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    研究报告
  • 刘晋囡, 王晓倩, 张驰昊, 艾晔, 晁跃辉
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    为挖掘调控紫花苜蓿根系生长的特异性基因,以品种‘中苜一号’为材料,利用转录组测序技术比较其地上茎叶部分与地下根系部分的差异表达基因并对其功能进行分析。结果显示:与地上茎叶部分相比,地下根系部分共获得15258个差异表达基因,其中上调基因5095个,下调基因10163个。GO功能注释结果显示,这些差异基因主要在细胞过程、代谢调控过程、催化活性等条目富集;KEGG代谢通路富集结果显示其在卟啉与叶绿素代谢、光合作用-天线蛋白合成以及光合生物的固碳作用等通路显著富集。筛选6个差异性较为显著的候选上调基因,采用实时荧光定量PCR技术对其基因表达量的变化进行检测,结果显示其基因表达趋势与转录组测序数据呈高度一致性。

  • 王彤, 方强恩, 何伟, 单麟茜, 王振
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    为解析紫花苜蓿多子叶性状的遗传变异特征及其农艺潜力,本研究通过大田栽培体系,开展紫花苜蓿子叶变异株表型多样性分析,采用Kruskal-Wallis非参数检验、均值分析法及熵权TOPSIS法,对11个农艺数量性状进行综合评价。结果表明:(1)供试群体多子叶变异率为1.44%,共鉴定出29种表型变异模式;(2)B8(3子叶1单叶真叶主茎正常-侧枝直立)型植株变异率最高,占比达41.28%,其次是B2(2子叶2单叶真叶主茎正常-侧枝直立)型植株,变异占比达8.74%;(3)均值分析显示各变异类型植株差异主要集中在分枝数与株高上;(4)熵权TOPSIS综合评价显示,B2型表型性状评价值最优(0.8389),其次是B8型(0.6297),而B12(3子叶1单叶真叶丛生)型相对欠佳。本研究首次系统揭示紫花苜蓿多子叶变异的表型多样性及其农艺优势,为紫花苜蓿种质创新提供了突变体新材料。

  • 杨雪, 李启娇, 唐昊, 周凯, 张睿, 李庆玺, 付盛龙, 马向丽
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    为探究外源脱落酸(ABA)和硫化氢(H2S)处理对多年生黑麦草铝毒害的缓解作用,本试验以多年生黑麦草‘麦迪’为材料,在500 mg/kg铝胁迫下,测定5种处理(CK、Al、Al+0.4 mmol/L ABA、Al+1.2 mmol/L H2S、Al+0.4 mmol/L ABA+1.6 mmol/L H2S)下黑麦草幼苗的生长和光合指标。结果表明:铝胁迫下黑麦草生长受到显著抑制,根长较CK降低了43.33%。与单独铝胁迫相比,添加外源ABA和H2S后,黑麦草的根长、株高、地上、地下干重均呈现上升趋势。其中,ABA处理、H2S处理和ABA+H2S处理下根长分别升高了63.92%、58.83%和71.37%,株高分别增加了18.86%、27.43%和33.71%;单独和复合添加外源ABA和H2S后,供试材料叶绿素a、b及叶绿素总含量显著升高,胞间CO2含量显著降低,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著升高;其中,复合添加ABA和H2S后,叶绿素b、叶绿素总含量及净光合速率增幅均最大;单独添加ABA后,蒸腾速率甚至高于CK。推断外源ABA和H2S可有效缓解铝胁迫对黑麦草生长的抑制,促进黑麦草叶片光合色素的积累,减轻黑麦草光合系统的受损程度,增强光合作用。综合评价认为,不同处理对黑麦草铝毒害缓解作用为ABA+H2S>ABA>H2S,ABA+H2S复合处理对黑麦草铝毒害缓解作用较好。

  • 段伟, 张雪莉, 王玉祥, 陈昱铭, 刘纯, 何清云, 李倩
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    为评价8份白三叶种质的耐盐性,本研究采用盐水(电导率12 dS/m)连续浇灌胁迫处理,以营养液(电导率0.8 dS/m)浇灌为对照,测定盐胁迫处理下白三叶形态和生理等指标并进行综合评价,以期为进一步开展白三叶耐盐品种的选育提供基础资料。结果表明:盐水浇灌对白三叶幼苗生长和光合作用有抑制作用,其株高、茎粗、分枝数、叶长、叶宽、叶柄长、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等指标均出现不同程度的下降;可溶性糖、脯氨酸、过氧化氢含量均极显著上升(P<0.01)。其中,种质TRYJ010的株高、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降不显著,可溶性糖含量增幅最大,过氧化氢含量增幅最小;种质TRYJ065的株高和净光合速率显著下降,脯氨酸含量增幅最小,蒸腾速率和气孔导度降幅最大。主成分分析表明,过氧化氢含量、株高、净光合速率和分枝数可作为白三叶耐盐性鉴定的关键指标。基于综合评价D值,8份白三叶种质的耐盐性表现为TRYJ010>XJ03>Kaola>TRYJ014>XJ08>XJ07>XJ04>TRYJ065,种质TRYJ010可做为新疆地区耐盐白三叶品种选育的亲本材料。

  • 郭炳麟, 张运龙, 李岩, 张利霞, 李默, 邓志兰, 谢美娟, 崔天宇, 王显国, 孙洪仁
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    为给我国高粱、苏丹草和高丹草的精准施肥提供科学依据,采用作物测土推荐施肥系统研究新方法开展研究。结果表明,我国高粱、苏丹草和高丹草缺氮处理相对产量(y)与土壤全氮(x TN)、碱解氮(x AHN)和有机质(x OM)含量的回归方程依次为:y=14.533ln(x TN)+79.118,y=16.607ln(x AHN)-0.035,y=-0.056x OM 2+3.126x OM+45.625。高粱、苏丹草和高丹草土壤碱解氮的第1~7级指标是≥414、227~414、124~227、68~124、38~68、21~38、<21 mg/kg;全氮的第1~7级指标是≥4.3、2.2~4.3、1.1~2.2、0.6~1.1、0.3~0.6、0.15~0.3、<0.15 g/kg;有机质的第3~7级指标是16~41、(10~16,41~47)、(6~10,47~51)、(2~6,51~55)、(<2,≥55)。当氮肥利用率为30%~50%,高粱和苏丹草籽实目标产量确定为4.5~15.0 t/hm2时,第1~7级土壤适宜施氮量依次为0、21~115、41~230、62~345、83~460、104~575、124~690 kg/hm2;高粱、苏丹草和高丹草的鲜草目标产量确定为45~240 t/hm2时,第1~7级土壤适宜施氮量依次是0、27~240、54~480、81~720、108~960、135~1200、162~1440 kg/hm2;高粱、苏丹草和高丹草青贮的目标产量确定为30~120 t/hm2时,第1~7级土壤适宜施氮量依次是0、33~220、66~440、99~660、132~880、165~1100、198~1320 kg/hm2

  • 薛飞扬, 朱熙栋, 孙舰, 索比努尔•木拉提, 刘济泽, 范雨荃, 花立民, 楚彬, 叶国辉
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    为探究高原鼢鼠(Eospalax baileyi)干扰对土壤生态化学计量特征与植物群落多样性的影响及其内在关联变化,设置轻度、中度和重度3个干扰强度作为干扰区,以无鼠丘草地作为非干扰区,分别调查各样地植物丰富度、多度、土壤有机碳(C)、全氮(N)和全磷(P)含量,分析不同干扰强度下植物群落物种多样性和土壤化学计量比的差异和变化规律,明晰高原鼢鼠干扰是否对土壤生态化学计量比和植物群落物种多样性的关系产生影响。结果表明:(1)重度干扰土壤有机碳、全氮含量显著低于其他干扰强度,轻度干扰土壤全磷含量显著低于其他干扰强度(P<0.05);(2)轻度干扰下土壤碳磷比显著高于其他干扰强度,土壤氮磷比显著高于非干扰区与重度干扰区(P<0.01),而不同干扰强度下土壤碳氮比无显著性差异;(3)随着干扰强度增加,植物群落物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均呈增加趋势,且显著高于非干扰区(P<0.05);(4)物种丰富度指数与土壤碳氮比和氮磷比的关系在非干扰区表现为显著正相关,而高原鼢鼠干扰后两者的显著关系消失,当高原鼢鼠干扰达到一定程度(重度干扰)会显著影响物种多样性指数与土壤氮磷比和碳磷比的关系,而植物均匀度指数与土壤氮磷比的显著正相关关系重新得以恢复。综上,高原鼢鼠干扰显著影响了土壤有机碳、全磷和全氮含量,有利于植物物种多样性的增加,同时调控植物群落多样性与土壤养分计量比间的相互作用。

  • 刘振鹏, 张斌, 张桐瑞, 徐学宝, 袁凤钦, 刘佳, 王鑫宁, 任杰, 金轲, 唐士明
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    长期过度经营的农牧业活动往往导致北方农牧交错带草地被盲目开垦,而草地开垦对土壤有机碳(SOC)含量及其组分的影响机制尚不清楚。本研究以北方农牧交错带的3个典型区域,即辽宁建平、山西右玉和甘肃榆中为研究对象,探究草地开垦对土壤理化性质及有机碳组分的影响及其驱动机制。结果表明:在北方农牧交错带地区,草地开垦后土壤SOC含量下降24.17%,但硝态氮含量显著升高;土壤碳组分中,游离态颗粒有机碳含量(fPOC)在草地开垦后显著降低,但闭蓄态颗粒有机碳(oPOC)和矿物结合态有机碳(MAOC)含量无显著变化。随机森林分析显示,土壤的电导率、含水量和碳氮比是驱动SOC及其组分变化的重要因子,其中SOC和MAOC主要受土壤电导率和土壤含水量的影响,而碳氮比是SOC和fPOC的关键驱动因子。综上,草地开垦通过改变土壤电导率、水分和碳氮比影响SOC组分,主要改变土壤易分解碳组分,而oPOC和MAOC则相对稳定,并最终改变SOC及其组分的分布比例。

  • 王明涛, 苗彦军, 郑少龙, 张永安, 雷变霞, 王传旗, 周健
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    合理利用乡土草种有助于持续推进青藏高原草地建设与生态保护。阐明施磷处理对土壤细菌群落组成、多样性特征及群落组装过程的影响,可为乡土草种的推广应用提供理论依据与实践支持。本文以‘巴青’垂穗披碱草(Elymus nutans ‘Baqing’)为研究对象,分析不同施磷量CK(0 kg/hm2)、P1(60 kg/hm2)、P2(120 kg/hm2)和P3(180 kg/hm2)对土壤细菌群落的影响。结果表明:施磷后细菌群落门水平优势类群中变形菌门、酸杆菌门、放线菌门累计相对丰度>75%,亦是构建群落共现网络的主要类群。与对照相比,施磷处理的细菌群落丰富度指数显著下降,均匀度指数显著升高,其中P2处理还伴随着多样性指数和优势度指数显著下降(P<0.05)。群落多样性变化与全磷、全钾和速效磷含量显著相关(P<0.01),门水平优势物种组成变化与有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量显著相关(P<0.05)。群落共现网络中不同物种间正相关比例高达93.71%,负相关比例仅为6.29%。中性群落模型拟合结果显示细菌群落组装以随机性过程主导。研究明确了施磷对土壤细菌群落组成、多样性以及组装过程的影响,为高寒地区乡土植物的推广利用和草地生态建设提供理论依据。

  • 罗薇薇, 林栋, 花欣颖, 刘雪鹏, 包志鹏, 宋一诺
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    为探究高寒草甸不同放牧强度对土壤微生物生物量的影响,以青藏高原东北缘天祝藏族自治县高寒草甸为对象,研究禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧和极度放牧条件下土壤微生物生物量的变化特征,并分析土壤理化性质与微生物生物量、微生物熵及微生物生物量化学计量比之间的相互关系。结果表明:土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量磷(MBP)均在轻度放牧条件下达到最大,且均显著高于极度放牧处理(P<0.05)。微生物生物量氮(MBN)含量在重度放牧条件下最大,中度放牧仅次于重度放牧,而极度放牧处理下的MBN含量显著低于重度放牧处理(P<0.05)。土壤微生物熵碳(qMBC)、微生物熵磷(qMBP)和MBC∶MBN均在轻度放牧条件下达到最大,微生物熵氮(qMBN)、MBC∶MBP和MBN∶MBP均在中度放牧处理下最大。在土壤理化性状中,土壤容重是影响土壤微生物生物量、微生物熵及微生物生物量化学计量比最显著的因子。轻度和中度放牧有利于高寒草甸土壤微生物生物量的积累及其对土壤养分的有效利用和转化,极度放牧导致土壤肥力降低,土壤微生物生物量减少。选择合理的放牧强度,有助于实现高寒草甸生态和经济效益双赢。

  • 唐国建, 杨秋, 徐庆标, 杨金梅, 蒙元燕, 张小龙, 许留兴
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    选取青贮玉米为试验材料,设置3个多菌灵浓度和3个生育期处理,比较分析不同浓度的多菌灵对不同生育期青贮玉米生理特性和细菌群落的影响。结果表明:与乳熟期相比,大喇叭口期和蜡熟期的净光合速率和蒸腾速率分别下降了9.50 mmol/(m2·s)和15.20 μmol/(m2·s)、1.75 mmol/(m2·s)和2.59 mmol/(m2·s);乳熟期的保水性比大喇叭口期和蜡熟期分别提高了24.50%和13.20%;与大喇叭口期相比,乳熟期和蜡熟期的好氧细菌、大肠杆菌和乳酸菌数量都显著降低。多菌灵浓度对青贮玉米叶片的生理特性和细菌数量影响不显著。在属水平上,相对丰度最高的4种细菌分别是SphingomonasMassiliaRhodococcusFrigoribacterium。不同多菌灵浓度对假单胞菌属(Pseudonocardia)、芽孢杆菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)、弗莱德门菌属(Friedmanniella)、未分类的蓝藻菌属(unclassified_o_Micrococcales)、藤黄单胞菌属(Luteimonas)、类固醇杆菌属(Steroidobacter)和不动杆菌属(Acinetobacter)的相对丰度具有显著影响。基于青贮玉米的利用方式和避免耐药性细菌的增加,本研究推荐在青贮玉米上施用低浓度的多菌灵。

  • 李思梦, 邵砾群, 陈海滨
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    已有的研究广泛考察了集体行动问题性质及行动者属性特征对自然资源协同治理关系网络形成的作用,但往往由于度量的困难而较少定量检验局地背景因素的影响。作为嵌入社会关系中的理性人,牧户发展协同伙伴关系往往受到已存在的局地正式和非正式社会关系网络的影响。本研究以青海省门源县东滩村作为案例,采用整村调查法分别构建牧户间正式、非正式社会网络和牧户草地资源协同治理网络,运用指数随机图模型实证检验了正式和非正式社会网络对协同网络形成的驱动作用。结果表明:(1)牧户协同网络呈现明显的传递三角构型,但不存在关系集中化倾向。(2)基于情感关系形成的非正式社会网络对协同网络的形成具有显著正向促进作用,情感纽带促进建立长期互惠和信任关系,降低交易成本和交易风险,有利于牧户协同关系的发展。虽然正式规则对权力和派系的强制制约可以有效规避资源不公平分配问题,但基于组织的正式社会网络对牧户协同网络的形成并未产生显著影响。为提升草地资源协同治理效能,需要发挥非正式社会网络中关键领导者的作用以激活正式社会网络,促成建立更多的类似合作社的协同组织,并借助正式社会网络为非正式社会网络提供新思想、信息与技术。

  • 综述与专论
  • 熊心玥, 郭倩倩
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    多年生黑麦草作为一种在全球广泛种植的优良冷季型草种,其植株常面临各种逆境胁迫。果聚糖作为其主要的储藏性碳水化合物,在逆境条件下发挥着重要作用,显著影响植物的抗逆性。本文综述了国内外关于多年生黑麦草果聚糖的研究进展,重点探讨其合成与降解代谢途径,以及部分生物分子对果聚糖代谢的调控机制。同时,详细阐述了果聚糖在多年生黑麦草遭受干旱、低温、盐胁迫、淹水、缺氮和刈割等逆境条件下的代谢变化及其作用机制,并对未来研究方向进行了展望。

  • 邢嘉程, 史常青, 赵廷宁, 杨建英, 张艳, 赵艳婷, 史博雅, 刘鸿谕, 徐元晟, 朱威澔
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    纤维植被毯技术是一项兼具实用性和环保性的生态修复手段。文章对国内外应用纤维植被毯的近百年历史进行了系统综述,介绍了该技术在水土保持、土壤改良和促进植被恢复生长方面的生态效益,并阐述了其在生态修复中的优势,包括原料广泛、施工效率高、养护简单、成本低廉和环境友好等。针对当前应用中存在的问题,如缺乏统一生产规范、长周期生态研究薄弱、困难立地适用性差、施工技术及设备落后文章,提出建立标准化生产技术体系、探究植被毯中长期生态效应、配套技术集成改善材料特性、优化工艺流程和机械施工设备等建议,以期为纤维植被毯在生态修复中的持续深入应用提供理论基础。

  • 研究简报
  • 潘佳, 刘亚洁, 胡小文
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    种子含水量是种子质量评定的重要指标,其准确、快速地测定对种子质量定级尤为重要。为提高种子质量,种子包衣技术在种子生产和贸易中已较为常见。因外围包衣材料的影响,传统的高(低)恒温烘干法无法准确测定种子含水量,往往严重低估包衣种子的实际含水量。鉴于此,本研究以紫花苜蓿、披碱草、多年生黑麦草、鸭茅等4个物种的包衣种子为试验材料,分析包衣种子水活度和裸种子含水量之间的关系,构建基于水活度的包衣种子含水量预测模型。结果表明紫花苜蓿、披碱草、多年生黑麦草、鸭茅4个物种预测模型的拟合优度分别为0.9003、0.9124、0.9076、0.9323,水分预测相对误差分别为2.87%、4.08%、3.07%、4.14%,表明种子水活度可用于包衣种子含水量的无损快速测定。