





为阐明典型草原优势种茵陈蒿(Artemisia capillaris)如何响应放牧与氮添加,本研究在4个梯度的长期冷季放牧试验基础上,设置4个水平暖季氮添加处理,在种群水平观测茵陈蒿形态性状、繁殖性状及生产力。结果表明:放牧与氮添加的交互作用显著影响所有观测指标(P<0.05)。茵陈蒿株高、实生苗密度及地上生物量对放牧和氮添加呈先增大后减小的单峰响应,而冠幅直径、生殖枝密度、种群密度随放牧强度增大而降低,生长点密度随氮添加增大而减少。结构方程模型显示,相较于放牧,氮添加对茵陈蒿地上生物量及其在群落中的生物量占比具有更强的调控作用;二者主要通过改变形态性状促进生物量积累,但种群密度减少,限制了其在群落中竞争地位的提升。总体而言,茵陈蒿通过“生长增强-有性繁殖受抑-种群更新潜力提高”策略响应放牧与氮添加,研究结论为典型草原冷季放牧管理与养分调控提供了理论依据。
为深入了解降雨量变化对荒漠草原土壤微生物生物量的影响,本研究以内蒙古自治区四子王旗荒漠草原为研究对象,采用完全随机区组设计实施模拟降雨试验,设置4个处理,即P1(减少自然降雨量50%)、P2(自然降雨量)、P3(增加自然降雨量50%)、P4(增加自然降雨量100%),测定不同降雨处理下土壤理化性质和微生物生物量。结果表明:P4处理显著提高了土壤含水量、pH和全氮含量(P<0.05),P1处理显著提高了土壤硝态氮和速效磷含量(P<0.05);土壤微生物生物量碳、氮在P3处理下最高(P<0.05);土壤含水量、pH、有机碳、全量养分及铵态氮均对土壤微生物生物量有显著影响,其中铵态氮的贡献率最高(22.1%)。综上所述,氮的可利用性是降雨量变化下荒漠草原微生物群落活性的主要调控因子,为气候变化背景下荒漠草原的适应性管理提供理论依据。
花花柴是菊科花花柴属盐生植物,兼具盐碱地生态修复、防风固沙、饲草利用及药用开发等多重生态与经济价值,是干旱半干旱区极具潜力的植物资源。为明确其种质资源的遗传特性,本研究以25份花花柴种质为材料,采用SSR分子标记开展遗传多样性分析。结果表明,27对SSR引物共检测到192个等位基因,平均每对引物7.111个;香农信息指数平均为1.259,多态性信息含量平均为0.541,种质间遗传相似系数为0.271~0.694,平均0.484,表明供试种质具有丰富的遗传多样性。UPGMA聚类与Structure群体结构分析均将25份种质划分为5个类群。进一步筛选出P156+P58核心引物组合,该组合可准确鉴别全部供试种质,并据此构建了DNA指纹图谱及分子身份证。本研究成功开发了适用于花花柴的SSR分子标记,既阐明了供试种质的遗传多样性和群体亲缘关系,也为后续种质鉴定、优良种质筛选及分子育种提供了重要理论依据。
蒙农3号杂种冰草是从冰草与沙生冰草杂交后代中培育出来的高生物量、高种子产量新品种,具有株型直立紧凑、分蘖能力强、叶量丰富等优良特性。为明确蒙农3号杂种冰草的生长发育规律、细胞学特征及遗传特异性,完善品种应用基础,本研究针对蒙农3号杂种冰草开展了细胞学、分子生物学鉴定及其穗分化发育研究,并通过形态观察、细胞学鉴定和分子标记等方法对蒙农3号杂种冰草的形态特性和生长发育特性等进行分析。结果表明,蒙农3号杂种冰草的幼穗分化始于4月中旬分蘖初期,于5月下旬抽穗期结束,根据其生长发育形态特征,可划分为生长锥初生期、生长锥伸长期、结节期、小穗突起期、颖片突起期、小花突起期、雌雄蕊形成期、完穗期共8个时期;根尖细胞学鉴定结果显示,蒙农3号杂种冰草为四倍体,2n=4x=28,染色体核型为1A型;基于5对SSR分子标记可精准区分蒙农3号杂种冰草与其他供试品种,并构建了指纹图谱。
本研究旨在明确桂闽引象草种茎进行甲基磺酸乙酯(EMS)化学诱变育种时,适宜的处理浓度和处理时间,设置EMS浓度梯度(0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%)和时间梯度(2 h、4 h)双因素试验。结果表明,EMS化学处理对桂闽引象草种茎出芽和生根均有显著的抑制作用,对出芽的抑制作用强于生根,突变类型主要以叶形、叶色、叶位变化为主。桂闽引象草种茎适宜的EMS诱变处理条件为0.3%,处理4 h。
降水利用效率是表征草地生态系统水分利用能力的关键指标,蒸散发组分的分配特征直接关联水分消耗过程与生产力形成,决定着降水利用效率的提升潜力。现有研究多聚焦灌溉、施氮、刈割单一管理措施对降水利用效率的独立效应,缺乏对多因子协同调控机制的系统解析。本研究于2023—2025年在松嫩平原开展随机区组田间控制试验,以年际自然水分条件变异形成的自然水分受限环境为背景,设置灌溉、施氮、刈割及交互处理,结合高频监测与结构方程模型,量化分析不同管理措施对人工羊草草地降水利用效率的调控路径。结果表明:叶面积指数与植株密度是驱动草地水分高效分配的中介变量,植株密度受施氮与刈割显著影响,叶面积指数主要受施氮显著影响。不同管理措施对降水利用效率的调控路径与效应存在显著差异,刈割既可直接提高降水利用效率,又能通过降低蒸腾比例对降水利用效率产生正向间接影响;施氮既可直接提升降水利用效率,又能通过提升叶面积指数与植株密度产生正向间接影响;灌溉虽能显著缓解土壤水分胁迫、促进植物蒸腾并优化蒸散发组分分配,但对降水利用效率存在直接负向效应。管理措施的组合处理优于单一处理,其中两次刈割配合施氮是提升降水利用效率的最优组合,可协同优化植被结构与水分分配格局,有效缓解水分胁迫。本研究阐明了灌溉、施氮、刈割多因子协同调控人工羊草草地降水利用效率的内在机制,为半干旱地区草地水资源的高效管理及应对气候波动下的人工草地可持续经营提供了科学依据。
为探究不同行距与氮肥施用量对甘肃河西绿洲灌区盐碱地苜蓿生产性能的影响,筛选适宜该区域的栽培模式及品种,本研究采用裂-裂区试验设计,以甘农5号(G5)、甘农6号(G6)、甘农7号(G7)和甘农8号(G8)4个苜蓿品种为材料,设置10 cm(H10)和30 cm(H30)2个行距处理,以及0 kg/hm2(N0)、90 kg/hm2(N90)、180 kg/hm2(N180)和240 kg/hm2(N240)4个氮肥施用量,通过测定苜蓿株高、茎粗、草产量等指标,以筛选出适合当地盐碱条件的苜蓿品种及配套栽培模式。结果表明,从单因素看,行距间,H30的株高和茎粗表现较好,H10的草产量较高;氮肥施用量间,N180的生产性能最佳;品种间,G6的综合生产性能最优。从二因素交互作用来看,行距×氮肥施用量交互作用下,H10配合N180时总干草产量最高;行距×品种交互作用下,H10配合G6时总干草产量最高;品种×氮肥施用量交互作用下,G6配合N180时总干草产量最高。从行距×氮肥施用量×品种交互来看,H10时N180处理下G6的总干草产量最高。综合来看,在甘肃河西绿洲灌区盐碱地中,在10 cm行距和180 kg/hm2氮肥施用量下种植甘农6号苜蓿可获得最佳草产量。
羊草生态适宜区范围广,草产量高、营养品质优良且抗逆性强,具有重要的生态和经济价值,在畜牧业发展、生态修复方面应用前景广阔。本研究探讨种植密度以及水肥管理对西乌珠穆沁羊草鲜草产量、种子产量以及营养品质的影响,结果表明:灌溉处理(田间持水量维持在50%~60%)的羊草鲜草产量、种子产量比对照(常规田间管理,即羊草种植行距30 cm,在春季返青期、拔节期及果实成熟期各进行1次灌溉至田间持水量约50%)高28.75%、25.00%,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量显著提高8.10%、4.84%;在拔节期和果后营养期施加尿素(200 kg/hm2)处理的羊草鲜草产量比对照高94.02%,粗蛋白含量提高69.45%;稀播种植(行间距50 cm)使羊草种子产量增加35.00%,密播种植(行间距10 cm)使羊草的种子产量降低40.00%;在拔节期和果后营养期施复合肥+尿素处理(各200 kg/hm2)的羊草小穗数、花序宽度比对照高19.03%、31.74%,粗蛋白含量比对照高53.01%。综合相关性分析和主成分分析结果表明,可以利用在拔节期和果后营养期施用200 kg/hm2尿素或灌溉处理来提高羊草产量和改善营养品质。
筛选适宜的禾豆间作模式和组合对于缓解陇中黄土高原地区饲草总量短缺和蛋白供给不足问题具有重要意义。本研究在甘肃省陇西县以饲用玉米与3种豆科饲草(大豆、拉巴豆、豇豆)为混播材料,分别设置2种间作模式和3种间作组合,即邻行间作(玉米||大豆、玉米||拉巴豆、玉米||豇豆,分别记为MS1、ML1和MC1)和同行间作(玉米+大豆、玉米+拉巴豆和玉米+豇豆,分别记为MS2、ML2和MC2),共6个处理,以各饲草品种单作为对照,探究不同组合处理对混播系统产量和品质的影响。结果表明:MC2处理茎粗最粗,为38.76 mm;MC2处理茎叶比最高,为1.24;ML1处理群体干草产量最高,达27 438 kg/hm2,较单作玉米和单作拉巴豆分别提高了31.32%和369.09%。不同间作模式与组合处理的土地当量比均大于1,ML1土地当量比最高,达1.69。间作显著提升群体蛋白产量,ML1处理最高,为2 223 kg/hm2,较单作玉米与单作拉巴豆提高42.31%和146.67%。灰色关联度综合分析表明,关联度值表现为ML1>MC1>MC2>ML2>MS1>MS2。综上,陇中黄土高原地区首选饲用玉米与拉巴豆邻行间作,其次是饲用玉米与豇豆邻行间作、饲用玉米与豇豆同行间作。
为探究紫花苜蓿抗根腐病的分子机制并挖掘抗病相关候选基因,本研究采用对苜蓿镰刀菌根腐病具有较强抗性的品种康赛和易感品种中苜一号,利用Illumina Novaseq X Plus测序平台对接种尖孢镰刀菌7 d的苜蓿根系进行转录组测序。结果显示,与未接菌对照相比,尖孢镰刀菌侵染7 d时,抗性品种康赛中检测到5 125个差异表达基因(Differentially expressed genes, DEGs),显著高于易感品种中苜一号(3 111个),这表明不同抗性品种响应病原菌侵染的转录调控具有差异。GO富集分析发现DEGs主要涉及代谢、应激反应、信号转导等生物学过程。KEGG富集分析发现DEGs主要涉及代谢过程、植物激素信号转导、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路、植物-病原菌互作等通路。3条抗病通路(MAPK信号、植物-病原菌互作和植物激素信号转导)中共同富集到7个DEGs,包括2个BAK1和5个PR1,出现两品种中均保守上调和仅在抗性品种特异上调两种表达模式,品种间的不同表达趋势是苜蓿抗性差异的关键分子线索。同时,鉴定出WRKY、BHLH、TIFY、AP2-EREBP和GRAS等5个转录因子家族的27个差异表达转录因子。随机选取6个DEGs进行实时荧光定量(RT-qPCR)验证,其表达趋势与转录组测序结果一致,证实转录组数据可靠。
针对寒区苏打盐碱地生态环境脆弱、紫花苜蓿越冬难、生长受阻、产量低、土地资源利用率极低等问题,本研究以黑龙江省大庆市苏打盐碱地紫花苜蓿田为试验基地,设置不同用量的牛床垫料进行覆盖(0、6 000、12 000、18 000 kg/hm2),在苜蓿生育期内监测0~40 cm耕层土壤pH、水分、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、电导率的动态变化规律以及紫花苜蓿越冬性能和生长性能。结果表明:牛床垫料覆盖能有效降低寒区苏打盐碱地土壤pH、提高土壤水分、有机质、电导率、碱解氮、有效磷、速效钾含量。其中,覆盖量为12 000 kg/hm2的综合效果最好。2024年和2025年,12 000 kg/hm2覆盖量处理下苜蓿三茬平均株高分别较对照提高18.01%和17.99%,分枝数分别提高16.40%和28.11%,鲜草产量分别提高25.20%和33.64%,干草产量分别提高26.22%和32.27%(P<0.05);越冬率分别提高11.40%和10.62%。综上,牛床垫料覆盖能够较好地调节苏打盐碱地土壤pH,改善土壤理化性状,并具有一定的牧草增产效果,可为松嫩平原盐碱地治理与苜蓿生产提供技术支撑。
开展国家草原公园建设是在生态文明建设背景下完善自然保护地体系,提升草原生态保护修复水平,促进草原合理利用和可持续发展的重要举措。构建国家草原公园建设管理相关理论研究及技术体系,是推进国家草原公园规划建设和高效管理、更好发挥国家草原公园保护修复和利用示范作用的基础。本文基于国家草原公园的规划建设实践和研究,就国家草原公园的概念、保护对象、功能定位、设立标准、命名规则等进行系统阐释;探讨国家草原公园规划建设的基础条件、规划原则、范围确定、功能区划及建设内容;明确了生态保育区、游憩观赏区、草牧生产示范区及综合服务区四大功能分区并针对各分区提出了差异化的管控理念,明晰保护修复、合理利用、自然教育和科普宣教、科研监测、社区协调发展等五个专项建设工程及支撑体系工程,共计六大工程的建设内容。进而分析我国39处试点建设国家草原公园的资源情况、建设进展和存在问题,提出国家草原公园建设管理应着重加强顶层设计与规划引领、完善建设管理标准技术体系、强化高水平保护修复与监测评估、推动产业融合及高质量绿色发展、提升公共服务与管理水平等对策,以期为国家草原公园规划建设及管理提供参考。
黄花刺茄(Solanum rostratum)是茄科茄属一年生草本植物,作为我国北方地区入侵性极强的恶性杂草,因其繁殖力和环境适应能力极强,严重危害入侵地的生物多样性和生态平衡。但该植物生物资源储量丰富,具有资源化开发利用的潜力。本文基于近40年(1985—2025年)国内外研究成果,首次系统梳理并整合了黄花刺茄中已分离鉴定的58种化合物,主要包括生物碱、黄酮、甾体皂苷和萜类等化学成分。这些化合物在杀虫、抗菌、抗肿瘤、化感作用及抗氧化等方面显示出一定的生物活性。本文综述了黄花刺茄的化学成分与生物活性研究进展,并展望了其在植物源绿色农药和功能性饲料添加剂等领域的应用前景,以期为黄花刺茄的资源化开发利用奠定基础,也为外来入侵植物“变害为宝”的研究与实践提供新思路。