8个紫花苜蓿品种在干热区生产性能和营养价值评价

为了筛选出适宜热带亚热带地区种植的苜蓿优良品种,在干热河谷区元谋,采用方差分析方法和灰色关联度分析方法,对2017年引进的8个紫花苜蓿品种进行生产性能和营养价值研究。结果表明:(1)参试的8个紫花苜蓿,在本区均能安全越冬,正常生长,生育期205~215 d。(2)株高最高的品种为WL525HQ,达到70.20 cm,与维多利亚、德钦、赛迪7号和WL712HQ品种有显著差异(P<0.05)。一级分枝数最高的品种为WL656品种,为27.20枝,WL712HQ和G8品种间有显著差异(P<0.05)。茎叶比最高的品种为WL712HQ品种,为1.10,与德钦和赛迪7号品种间有显著差异(P<0.05)。年均干草产量最高的是赛迪7号紫花苜蓿,显著高于德钦品种(P<0.05),2018年、2019年、2020年和三年的平均产量分别为34217.40 kg/hm^(2)、32527.55 kg/hm^(2)、22024.93 kg/hm^(2)和29589.96 kg/hm^(2),所有参试材料在2018年和2020年每年可刈割8次,2019年为9次。(3)5号品种粗蛋白和全磷含量显著高于其他品种(P<0.05),分别为21.43%和0.25%。WL903品种粗纤维含量显著高于其他品种(P<0.05),含量为23.51%。(4)经灰色关联度分析,8个紫花苜蓿品种排名前3的为赛迪7号、WL525HQ、维多利亚。综上,赛迪7号、‘WL-525HQ’、维多利亚表现较好,可在干热河谷区大面积推广应用。

34份狼尾草萌发期抗旱性综合评价

为评价狼尾草抗旱能力,筛选优异资源,以34份狼尾草材料为对象,研究其PEG-6000胁迫下种子发芽特性,采用隶属函数法和聚类分析对狼尾草抗旱性进行综合评价。结果表明,5%的PEG-6000浓度处理下,狼尾草的发芽率、萌发指数、发芽指数较对照显著增加,表现为促进效应;随着干旱胁迫的增加,各材料发芽受抑作用明显。狼尾草胚芽长和胚根长随PEG浓度的增加呈逐渐下降趋势,其中胚芽较胚根对干旱更敏感。依据测定指标差异程度和变异系数,表明15%的PEG-6000是狼尾草萌发期抗旱性鉴定的适宜浓度。在此浓度处理下,34份狼尾草综合评价值在0.027~0.942之间,其中LW31最高,LW29最低。通过聚类分析所有材料被分为3类,其中LW4、LW9、LW11、LW31、LW42、LW20-2和LW21-1属抗旱材料,可作为狼尾草抗旱性新品种选育的基础材料。

全株小麦青贮适宜收获期及青贮添加剂配比技术的研究

为了确定全株小麦作为青贮饲料的适宜收获期及最佳的青贮添加剂配比组合,首先分析了全株小麦开花期、乳熟期、蜡熟期的干物质产量及营养成分含量,综合各生育期全株小麦的各项饲用指标(可消化干物质产量、非结构性碳水化合物含量等),表明蜡熟期是最适宜作为青贮的时期。其次通过添加不同浓度的乳酸菌与糖蜜来研究添加剂配比组合对全株小麦青贮料发酵效果及养分损耗,结果表明同时添加两种添加剂的全株小麦青贮料的饲用品质和发酵品质显著优于只添加其中一种添加剂。两种添加剂配比中,添加乳酸菌浓度较低时(≤0.02‰),糖蜜添加浓度为2%较添加浓度为1%的全株小麦青贮料的饲用品质和发酵品质好;添加乳酸菌浓度较高时(≥0.04‰),糖蜜添加浓度的变化对全株小麦青贮料的饲用品质和发酵品质影响不显著。研究结果可为全株小麦青贮适宜收获期以及乳酸菌与糖蜜配比组合在青贮饲料中应用提供参考。

不同饲草组合对乌珠穆沁羔羊血液生化指标及生产性能和经济效益的影响

为分析不同饲草组合代替部分精饲料对羔羊健康状况、生产性能和经济效益的影响,选用4~5月龄健康乌珠穆沁公羔羊30只,分为5组分别接受对照组、青贮组、苜蓿组、柠条组、完全组5种不同日粮处理(对照组日粮的精粗比为75∶25,其余组为50∶50),测定各组的日采食量、体重和血清生化指标,并计算毛利润。结果表明:(1)对照组的丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性显著低于苜蓿组和柠条组(P<0.05),天冬氨酸氨基转移酶(AST)和AST/ALT显著高于其他组(P<0.05),对照组、苜蓿组和柠条组的血清尿素含量显著高于完全组和青贮组(P<0.05),青贮组、完全组和柠条组的血清甘油三酯含量显著低于对照组。完全组的血清胆固醇含量显著低于其他组(P<0.05)。(2)对照组的干物质采食量显著高于其他组(P<0.05),日增重表现为完全组显著高于其他组(P<0.05),青贮组最低,苜蓿组和柠条组与对照组差异不显著。对照组的料重比最高,显著高于完全组、苜蓿组和柠条组(P<0.05)。(3)青贮组的日粮价格及成本最低,完全组、柠条组和苜蓿组次之,对照组最高;完全组每只羊增重价值和毛利润最高,苜蓿组次之,青贮组最低。综合以上,优质饲草组合取代舍饲羔羊日粮中25%的精饲料有利于改善羔羊的健康状况,5个组合中10%苜蓿干草+10%柠条粉+15%青贮玉米+15%玉米秸秆+50%精饲料组合效果最好,羔羊生产性能和经济效益显著提高,适合内蒙古牧区家庭牧场应用。

草地放牧饲养要素分析

饲养牲畜是草地放牧的目标,放牧饲养牲畜是草地饲草资源利用的最有效途径。放牧饲养要素包括草地生产率、适宜载畜率、饲草质量、牲畜生长需要和采食量及放牧方式。本文对这些要素进行了归纳分析,目的在于推进发展草地放牧饲养理论并推导草地生产和保护性利用的关键技术。本文介绍了草地生产率研究方法、适宜载畜率确定标准、划区轮牧区块数计算方法及间歇休牧期和放牧期确定方法。草地放牧饲养理论:基于土壤和气候,改善草地生产和饲草质量,制定适宜载畜率,确定合理放牧方式,满足放牧牲畜最佳生长需要,并维持草地健康,实现“双赢”或“三赢”。草地保护性利用关键技术:放牧场或割草场施肥,调整适宜的载畜率,延迟放牧及间歇休牧,确切的划区轮牧体系,放牧场和割草场等量配置,二时段饲养模式。

不同草原防火政策下内蒙古草原火灾发生风险及其驱动因素的研究

草原火灾是草原生态系统中重要的干扰因子之一,不同时期的草原防火政策可能会导致草原火灾发生概率及驱动因素发生变化。本研究基于内蒙古1981~2020年草原火灾数据,以新旧《草原防火条例》实施时间(旧《草原防火条例》1993年10月5日颁布并实施,新《草原防火条例》2008年11月19日颁布并于2009年1月1日起实施)为界线,通过随机森林模型分4个时期(1981~2020年、1981~1993年、1994~2008年、2009~2020年)对内蒙古草原火灾发生概率与驱动因素进行比较与分析,并绘制草原火灾风险等级区划图。结果表明:(1)4个时期建模的全样本AUC在0.930~0.940之间,精度优异。(2)在不同时期,气象因素(日平均相对湿度、气温日较差等)始终是影响草原火灾的主导因素,海拔、距火点最近公路距离等因素也是内蒙古草原火灾发生的重要驱动因素;(3)1981~1993年和1981~2020年草原火灾风险区基本相似,中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市大部分地区和兴安盟北部,1994~2008年中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市,而2009~2020年中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市西部、锡林郭勒盟北部、阿拉善盟东南部、乌海市和鄂尔多斯市东部。

不同龄级瑞香狼毒影响微尺度高寒草甸群落结构

通过样圆法群落调查探究不同龄级狼毒对微尺度草地群落结构和土壤化学计量特征的影响,结果表明:(1)狼毒能显著降低微尺度草地的群落盖度、群落加权平均高度、植物密度和地上生物量等指标,且影响程度随着狼毒龄级的增加而增大。(2)狼毒显著改变了草地的群落结构,降低了禾本科和莎草科植物的优势度,增加了杂草植物的优势度,随着狼毒龄级的增加,杂草的优势度逐渐增加。(3)狼毒的生长增加了退化草地物种多样性,但当狼毒龄级达到Ⅴ龄时,草地物种多样性逐渐降低。(4)随着狼毒龄级的增加,土壤全碳含量、全氮含量和全磷含量整体呈显著下降趋势,而碳磷比和氮磷比呈显著上升趋势。总之,狼毒对微尺度高寒草甸植物群落结构和土壤化学计量特征有显著影响,且与龄级有关,建议在修复狼毒型退化草地时,应及时进行人工干预,尤其在狼毒龄级达到Ⅴ龄之前,采取围栏封育、施氮肥和补播豆科优良牧草等措施,加强退化草地的生态修复。

燕麦F_(1)代杂种优势及F_(2)代遗传变异分析

为了探讨燕麦正、反交杂种后代的杂种优势及遗传变异,本研究以引进品种爱沃和国产品种陇燕5号为亲本配制正、反交组合,对其F_(1)和F_(2)代的性状进行了观测,分析了其表型差异及杂种优势,探讨了F_(2)群体的遗传变异情况。结果表明,正、反交对F_(1)代的表型和杂种优势有显著影响,正交(爱沃(♀)×陇燕5号(♂),AL5)F_(1)代比反交(陇燕5号(♀)×爱沃(♂),L5A)早熟6 d,其株高、主穗粒数、千粒重和穗下节长显著大于反交,而旗叶长宽、倒二叶长均显著小于反交(P<0.05);正、反交F_(1)主穗长的超亲优势最大,分别为41.33%和31.92%,茎粗的超亲优势分别为−45.53%和−36.92%。F_(2)群体遗传变异幅度较大,分离现象明显。分蘖数和有效分蘖数的遗传变异系数和相对遗传进度最大,株高和茎粗的广义遗传率最高。叶片数和主穗粒数在正交和反交F_(2)中的遗传变异系数较为接近,但广义遗传率和相对遗传进度差异却很大。在F_(1)代超亲优势显著的茎粗和主穗长在F_(2)呈近似正态分布,正交F_(2)群体中有6.50%的个体主穗长的超亲优势大于30.00%,而反交主穗长的最大超亲优势为23.30%。总体而言,分蘖数、有效分蘖数具有较大的选择空间,株高、茎粗、主穗长等性状可在早代进行选择♂。

黄花苜蓿MfNAC34基因克隆及特性分析

NAC转录因子具有调节植物生长发育和应答非生物胁迫的功能。本研究从内蒙古锡林郭勒草原野生黄花苜蓿材料中克隆获得1个NAC家族蛋白基因MfNAC34(GenBank登录号为MH481768),分析MfNAC34基因编码蛋白的理化性质、亚细胞定位和转录激活特性。结果显示:MfNAC34基因开放阅读框序列为621 bp,编码亲水性蛋白质,分子量为23.52 kD,理论等电点为4.09。MfNAC34为定位在细胞核内的胁迫诱导的转录因子,且转录激活域位于其C端。

薹草属植物的生物学研究进展

薹草属(Carex)隶属于莎草科,是被子植物中最大的属之一。该属植物种类繁多,可见于林下、林缘、湿地、草甸等多种生境,分布较为广泛。该属内许多薹草种株型优美,抗性较强,在园林植物造景、盐碱地绿化和湿地植被修复等方面起着重要的作用,因而近年来逐渐受到人们的关注。基于此,本文从薹草属植物的系统分类、抗逆性与栽培繁殖3个方面对其分类依据、新种发现情况、不同非生物因子的影响以及不同繁殖方式和养护特点进行了总结,并提出了研究展望。以期为薹草属植物应用于园林绿化与生态修复提供理论依据,也为薹草属植物后续在抗逆机理、种子萌发和快速繁殖等方面深入研究提供思路。

我国沿海滩涂盐碱地改良与综合利用现状与展望

沿海滩涂盐碱地是我国重要的后备土地资源,其生态生产力价值是沿海“蓝碳”的重要组成部分。针对长期以来沿海地区盐碱地综合利用效率低下和经济、生态、社会效益不高等问题,本文通过梳理沿海滩涂开发的历史和现状,总结不同改良方式主导的滩涂盐碱地利用方式的转变,评估滩涂盐碱地的生态生产力价值,分析滩涂盐碱地利用亟需解决的问题,以期为新时期我国沿海滩涂盐碱地的改良与综合利用提供参考。

滴灌条件下种植密度对盐地碱蓬生长及移盐量的影响

为了研究滴灌条件下盐地碱蓬的生长和移盐能力对不同种植密度的响应,在新疆喀什地区分别设置D1(10株/m^(2))、D2(20株/m^(2))、D3(30株/m^(2))、D4(40株/m^(2))、D5(50株/m^(2))、D6(60株/m^(2))共6种种植密度进行大田试验,以期通过控制种植密度调控盐地碱蓬株型,达到高产、高效的目的。结果表明:滴灌条件下,种植密度对盐地碱蓬的生长影响显著,随着种植密度增大,株高先增高后降低,蓬径与茎粗逐渐减小;盐地碱蓬生物量随着密度的增大先提高后降低,呈二次曲线趋势,D3处理的生物量最大,较其他处理提高了7.45%~63.85%,同时,D3处理的移盐量最高,达5931.21 kg/hm^(2),较其他处理高12.49%~59.97%;D3与D4处理水分生产效率相近,分别为6.31、6.14 kg/m3;D3处理水分移盐效率最高,达1.58 kg/m^(3),D4处理次之,为1.41 kg/m^(3)。本研究表明可通过控制种植密度调控盐地碱蓬生长指标,优化株型,进而影响盐地碱蓬的产量与移盐能力,滴灌条件下种植盐地碱蓬应采取30~40株/m^(2)的稀植密度。

施肥和补播对不同坡向斑块化退化高寒草甸生物量和物种多样性的影响

探索黄河源区斑块化退化高寒草甸有效的人工修复措施,对促进退化高寒草甸生态修复具有重要意义。本研究通过设置不同有机肥施用量与不同禾草补播量的交互处理试验,分析斑块化退化高寒草甸不同坡向草地生物量和物种多样性的变化特征,以期筛选出适合该地区有效恢复的施肥量与补播量的最优组合。结果表明:(1)施肥和补播处理均可提升斑块化退化高寒草甸植物地上和地下生物量,但对植物物种多样性的促进效果不明显;(2)施肥和补播处理对草地生物量和多样性的影响因阳坡和阴坡坡向不同而存在差异;(3)分布在阳坡滩地的斑块化退化高寒草甸适宜修复措施为添加有机肥150 g/m^(2)+补播牧草(垂穗披碱草0.75 g/m^(2)+青海中华羊茅0.375 g/m^(2)+青海冷地早熟禾0.375 g/m^(2)),阴坡滩地适宜修复措施为补播垂穗披碱草1.5 g/m^(2)+青海中华羊茅0.75 g/m^(2)+青海冷地早熟禾0.75 g/m^(2);(4)在斑块化退化高寒草甸修复过程中,阳坡和阴坡草地的生物量与物种多样性之间总体呈现相反的关联性。研究结果表明斑块化退化高寒草甸的生态修复需要考虑坡向环境的影响。

外源褪黑素对铅胁迫下狗牙根生长及抗氧化性的影响

以新农1号狗牙根和天堂328狗牙根为材料,在狗牙根种茎生长20 d后,以浓度0、5、20、50μmol/L褪黑素对狗牙根进行浇灌处理,之后以浓度0、1000、2000 mg/kg醋酸铅溶液对狗牙根进行胁迫处理。结果表明:未施用醋酸铅时,新农1号狗牙根的相对含水量、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性均显著高于天堂328狗牙根(P<0.05)。铅胁迫导致狗牙根生长受阻,同时细胞的氧化应激反应增加。在铅胁迫下,与对照相比,用20μmol/L和50μmol/L浓度的褪黑素预处理后的狗牙根表现出更高的抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量,叶绿素含量和相对含水量增加。可见,褪黑素通过增强狗牙根的抗氧化酶活性,增加非酶抗氧化物质含量来清除铅胁迫下产生的自由基。

草地早熟禾苗期耐低温的生理特性研究

为了探究不同抗性草地早熟禾苗期对低温胁迫的生理特性差异,以10个常用草地早熟禾品种为试验材料,将幼苗叶片进行不同程度的低温胁迫处理,利用细胞伤害率和对应的低温度梯度进行Logistic方程拟合,获得半致死温度(LT50)并筛选抗寒品种和低温敏感品种,并以二者为试验材料进行相关生理指标的测定和相关性分析。结果表明,草地早熟禾‘普瑞芬’的LT_(50)为-17.5℃,表现出较好的抗寒性,‘帝国’的LT_(50)为-3.2℃,表现出对低温的敏感性;经低温胁迫处理后抗寒品种‘普瑞芬’的相对电导率和丙二醛含量显著下降并低于低温敏感品种‘帝国’,而‘普瑞芬’幼苗中干物质含量、相对含水量和苗长等生长指标和叶绿素含量、渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)和抗氧化酶活性(SOD、POD和CAT)均高于‘帝国’;经相关性分析表明,低温对草地早熟禾幼苗的干物质,苗长和根长及渗透调节物质含量影响较大且各指标之间相互作用。

典型草原植物叶片金属元素吸收对氮添加的响应

为深入探讨氮沉降影响草原植物金属养分吸收及其与土壤养分的耦合关系,以内蒙古典型草原4种主要物种为研究对象,设置0、5、10、15 g N/(m^(2)·yr)4个氮添加处理,分析不同施氮量对草原物种及群落水平植物叶片盐基、微量元素含量和储量的影响。结果表明:(1)杂类草比禾本科植物具有更高的养分浓度;(2)不同金属养分对氮沉降的响应具有高度的物种特异性;植物群落叶片盐基元素含量对氮添加无显著响应且与土壤盐基离子相关性较低;随氮添加量的增加,叶片中Mn、Cu含量增加,但Fe含量降低,草原植物微量元素失衡严重主要受土壤微量养分有效性和元素拮抗作用的影响;(3)植物金属元素地上储量的饱和阈值出现在10 g N/(m^(2)·yr);优势物种地上生物量对氮添加的非线性响应是驱动植物元素地上储量变化的主要机制。

蒙古国西部地区植被物候变化特征及其对气候因子的响应

对陆上生态体系而言,植物生理季节性变化是衡量其对气候转变反响的关键度量尺度,尤其对全球气温上升现象极为敏感的高纬度与高海拔地带的植物生理季节性。本研究借助MOD13A1卫星遥感资料,叠加温度与降水数据,剖析2000~2021年间蒙古国西部地区植被生长季始期(Start of growing season,SOS)、生长季长度(Length of growing season,LOS)以及生长季末期(End of growing season,EOS)的时空变化特征和海拔依赖性变化机制。结果如下:(1)蒙古国西部地区的SOS主要集中在第90~125 d,近22 a来SOS呈微弱的提前趋势,提前幅度为0.23 d/a。(2)植被物候与气象要素的关系表明,2月的气温和降水与SOS显著负相关(P<0.05),1月的气温和降水与SOS显著正相关(P<0.05),而EOS主要受8月气温和降水的影响。(3)草甸草原和典型草原SOS主要受降水影响,高山草原、荒漠草原以及针叶林的SOS主要受气温影响,所有植被类型的EOS对温度的响应更大。总的来说,研究区植被物候与气候因子表现出季节性的差异,响应规律复杂。

褪黑素浸种对干旱胁迫下白三叶种子萌发和幼苗生长的影响

本研究以‘Haifa’白三叶(Trifolium repens‘Haifa’)为试验材料,探讨了干旱(15%PEG-6000溶液)胁迫下不同浓度(50,100,150,200,250μmol/L)褪黑素(MT)浸种对其种子萌发,幼苗生长与生理特性的影响。结果表明,PEG胁迫显著抑制了白三叶种子萌发和幼苗正常生长;采用50~200μmol/L外源褪黑素浸种均可促进干旱胁迫下白三叶种子萌发,提高干旱胁迫下种子萌发指数,幼苗叶绿素含量、可溶性蛋白含量和SOD活性;且随着褪黑素浓度增加均呈先增后降的趋势。隶属函数分析结果显示,MT浸种对促进干旱胁迫下‘Haifa’白三叶种子萌发的综合作用排序为MT150>MT200>MT100>MT50>MT250,最佳处理浓度为150μmol/L。综上,褪黑素浸种可显著促进干旱胁迫下‘Haifa’白三叶种子萌发和幼苗生长,为进一步在干旱半干旱地区应用褪黑素开展白三叶抗旱管理提供理论依据和技术支撑。

草原灌丛化过程灌木-草本植物相互作用研究进展

近年来,草原生态系统发生剧烈变化,灌丛化现象加剧。草原灌丛化的本质是灌木-草本植物相互作用的方向与强度发生改变,从而引起群落结构的变化。本文从灌木-草本植物相互作用的主要影响因素、发生机制及其对群落演替的影响三方面梳理近年研究进展,探讨各种环境因素影响下灌木-草本植物相互作用的变化趋势及其对草原群落的影响,以期为全球气候变化背景下灌木-草本植物动态变化及灌丛化草原群落演替方向预测提供参考,也为我国灌丛化草原的恢复与管理提供理论依据。

坡位对高寒草甸山体断面重建植被及土壤性状的影响

针对川西高寒草甸公路山体断面植被重建的实际技术需求,以G248国道建成3年的护坡草坪植被为样地,通过测定4个坡位(上坡、中坡、下坡和坡底)群落特征、优势种种类、功能群重要值及草坪草性状等植被指标,以及颗粒组成和理化性状等土壤指标,研究坡位对重建植被结构和土壤性状的影响。结果表明:1)低坡位可增加护坡植被的群落密度和投影盖度(P<0.05),但下坡植被基盖度和物种多样性、丰富度、均匀度均最大。2)坡位越低优势种占物种数比例越低,下坡群落高度和第一优势种高度显著低于其他坡位(P<0.05)。3)坡位越低草坪草存活密度、自然高度、分蘖数、生物量和重要值越大(P<0.05),草坪草重要值仅0.04%~16.52%,4个坡位均演替为以乡土植物为主的植被群落。4)坡位显著影响生活型功能群组成(P<0.05),4个坡位中多年生杂类草重要值均为最大,下坡6种生活型功能群组成较为均衡。5)坡位显著影响土壤颗粒组成和理化性状(P<0.05),坡位越高土壤粒级组成越失衡,有机质含量越低且保水供肥能力越差。综上,坡位影响再生植被的群落特征、功能群结构、优势种种类及土壤粒级组成和理化性状,构建“坡位-土壤-植被”关系是重建山体断面植被功能的有效途径。