678KB) ( 137 )  

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在生态恢复过程中，生态系统中植被所处状态对于生态平衡是否可持续至关重要，本研究以河西内陆河流域2000-2020年生长季气象和植被数据为基础，应用Eagleson生态水文最优性理论，模拟流域内生态水文平衡状态下的最优植被覆盖度M_eq，植被覆盖度恢复阈值与当前现状植被覆盖度的差值即为植被恢复潜力。结果表明：1）模拟的多年平均最优植被覆盖度M_eq与多年生长季平均实际植被覆盖度M的变化一致，但过渡更加平稳，呈现从东南向西北递减的趋势，流域内多年生长季平均实际植被覆盖度为0.163，模拟的多年平均最优植被覆盖度为0.166。2）流域内平均恢复潜力为0.003，植被覆盖度仍具有恢复潜力的面积占比为62.76%，分布在流域北部地区，3个流域内平均植被恢复潜力为石羊河流域>黑河流域>疏勒河流域。3）河西内陆河流域植被恢复潜力与区域干旱指数密切相关。森林的平均植被恢复潜力随着干旱等级增加呈减小的变化特征；而灌木植被覆盖度超过恢复潜力的程度随干旱指数增加呈先加剧后减轻的变化特征。

川西高寒草甸植物功能属性与环境因子的关系研究

和阳一丹, 陈昌明, 黄晓霞, 施国美, 和克俭

2024, 33(9):  28-39.  DOI: 10.11686/cyxb2023388

摘要 ( 127 )   HTML ( 16)   PDF (2193KB) ( 86 )  

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作为连接植物和环境的桥梁，植物功能属性反映了植物对环境的适应以及植物内部不同功能之间的关系。本研究基于群落、植物功能属性和生境调查结果，分析了川西高寒草甸植物功能属性与环境因子的关系。研究发现：高寒草甸植物的功能属性之间主要呈现协调关系，特别是在能量、物质和生物量分配等方面。此外，根冠比（RSR）与茎比例（SMF）、繁殖器官比例（RPMF）之间存在明显的权衡关系。当面临胁迫和干扰时，高寒草甸植物可能采取将更多资源投入根部生长和发育，较少资源分配给茎和繁殖器官，但同时保证分配给叶片进行光合作用资源的策略。高寒草甸植物以矮化、减少茎、叶和繁殖器官比例（SMF、LMF和RPMF）、降低比根长（SRL），增加叶片干物质含量（LDMC）和比叶面积（SLA）、提高根冠比（RSR）、增加地下生物量（IUGB）和根干物质含量（RDMC）等一系列策略适应低温、强辐射和水分不足等环境胁迫。人为干扰会导致高寒草甸植物的高度（VH）、茎比例（SMF）、茎干物质含量（SDMC）、繁殖器官比例（RPMF）、繁殖器官干物质含量（RPDMC）、叶比例（LMF）、比根长（SRL）和地上生物量（IAGB）减小，而根冠比（RSR）增加。然而，高寒草甸植物功能属性的变化主要受环境因素影响，受人为干扰的影响相对较小。这些研究结果为理解植物如何通过调整功能属性来适应环境变化，以及制定有效的草甸保护和管理策略提供了重要的科学依据。

长刺蒺藜草两异型种子形态和萌发过程的生理动态特征比较

郝丽芬, 徐晓阳, 季玉, 王瑞, 吴德宝, 李宇宇, 林克剑

2024, 33(9):  40-50.  DOI: 10.11686/cyxb2023382

摘要 ( 113 )   HTML ( 19)   PDF (3529KB) ( 112 )  

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长刺蒺藜草刺苞内含有M型和P型两异型种子，两异型种子萌发具有异时性，是其适应异质性环境的策略。为了揭示导致两异型种子异时萌发的内在生理因素，本研究首先比较了两异型种子形态结构和萌发特性指标，同时测定了萌发过程中（干燥、吸胀、露白和出芽期）的生理指标。结果表明，长刺蒺藜草异型种子（M型、P型、刺苞内M型）千粒重、吸水量和萌发率的变化趋势为：刺苞内M型>M型>P型；含水量的变化趋势为：P型>M型>刺苞。P型种子比M型种子种皮致密，淀粉粒出现水解孔滞后，且水解孔更小；干燥期P型种子的脱落酸（ABA）含量显著高于M型种子，而露白期P型种子赤霉素（GA₄）含量高于M型种子；M型种子可溶性蛋白含量在干燥、吸胀和露白阶段均高于P型种子；在萌发前期（干燥和吸胀期）两异型种子可溶性糖含量无显著差异，在露白和出芽期P型种子可溶性糖含量显著高于M型种子；干燥、吸胀和露白期M型种子葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）活性显著高于P型种子，出芽期P型种子显著高于M型种子。综上所述，M型种子先于P型种子萌发，这与种皮结构、ABA/GA₄、可溶性蛋白含量和G6PDH活性显著相关，与可溶性糖基础含量无关，M型种子和P型种子的内在萌发机制存在明显差异，可为制定长刺蒺藜草种子引发剂提供理论指导。

谷胱甘肽引发对老化燕麦种胚线粒体抗氧化特性的影响

米春娇, 洪流, 马馼, 毛培胜

2024, 33(9):  51-59.  DOI: 10.11686/cyxb2023420

摘要 ( 91 )   HTML ( 18)   PDF (1400KB) ( 83 )  

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本研究探讨了谷胱甘肽（glutathione，GSH）引发对老化燕麦种胚线粒体抗氧化能力的影响，以期为种子合理贮藏与利用提供科学依据。试验以老化5 d种子为材料，研究了0.2 mmol·L^-1 GSH引发24 h处理下种胚线粒体抗氧化酶活性、抗氧化物和过氧化氢（H₂O₂）含量的变化规律。结果表明，种子老化导致种胚线粒体内H₂O₂含量显著（P<0.05）升高，过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性均显著（P<0.05）降低，抗坏血酸（AsA）含量无显著变化，GSH含量、AsA/脱氢抗坏血酸（DHA）和GSH/氧化型谷胱甘肽（GSSG）显著（P<0.05）升高，DHA和GSSG含量显著（P<0.05）下降。而GSH引发处理使老化种子胚中线粒体的H₂O₂含量显著（P<0.05）降低，CAT和GR活性显著（P<0.05）升高，POD、SOD、MDHAR、APX、DHAR活性以及AsA、DHA含量和GSH/GSSG有所增加，GSH、GSSG含量和AsA/DHA有所降低，但差异均不显著。综上，GSH引发处理主要通过提高老化燕麦种胚线粒体抗氧化酶活性，降低H₂O₂含量，有效缓解了氧化损伤，维持种子活力。

一氧化氮对盐碱胁迫下盐地碱蓬抗逆性及饲用品质的影响

卜祥琪, 李姗姗, 段莹娜, 王迎春, 郑琳琳

2024, 33(9):  60-69.  DOI: 10.11686/cyxb2023414

摘要 ( 99 )   HTML ( 16)   PDF (2851KB) ( 76 )  

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为了探究一氧化氮（nitric oxide，NO）对盐碱胁迫下盐地碱蓬幼苗生长及饲用品质的影响及其作用机制。本研究以盐地碱蓬为材料进行盆栽试验，利用300 mmol·L^-1 NaCl，NaHCO₃和Na₂CO₃（1∶1）溶液分别模拟盐、碱胁迫，硝普钠（sodium nitroprusside，SNP）和PTIO（carboxy-PTIO）作为NO的供体和清除剂，分析盐碱胁迫下NO对植物生长指标、抗氧化能力、光合特性、离子含量及饲用品质的影响。结果表明：1）盐碱胁迫显著抑制了盐地碱蓬幼苗的生长状况，降低生物量累积、光合效率和K⁺含量，提高活性氧含量、抗氧化酶活性、Na⁺含量和Na⁺/K⁺。此外，盐碱胁迫导致盐地碱蓬的饲用品质下降，粗蛋白，粗脂肪、干物质含量降低，纤维素类物质含量增加。2）外施NO显著提高了盐地碱蓬的耐盐碱胁迫能力，具体表现为，幼苗通过进一步增强抗氧化物酶活性，减轻盐碱胁迫造成的氧化损伤；通过增加光合色素含量、提高气孔导度、蒸腾速率和净光合速率，缓解盐碱胁迫导致的光合抑制；通过提高K⁺含量、降低Na⁺过量积累和Na⁺/K⁺，重建盐碱胁迫下的离子平衡。3）外施NO有效改善了盐地碱蓬的饲用品质，其粗蛋白、粗脂肪和干物质含量升高，增幅最高可达46.0%，纤维类物质含量显著下降，降幅最高可达32.0%。本研究为后续利用盐地碱蓬进行盐碱土壤改善以及家畜饲用提供了理论依据和研究基础。

栽培环境下大别山北部野生鹅观草繁殖相关性状变异分析

张鹤山, 王志勇, 吴新江, 田宏, 熊军波, 陆姣云, 刘洋

2024, 33(9):  70-80.  DOI: 10.11686/cyxb2023483

摘要 ( 78 )   HTML ( 18)   PDF (1116KB) ( 39 )  

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为研究大别山北部野生鹅观草繁殖相关性状变异，以22个野生鹅观草居群为材料，对12个繁殖相关性状进行变异分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析。结果表明，不同居群间鹅观草繁殖相关性状存在丰富的变异，单株粒重变异系数最大，为15.97%，其次是芒长度（13.98%）和千粒重（13.46%）；居群间遗传多样性指数平均值为0.799。相关分析表明，海拔与芒长度、小穗长度显著正相关（P<0.05），经度与小穗长度显著负相关（P<0.05），纬度与芒长度、小穗长度和单株粒重显著相关（P<0.05）。通过聚类分析，22个鹅观草居群被分为3个类群，第一类群花序更长，单花序穗数、单穗小花数和单穗种子数更多，千粒重和单株粒重更低；第二类群具有更大的芒长度和小穗长度，种子更长，千粒重更大，属于大粒型；第三类群花序更短，单花序穗数、单穗小花数和单穗种子数较低，但单株粒重较高，属于潜在种子高产型。结合主成分分析和二维排序，种质材料1、13和15平衡了穗型紧凑、种子粒大、单株粒重等优良性状，具有潜在高种子产量特性，可为鹅观草新品种培育提供基础材料或作为优异种质进一步研究。

紫花苜蓿FBA基因家族成员的鉴定与分析

王晓彤, 李小红, 麻旭霞, 蔡文祺, 冯学丽, 李淑霞

2024, 33(9):  81-93.  DOI: 10.11686/cyxb2023373

摘要 ( 117 )   HTML ( 18)   PDF (4228KB) ( 123 )  

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果糖-1，6-二磷酸醛缩酶（FBA）是糖酵解、糖异生和卡尔文循环中的关键酶，在调控植物生长发育和非生物胁迫中发挥重要作用。本研究利用生物信息学方法在全基因组水平对紫花苜蓿FBA基因家族进行了鉴定，并对其理化性质、系统进化关系、染色体定位、基因结构特征、启动子顺式作用元件和基因表达模式进行了分析。研究结果表明，紫花苜蓿中有11个MsFBA基因，分布于1、4、5、7、8号染色体和contig633end上。理化性质分析结果表明，MsFBAs编码111~437个氨基酸，预测都为亲水性蛋白。系统进化关系分析表明，MsFBA家族蛋白被分为2个亚家族，MsFBA蛋白在不同物种间保守性较高。紫花苜蓿与拟南芥和蒺藜苜蓿FBAs之间的共线性分析结果显示，紫花苜蓿与蒺藜苜蓿之间的同源性更高。启动子顺式作用元件预测结果表明， MsFBAs启动子区域存在很多植物激素响应元件和非生物胁迫响应元件。对MsFBA基因在不同组织和非生物胁迫下的表达模式分析表明，MsFBAs在地上组织中的表达量明显高于地下组织，具有组织表达特异性；MsFBA基因的表达受低温、脱落酸、干旱、盐胁迫的诱导，说明MsFBAs在调控非生物胁迫方面具有重要作用。本研究可为进一步研究紫花苜蓿FBA基因的功能提供理论支撑。

甜菜BvABF基因家族全基因组鉴定及其ABA处理下表达模式分析

孟亚静, 伍国强, 魏明

2024, 33(9):  94-110.  DOI: 10.11686/cyxb2023379

摘要 ( 111 )   HTML ( 12)   PDF (4189KB) ( 195 )  

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ABA响应元件结合因子（ABRE binding factor，ABF）作为植物中 bZIP 转录因子的一个独特亚家族，在脱落酸（abscisic acid， ABA）依赖型和非依赖型信号通路中发挥重要作用。为挖掘和鉴定糖料作物甜菜BvABF基因家族生物学功能及其表达模式，本研究采用生物信息学方法，预测了蛋白理化特性、系统进化、染色体位置、基因结构、保守基序、顺式作用元件、二级结构和蛋白互作网络等，并通过qRT-PCR方法分析了在100 μmol·L^-1 ABA处理下 BvABF在根和叶中的表达模式。结果表明，从甜菜中鉴定出6个BvABF基因家族成员，将其分为A、B和C簇，它们均含有一个bZIP区域。BvABF分布在1、3、6、7和9号染色体，含有3~4个外显子。BvABF蛋白拥有4个含有潜在磷酸化位点（R-X-X-S/T）的保守区域C1、C2、C3和C4，在C端含有一个碱性区域和4个重复的由亮氨酸（Leu）残基组成的七肽重复序列。BvABF基因家族启动子含有多种激素和光响应元件，其中4个基因含有ABA响应元件（ABA-responsive element， ABRE）；另外，干旱诱导的响应元件（MBS）、低温响应元件（LTR）和厌氧响应元件（anaerobic responsive element， ARE）等也存在于该基因家族。此外，BvABF可能与磷酸化相关蛋白（PP2CCNBD-X2、SRK2I、SRK2E-X1和 PP2C50）和ABA受体（PYL2、PYL4和PYR1）发生互作。进一步对BvABF在ABA处理下甜菜不同组织中的表达模式分析发现，所有BvABF基因在甜菜根和叶中均受ABA诱导和调控，且不同基因在ABA处理下呈现出不同的表达模式。这些结果表明，BvABFs在糖料作物甜菜响应ABA过程中扮演着重要角色。

蒺藜苜蓿OSCA基因家族鉴定及低温逆境表达分析

崔红丽, 孙明哲, 贾博为, 孙晓丽

2024, 33(9):  111-125.  DOI: 10.11686/cyxb2023393

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高渗门控钙渗透通道（hyperosmolality-gated calcium-permeable channel，OSCA）是一类高渗胁迫感受器。本研究通过全基因组鉴定，从蒺藜苜蓿中筛选鉴定出13个MtOSCAs基因，并根据其与拟南芥OSCA基因家族成员的同源性命名为MtOSCA1.1~4.1。染色体定位分析表明MtOSCAs基因不均匀地分布在8条染色体上。MtOSCA家族按系统进化关系可分为4个亚家族，且同一亚家族内的成员具有相似的内含子-外显子模式。功能结构域和保守基序分析表明该家族在进化中高度保守，进一步共线性分析发现MtOSCAs和大豆OSCAs亲缘关系近，而与拟南芥OSCAs亲缘关系远。基因表达模式分析发现，不同亚家族的MtOSCAs基因表现出组织特异性。非生物胁迫转录组数据分析及qRT-PCR分析表明MtOSCA2.5/2.6/3.1显著受低温胁迫诱导表达。顺式作用元件分析证实MtOSCAs启动子区包含多种光、激素和逆境响应的顺式作用元件。上述结果为今后MtOSCAs基因调控蒺藜苜蓿抗逆性的功能研究奠定了坚实的理论基础。

真菌发酵液浸种燕麦对其抗旱性及根际真菌群落结构的影响

王宝, 谢占玲, 郭璟, 唐永鹏, 孟清, 彭清青, 杨家宝, 董德誉, 徐鸿雁, 高太侦, 张凡, 段迎珠

2024, 33(9):  126-139.  DOI: 10.11686/cyxb2023102

摘要 ( 108 )   HTML ( 16)   PDF (4944KB) ( 69 )  

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本研究以分离自青藏高原植物内生真菌（3株青霉和1株木霉）浸种燕麦，以未接种培养基为无菌株对照（CK），探究轻度、中度和重度干旱胁迫下其对燕麦生长、生理及根系内生真菌群落结构的影响。浸种后的种子置于培养皿中发芽，在正常条件下生长30 d后，在不同渗透胁迫处理下生长10 d，添加50 mL的聚乙二醇溶液模拟不同梯度干旱胁迫：5%、10%、15%（轻度胁迫）；20%、25%（中度胁迫）；30%、35%（重度胁迫），以无菌水作为未胁迫对照（0%）。结果表明，随着胁迫的加剧，燕麦幼苗的株高、鲜重、干重和叶绿素含量普遍下降，而过氧化物酶活性和丙二醛、脯氨酸含量随着内生真菌处理的不同而变化很大。真菌浸种燕麦，盆栽40 d根系Illumina Miseq结果共获得192944条有效序列，包括1140个OTU，隶属于9门-15纲-34目-56科-148属；与对照相比，浸种改变了燕麦根系内生真菌群落结构；真菌浸种提高了担子菌门红菇科的相对丰度，优势属为乳菇属，而对照的优势属为链格孢属。主成分分析将浸种所用的青霉属和木霉属菌株分为3类，分别为促生菌株、增强抗逆性菌株和增加微生物多样性的菌株；白木霉增加了根系内生真菌多样性，而青霉属、鹅掌青霉促进燕麦生长及抗逆性。本研究揭示了青藏高原内生真菌浸种通过促进燕麦生长，降低干旱造成的氧化损伤及改变根系内生真菌群落结构，增强了燕麦对干旱胁迫的响应能力。

不同时限氮沉降和降水变化对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落结构与多样性的影响

贺世龙, 叶贺, 李静, 张雅玲, 德海山, 红梅

2024, 33(9):  140-154.  DOI: 10.11686/cyxb2023416

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全球背景下的氮沉降和降水变化对荒漠草原生态系统产生巨大影响。为探究不同时限氮沉降和降水变化对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落结构与多样性的影响，于2015年在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原设置主区为减雨（R）、自然降水（CK）、增雨（W）3个水分梯度，副区为N₀、N₃₀、N₅₀、N₁₀₀ 4个氮素梯度的模拟试验，对比分析2016、2020年土壤节肢动物变化。结果表明：2016年在样地内共捕获并分离中小型土壤节肢动物553只，隶属节肢动物门的10目46科；2020年在样地内共捕获并分离中小型土壤节肢动物1211只，隶属节肢动物门的13目41科，其中24科与2016年不同；R处理下2016年N₃₀处理下捕获数量最多，2020年N₅₀处理中捕获数量最多；2016年中小型土壤节肢动物个体数量0~10 cm与10~20 cm土层比值为3.98，2020年比值为1.83，相比2016年下降了54%；WN₅₀、WN₁₀₀处理下2020年多样性指数、丰富度指数明显高于2016年，CKN₅₀、CKN₁₀₀处理下2020年优势度指数低于2016年，PCoA分析结果显示水分处理对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落分布影响更为显著（P<0.05）；冗余分析结果表明5年的水氮变化后土壤pH值与土壤节肢动物多样性及数量指标相关性增强。综上所述，在全球变化的大背景下，精确调控土壤pH值可以进一步影响土壤节肢动物在土壤生态系统中的功能。

江淮地区苜蓿短期连作对后作高丹草生长及土壤微环境的影响

李争艳, 徐智明, 李岩, 李杨

2024, 33(9):  155-168.  DOI: 10.11686/cyxb2023424

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为了探究苜蓿连作对后作高丹草产量品质及土壤健康状况的影响，分别以撂荒地正茬种植高丹草（yr₀）为对照、苜蓿1年龄（yr₁）、3年龄（yr₃）、5年龄（yr₅）后轮作高丹草3种处理方式为研究对象，采用传统方法，试剂盒及高通量测序方法检测了轮作后高丹草的生长状况及产量差异、轮作后土壤化学性质、酶活性及微生物结构组成的变化，阐明了苜蓿短期连作对后作高丹草生长及产量的影响，从土壤微环境的角度评价了苜蓿连作对后作高丹草的影响。研究结果显示，与正茬高丹草相比（yr₀），苜蓿轮作高丹草促进了后茬高丹草叶片数量及产量的增加，3年龄苜蓿（yr₃）轮作高丹草与正茬（yr₀）高丹草相比，后作高丹草产量增加了63.23%（P<0.05），粗蛋白及中性洗涤纤维含量也相应提高；后作高丹草土壤pH值随着前作苜蓿年龄的增加持续降低，土壤有机质、全氮含量持续增加，5年龄（yr₅）苜蓿轮作高丹草后有机质含量比正茬高丹草（yr₀）土壤增加了78.25%、全氮含量与正茬高丹草（yr₀）土壤相比增加了34.88%（P<0.05）；蔗糖酶活性在1年龄（yr₁）苜蓿轮茬高丹草土壤中最高，脲酶在3年龄（yr₃）后茬土壤中活性最高；在苜蓿轮作高丹草根际土壤中门水平优势细菌群落为变形菌、拟杆菌和厚壁菌，优势真菌群落为子囊菌、担子菌和聚合菌；前茬苜蓿3年龄（yr₃）时轮作高丹草土壤细菌丰富度及多样性指数均为最高（P<0.05）；前茬苜蓿5年龄（yr₅）时轮作高丹草土壤真菌Shannon指数最高（P<0.05）；苜蓿轮作高丹草土壤中的绿弯菌、浮霉菌、放线菌随着前作苜蓿年龄的增加呈先增加随后降低的变化趋势；相关性分析表明，土壤pH、有机质含量与土壤微生物结构关系紧密，苜蓿-高丹草轮作处理下，前作苜蓿分泌物和残体降解物进入土壤生态系统，加速特异微生物区系重构，缓解了土壤酸化及调整营养物质循环，具有改良土壤的作用，能够促产增效，但是种植年限不宜过久，种植年限超过3年后，土壤中的营养成分会打破平衡。该结果为江淮地区苜蓿连作障碍的生态修复，构建饲草可持续高效生产栽培关键技术体系提供了理论依据。

甘薯和芋头在闽东山羊瘤胃中的降解特性及表面附着微生物群落变化

顾明明, 姜幸慧, 马志毅, 邱水玲, 刘浩宇, 张洺瑞, 卢佳宁, 丘宇俊, 王本治, 甘乾福

2024, 33(9):  169-184.  DOI: 10.11686/cyxb2023381

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本试验旨在研究甘薯和芋头在闽东山羊瘤胃中的降解特性及表面附着微生物群落动态变化。选用4头14月龄健康装有永久瘤胃瘘管的闽东公山羊［平均体重（26.60±2.35） kg］，采用尼龙袋法分别在2、4、8、16、24、36和48 h测定甘薯和芋头的营养成分的动态降解率及降解过程中表面附着微生物变化。结果表明：1）甘薯和芋头的瘤胃降解率随滞留时间的延长均逐渐升高。干物质（DM）有效降解率分别为66.48%和62.88%，粗蛋白（CP）有效降解率分别为34.28%和32.62%，淀粉有效降解率分别为53.44%和43.60%，其中甘薯淀粉有效降解率显著高于芋头（P<0.05）。2）alpha及beta多样性结果表明，甘薯和芋头在不同滞留时间点对瘤胃细菌的丰富度、多样性和组成无显著影响（P>0.05）。门水平上，两组间优势菌均为拟杆菌门和厚壁菌门。属水平上，两组间优势菌属均为普雷沃氏菌属。Mantel检验进一步表明，假丁酸弧菌属与甘薯和芋头瘤胃降解率均呈显著正相关（r>0，P<0.05）。3）功能预测分析表明，甘薯和芋头通过磷酸戊糖途径、乙醛酸和二羧酸代谢以及丙酸代谢调控瘤胃微生物相互作用利用淀粉的功能。综上所述，甘薯和芋头具有较好的瘤胃降解性能，其中甘薯DM和淀粉降解率更佳。在降解过程中，两种饲料均不会破坏瘤胃微生物的动态平衡，因此甘薯和芋头是具有潜力的精饲料资源。

高寒地区17个燕麦品种营养品质及瘤胃降解特性研究

关皓, 许多, 李海萍, 贾志锋, 马祥, 刘文辉, 陈有军, 李欣洋, 黄艳玲, 周青平, 陈仕勇

2024, 33(9):  185-198.  DOI: 10.11686/cyxb2023409

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为评价不同饲用燕麦营养品质及瘤胃降解特性，本试验选取了在青海省海南藏族自治州贵南县种植的17个燕麦品种，于乳熟期收获，测定其常规营养成分、体外发酵参数和体外产气量，计算饲草品质评定指数，利用主成分分析和隶属函数对不同品种燕麦的营养品质进行综合评价。结果表明：各品种燕麦干物质含量为24.44%~32.91% FW，莫妮卡最高；粗脂肪含量为1.60%~4.03%DM，青海444最高；粗蛋白含量为4.35%~6.23%DM，青海444最高；粗灰分含量为4.58%~6.51%DM，青海444最高；可溶性糖含量为3.49%~12.61%DM，青甜2号最高；中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维的含量分别为45.56%~62.31%DM和23.75%~32.38%DM，均为坝燕6号最高。饲草品质评定指数方面，相对饲喂价值和相对饲草品质分别是95.06~143.74和118.32~213.25，均为甜燕1号最高。饲草分级指数为6.34~11.91 MJ·d^-1，青海444最高。瘤胃发酵参数方面，pH为6.58~7.07，悍马最高；氨态氮含量为9.65~15.87 mg·dL^-1，青海444最高；干物质降解率为63.01%~76.47%，牧王最高。体外产气量方面，不同品种燕麦不同时间点的累计产气量存在差异。72 h累计产气量为56.59~105.28 mL，产气最多的为牧王。综合以上结果，进行主成分分析和隶属函数综合评价，17个燕麦品种的综合得分排序如下：青海444>甜燕1号>青甜1号>甜燕3号>青甜2号>甜燕麦>贝勒>莫妮卡>牧王>白燕7号>悍马>优牧1号>梦龙>福瑞至>太阳神>爱沃126>坝燕6号。因此，青海444是适合在高寒地区种植的营养品质及潜在饲用价值最优的燕麦品种。

纳米硒对滩羊生长性能、血液生化及代谢组的影响

郭荣, 景海飞, 杨仪, 辛国省, 杨婷

2024, 33(9):  199-213.  DOI: 10.11686/cyxb2023398

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本试验旨在探究不同添加水平的纳米硒对滩羊生长性能、血液生化、抗氧化及代谢组的影响。选取3月龄健康育肥公滩羊60只，按体重相近原则随机分为4组，每组15只，每组3个重复，每个重复5只羊：CON组（含硒0.02 mg·kg^-1 DM，对照组）饲喂基础日粮，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组（试验组）滩羊在饲喂基础日粮基础上分别添加0.1、0.3和0.5 mg·kg^-1纳米硒。预试期10 d，正试期90 d。结果表明：1）滩羊生长性能组间无显著差异（P>0.05）。2）Ⅰ组滩羊的经济效益（190.52元）高于其他组（187.85、174.92、131.01元）。3）试验组滩羊的血清丙氨酸氨基转移酶活性和尿素含量分别为13.75、13.25 U·L^-1；8.26、8.11、7.52 mmol·L^-1；显著低于CON组（23.00 U·L^-1、10.19 mmol·L^-1；P<0.05）。4）Ⅲ组滩羊的血清碱性磷酸酶活性（494.75 U·L^-1）显著高于其他组（262.75、228.00、250.50 U·L^-1；P<0.05）。5）Ⅱ组血清球蛋白含量、总抗氧化能力和谷胱甘肽过氧化物酶活性（42.48 g·L^-1、9.91 U·mL^-1、183.93 U·mL^-1）显著高于对照组（34.13 g·L^-1、4.93 U·mL^-1、89.53 U·mL^-1；P<0.05）。6）通过血液代谢组学分析共筛选出21种差异显著代谢产物，主要富集的代谢通路有泛酸和辅酶A生物合成、碳水化合物消化和吸收、维生素消化和吸收等。综上所述，饲粮中添加纳米硒可改善滩羊的机体健康状况，提高抗氧化能力，这可能与代谢通路调控有关；本试验中，滩羊饲料纳米硒最适添加量为0.3 mg·kg^-1。

不同紫苏原料对贵州黑山羊血清抗氧化酶活性、瘤胃发酵参数、瘤胃微生物区系的影响

洪莉平, 李小冬, 于二汝, 裴成江, 尚以顺, 骆金红, 孙光, 周云昊, 李世歌, 杨航, 刘凤丹

2024, 33(9):  214-226.  DOI: 10.11686/cyxb2023430

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试验旨在分析不同紫苏原料对贵州黑山羊淘汰母羊瘤胃发酵参数、血清抗氧化酶活性、瘤胃微生物区系的影响，为开发紫苏及其副产物作为饲料资源在黑山羊淘汰母羊育肥中的应用提供技术支撑。选取32只年龄、体况相近的贵州黑山羊，随机分为1个对照组和3个处理组，饲喂不同全混合日粮颗粒饲料，分别为对照组（CK组）、紫苏秸秆组（S₁组）、紫苏饼粕组（S₂组）及紫苏种子组（S₃组），预试期14 d，试验期60 d，每30 d测定一次体重，试验结束后采集血液、瘤胃液，用于测定血清抗氧化酶活性、瘤胃发酵参数以及瘤胃微生物区系。结果显示：添加不同紫苏组分处理都能显著增加淘汰母羊育肥前期（0~30 d）日增重（P<0.05），其中S₃组增重最大，其次为S₂和S₁组；而育肥后期各组日增重差异不显著（P>0.05）。其次，S₁和S₃组均能显著提高血清样品超氧化物歧化酶活性（SOD）和丙二醛（MDA）含量（P<0.05），而过氧化氢酶（CAT）活性和总抗氧化能力（T-AOC）含量在各组间表现各不相同（P>0.05）。添加紫苏组分的试验组均能显著降低乙酸含量（P<0.05），丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和总挥发性脂肪酸含量在S₂、S₃和CK组中差异不显著（P>0.05），而在S₁组中相应有机酸含量均显著低于CK组（P<0.05）。氨态氮的含量在各组别间差异不显著（P>0.05）。通过高通量测序分析瘤胃微生物区系发现，不同处理对瘤胃微生物种类没有显著影响，而反应相同微生物物种丰度的Chao1指数和ACE指数在S₁与S₃间表现不相同，其中Chao1指数差异显著（P=0.047），而ACE指数差异不显著（P=0.062）。OTU检出S₁组>S₂组>CK组>S₃组，从门水平分析各试验组优势菌群丰度，各试验组优势菌群主要为厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门微生物，其中S₂和S₃组中厚壁菌门、拟杆菌门丰度总和略高于CK组，S₁、S₂和S₃组中变形菌门的丰度均低于CK组；属水平分析各试验组优势菌群主要为普雷沃氏菌属、奎因氏菌属、琥珀酸弧菌属以及不可培养的瘤胃微生物菌属，其中S₁、S₂和S₃组中不可培养瘤胃微生物丰度高于CK组。其余微生物丰度在各试验组中各不相同。上述结果表明，添加不同紫苏组分能够不同程度改善淘汰母羊前期育肥效果，以添加紫苏籽效果最佳，其原因可能是通过增加血清抗氧化能力、调节淘汰母羊对粗纤维和非纤维性碳水化合物的消化能力及调控瘤胃微生物区系的组成，进而改善淘汰母羊的育肥效果。

全生命周期视角下甘南黄河水源补给区畜牧业碳足迹估算及时空格局分析

李晓榕, 陈强强

2024, 33(9):  227-241.  DOI: 10.11686/cyxb2023384

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客观认知畜牧业碳动态及其时空格局是夯实区域畜牧业低碳和生态化发展的科学基础。本研究基于2000-2020年甘南黄河水源补给区县域尺度的畜牧业生产投入数据，运用全生命周期法估算畜牧业碳足迹，揭示其时空变化和结构特征，应用空间自相关分析探讨畜牧业碳足迹的空间格局。结果表明：1）甘南黄河水源补给区畜牧业碳足迹整体呈上升态势，年均增长率为1.80%，且历经快速增长-缓慢下降后回升-波动下降3个时序变化阶段。2）产中环节的牲畜肠胃发酵和粪便管理环节产生的大量CH₄、N₂O是温室气体“俱乐部”，羊、牛的CH₄、N₂O排放量不断增加且远高于其他牲畜。3）玛曲县一直是畜牧业碳足迹的超重型区，重型区演化表现出波动态势，但主要集中于碌曲县和夏河县，临夏县、积石山县、和政县畜牧业碳足迹处于轻型，合作市、卓尼县、临潭县则处于中型排放；畜牧业碳足迹总量由大到小依次为牧区>农区>半农半牧区。4）补给区畜牧业碳足迹总体空间格局呈现“北冷南热”“西热东冷”的特征；县域尺度下，玛曲县、碌曲县是高碳集聚区，合作市、和政县、康乐县呈“低碳锁定”效应。因地制宜制订差异化的区域畜牧业发展策略，有助于推动减少畜牧业碳足迹数量以实现畜牧业低碳转型。

研究简报

施肥和刈割5年对呼伦贝尔草甸草原土壤微生物特征的影响

马远飞, 宋彦涛, 乌云娜, 方乘风

2024, 33(9):  242-251.  DOI: 10.11686/cyxb2023407

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土壤微生物在维持草原生态系统功能方面发挥重要的作用，合理的利用和管理有助于维持草原资源可持续利用。为探究草甸草原土壤微生物对于不同施肥和留茬高度处理的适应性，在呼伦贝尔草甸草原进行了为期5年的野外控制试验，包括2个施肥水平：施肥（F）、不施肥（NF），6个刈割留茬高度：3、6、9、12、15 cm和不刈割（CK），两因子交互共12个处理，测定土壤磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid， PLFA）含量及理化性质。结果表明：不施肥处理下，随着刈割留茬高度的增加，土壤微生物生物量在9 cm时最高，然后趋于平稳；施肥处理下，微生物生物量在不同留茬高度间无明显差异。留茬高度不高于9 cm时，施肥能够提高微生物生物量，补偿低留茬刈割引起的微生物生物量下降，留茬高度高于9 cm时，施肥抑制刈割引起的微生物生物量升高；施肥显著提升了微生物群落中放线菌的相对丰度与群落相异度指数；硝态氮是影响土壤微生物群落组成的主要环境因子。本研究表明呼伦贝尔草甸草原土壤微生物对于刈割留茬高度9 cm的适应性最好，更低的留茬高度则需要通过施肥来补充供给微生物所需的土壤养分，缓解生物量的下降。这些发现为草原资源的可持续利用和生态保护提供了参考依据。