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2024年 第33卷 第11期    刊出日期：2024-11-20

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2024年11期目录

2024, 33(11):  0. 

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研究论文

尼山-峄山区外来入侵草本植物风险评估

刘晶, 杨艺涵, 钱永强, 陈雨峰, 刘丹, 解孝满, 刘岳含, 柳鑫, 邹博坤

2024, 33(11):  1-14.  DOI: 10.11686/cyxb2023501

摘要 ( 176 )   HTML ( 102)   PDF (3454KB) ( 172 )  

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外来入侵植物对山东省生物多样性和生态系统稳定性构成较大威胁，通过实地调查并分析外来入侵植物的组成特征和风险等级，可以为山东省的生物入侵防控以及外来物种管理提供科学依据。本研究构建了针对尼山-峄山地区生态环境特点的外来入侵植物评估体系，并运用层次分析法对区域内外来入侵草本植物进行风险评估，最终将其划分为4个风险等级。统计结果表明，尼山-峄山区共有入侵草本植物23科56属74种，菊科为最大优势科，有14属20种。生活型以一年生、一年或二年生草本植物为主，共56种；原产地大部分来自美洲，共49种；经风险评估，共确定恶性入侵植物9种，隶属于6科8属，其中小蓬草和垂序商陆评价得分较高，显示出具有较高的入侵性和危害性。此外，局部入侵植物18种，一般入侵植物19种，有待观察类28种，这些植物可能对当地生态系统产生一定的影响，但程度较轻。本研究采用定性和定量相结合的方法，全面评估了外来植物入侵的概率以及对当地生态系统造成的潜在危害。并基于风险评估结果，制定相应的管理策略，旨在为防范外来植物入侵和保护生态安全提供科学依据和保障措施。

翻耕和植物残体覆盖对“黑土滩”型退化草地土壤氧化亚氮排放的影响

冯娅斯, 蒋文婷, 刘益宏, 王燕, 李渊, 陈有超, 蔡延江

2024, 33(11):  15-29.  DOI: 10.11686/cyxb2023485

摘要 ( 139 )   HTML ( 31)   PDF (4476KB) ( 107 )  

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草地修复是推动草地生态系统恢复和实现可持续发展的关键。为了探究翻耕和植物残体覆盖对极度退化高寒草地土壤氧化亚氮（N₂O）排放的影响，以青藏高原东缘高寒草甸为研究对象，设置了移除草地地上和地下（0~20 cm）全部植物以模拟“黑土滩”型退化草地（CK）、退化草地进行翻耕（PL）、退化草地进行植物残体覆盖（MR）、退化草地进行翻耕和植物残体覆盖（PL+MR）4种处理，并测定不同处理下的土壤基础理化指标、微生物生物量、胞外酶活性、硝化和反硝化酶活性、功能微生物基因丰度和28 d N₂O累积排放量。结果显示：翻耕较对照显著增加了土壤N₂O累积排放量，增加了44.2%，翻耕后进行植物残体覆盖显著抑制了N₂O排放，减少了29.1%。翻耕后，土壤pH、可溶性有机碳（DOC）和微生物生物量碳（MBC）含量、β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和β-1，4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）活性、氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）amoA基因丰度显著增大，增幅分别为2.6%、209.5%、23.8%、180.4%、233.9%、74.6%和68.0%，土壤C/N、有机碳（SOC）和微生物生物量氮（MBN）含量显著降低，降幅分别为11.3%、13.6%和72.8%。翻耕后覆盖植物残体较翻耕显著降低了土壤DOC含量，抑制了BG、NAG、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、酸性磷酸酶（AP）活性及AOA-amoA、AOB-amoA和nosZ Ⅰ基因丰度，降幅分别为12.8%、49.1%、59.9%、31.6%、25.0%、46.5%、59.5%、23.1%，显著增加了MBN含量，增幅为29.1%。相关性分析表明，土壤N₂O累积排放量与pH、DOC含量、胞外酶活性、氮循环基因丰度（除nirS以外）均呈显著正相关，而与C/N、SOC和MBN含量显著负相关。AOA-amoA和AOB-amoA丰度是影响N₂O排放的关键因子。综上，翻耕会增加土壤胞外酶活性和amoA基因丰度，但会导致SOC分解消耗和N₂O增排，而植物残体覆盖能够有效缓解这些负面影响，是一种可行的改良措施。

短期增温对修复过程中藏北高寒退化草地生产力的初期影响

石昊, 杨彩红, 夏菲, 王军强, 魏巍, 王敬龙, 薛云尹, 郑晒坤, 吴皓阳, 冉林灵, 严双, 姜晓敏

2024, 33(11):  30-45.  DOI: 10.11686/cyxb2023484

摘要 ( 241 )   HTML ( 131)   PDF (4092KB) ( 104 )  

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为了探讨气候变暖对修复过程中藏北高寒草地生产力的影响，以藏北地区自然恢复草地（NR）、免耕补播草地（S）和翻耕补播草地（TS）为研究对象，原生重度退化草地为对照（CK），采用被动式增温法—开顶式气室法（OTC）进行模拟增温，探究植物群落特征、生物量和物种多样性对短期增温的响应。结果表明：1）增温使表层土壤温度平均上升1.34 ℃，土壤湿度平均下降4.18%。2）经短期增温后，植物群落盖度显著增加（P<0.05），高度显著降低（P<0.05）；原生重度退化草地生物量向地下部分转移，自然恢复草地、免耕补播草地和翻耕补播草地生物量向地上部分转移；翻耕补播草地地上生物量显著降低（P<0.05）。3）短期增温使禾草的地上生物量和重要值降低（P<0.05），杂草的地上生物量和重要值增加（P<0.05）。4）增温使原生重度退化草地的物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数显著增加了17.65%、18.54%、11.52%（P<0.05），S处理Pielou指数显著降低（P<0.05）。5）短期增温后，地上生物量与物种多样性指数呈极显著负相关（P<0.01）；地下生物量与物种多样性指数、群落特征无显著相关性。综上所述，短期增温对藏北原生重度退化草地物种多样性的恢复具有一定积极作用，并使自然恢复草地和免耕补播草地的生产力有所恢复，而抑制并降低了翻耕补播草地的生产力。

施氮对高寒草地土壤团聚体生物胶结物质及稳定性的影响

田晴华, 刘丹, 廖小琴, 宋小艳, 胡雷, 王长庭

2024, 33(11):  46-57.  DOI: 10.11686/cyxb2024055

摘要 ( 136 )   HTML ( 33)   PDF (1882KB) ( 100 )  

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近年来，人类活动和气候变化影响使高寒草地土壤结构遭到破坏。土壤团聚体作为土壤的基本结构单元，其稳定性主要取决于生物胶结物质的含量。然而，草地土壤团聚体特征与生物胶结物质的关系研究较少。为了明确不同施氮量下土壤团聚体稳定性差异及其影响因素，以红原高寒草地为研究对象，采用随机区组设计7个氮添加［CO（NH₂）₂，46.7% N］梯度，分别为0、10、20、30、40、50、60 g·m^-2（N₀、N₁₀、N₂₀、N₃₀、N₄₀、N₅₀、N₆₀）。测定并分析了土壤团聚体组成差异及稳定性与生物胶结物质含量的关系。结果表明：1）高寒草地以2~4 mm的土壤团聚体为主，相对含量为34.22%。不同施氮梯度对土壤养分含量、团聚体的组成和稳定性影响显著（P<0.05）。2）不同施氮梯度下生物胶结物质［土壤孢子密度、菌丝密度、易提取球囊霉素（EEG）、难提取球囊霉素（DEG）及总球囊霉素（TG）］含量变化显著（P<0.05）。其中，孢子密度在N₁₀下达到最高值，为72.33 ind·g^-1、菌丝密度在N₆₀下达到最低值，为0.48 m·g^-1，TG在N₆₀处理下达到最高值，为6.84 mg·g^-1。3）相关分析表明，菌丝密度与2~4 mm土壤团聚体重量百分数稳定性显著正相关、与0.25~1.00 mm土壤团聚体重量百分数极显著负相关；0.25~1.00 mm土壤团聚体重量百分数与球囊霉素显著正相关。逐步回归分析发现，EEG是影响<0.25 mm土壤团聚体重量百分数变化的重要因子（R²=0.26）。通径分析表明，菌丝密度对平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）有最大的直接正效应，为0.79、0.78。研究结果表明，施氮降低了高寒草地土壤团聚体的稳定性，菌丝密度和EEG对土壤团聚体组成及稳定性影响最为显著（P<0.05）。

宁夏中部不同年限退耕压砂地土壤质量评价

王思瑶, 邱开阳, 王建宇

2024, 33(11):  58-68.  DOI: 10.11686/cyxb2024017

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探讨宁夏压砂区域退出耕地对土壤性状和土壤质量的影响，对于促进黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设具有重要的生态学意义。以宁夏中卫市环香山地区退耕压砂地为研究对象，采用空间序列代替时间序列的方法，选取地势平缓一致、土壤类型相同的不同退耕年限压砂地，研究压砂地退耕2、5、10、15、20、30和100 a的土壤理化性质及酶活性的变化，采用隶属函数结合因子分析的方法评价压砂地退耕不同年限下的土壤质量。结果表明：1）自退耕5 a后，土壤全钾含量整体随退耕年限增加呈下降趋势；土壤硝态氮含量在退耕2 a时最高，其余年限间无显著差异；土壤全磷、有效磷、速效钾含量随退耕年限增加呈波动变化趋势，分别在退耕15、2、15 a时最高。2）土壤孔隙度随退耕年限增加呈先减后增趋势；田间持水量和土壤含水量均于退耕2 a时最大，退耕5 a时急剧降低，之后随年限增加显著增加；土壤含水量在退耕20 a后趋于稳定。3）土壤脲酶、蔗糖酶活性随退耕年限增加呈先下降后升高趋势，两者均在退耕30 a时活性最大。4）不同退耕年限土壤质量综合得分为2 a>30 a>100 a>15 a>20 a>10 a>5 a，退耕恢复2 a时土壤质量评价得分最高，综上所述，压砂地退耕2 a土壤质量有一定恢复，退耕5 a时土壤质量衰退，并随退耕年限增加土壤质量呈正向演替的趋势。

虎尾草伴生和丛枝菌根真菌对碱胁迫下羊草生长的影响

卢晓瑜, 刘雅洁, 白彩霞, 李进华, 王子贺, 杨春雪

2024, 33(11):  69-83.  DOI: 10.11686/cyxb2023475

摘要 ( 89 )   HTML ( 18)   PDF (1640KB) ( 61 )  

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羊草和虎尾草是松嫩盐碱草地常见的抗盐碱、耐瘠薄植物，能够与丛枝菌根（AM）真菌良好共生，并常伴生存在。为探究虎尾草伴生和AM真菌对羊草侵染及耐碱能力的影响，以羊草为寄主植物，虎尾草为伴生种，松嫩盐碱草地羊草根围土AM真菌群落为菌剂进行盆栽控制试验，设计接菌、伴生、碱胁迫3个变量因素，通过观测菌根侵染、羊草生长以及叶片叶绿素含量、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量以分析碱胁迫下虎尾草伴生和AM真菌接种对羊草生理生长的影响。结果表明：1）AM真菌在碱胁迫下能与羊草建立良好的共生关系，虎尾草在碱胁迫下抑制羊草与AM真菌共生关系的建立。2）碱胁迫下AM真菌能够通过显著降低羊草植株MDA含量，提高其单株生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质积累等途径增强羊草耐碱能力。3）虎尾草与羊草伴生在非碱胁迫条件下会降低羊草单株生物量，但是其在胁迫条件下会通过调整羊草渗透调节物质含量、酶活性等缓解羊草损伤，促进其生长。4）虎尾草与AM真菌互作提高了羊草叶片宽度、饱和鲜重、叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量，且增强了羊草过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性。5）隶属函数分析表明，AM真菌与虎尾草均可提高羊草对盐碱生境的耐受性。研究结果可为解析碱胁迫下虎尾草伴生及AM真菌共生对羊草生长的调节作用提供一定的理论基础，同时为引入适宜的伴生植物种和利用菌根技术修复松嫩盐碱草地提供重要参考依据。

青藏高原蕨麻的分子谱系地理学研究

白世俊, 李军乔, 刘欣, 吕博文

2024, 33(11):  84-105.  DOI: 10.11686/cyxb2023492

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青藏高原的隆升以及第四纪冰期气候的循环波动，对于青藏高原及其周边地区动植物的分布和遗传结构具有很大的影响。蕨麻是青藏高原极富营养、药用和生态价值的特有植物资源，蕨麻和鹅绒委陵菜的分类关系及分布在学术界存在争议，分子谱系地理学研究将为蕨麻遗传多样性形成机制及推断该物种迁移演化历史提供依据。以蕨麻为研究对象，对采集的30个居群的810个个体进行了叶绿体trnL-trnF序列和核基因ITS测序，揭示遗传变异在居群内和居群间的分布格局，结合群体遗传学和系统发生学，分析该物种的遗传结构与历史事件之间的关联，揭示物种及物种内不同种群形成现有分布格局的历史原因和演化过程。主要结论有：1）蕨麻具有较高水平的遗传多样性。cpDNA trnL-trnF片段共检测到40种单倍型，16个为共享单倍型，占比40%，24个为居群特有单倍型，占比60%，遗传多样性h=0.7078，单倍型多样性H_d=0.8217，核苷酸多样性π=0.010641，总遗传多样性H_T=0.849；nrDNA ITS片段共检测到128种单倍型，共享单倍型42种，占比32.8%，居群特有单倍型86种，占比67.2%，遗传多样性h=0.7633，单倍型多样性H_d=0.8168，核苷酸多样性π=0.003584，总遗传多样性H_T=0.844。2）居群内的遗传多样性大于居群间的遗传多样性。序列分析结果为居群内和居群间的遗传多样性都很高（cpDNA trnL-trnF：H_T=0.849，居群内平均遗传多样性H_S=0.640；nrDNA ITS序列：H_T=0.844，H_S=0.763，H_T均大于H_S）。蕨麻居群分为3个组：青海高原组、横断山脉组和藏南谷地组。蕨麻的遗传变异主要来源于居群内部。3）蕨麻种群具有明显的谱系地理结构。cpDNA trnL-trnF序列和nrDNA ITS遗传多态性分析及地理分布模式检验，cpDNA trnL-trnF序列：遗传分化系数G_ST=0.246，N_ST=0.417，nrDNA ITS序列：G_ST=0.096，N_ST=0.522，N_ST均显著大于G_ST（P<0.001），表明蕨麻所有居群单倍型存在显著的谱系地理结构，两种方法的结果高度一致。分子变异分析（AMOVA）表明，大部分遗传变异（59.69%）存在于居群内部，居群间分化水平很高（F_ST=0.40313）。4）共享单倍型和特有单倍型均由古老单倍型衍生而来。cpDNA trnL-trnF和nrDNA序列中央连接网状图呈以共享单倍型M₄和H₉位于中心，M₁、M₃和H₂、H₁₀、H₁₁、H₁₂位于主干位置的星状结构，其余共享单倍型和特有单倍型均由这些古老单倍型衍生而来，两者结果一致。5）蕨麻种群大小和范围发生过大规模扩张。利用cpDNA trnL-trnF和nrDNA序列进行歧点分析，前者歧点分布呈单峰曲线，表明近期群体大小和范围有大规模扩张发生；后者的歧点分布呈双峰曲线，反映基因谱系的高度复杂性，但Tajima’s D，Fu and Li’s D和Fu and Li’s F均为负值，且结果显著，且离差平方和（SSD）和扩张评估指数（H_Rag）的统计检验不显著，表明蕨麻居群近期有扩张的可能。6）蕨麻存在3个冰期避难所，即东喜马拉雅区域、青藏高原东南边缘及横断山脉区域。

紫花苜蓿BZR基因家族鉴定及其对非生物胁迫的响应分析

黎泽斌, 邱永争, 刘延杰, 喻金秋, 王柏吉, 刘千宁, 王月, 崔国文

2024, 33(11):  106-122.  DOI: 10.11686/cyxb2023490

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油菜素内酯（brassinosteroid， BR）是一类类固醇激素，影响植物的各种发育和生理过程。油菜素唑抗性（BRASSINAZOLE-RESISTANT， BZR）转录因子（transcription factors）家族是油菜素内酯生物合成的正调节因子。BZR基因家族在植物生长发育的调节中发挥重要作用，同时参与多种抗逆功能。然而，在有“牧草之王”美誉的紫花苜蓿中，BZR基因家族的研究较少。本研究中，鉴定到紫花苜蓿共14个BZR基因，并且用生物信息学手段对其蛋白质理化性质、二级结构和三级结构、基因在染色体的定位、紫花苜蓿与相似物种的系统发育、基因结构、保守结构域、启动子顺式作用元件、基因之间共线性关系、BZR基因家族在6个不同组织中的表达量以及它们对非生物胁迫的响应进行分析，发现14个BZR家族的基因在紫花苜蓿6个组织中均有表达，分别有9、7、7个基因响应冷、盐、干旱胁迫，其中有3个基因（MsBZR05、MsBZR06、MsBZR12）对这3种胁迫都有响应。本研究为进一步探究BZR基因家族提供了候选基因。

异源表达偏关苜蓿miR397-5p增强烟草干旱胁迫耐受能力

王雨欣, 陶佳丽, 朱慧森, 许涛, 张逸飞, 岑慧芳

2024, 33(11):  123-134.  DOI: 10.11686/cyxb2023498

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偏关苜蓿是山西地方优良种质，具有抗逆性强、适应性强、耐瘠薄的特点，挖掘偏关苜蓿抗旱相关基因，并将其应用于紫花苜蓿遗传改良，对于优异新种质创制具有重要意义。利用miRNA测序从偏关苜蓿中筛选出miR397-5p为潜在的干旱胁迫响应基因，通过转基因烟草验证了偏关苜蓿miR397-5p对干旱胁迫的响应，并找到其潜在的下游调控因子。结果表明：干旱胁迫处理后，过表达miR397-5p烟草的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等渗透调节物质含量增加，过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性提高，丙二醛（MDA）含量降低。干旱胁迫下，miR397-5p下调其靶基因LAC4的表达；在过表达miR397-5p烟草中，PAL、4CL、CCR、CAD、HCT、F5H、PAO等大部分木质素生物合成途径关键酶基因相对表达量下调，仅C4H、CCoAOMT、COMT等基因相对表达量上调，同时，过表达miR397-5p烟草木质素含量降低，大部分基因相对表达量和木质素含量具有一致的变化趋势。由此推断偏关苜蓿可能通过miR397-5p-LAC4调控木质素积累响应干旱胁迫，但具体内在机制有待进一步研究。研究结果可为紫花苜蓿遗传改良提供基因资源，对于优异新种质的创制具有潜在价值。

非生物逆境锻炼对玉米镉胁迫的生理响应

李霄霄, 张盼, 卢园, 李婷, 赵娜, 吴佳文

2024, 33(11):  135-148.  DOI: 10.11686/cyxb2023477

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我国耕地镉污染问题非常严峻，阐明非生物逆境锻炼对玉米镉胁迫的生理响应，一方面可利用降低镉积累的非生物逆境锻炼保障玉米的品质，另一方面还可利用促进镉积累的非生物逆境锻炼提高玉米修复镉污染土壤的效率。本研究选取干旱、盐胁迫、缺铁和低浓度镉预处理分别作为交叉和同种非生物逆境短期锻炼玉米幼苗，然后施加或不施加镉胁迫处理，测定不同非生物逆境锻炼后玉米在镉胁迫下的生物量、根系形态、耐受系数、镉浓度及积累量、镉的亚细胞分布，以及抗氧化防御系统能力的变化。结果表明：缺铁、盐胁迫和干旱锻炼降低了玉米根、茎和叶干重，但这些非生物逆境锻炼显著提高了玉米对镉的耐受系数。干旱锻炼降低了玉米根、茎和叶镉浓度及积累量，而且干旱锻炼促使更多的镉分布在液泡。相比之下，低浓度镉锻炼增加了玉米根和叶镉浓度及叶片镉积累量，但没有改变亚细胞镉的分布比例。非生物逆境锻炼对镉胁迫下玉米叶片和根超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性无显著性的影响，表明非生物逆境锻炼没有刺激抗氧化酶响应玉米的镉胁迫。通过相关性分析发现玉米总根长与非生物逆境锻炼下镉积累密切相关，叶片细胞壁镉浓度与玉米镉积累呈正相关，根液泡镉浓度与玉米镉积累呈负相关。非生物逆境锻炼能显著提高玉米耐镉性，其中干旱锻炼可应用于降低玉米积累镉。

江西红壤绿肥季施用磷矿粉的磷素效应

吕帅磊, 常单娜, 周国朋, 刘蕊, 赵鑫, 刘佳, 徐昌旭, 曹卫东

2024, 33(11):  149-160.  DOI: 10.11686/cyxb2024008

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绿肥-水稻轮作是我国南方稻田常见的生产模式，研究绿肥活化磷矿粉的效果及对后茬水稻产量、磷素吸收的影响，可为江西红壤利用磷矿粉替代部分磷肥提供理论支撑。在江西南昌开展盆栽试验，设置绿肥种类和磷矿粉用量双因素，绿肥种类为紫云英（MV）、油菜（RA）、黑麦草（RY）及冬闲（WF）对照；磷矿粉用量为0（P₀）、0.74（P₁）和1.48 g·kg^-1（P₂），共12个处理。测定绿肥盛花期干物重、磷素吸收量、土壤磷库和磷酸酶活性，早稻、晚稻产量及磷素吸收量。结果显示，MVP₂、RAP₂和RYP₂处理的地上部干物重分别为18.31、18.07和25.33 g·pot^-1，较P₀处理分别增加42.0%、42.7%和38.6%；磷素吸收量分别为49.10、60.83和36.13 mg·pot^-1，较P₀处理分别提高40.5%、86.7%和45.5%。与P₀处理相比，施用磷矿粉增加了不同处理土壤总磷、微生物量磷含量和稳定性磷库占比，增幅分别为13.4%~34.2%、23.0%~93.2%和4.0%~10.6%。与WF处理相比，绿肥处理活性磷库占比提高0.4%~1.0%，中等活性磷库占比降低0.6%~2.9%。各处理早稻和晚稻籽粒产量分别为26.33~45.87 g·pot^-1和39.17~49.04 g·pot^-1。与P₀处理相比，MVP₁和MVP₂处理晚稻籽粒产量分别增加8.5%和11.8%，早稻籽粒磷素吸收量分别提高34.4%和23.3%，MVP₁处理晚稻籽粒磷素吸收量提高30.3%；RAP₁处理晚稻籽粒产量增加9.1%；RYP₁处理早稻籽粒磷素吸收量提高20.0%。与WF处理相比，MVP₁、RAP₁和RYP₁处理早稻季磷矿粉利用率分别提高了2.2%、1.5%和2.3%，MVP₂处理提高了1.9%，MVP₁处理晚稻季磷矿粉利用率提高了2.6%。综上，施用磷矿粉提高了绿肥生物量及磷素吸收量，紫云英和油菜活化磷矿粉效果优于黑麦草，紫云英处理后茬水稻的产量及磷素吸收量、磷矿粉利用率高于油菜和黑麦草处理。

38份饲用燕麦品种苗期磷利用效率综合评价

余静菠, 张慧丽, 李进, 关皓, 周青平, 陈仕勇

2024, 33(11):  161-171.  DOI: 10.11686/cyxb2024065

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为探讨饲用燕麦在低磷环境下的变化及响应机制，筛选出磷高效饲用燕麦品种，以38份饲用燕麦品种为材料，采用水培法，在低磷（0.02 mmol·L^-1 KH₂PO₄， LP）和正常磷（1 mmol·L^-1 KH₂PO₄， NP）处理下，测定和分析供试燕麦品种苗期形态、根系等相关的15个指标。通过主成分分析、相关性分析、回归分析，结合隶属函数法和聚类分析，综合评价各燕麦品种的磷效率类型。结果表明，在低磷胁迫下，根冠比、总根长、根尖数、磷素利用效率均值显著升高（P<0.05）；株高、地上部干重、地下部干重、生物量、根直径、磷含量和磷累积量显著下降（P<0.05）。低磷胁迫下，根尖数、根分叉数、根冠比等根系相关指标的变异系数较高，分别为49.24%、55.24%、46.11%。通过隶属函数法计算耐低磷综合评价值（D），将其与15个指标的耐低磷系数进行相关性分析，其中地上部干重、地下部干重、生物量、总根长、根表面积、根体积、根投影面积、根尖数、根分叉数、磷素利用效率的耐低磷系数与综合评价值D值之间呈显著相关关系。结合相关分析和多元回归分析，筛选了7个耐低磷鉴定指标，建立了耐低磷综合评价值D值回归方程。聚类结果将38份燕麦划分为磷高效型、磷中效型、磷低效型3类，其中优牧1号、科纳、甜燕1号饲用燕麦为磷高效型。

基于响应曲面法确定水培大麦饲草高产优质的氮磷钾养分投入量

侯铭辉, 孙延亮, 杨开鑫, 齐军仓, 张前兵

2024, 33(11):  172-185.  DOI: 10.11686/cyxb2024013

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通过分析不同氮磷钾水平对大麦饲草鲜草产量和粗蛋白的影响，筛选适合水培大麦饲草的最优氮磷钾水平，以期为该资源的合理利用提供理论依据及数据参考。通过单因素试验确定氮添加量A、磷添加量B和钾添加量C的取值范围，并采用响应曲面优化法构建一个二次多项式回归模型，通过中心复合旋转设计在水培过程中添加不同水平的氮磷钾，其中氮添加量是3.30、5.00、7.50、10.00和11.70 mmol·L^-1，磷添加量是0.66、1.00、1.50、2.00和2.34 mmol·L^-1，钾添加量是1.98、3.00、4.50、6.00和7.02 mmol·L^-1，选择鲜草产量和粗蛋白含量为优化目标。结果表明：鲜草产量和粗蛋白含量之间的二次多项式影响均极显著（P<0.01），决定系数都为0.97。其中，钾对鲜草产量的曲面效应影响极显著（P<0.01），氮和钾的交互作用对鲜草产量的曲面效应影响极显著（P<0.01），磷和钾的交互作用对鲜草产量的曲面效应影响显著（P<0.05）。氮钾和磷钾对粗蛋白的曲面效应影响极显著（P<0.01）。在氮添加量为9.19 mmol·L^-1，磷添加量为1.08 mmol·L^-1，钾添加量为3.99 mmol·L^-1时，响应曲面优化结果最好，鲜草产量预测值可达到12.07 kg·plate^-1，粗蛋白含量预测值可达到19.35%DM，在此条件下，水培大麦饲草鲜草产量和粗蛋白含量均达到最优。

荒漠草原不同自然种群蒙古冰草生物量和养分权衡特征

常怡然, 史佳梅, 许冬梅, 康如龙, 马媛

2024, 33(11):  186-197.  DOI: 10.11686/cyxb2023479

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为了解荒漠草原蒙古冰草是否可以通过调整不同构件生物量及养分分配适应环境的变化，本研究基于宁夏盐池县自南向北气候由半干旱向干旱过渡、地形由黄土丘陵向鄂尔多斯缓坡丘陵过渡的自然特征，考虑到降水和土壤的时空变异，分别选取盐池县大水坑镇、青山乡、花马池镇和高沙窝镇不同自然种群的蒙古冰草为对象（分别以D、Q、H和G种群表示），研究了其个体生物量及养分在根、茎、叶、穗各构件的分配和权衡关系，以探讨蒙古冰草对荒漠草原异质生境的资源权衡适应策略。结果表明：1）H种群的蒙古冰草个体总生物量和根冠比分别为24.69 g·株^-1和0.85，显著高于D、Q和G种群（P<0.05）；除H种群外，其他种群的蒙古冰草构件生物量均表现为茎>根>穗>叶。2）不同自然种群的蒙古冰草叶-穗、叶-根之间均呈显著的异速生长关系，在D和H种群中各构件生物量累积速率表现为根>叶>穗>茎。3）蒙古冰草各构件氮含量和N/P以H种群较高，C/N则以H种群较低；碳、氮、磷含量在各自然种群均以根部最低，N/P以叶部最高，C/N、C/P以茎部最高（P<0.05）。4）蒙古冰草主要通过根、茎、叶之间的生物量权衡、叶部碳含量和C/P、穗部氮含量的可塑性变化适应环境的改变，土壤全氮和全钾是影响其生物量和养分分配的主要环境因子。综上所述，荒漠草原蒙古冰草各构件之间的资源权衡和异速生长关系有其固有的特征，同时，其在一定程度上又可以调节自身资源分配以应对特化的生境，体现了不同自然种群对异质环境的可塑性适应对策。

地理因子对青藏高原野生垂穗披碱草表型及种子产量的影响

王凤宇, 梁国玲, 胡泽龙, 刘文辉

2024, 33(11):  198-214.  DOI: 10.11686/cyxb2024009

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以青藏高原地区不同来源的20份垂穗披碱草为研究对象，在青海省海北藏族自治州海晏县探究地理因子对其表型性状和种子产量的影响。选择出适宜采集垂穗披碱草材料的地理位置和海拔梯度，旨在为青藏高原垂穗披碱草种质资源的筛选和品种选育提供理论依据。结果表明：垂穗披碱草表型性状变异系数为6.560%~33.164%，各性状多样性指数均在1.4以上，说明种质资源具有丰富的遗传多样性。结构方程表明：旗叶长、花序长、穗轴第一节间长和单序籽粒重是影响种子产量的最主要影响因子；相关性分析发现，旗叶长、花序长、穗轴第一节间长、单序籽粒重以及种子产量受地理因子影响较大，均随着海拔的升高而降低，随着经度、纬度的升高而升高。通过聚类分析得出，分布在海拔为2600~3350 m，经度为101° E左右和纬度为35°-37° N的植物叶部和穗部性状表现优异并且具有丰富的变异类型，可以在此区域进行优良垂穗披碱草种质资源的筛选和品种选育。

干旱条件下乌蒙山区冬闲田燕麦引种适应性评价

高兴发, 聂莹莹, 徐丽君, 杨敏, 徐树花, 朱孟

2024, 33(11):  215-227.  DOI: 10.11686/cyxb2024119

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针对乌蒙山区冬闲田闲置率高，土壤资源利用率偏低的问题，本研究引进17份裸燕麦种质资源开展冬闲田引种试验，分别开展了产量、农艺性状及营养品质研究，运用聚类分析对17份种质资源进行分类比较，并采用灰色关联度进行综合评价，以期筛选出适宜在乌蒙山区冬闲田种植的裸燕麦品种。结果表明：1）17份供试燕麦籽粒产量最高的品种是‘定莜13号’（3743 kg·hm^-2），其次为‘香燕18号’（3722 kg·hm^-2）和‘香燕13号’（3582 kg·hm^-2），均显著高于‘本地燕麦’（P<0.05）；干草产量最大的品种是‘香燕18号’（11172 kg·hm^-2），其次是‘定莜7号’和‘定莜5号’，分别为10198和10029 kg·hm^-2。2）在营养品质方面，‘香燕18号’蛋白质和β-葡聚糖含量最高，淀粉含量最低，且与其他燕麦品种之间存在显著性差异（P<0.05）；‘定莜4号’脂肪含量最高，且显著高于其他燕麦品种（P<0.05）。3）相关性分析表明，籽粒产量与穗长、穗粒数、轮层数和铃铛数之间显著正相关，是影响燕麦种子产量的主要因素。4）灰色关联度分析表明，17份供试燕麦综合评价排名靠前的品种为‘香燕18号’‘定莜7号’‘定莜13号’‘定莜11号’‘定莜5号’‘香燕13号’和‘坝莜14号’；聚类分析表明，17份供试燕麦品种可分为4个类群，其中类群I中综合评价排名前7的品种占70%以上，该类群产量较高，蛋白质含量普遍较高、穗粒数多，且β-葡聚糖含量高，定义为多籽高蛋白降糖组，包括‘香燕18号’‘定莜7号’‘定莜5号’‘香燕13号’和‘坝莜14号’，可作为乌蒙山区冬闲田种植裸燕麦的推广品种。

齐齐哈尔地区适宜青贮玉米品种的筛选及综合评价

张仲鹃, 郝曦煜, 王雪, 李峰, 李文龙

2024, 33(11):  228-240.  DOI: 10.11686/cyxb2023499

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随着齐齐哈尔地区畜牧业的发展，亟需开展适宜该地区青贮玉米品种的研究，以助力该地区相关产业可持续发展。本研究以普通玉米、鲜食玉米、粮饲兼用型、青贮专用型15个玉米品种为试验材料，对其生育期、农艺性状、产量和营养成分等指标进行比较分析，并运用灰色关联分析法进行综合评价。结果表明，15个玉米品种从播种至收获（籽粒乳线1/2~3/4）需119~134 d，其中京科青贮932、京科968和先达304成熟期较晚。京科青贮932的株高和穗位高最高、绿叶数最多、果穗最长；京科糯768茎秆最粗，为3.05 cm；先玉1506穗秃尖长最短，为0.85 cm。鲜草产量超过60 t·hm^-2的品种有先达511、先玉1506、和育321和京科青贮932；利合328、先玉1506、和育321和先达511干物质产量分别为21.42、20.59、20.13、19.84 t·hm^-2，显著高于除先达304、京科青贮932以外的品种（P<0.05）。先玉1506和先达511淀粉含量分别为34.79%和33.96%，显著高于其他品种（P<0.05）；中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量最低的皆为先达304；粗蛋白含量以先达205最高，为7.44%。通过灰色关联度法综合比较分析，先达511和先玉1506综合评分靠前，综合生产性能较好，适宜作为青贮玉米在齐齐哈尔第三积温带的区域推广种植。