苜蓿与老芒麦混播对牧草产量及土壤养分的影响

为获得持续高产及土壤肥力显著改善的豆禾混播人工草地,选择建植第三年的青牧1号老芒麦(Elymus sibiricus cv.Qingmu No.1)和清水紫花苜蓿(Medicago sativa cv.Qingshui)混播草地,对不同豆禾混播比例(2∶4、2∶5、2∶6、2∶7和2∶8)及播种方式(同行和间行)下牧草干草产量及土壤肥力特性进行综合评价,以获得最优种植模式。结果表明:混播方式与比例对牧草产量有极显著影响,其中,豆禾比2∶4同行混播干草产量最高,较老芒麦单播提高了7倍;各处理的土壤有机质含量无显著差异,但当豆禾比为2∶5时,同行混播的土壤全氮和间行混播的碱解氮含量显著高于其他混播处理,且分别较老芒麦单播显著增加80.00%和21.99%,其间行混播较苜蓿单播碱解氮含量显著增加17.47%;随着混播比例中老芒麦占比增高,土壤有效磷含量变化显著,其中豆禾比2∶8间行混播有效磷含量较老芒麦和苜蓿单播分别提高了1.4倍和2.4倍,豆禾比2∶7间行混播有效磷含量较苜蓿单播提高了1.7倍;豆禾比2∶6同行和间行混播全钾含量较苜蓿单播分别增加12.55%、9.04%,其速效钾含量显著高于单播,较苜蓿单播分别提高9.95%、8.95%,较老芒麦单播分别提高13.32%、11.26%;灰色关联度综合分析表明,混播处理均优于单播处理,其中豆禾比2∶5和2∶6同行混播模式相对较优。

外源赤霉素和吲哚乙酸对老芒麦生长、生理特性及染色体端粒的调控

本研究以‘川草2号’老芒麦(Elymus sibiricus‘Chuancao No.2’)为材料,采用砂培法,通过测定幼苗形态、生理特性和端粒酶活性,研究喷施不同浓度(30,75和150 mg·L^(-1))赤霉素(Gibberellin,GA3)和吲哚乙酸(Indole acetic acid,IAA)后对老芒麦幼苗生长发育过程的影响,以期为促进老芒麦生长、提高产量甚至防止早衰提供理论依据。结果表明,各处理提高了株高、叶长、叶面积和地上生物量,150 mg·L^(-1)GA3和30 mg·L^(-1)IAA处理利于老芒麦植株生长和生物量积累。GA3各处理降低了10~15 d的叶绿素含量和第15 d的丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,显著提高了0~5 d的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性、0~15 d的过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性、第10 d过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性及第15 d的端粒酶活性。IAA各处理显著提高了10~15 d的可溶性蛋白含量,提高了0~5 d的SOD活性及0~15 d的POD活性。主成分综合评价得出,150 mg·L^(-1)GA3处理效果优于30和75 mg·L^(-1)GA3及30,75和150 mg·L^(-1)IAA处理效果。

青藏高原区披碱草属种子功能性状研究

以采自青藏高原高寒草甸野生披碱草属种子(垂穗披碱草、麦宾草、老芒麦、圆柱披碱草、黑紫披碱草)为材料,对其形态特征、萌发特性、吸水率和电导率等功能性状进行测定,旨在揭示不同居群披碱草属种子部分功能性状间的异同,为该属优良种质资源的挖掘、选育和利用提供依据。结果表明,不同居群野生披碱草属种子具有典型的共性:内外稃呈披针形,不开裂,稃及小穗轴表面分布白色短毛;种子去稃后顶端具毛,腹面为纵沟,中央为明显凸起的脊。各居群种子的种长、种宽、种厚、芒长、单粒重、稃颜色以及种皮颜色等形态特征存在一定差异,且种子萌发特性、吸水率和电导率间亦具有明显差异。垂穗披碱草萌发特性最优;种子吸水48 h后,圆柱披碱草吸水率达最高,为63.80%;黑紫披碱草电导率较高,为179.55μs/(cm·g)。种宽与发芽势、发芽指数和活力指数之间呈正相关,与平均发芽时间之间为负相关,单粒重与发芽势、发芽指数和活力指数间呈正相关;种子发芽势、发芽指数和活力指数两两之间呈显著或极显著正相关,发芽势和发芽指数分别与平均发芽时间呈显著负相关。灰色关联度综合分析得出,垂穗披碱草种子综合特性表现最佳,重视其种质的采集、保存及利用具有生态学意义。

不同居群垂穗披碱草种子生理生化、营养特性与其萌发时滞的相关性

【目的】揭示影响垂穗披碱草种子萌发时滞的关键因素。【方法】对不同居群野生垂穗披碱草种子的萌发时滞、生理生化特性、内源营养物质含量及其环境因子进行差异比较。【结果】居群P2种子萌发时滞最短,为6.0 d,P8萌发时滞最长,达到47.3 d。居群P5种子千粒重最大,为4.2 g,较千粒重最小居群P6高82.6%(P<0.05)。P8种子的脯氨酸(Pro)含量和过氧化氢酶(CAT)活性最高,分别较最低的P1和P4提高了517%和14.2%(P<0.05);P1的丙二醛(MDA)含量最低,较P7降低了34.9%(P<0.05),过氧化物酶(POD)活性和磷(P)含量最高,分别是P5和P4的3倍、4倍(P<0.05);P3的电导率(Ec)值最低,较P6降低了43.1%,超氧化物歧化酶(SOD)活性最大,较P2提高12.8%(P<0.05);P5的可溶性糖和淀粉含量最高,分别较含量最低的P6和P1提高了87%、110%(P<0.05);P4的N含量最高,较P7提高了59.6%(P<0.05);P9的K含量最高,较P4提高了27.2%(P<0.05)。【结论】经相关性分析得出,萌发时滞与淀粉、MDA含量及海拔高度呈正相关关系,其中萌发时滞与淀粉含量显著相关,即淀粉含量是影响种子萌发时滞的重要因素。

切根对5龄老芒麦根系土壤养分和微生物生物量及C,N,P化学计量特征的影响

本文以5龄老芒麦(Elymus sibiricus L.)为研究对象,采用分光光度计和氯仿熏蒸等方法测定土壤养分和微生物生物量,探讨了“一”字切根(RT1)和“十”字切根(RT2)处理对老芒麦根系土壤养分和微生物生物量及C,N,P化学计量特征的影响。结果表明:除土壤pH和速效钾外,2种切根处理均能改善土壤养分和提高微生物生物量碳氮磷含量,其微生物生物量碳和氮含量在RT1处理下增加更显著。同时,切根处理使土壤碳氮比、碳磷比、微生物量氮磷比增加,氮磷比、微生物量碳氮比降低,表明切根处理可以缓解老芒麦生长过程中受土壤N,P元素的限制。相关性分析表明,土壤有机碳和全氮与微生物量碳、氮和微生物量氮磷比显著正相关,土壤碳磷比与微生物量磷和氮显著正相关。2种切根处理均改善了老芒麦根系土壤环境,为老芒麦人工草地的科学管理提供理论依据。

切根与分株移栽对老芒麦植物-土壤系统化学计量特征的影响

本研究通过对不同来源的5龄老芒麦[海拔分别为2 223 m、1 195 m的新疆野生老芒麦(S1和S3);西藏野生老芒麦(S2);栽培种‘川草2号’老芒麦(S4)]进行“一”字切根(RC1)和“十”字切根(RC2)及分株移栽(RT)的处理,以未处理母株为对照(CK),研究各处理措施对老芒麦植株和土壤主要营养元素碳(C)、氮(N)、磷(P)及其计量特征的影响,以期为延缓老芒麦衰老技术的选择奠定基础。结果表明,RC1处理基于大多材料来说,能很好地提高地上部植株的N、P含量以及地下土壤的N、P含量,降低植株的C:N;RC2处理能提高部分材料的地上部植株的C含量、C:P以及土壤的C和P含量;RT处理则对大多数材料的C含量有明显的提高。相关性和冗余分析(RDA)结果显示,植物与土壤均受N含量的限制。综合而言,“一”字切根对5龄老芒麦复壮具有比较显著的效果。

阔叶类草抑制剂与氮素配施对高寒草甸土壤特性的影响

以甘南高寒草甸为研究对象,通过探究不同浓度阔叶类草抑制剂(0、0.9、1.5和2.1 kg·hm^(-2))和不同梯度氮素(0、75、150和225 kg·hm^(-2))配施对高寒草甸土壤养分及酶活性的影响,旨在筛选适宜于高寒草甸的最佳抑制剂浓度与氮肥用量的配比,为高寒区草地畜牧业的可持续发展提供科学的理论依据。结果表明:喷施较高浓度抑制剂(Y3, 2.1 kg·hm^(-2))后,土壤碱解氮、速效钾和有效磷含量均显著低于对照(P<0.05),分别较对照降低了4.89%、11.52%和14.19%,而土壤有机质含量提高了11.74%,对土壤pH影响不显著;单独氮素添加下,土壤碱解氮、有效磷含量和土壤脲酶活性均显著高于对照(P<0.05),且在施氮量为225 kg·hm^(-2)时,碱解氮、有效磷含量和脲酶活性较高,分别较对照高出4.98%、53.01%和11.28%,对土壤有机质、速效钾和土壤pH影响不显著;抑制剂与氮素添加的交互作用对除土壤pH外的各指标均存在显著或极显著影响,但较高浓度抑制剂(Y3)明显降低了氮素添加的作用效果,各施氮处理后的土壤各指标均有所降低。经灰色关联度综合分析得出,0.9 kg·hm^(-2)抑制剂与225 kg·hm^(-2)氮素配施可以明显提高土壤肥力,是一种适宜在青藏高原高寒草甸区推广的草地管理模式。

阔叶类草抑制剂和氮素添加对高寒草地垂穗披碱草营养品质的影响

【目的】解决甘南州桑科草原高寒草地阔叶类杂类草大量繁殖而产生的草地质量下降等问题。【方法】采用不同浓度阔叶类草抑制剂(0、0.9、1.5、2.1 kg/hm^(2))和不同氮素添加水平(0、75、150、225 kg/hm^(2))相结合的方式,研究其对甘南高寒草地优势禾草垂穗披碱草营养品质的影响。【结果】喷洒抑制剂后垂穗披碱草营养品质显著高于对照(P<0.05),且在较高喷施浓度(2.l kg/hm^(2))时,垂穗披碱草粗蛋白(CP)、钙(Ca)、磷(P)和粗脂肪(EE)含量分别较对照提高了2.18%、9.23%、9.52%和8.66%,而中性洗涤纤维(NDF)和粗灰分(Ash)含量分别较对照降低了3.31%、14.21%,酸性洗涤纤维(ADF)在1.5 kg/hm^(2)浓度时较对照显著降低35.83%;施氮处理下垂穗披碱草品质显著高于对照(P<0.05),且在较高施氮水平(225 kg/hm^(2))时,其CP、Ca、P和EE含量较高,分别较对照提高了27.94%、35.09%、14.29%和11.79%,而NDF和ADF含量显著降低,分别较对照降低了6.45%、12.55%,对Ash含量影响不显著;抑制剂和氮素添加存在显著交互关系,在2.1 kg/hm^(2)浓度抑制剂和225 kg/hm^(2)施氮水平下,垂穗披碱草CP、Ca、P和EE含量均高于其他处理组合,NDF和Ash含量低于其他处理组合。【结论】研究结果对高寒草地提质增效及畜牧业可持续发展具有重要意义。

玉米与高丹草间作混合青贮品质及瘤胃发酵特性

【目的】探究玉米与高丹草间作混贮对青贮品质及瘤胃发酵特性的影响。【方法】对玉米与高丹草行比为6∶12(YG6-12)、4∶8(YG4-8)、2∶4(YG2-4)3种间作模式以及玉米(Y)和高丹草(G)单作下青贮品质进行了研究。【结果】玉米单作单贮的粗蛋白含量较高,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量较低,高丹草单作单贮的营养品质较差。YG6-12、YG4-8和YG2-4处理组中粗蛋白含量较高丹草分别提高了14.14%、10.71%和2.08%,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量分别较高丹草降低了16.84%、14.63%、3.63%和9.44%、2.94%、2.65%,其中YG6-12的营养品质优于其他混贮处理组。发酵品质方面,高丹草单作单贮的乳酸含量最高,混贮处理组次之,玉米单贮最低。混贮可降低高丹草的氨态氮含量,其中YG6-12低于其他混贮处理组,较高丹草单贮降低了32.08%,有效提高青贮饲料的发酵品质;混贮乙酸含量均低于玉米与高丹草单贮,可提高青贮饲料的适口性。混贮瘤胃发酵的丁酸、乙酸、丙酸含量均介于玉米与高丹草之间。【结论】混贮可改善饲料的青贮品质以及瘤胃发酵特性,其中玉米与高丹草以行比为6∶12种植后混贮的青贮品质较其他混贮处理组较好。

h-BN/diamond异质结的制备与沟道载流子输运性质

基于h-BN钝化的氢终端金刚石表面导电沟道表现出高的空穴迁移率,但是当前h-BN钝化金刚石主要采用机械剥离的方法,无法实现大尺寸导电沟道,难以满足实际的应用要求.本文系统地开展了经典转移hBN对氢终端金刚石表面导电沟道的载流子输运影响研究.通过微波化学气相沉积外延生长高质量单晶金刚石,并通过表面氢化处理得到氢终端金刚石.通过湿法转移不同层数h-BN制备出h-BN/H-diamond异质结,系统地研究了沟道载流子输运特征.研究结果表明, h-BN转移后沟道导电性能明显增强,且随着h-BN厚度的增加,沟道导电性增强效果趋于稳定.多层h-BN的转移可使氢终端金刚石表面载流子密度提升近2倍,方阻降低到之前的50%.当前的结果显示h-BN/H-diamond异质结可能存在转移掺杂效果,使得载流子密度显著提升.伴随载流子密度的增加, h-BN钝化的金刚石表面沟道迁移率保持稳定, h-BN在金刚石表面吸附,使得原本在氢终端表面的负电荷向h-BN表面移动,作用距离加大,减弱了氢终端金刚石导电沟道中空穴和介质层负电荷的耦合作用,使其迁移率保持稳定.

东祁连山不同土地利用方式下土壤重金属污染评价

本研究通过对东祁连山不同土地利用类型下土壤的7种重金属含量进行测定,结合青藏高原土壤元素背景值,对土壤重金属污染程度和综合潜在生态风险做出综合性评价。结果表明:7种重金属元素的均值都超过了土壤元素背景值,其中Zn和Ni平均含量较高,为196.67 mg·kg^(-1)和74.28 mg·kg^(-1),分别是土壤背景值的3.20和3.00倍,形成了土壤重金属元素的富集现象;内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险系数法分析显示,各类型土地平均内梅罗综合污染指数为2.84,属于中度污染程度,其中农田平均污染指数最大,为3.10,达到了重度污染水平;草地为2.71,湿地最小为2.49,均为中度污染水平。各类型土地的综合潜在生态风险系数为94.31,其中农田类风险系数最高,为101.90,草地类为92.22,湿地为73.29;各类型土壤中Zn元素变异系数最低;Cd元素变异系数最高。

10个披碱草属野生植物材料生产性能综合评价

以10个来源于不同生境的4龄披碱草属野生植物材料为研究对象,通过对其生产性能和营养价值进行评价,筛选高产优质的种质,为优良种质选择及繁育等奠定基础。研究表明:西藏老芒麦(XZS6)株高最高,较天祝老芒麦(TZS5)和天祝垂穗披碱草TZN7、TZN8、TZN9和TZN10分别提高了67.96%、49.51%、45.89%、26.64%和47.97%(P<0.05);干草产量最高的西藏老芒麦(XZS2)较最低的天祝老芒麦(TZS5)提高了137.04%(P<0.05);TZN10的粗蛋白含量较XZS2提高了36.76%(P<0.05);天祝垂穗披碱草(TZN9)的粗脂肪含量较新疆老芒麦(XJS1)、天祝老芒麦(TZS5)、西藏老芒麦(XZS6)、天祝垂穗披碱草TZN7和TZN8分别提高了13.97%、29.60%、41.98%、50.72%和22.35%(P<0.05);酸性和中性洗涤纤维含量最低的为TZN8和TZN7,分别较含量较高的新疆老芒麦(XJS1)和西藏老芒麦(XZS6)降低了26.33%和21.17%(P<0.05);新疆老芒麦(XJS4)的P含量最高,较含量较低的TZN8提高了78.50%(P<0.05)。通过灰色关联度综合分析,西藏老芒麦(XZS2)、新疆老芒麦(XJS1)、天祝垂穗披碱草TZN7和TZN8综合表现好,产量和营养价值均较高。

碳离子注入金刚石制备氮空位色心的机理

金刚石中浅表层氮空位色心在磁探测、量子传感等方面表现出优异的灵敏度和分辨率.相比于其他制备方法,低能碳离子注入具有要求金刚石纯度低、不引入新的杂质原子等优点,但其氮空位色心的形成机理尚不明确.本文采用低能碳离子注入和真空退火工艺在金刚石浅表层创建氮空位色心,并通过拉曼光谱、X射线光电子能谱以及正电子湮没分析,揭示了碳离子注入金刚石制备氮空位色心的机理.结果表明:碳离子注入金刚石在950℃真空退火后呈现出显著的氮空位色心发光.碳离子注入后金刚石浅表层表现出晶格畸变与非晶碳的损伤区,并产生了碳-空位簇缺陷(包裹碳原子的空位簇).在真空退火过程中损伤区通过畸变区的恢复与非晶碳区的固相外延逐步转变为金刚石结构,并伴随着碳-空位簇缺陷的不断解离.在850℃和900℃退火条件下损伤区结构得到部分修复,而在950℃退火时损伤层基本恢复,同时伴随碳空位簇解离的单空位与代位氮原子结合,形成了氮空位色心.