放牧强度对内蒙古草原土壤微生物多样性和生态系统多功能性影响的Meta分析

【目的】探究放牧强度对内蒙古草原土壤微生物多样性和单个生态系统功能指标的影响,综合评估生态系统多功能性(EMF)对放牧强度的响应。【方法】本研究采用Meta分析的方法,对29篇内蒙古草原放牧强度对生态系统多功能性影响的文章进行整合分析。【结果】细菌多样性比真菌多样性对放牧强度的响应更敏感,重度放牧显著降低细菌Shannon-Wiener指数。中度和重度放牧显著降低内蒙古地区草地生态系统多功能性。真菌多样性在调节内蒙古地区草地生态系统多功能性中具有重要作用。【结论】建议在内蒙古草原进行轻度放牧,以促进草地生态系统健康持续发展。

蚂蚁对东祁连山高寒草地生态系统的影响

为了明晰蚂蚁对高寒草地生态系统的作用,于甘肃天祝高寒草地上研究了蚂蚁对土壤水分、容重、养分、土壤种子库和草产量的影响。结果表明,蚁丘0~10 cm的土壤含水量显著低于邻近土壤,蚁丘0~10 cm的土壤容重比距离蚁丘1 m同等深度的容重小59%。蚂蚁具有向蚁丘土壤富集营养和种子的作用。蚁丘0~10,10~20 cm深与距离蚁丘1 m处土壤总种子密度和种子多样性最大的是蚁丘0~10 cm,其次为蚁丘10~20 cm,最小的是距离蚁丘1 m处的对照。除蚁丘0~10 cm深处的碱解氮略小于对照外,前者的全氮、全磷、速效钾和有机质显著高于蚁丘10~20 cm和邻近土壤。蚁丘的中央部分为裸地,蚁丘外围的草产量显著低于邻近无蚁丘草地的草产量。

气候变暖对草地生态系统碳循环的影响

人类活动导致的温室效应以及由此造成的气候变暖对草地生态系统的影响已引起人们普遍关注。草地生态系统碳循环作为陆地生态系统碳循环的重要组成,是未来陆地生物圈碳源/碳汇的关键环节之一,揭示这一作用对精确理解碳循环的过程和相关政策的制定具有重要的指导意义。本研究围绕气候变暖对草地生态系统初级生产力、土壤呼吸、凋落物输入与分解、土壤碳库的影响,探讨了草地生态系统碳循环对气候变暖响应的机制及其过程,简述了相关研究进展,提出了草地生态系统碳循环研究存在的问题和未来重点发展的方向,对草地生态系统碳循环的研究工作进行展望。

放牧管理模式对高寒草甸生态系统有机碳、氮储量特征的影响

为探讨不同放牧管理模式高寒草甸生态系统有机碳、氮储量特征的变化,对青藏高原东缘禁牧（NG）、全生长季休牧（RG）、传统放牧（TG）和连续放牧（CG）4种放牧管理模式高寒草甸地上植被、地表凋落物、根系和土壤有机碳、氮储量进行测定和分析。结果表明,1）NG、RG和TG较CG显著提高了土壤、根系、植被和凋落物有机碳、氮储量。2）高寒草甸生态系统中,土壤有机碳储量所占比例最大（88.859%~98.242%）,其次为根系（1.563%~8.742%）,再次为植被（0.172%~1.430%）,最小为凋落物（0.022%~0.969%）;氮储量所占比例最大的是土壤（97.331%~99.633%）,其次为根系（0.316%~2.071%）,再次为植被（0.047%~0.442%）,凋落物最小（0.003%~0.157%）。3）不同放牧管理模式土壤有机碳、氮储量具有明显的垂直分布特征,随土壤深度的增加土壤有机碳、氮储量明显降低。为期4年不同放牧模式仅对0~40cm土层土壤有机碳、氮储量有影响。4）土壤有机碳、氮储量主要分布在0~40cm土层,同时,放牧有使有机碳、氮向深层转移的趋势。5）NG、RG和TG显著提高了高寒草甸生态系统总有机碳、氮储量,而CG显著降低了总有机碳、氮储量,导致有机碳、氮的流失。禁牧和季节性休牧能有效增加青藏高原东缘高寒草甸生态系统有机碳、氮储量,实现碳、氮增汇的目的,是该区和类似区域草地放牧管理的重要模式。

不同利用方式下羊草草原土壤生态系统微生物群落结构的PLFA分析

本研究利用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析了不同利用方式对羊草草原土壤生态系统微生物群落结构的影响。结果表明,不同利用方式下羊草草原土壤微生物群落结构发生显著变化。刈割下表征土壤微生物的PLFA总量显著高于围封和放牧利用,围封条件下PLFA总量最低,相关分析表明,PLFA总量与土壤微生物量碳(熏蒸提取法)极显著正相关。刈割显著提高了土壤细菌含量,围封使土壤中放线菌含量显著增加,土壤中真菌含量在3种利用方式下则无显著变化。刈割样地表征细菌的PLFA量最高,为29.6 nmol/g,放牧和围封样地中细菌的含量分别比刈割样地降低了27.8%和49.3%。刈割样地的优势PLFA类型为a15:0,15:0,16:0和18:0,占PLFA总量的64.6%,放牧样地中优势PLFA类型为i15:0,i16:0和18:1ω9t,占PLFA总量的45.6%;围封样地中,优势PLFA类型为a15:0,15:0和i16:0,占PLFA总量的46.3%。

基于LUCC的兰州城市生态系统服务价值动态分析

生态脆弱型城市生态系统服务价值评估是保育和合理开发城市生态系统的重要基础。构建典型生态脆弱型城市生态服务价值评估模型,以兰州城市生态系统为例,运用GIS和遥感技术分析LUCC特征,计算1989年、1999年和2009年6类主要土地利用类型的9项生态系统服务项目价值。结果表明：1）20a间兰州市耕地面积减少幅度最大为42.54%,水体湿地、草地次之。总价值呈现出先增加后减少的趋势,1999年兰州城市生态服务价值最大为4.4377×10~8元,2009年生态服务价值是1989年的1.5倍。2）土壤形成与保护服务功能价值占总价值的比例最高约20%,食物生产和娱乐文化服务功能价值占总价值比例较低为3.7%、3.4%,气体调节、娱乐文化和原材料生态服务价值增幅最大。3）各年份林地、草地、耕地和水体湿地生态服务价值均为总价值构成的主要部分,林地和草地生态系统对总服务价值的贡献率最高。城市扩张中应注重林草地的保育与合理规划。4）价值系数敏感性检验表明,生态系统服务价值对其缺乏弹性,模型能够合理评估该区域生态服务价值波动。

天祝县草地综合顺序分类及生态系统服务价值评价

按照草地综合顺序分类方法,利用天祝县及周边地区117个气象台站的资料和DEM分区修正,将天祝县草地分为寒温微干山地草原、寒温微润山地草甸草原、寒温湿润山地草甸、微温微干温带典型草原、微温微润草甸草原和微温湿润森林草原6类。同时考虑土地利用方式和草地退化程度,结合天祝县实际的草地资源分布图和草地的不同等级,利用地理信息系统软件(ArcGIS)工具,对天祝县草地生态系统服务价值进行估算,结果表明:天祝县草地的生态系统服务总价值为5.685亿元/年,其中微温微润草甸草原贡献率最高,达31.52%,寒温微干山地草原草地生态系统服务价值最低,贡献率为8.45%。

黄河流域甘青段生态系统服务权衡协同关系

以黄河流域甘青段为研究对象,采用InVEST和CASA模型评估产水量、土壤保持量、碳储量、生境质量和植被净初级生产力指数(NPP)5项生态系统服务功能,应用Spearman相关系数法分析生态系统服务间的权衡协同关系,采用双变量空间相关分析对各服务间的权衡协同关系进行空间表达.结果表明, 1990-2018年产水量、碳储量和NPP 3项生态系统服务功能呈增加趋势,土壤保持量和生境质量呈减少趋势;各项生态系统服务功能变化表现出明显的空间差异性;在全域尺度上,产水量与土壤保持量、碳储量、NPP为权衡关系,产水量与生境质量为协同关系,土壤保持量、碳储量、NPP和生境质量两两互为协同关系;从县域空间分异看,各项生态系统服务间的权衡协同存在空间异质性,黄河流域甘青段生态系统服务功能权衡协同关系具有尺度效应.

紫花苜蓿幼苗氧化应激防御系统对自毒作用的响应

【目的】通过研究自毒作用对紫花苜蓿品种种子萌发、幼苗生长及叶片细胞膜氧化防御系统的影响,明确紫花苜蓿幼苗响应自毒作用的活性氧代谢机理,为进一步阐明自毒物质对紫花苜蓿的抑制机理和自毒效应防控提供理论基础。【方法】选用紫花苜蓿品种德宝和WL298HQ为试验材料,取开花期叶片制备成T1(0.0025 g/mL)、T2(0.0125 g/mL)、T3(0.0225 g/mL)浸提液模拟自毒作用,研究自毒作用对种子生物活性和化感指数的影响,以及对幼苗生长、活性氧(H_(2)O_(2)、OH.和O_(2)^(.-))、氧化防御系统中的抗氧化酶和抗氧化剂、渗透调节物质的影响。【结果】不同浓度的叶浸提液抑制德宝和WL298HQ苜蓿种子萌发,T3抑制幼苗生长。与WL298HQ相比,德宝响应自毒作用具有明显的生理差异:(1)自毒物质作用于细胞膜上,诱发了氧化应激,加速活性氧ROS代谢,导致了MDA、H_(2)O_(2)和OH·过量积累;(2)德宝在T1下可通过提高叶片保护酶(SOD、POD、CAT、APX、GR)活性和抗氧化剂(AsA、DHA)含量来响应自毒作用。但在T3下,可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸升高,自毒作用影响氧化防御系统的稳定性,导致叶片出现严重的氧化损伤。【结论】WL298HQ通过激活保护机制增加抗氧化剂的活性,以及渗透物质的积累,进而保持细胞膜的相对完整性和氧化清除能力。德宝苜蓿在自毒作用下,ROS的产生大于抗氧化防御系统的能力,导致氧化损伤。

基于稳定同位素技术的高寒草甸高原鼢鼠营养生态位特征

【目的】分析啮齿动物营养生态位特征,了解动物所占据的营养层,揭示啮齿动物在不同时间尺度上的食物资源利用变化。【方法】以祁连山东段高寒草甸栖息的高原鼢鼠(Eospalax baileyi)为研究对象,采用贝叶斯碳氮稳定同位素质量平衡混合模型,分析高原鼢鼠不同组织的食性信息及其营养生态位特征。【结果】高原鼢鼠不同组织中同化的食物种类基本一致,但在食谱中的贡献率各有差异。地上部分蒲公英(Taraxacum mongolicum)在血液(24.33%)、肌肉(19.63%)和毛发(14.00%)组织中的贡献率均最高;地下部分鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)在不同组织中的贡献率均最高,分别为66.01%,17.79%和10.72%。不同组织中同化食物种类和营养生态位宽度变化一致,在植物地上部分表现为血液(8种,1.742)<肌肉(10种,2.049)<毛发(13种,2.227)组织,植物地下部分为血液(5种,1.100)<肌肉(14种,2.370)<毛发(15种,2.469)组织,且地上和地下植物在高原鼢鼠血液组织(1.100)中的生态位重叠度远低于肌肉(0.447)和毛发(0.566)组织。【结论】高原鼢鼠各组织代表的不同时间尺度的食性信息中,短期食性(血液组织)中同化物种数较少,生态位宽度较小。而在长期食谱(肌肉和毛发组织)中食物种类广泛,生态位宽度变大。且地上和地下植物在高原鼢鼠短期食性中生态位重叠度远低于长期食性。鉴于高原鼢鼠的采食习性,建议在高原鼢鼠危害严重区域,可以通过补播禾本科等优良牧草,降低高原鼢鼠优质食物在其栖息地植物群落中的比例,达到防治高原鼢鼠危害的目的。

高寒草甸退化程度对优势物种根际土壤真菌群落和生态网络的影响

为明确高寒草甸退化过程中优势物种改变对根际土壤真菌群落多样性及其稳定性的影响,以青藏高原东缘4个不同退化程度(未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)高寒草甸为研究对象,采用ITS rRNA基因测序技术,结合FUNGuild预测和分子生态网络模型方法,分析了高寒草甸退化程度对根际真菌群落结构、功能群和分子生态网络的影响。结果表明:草地退化程度对根际土壤真菌Alpha多样性无显著影响,但显著改变根际土壤真菌的Beta多样性;退化程度仅对根际真菌优势种群的相对丰度产生影响,对真菌优势种群没有影响,4个不同退化程度高寒草甸根际土壤中真菌优势种群均为担子菌门、被孢霉门和子囊菌门;通过线性判别分析发现了29个生物标志物,其中大部分属于担子菌门和子囊菌门;草地退化过程中根际真菌群落主要由共生营养型向腐生营养型转变;网络分析发现,退化高寒草甸根际真菌群落各可操作分类单元(OTU)主要以负相关关系为主,并且退化程度越高负相关程度越强烈。同时结合网络拓扑参数,草地退化程度的加剧将会导致根际真菌结构呈更为松散和不稳定的态势。综上所述,高寒草甸退化程度对优势物种根际真菌群落组成、结构和功能类型产生了显著影响,并降低了真菌群落的稳定性和复杂性。研究结果为深入理解高寒草甸根际微生态的适应性机制提供了科学理论依据。

草地早熟禾胚胎发生标记基因BBM的鉴定及系统进化分析

【目的】利用生物信息学方法,鉴定草地早熟禾(Poa pratensis)胚胎发生标记基因PpBBM,并通过保守基序比对和进化树分析,推测可能具有孤雌生殖功能的PpBBM基因。【方法】基于草地早熟禾转录组数据库信息,检索PpBBM基因。通过生物信息学软件分析PpBBMs蛋白理化特性,比较不同PpBBMs蛋白的系统进化关系和保守基序差异。【结果】共获得3个具有完整开放阅读框的PpBBMs基因,其编码的蛋白均含有2个AP2结构域,其中,PpBBM1和PpBBM2具有相同的motif类型和数量。3个PpBBMs蛋白都是酸性蛋白,定位于细胞核,不存在跨膜结构和信号肽。系统进化分析表明,30个物种的BBM/BBML蛋白成员共聚为5类。其中,PpBBM1、PpBBM2聚在第2分支,分别与BdBBM和SbBBML亲缘关系最近;PpBBML位于第5分支,与ZmBBML亲缘关系最近。PpBBM1、PpBBM2和PpBBML均具有BBM基因所特有的bbm-1基序以及AP2亚家族特定的euANT2-4基序,但PpBBML蛋白的所有基序均有个别氨基酸残基存在变异。【结论】与PpBBML基因相比,PpBBM1和PpBBM2更有可能具有诱导孤雌生殖的功能。

不同种源一年生早熟禾种子质量和幼苗生长特性与生态因子的相关性

【目的】研究不同种源一年生早熟禾(Poa annua)种子质量和幼苗生长特性与生态因子的相关性,为野生一年生早熟禾种质资源收集和良种选育提供基础数据和理论依据。【方法】以9个野生一年生早熟禾种子为试验材料,比较不同种源种子质量和萌发特性,并采用隶属函数法对其种子质量进行综合评价。【结果】一年生早熟禾种子和幼苗生长性状在不同种源间存在显著差异(P<0.05)。种长、长/宽、胚芽长和幼苗鲜重与经度、年均温度和无霜期呈正相关。种子发芽率、发芽势、发芽指数和千粒质量与年均降水量和海拔呈正相关,且生态因子对种子和萌发性状的影响大小为:海拔>年均降水量>经度>年均温度>无霜期>纬度。隶属函数综合评价显示,9个野生一年生早熟禾种子质量排序依次为:甘州>湟中>平安>永昌>天祝>安宁>榆中>凉州>秦州。【结论】种源为甘州和湟中的一年生早熟禾种子种质优良,具有推广潜力。

藏族的草原游牧文化(Ⅳ)——藏族的生态文明、文化教育和历史上的法律

通过查阅资料,综述了藏族传统生态伦理:如一切生物都是平等的,家畜与野生动物共生存,对自身生产、消费的限制和对自然资源的有限利用。藏族对自然界的禁忌有:对山的禁忌,对水体和土地的禁忌,禁忌打猎,禁忌侵犯"神牛"、"神羊",禁忌陌生人进入牛羊群或在牛羊圈清点牛羊数,禁食用一切爪类、圆蹄类动物肉等。藏族牧民精神上是充实的,他们在自然崇拜中有自己的追求和精神寄托。如诵经、转经轮、磕长头;不屯积财富;供养僧侣;生活节简;尊敬老人;赡养父母;互助;热情好客;做客人有规矩;生死观是随缘任运、顺其自然。历史上藏区文化教育差,只有进寺院才能学习文化。简介了藏寺院的六大高等学府:闻思学院、续部上、续部下学院、时轮学院、喜金刚学院、医院学院。藏族古老的传统文化产品有:文房四宝、宗教典籍、历史著作、文学著作、藏医学著作、天文历算、藏族的谚语等。简介了唐卡、羊皮、铜铸、酥油塑等的画与雕塑。简介了民间歌舞艺术、民间说唱、赛马等民间体育活动。简介了"雪顿节"、"香浪节"、"苏油花灯会"等藏族的节日。藏区历史上保护生态的法律和法规有:卫藏地区政教合一的政府颁布的法规"十善法"等,以宗教的面目出现的政治标准和道德法则《萨迦格言》;各地区各部落法规;寺院维护林木草地等的规定。

纤维素分解功能菌及其在草业系统界面中的利用潜势

草业系统界面论完善了草业科学的理论,为分析草业生产中系统耦合和系统相悖提供了新的方法论。本研究就国内外关于纤维素分解功能菌方面的相关报道,从纤维素分解菌的物种资源、微生物分泌的纤维素酶资源、纤维素酶基因资源3个方面总结纤维素分解功能菌的资源优势。以系统论和草业系统界面论为理论依据,从草地农业系统中的3个界面,即草丛-地境界面(A)、草地-动物界面(B)和草畜-经营管理界面(C),分析纤维素分解功能菌资源在草业系统中的利用潜势,认为纤维素分解功能菌在土壤有机质分解、资源循环利用、环境保护、缓解草畜矛盾等方面具有一定的应用前景。并提出3个发展方向:1)继续以生态学研究为基础,研究纤维素分解菌多样性和生态功能的相互关系;2)选育对牧草及农作物秸秆具有高效降解作用的优良菌株,通过非传统的农业方法来解决家畜养殖中的饲料来源;3)促进家畜-作物系统深度耦合,维持整个草地农业生态系统有机协调地持续发展。

中国草业教育发展史:3.教材出版

我国普通高等院校草业科学专业教材的出版最早始于1950年。此后,教材的出版主要有两个渠道,一个是相关政府部门组织出版的全国试用教材与翻译教材,另外是出版社组织和作者自编及翻译教材。"文革"前我国共出版6本草业(牧草学、草原学、饲料生产学)中文教材。1977年"全国草原专业教材会议"规划、出版了12本教材。1987年农业部成立教材指导委员会畜牧学科组,连续制订了"七五"、"八五"和"九五"草原(草业科学)专业教材建设规划;2003年教育部成立了高等学校农林科类教学指导委员会植物生产与草业科学类教学指导委员会,规划了"十五"和"十一五"的新编教材和已出版教材的修订任务。至今,草业科学本科教学的教材已基本齐备,除教学计划中规定的必修课和选修课基本教材外,还编写出版了多种参考教材,共计32种39个版本,在很大程度上满足了本科生教学用书的需要。出版研究生教材6本。为了草业科学专业少数民族班教学需要,还出版了14本蒙古文和1本维吾尔文的教材。此外,为畜牧专业和水产专业编写出版了5个版本的《饲料生产学》、4个版本的《草地学》和《水产饲料生产学》。

中国草业教育发展史:4.少数民族草业教育

中国少数民族草业教育在中华民国时期已有萌芽,1939年国立青海初级实用职业学校在青海贵德县成立,主要培养藏族学生,设有垦牧科,开设了牧草课。中华人民共和国建立以后,民族草业教育有了巨大的发展,全国各地的30个高等院校草业科学专业大部分都曾培养过少数民族的学生。根据培养少数民族学生较多的西部7所普通高等学校,北京林业大学(只包含博士研究生)和两所职业技术学院(含中专生)的统计,截止2008年,已培养出了31个少数民族草业科学本专科毕业生2 985名,高职和中职毕业生1 143名;授予了13个少数民族的98名研究生草业科学硕士学位和蒙古、回、朝鲜、哈萨克、达斡尔、仡佬和柯尔克孜7个少数民族的21名研究生草业科学博士学位;此外,还通过短训班培训了2 027名草业专业人员。少数民族草业教育取得这些巨大成绩的主要原因是党和国家关心和重视发展少数民族教育,贯彻执行了党的优惠和特殊的民族教育政策,根据少数民族特点,采取灵活多样的教学制度和教学方法等。

苜蓿间作系统的生理生态效应研究进展

阐述了国内外苜蓿间作的研究进展情况,总结了苜蓿草田间作在光合效应、土壤结构及肥力的改善与恢复及抗逆性等方面的生理生态效应。苜蓿间作可以充分利用光、水、热、肥等条件,从而达到提高产量和品质的目的。间作可以改变小气候,使群落环境得到改善,且对病虫害等有一定的抑制作用,还可提高土壤光能利用率,增加经济收入。

开设综合性实践教学课程 提高大学生实践能力——以“草地生态化学实验”课程为例

加强实践教学环节,提高实践教学质量是草业科学专业改革与发展的重要课题之一。为了满足草业科学专业的飞速发展及社会对草业人才的需求和要求,甘肃农业大学草业学院于2012年开设了一门独立实验课——草地生态化学实验,并将其作为草业科学专业重要的专业基础课。经过几年实践,该课程体系逐渐完善,教学模式实现以学生为主体、教师引导的逐渐转变,考核体系的建立和考核方法逐渐完善。实践证明,该独立实验课程的设立、以学生为主体的教学模式的应用,极大地调动了学生的学习热情和做实验的积极性与主动性,能很好地培养学生动手及思考问题的能力。

土壤肥力综合评价的实验教学改革

草地生态化学实验课是甘肃农业大学草业学院草业科学专业本科三年级学生的必修课。通过该实验课程教学,使学生掌握植物及土壤样品采集与制备、营养指标的测定原理与技术等技能。为进一步培养学生分析问题和解决问题的能力,在实验教学过程中还加入了土壤测定指标数据分析及肥力进行综合评价环节,使学生学会用Q检验法科学取舍所测定数据,掌握通过模糊数学中的加权乘法原理对土壤肥力综合评价的数据统计方法,了解分析采集样地土壤肥力特征,进而提出土壤的管理利用措施。实验结果的统计分析及其对土壤肥力的综合评价是对实验教学内容的进一步补充及诠释,从而形成野外“观”+室内“测”+数据“统计”+结果“分析”的较系统全面的教学体系。实验教学思路及体系的补充与完善不但可以提高学生动手和独立工作的能力,培养学生敢想敢为的素质,为学生今后从事草业科学教学、科研、生产等工作打下坚实的基础。