6种常见草坪草抗退化能力评估研究

为探讨利用常规植物生长数据评估草坪草抗退化能力的可行性,选取6种常见草坪草为研究对象,设置保持自然状态和人工去杂2个试验处理,连续5年调查单位面积植物物种多样性、植株个体数量和植物年生长量,分析3组数据随建坪年限增长的变化趋势和规律。结果表明,人工去杂管理措施能够显著减少各类草坪的杂草数量,保证草坪的整齐度和观赏性。随着建坪年限的增长,6种草坪单位面积植物物种多样性均呈衰减指数模型分布;人工去杂试验处理中白花三叶草的衰变速率最快,说明人工去杂管理措施对白花三叶草草坪管理效果最明显;保持自然状态样地中狗牙根和高羊茅的衰变速率最快,且在样方中仍然为优势植物种,说明两者的竞争能力较强。由于繁殖方式不同,单位面积植株个体数量在狗牙根草坪2个试验处理中呈二项式模型分布,在其他5种草坪中呈衰减指数模型分布。植物年生长量在6种草坪中均呈二项式模型分布,其达到最大值所需时间在人工去杂样地中匍匐剪股颖最长,在保持自然状态样地中狗牙根时间最长,说明人工去杂管理措施延缓匍匐剪股颖草坪退化的效果最明显,保持自然状态下狗牙根的竞争能力最强。研究结果表明,用单位面积植物物种多样性、植株个体数量和植物年生长量3组数据均能评价和衡量草坪草的抗退化能力,可以作为不同地区根据当地气候条件和草坪建成后的使用目的选择相应草坪草品种提供科学建议和合理意见,以便提高草坪质量,延缓草坪退化现象,延长草坪使用寿命。

辽东地区高羊茅和早熟禾公路护坡特性研究

中国公路迅猛发展,开发出的边坡需要种植相应的草种防止水土流失。通过对高羊茅和早熟禾的盖度、生长量、抗旱性、抗瘠薄性、土体崩解性、根系生物量和滞尘量来对草种的护坡特性进行试验分析。两个草种的盖度8-9月份分别达到最大值98%和99%,生长量在70~100 d达到最大值,抗旱性和抗瘠薄性均较强,根系总生物量分别为84.06 g和52.96 g,滞尘量和土体抗崩解性高羊茅优于早熟禾。两个草种盖度、生长量、根系生物量和根系生物量对水土保持起到了明显的作用,其抗旱性和抗瘠薄性使得草种能够更易栽植于边坡,滞尘特性能够明显改善周围空气质量。草本植物护坡具有明显的优势,边坡防护应尽可能选用两种草本植物护坡,单一草本植物护坡选用高羊茅更为适合。

盐胁迫对金牌美达丽和猎狗种子萌发的影响

用不同浓度的NaCl、KCl、MgSO4和 3种盐的复合溶液胁迫金牌美达丽和猎狗种子 ,观察其发芽率和萌发后子叶及胚根生长情况 ,对其进行生态阈限分析。结果表明 :金牌美达丽和猎狗种子萌发对盐生境的适应性均很强。低浓度NaCl、KCl及复合盐溶液对猎狗种子萌发有促进作用。随盐胁迫强度上升 ,发芽率呈逐渐下降趋势 ,高浓度盐明显延缓种子的初始萌发时间 ,抑制幼苗正常生长。高浓度盐显著降低种子发芽率 ,但不同盐分对种子发芽率影响不显著。MgSO4溶液对种子发芽率没有显著抑制现象 。

盐胁迫下两草种SOD和POD及脯氨酸动态研究

在NaCl、KCl、MgSO4及其复合盐胁迫下 ,研究草坪草—金牌美达丽 (Loliumperenne)和猎狗 (Feslucaelata)中脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的变化。结果表明 :不同盐分、不同浓度胁迫下脯氨酸含量呈波动式变化 ,其峰值出现在较高浓度下 ,说明在一定范围内盐胁迫强度越大脯氨酸积累越明显 ;SOD的最高值出现在低浓度下 ,而最低值无此特点 ,不同盐胁迫下的最高值、最低值相差不多 ,说明L .perenne和F .elata相差不明显 ;POD活性随盐浓度增加呈波动性变化 ,L .perenne (除KCl)和F .elata (除MgSO4)最高值均出现在低浓度下 ,L .perenne的最低值集中在高浓度 ,而F .elata的最低值则集中在低浓度 ,F .elata在高浓度胁迫下 ,处于一个比较稳定的水平 ,高于或接近CK ,且各值比较接近 ,而在L .

不同密度五种植物对薇甘菊幼苗的竞争效应

以入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K)和多年生植物高羊茅(Festuca elata Keng ex E.Alexeev)、黑麦草(Lolium perenne)、黄花蒿(Artemisia annua L.)、杂三叶(Alsike clover.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为试验材料,温室条件下采用密度添加系列设计,研究了5种植物在不同密度下对薇甘菊幼苗的竞争效应,为薇甘菊生物替代提供理论依据。结果表明,(1)5种受试植物及其不同种植密度对薇甘菊幼苗的生物量、株高和分枝数具有极显著影响(P<0.001),但两者互作除对薇甘菊幼苗的株高显著影响外,对其幼苗的生物量和分枝数均无显著影响。(2)同等密度条件下,供试5种植物中的黑麦草和黄花蒿对薇甘菊幼苗的生物量、株高和分枝数的抑制作用最强,高羊茅次之,杂三叶和紫花苜蓿对薇甘菊幼苗的生长抑制作用最弱。(3)5种植物与薇甘菊混种组合中薇甘菊的相对产量(RY)均显著小于1,说明供试5种植物对薇甘菊的种间竞争作用强于其种内竞争;不同密度的黑麦草、黄花蒿和高羊茅与薇甘菊混种,3种竞争植物的竞争平衡指数(CB)均显著大于0;而杂三叶和紫花苜蓿仅在其与薇甘菊的混种密度分别大于200和300株/m2时,其竞争平衡指数(CB)大于0,而低密度时均小于0;说明供试5种植物中,黑麦草、黄花蒿和高羊茅的竞争能力强于薇甘菊幼苗,而杂三叶和紫花苜蓿在低密度条件下的竞争能力较薇甘菊幼苗弱。可见黑麦草、黄花蒿和高羊茅有望被作为替代竞争植物用来对薇甘菊进替代控制。

PP333复合剂对高羊茅生长发育和生理效应的影响

探讨了 PP333对草坪草高羊茅的生长发育和生理效应的影响。结果表明 ,适宜浓度的PP333可有效抑制生长 ,促进须根的发生 ,提高根冠比 ;抑制生殖生长 ,提高根系活力 ,增加细胞中可溶性糖的含量 ,提高叶绿素 a/b值 。

高羊茅苗期抗旱性综合评价

用株高、叶面积、地上部分干重、根干重、根冠比等形态指标和存活率对40个高羊茅品种苗期抗旱性进行初步研究,采用五级评分法对各项测定指标的平均值进行定量表示,经过权重系数分配进行抗旱性综合评价。结果表明:抗旱性最好的种质材料有2个品种,较好的种质材料有10个品种,一般种质材料有13个品种,较差的种质材料有10个品种;最差的种质材料有5个品种。

5种芽前除草剂的防效及对高羊茅、草地早熟禾籽粒的影响

以高羊茅和草地早熟禾为试验材料,于2015年3月至2016年9月在上海交通大学农业与生物学院探索5种生产上常用的芽前除草剂对杂草的控制和草种子生产的影响。结果表明:适用于高羊茅种子生产的除草剂为40%扑草净WP,其处理的高羊茅种子单产较高,为793.3 kg/hm^2,与人工除草处理产量无显著差异,杂草的株防效为69%;适用于草地早熟禾种子生产的除草剂为480 g/L氟乐灵EC,其处理的草地早熟禾种子单产较高,为200.9 kg/hm^2,与人工除草处理无显著差异,杂草的株防效为59%;不适合在两种草种子生产中使用的药剂为960 g/L精异丙甲草胺EC,它对两种草坪草的生长和种子产量均有显著抑制作用。

不同水分处理对高羊茅草耗水及生长质量的影响

为了探求不同土壤水分条件对草坪草耗水和生长质量的影响,对冷季型高羊茅草坪草在整个生育期内的蒸散量、生长速度和表观质量等特性进行了研究。研究结果表明,草坪草的耗水量随着土壤水分的增加而增加,蒸散量在中午(12:00—15:00)最活跃;植株生长速度与灌水量呈显著的正相关性,但当土壤水分达到一定程度之后,再增加灌水量不能明显提高草坪草的生长速度;土壤含水量越大草坪草表观质量不一定越好,当灌溉控制土壤水分下限小于70%FC(田间持水量)时,灌水量能显著提高草坪草的质量,当灌溉控制土壤水分下限大于70%FC时,灌水量对草坪草的表观质量影响较小。

高羊茅根际一种短体线虫的分离与鉴定

高羊茅(Festuca elata)是草坪草中绿期最长的一个草种,在草坪建植中具有重要作用。一些病害随着高羊茅种植范围的不断扩大而逐渐频发,对草坪造成极大经济损失。本研究通过调查北京市高丽营镇高羊茅斑块状枯死的原因发现,导致高羊茅枯死的是高羊茅根际优势植物寄生线虫。采用贝尔曼漏斗法分离了侵染北京地区高羊茅上的线虫,结合唇环、受精囊、食道、V值等形态学鉴定方法,证明高羊茅草根际优势植物的寄生线虫均为一种短体线虫,确定为斯克里步纳短体线虫(Pratylenchus scribneri)。线虫ITS和28S序列的PCR扩增及Gen Bank序列比对后发现,其与国外发现的P.agilis及P.scribneri序列相似度为93%,亦确证该线虫为斯克里步纳短体线虫。

锌对高羊茅种子萌发及生理指标的影响

以"猎狗5号"高羊茅种子为试材,研究了不同浓度外源锌对高羊茅种子发芽率、发芽势,以及萌发过程种子内可溶性蛋白质、还原糖和总糖含量及淀粉酶活力的影响。结果表明:重金属Zn处理后降低了高羊茅种子的发芽率和发芽势,使种子萌发整齐度下降。Zn处理使萌发初期高羊茅种子的淀粉酶总活力和可溶性总糖含量上升,但使α?淀粉酶活力、可溶性蛋白质和还原糖含量下降。

环境因素对大棚温室无土草坪生产的影响研究

以冷季型草种高羊茅(Festuca elata Keng)为材料,研究光、温、湿度、基质肥水条件以及植物生长素对大棚温室草坪生产的影响结果表明,温度宜控制在15～25℃,且昼夜应保持一定温差;湿度宜在40％～60％间,为促进根系生长应控制在50％～60％间;光照应保持在1.5万lx以上;适当施肥补充养分和运用植物生长素可作为环境微调措施,有利于提高草坪质量和快速成卷。

土壤碱化度对高羊茅和芨芨草菌根发育的影响

在温室盆栽条件下，研究了不同碱化度土壤中盐生植物芨芨草（ＡｃｈｎａｔｈｅｒｕｍｓｐｌｅｎｄｅｎｓＮｅｖｓｋｉ）和非盐生植物高羊茅（ＦｅｓｔｕｃａｅｌａｔａＫｅｎｇ）生长和丛枝菌根（ＡＭ）的发育状况。结果表明：这两种植物均能被ＡＭ菌感染；碱化度小于１０％的非盐碱土壤中高羊茅比芨芨草的菌根侵染率高。而碱化度大于２０％的盐碱土壤中，后者的菌根侵染率则显著大于前者。碱化度越高的土壤对菌根发育的抑制作用越大、菌根发育越差。不同碱化度土壤中菌根生长发育状况和功能因ＡＭ菌种的不同而存在差异，其中以Ｇｌｏｍｕｓｍｏｓｅａｅ３２和Ｇｉｇａｓｐｏｒａｒｏｓｅａ较耐盐碱。接种ＡＭ菌能显著提高芨芨草和高羊茅的生长量。

三种外源激素诱导对高羊茅种子萌发的影响

为了解外源激素对高羊茅种子萌发的影响,试验以多年生冷季型草坪草高羊茅(技巧2号、盆景3000)为植物材料,用不同浓度的水杨酸(SA)、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)进行处理,分别研究不同浓度外源激素诱导对高羊茅种子萌发的影响。结果表明:最适合高羊茅萌发的外源激素为0.5 mmol/L SA、300 mg/L GA,可以在一定程度上促进高羊茅种子的萌发;而ABA诱导后对高羊茅的萌发有一定的抑制作用。

高羊茅FeTOC1基因的克隆、差异表达及亚细胞定位分析

拟南芥TOC1基因是中央振荡器的重要组成部分,其编码的蛋白质TOC1通过光周期途径调控拟南芥对光照的响应。为了揭示高羊茅FeTOC1基因的生物学功能,本研究通过同源克隆获得该基因全长cDNA序列,对其在不同光照水平下的表达模式进行分析,并对其编码的蛋白质进行亚细胞定位。结果显示,高羊茅FeTOC1基因的全长cDNA序列为1557 bp,编码517个氨基酸;其编码的蛋白质N端存在大约120个氨基酸组成的非典型PR结构域,C端则存在大约50个氨基酸构成的CCT结构域;系统进化树分析显示高羊茅FeTOC1蛋白质与禾本科大麦、小麦及粗山羊草亲缘关系高达99%。将构建的目的蛋白与GFP融合表达载体注射入烟草中,发现FeTOC1主要定位在细胞核中。实时荧光定量分析发现,叶片中FeTOC1表达在长、短日照下表现出一定的昼夜节律性,表达峰值均出现在光照0~4 h;相比于持续黑暗,持续光照显著地削弱了FeTOC1表达的振荡节律;颠倒昼夜节律,FeTOC1基因的表达首先受外界昼夜交替信号的调节。综上所述,FeTOC1基因在高羊茅生物钟调节中发挥着重要作用。本研究结果为进一步探索FeTOC1基因的功能,进而培育适应短日照地区牧草新品种提供了一定的理论基础。

压实度对植被土持水能力及基质吸力的影响

目前国内外对植被土的研究大都只考虑植物根系的加筋作用,而忽略了压实度这一重要因素。为了给边坡防护提供理论支持,按照张家口地区夏季最大降雨强度进行人工模拟降雨,对种植高羊茅的植被土进行不同压实度的降雨渗透试验,研究了压实度对植被土吸力维持及持水能力的影响,结果表明:①随着压实度的提高,高羊茅根系长度明显减小,但高羊茅在较高压实度土体中仍能够正常生长;②当土体压实度较高时,草根的存在占据了土壤孔隙体积,从而增强了土体持水能力,在压实度为80%和95%时,在一定的基质吸力条件下,植被土含水量高于裸露土的、雨水渗透率小于裸露土的;③影响渗透率的主要因素是压实度,随着压实度的提高渗透率明显降低,根系的存在对渗透率影响较小;④随着压实度的提高,草根对基质吸力的影响愈加明显,压实度为95%的植被土有较大的基质吸力维持能力,因此把高羊茅作为护坡植物时,为了使边坡土体在降雨过程中维持较高的基质吸力、增强浅层边坡稳定性,土体压实度应选择95%。

赤霉素缓解Mn^(2+)对草甘膦拮抗效应的研究

为探索能够减轻或消除Mn2+对草甘膦拮抗效应的方法,以高羊茅为试材,将赤霉素(GA3)与草甘膦和硫酸锰(Mn2+质量分数为0.1%)混用,研究了赤霉素对Mn2+降低草甘膦药效的缓解作用。结果表明:赤霉素+草甘膦+硫酸锰处理组高羊茅比同剂量草甘膦+硫酸锰处理组叶色更黄,萎蔫更严重,与同剂量草甘膦单剂处理组比较接近,其中加入50 mg/L赤霉素处理组缓解草甘膦拮抗效应的效果最好。赤霉素+草甘膦+硫酸锰处理组高羊茅的干、鲜重及叶绿素含量均低于草甘膦+硫酸锰处理组,而丙二醛和莽草酸含量均明显高于草甘膦+硫酸锰处理组。处理后第6天,赤霉素+草甘膦+硫酸锰组莽草酸含量分别比草甘膦+硫酸锰组增加了49.8%(加入50 mg/L赤霉素)和28.8%(加入30 mg/L赤霉素),差异显著;处理后第2天,赤霉素+草甘膦+硫酸锰组丙二醛含量分别比草甘膦+硫酸锰组增加了54.1%(加入50 mg/L赤霉素)和52.9%(加入30 mg/L赤霉素),差异显著。研究表明,将赤霉素与锰肥和草甘膦混合喷施,将有可能在一定程度上缓解Mn2+对草甘膦的拮抗效应,保证草甘膦的除草效果。

盐碱地无土草皮卷生产的隔离层选择

通过在滨海盐碱地上生产无土草皮卷过程中比较不同隔离层（砖、河沙、报纸、河沙＋地膜）对高羊茅（Festuca elata Keng ex E.Alexeev）草坪草生长和品质的影响,结合综合隶属度对草坪品质进行评价,从而为盐碱地无土草皮卷生产提供技术依据。结果表明,砖和报纸隔离层上基质含盐量分别为0.27%和0.31%,达到了重度盐碱土的含量水平（0.2%~0.4%）;河沙隔离层上基质含盐量为0.16%,达到了中度盐碱土的含量水平（0.1%~0.2%）;而河沙＋地膜处理只有0.07%。河沙处理的成卷时间、地上部生物量、叶绿素含量、根系活力、密度指标也显著低于河沙＋地膜处理。综合各项指标,河沙＋地膜处理的草皮性状综合隶属度达0.95,因此试验的最佳隔离层为3 cm河沙＋地膜。

外源茉莉酸甲酯对镉胁迫下高羊茅生长及生理指标的影响

本研究以镉污染土壤为研究对象,茉莉酸甲酯(MeJA)为缓解剂,将高羊茅作为镉污染土壤的修复草种,通过测定高羊茅的相关生理指标、以及植物和土壤中的镉含量,探究MeJA对高羊茅修复镉污染土壤的影响。结果表明,较单一Cd胁迫(100μmol·L^(-1)),施用MeJA(25~75μmol·L^(-1))可使高羊茅的叶绿素含量、抗氧化酶活性升高,丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、过氧化氢(H_(2)O_(2))和超氧自由基(·O_(2))含量下降;施用<75μmol·L^(-1)的MeJA可使高羊茅根系和叶片的镉含量最高上升59.58%和38.64%,且土壤的镉含量最多下降27.49%;50μmol·L^(-1)的MeJA浓度下,高羊茅根系鲜重及长度增加了136.79%和58.18%,超过此浓度后,高羊茅代谢被影响,植物体对镉吸附能力减弱。说明一定浓度的MeJA可增强高羊茅的生理活性,从而减轻Cd^(2+)对高羊茅的损害,进一步加强高羊茅对镉污染土壤的修复力。

重金属胁迫对青藏高原2种牧草种子发芽及生长的影响

为了探讨Zn^(2+)、Mn^(2+)、Fe^(3+)、Pb^(2+)胁迫对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、高羊茅(Festuca elata)种子发芽及生长特征的影响,试验采用组织培养法进行了Zn^(2+)、Mn^(2+)、Fe^(3+)、Pb^(2+) 4种重金属胁迫下,2种牧草的发芽试验,测定了2种牧草种子的发芽率、发芽势、芽长、根长、发芽指数和活力指数,分析了2种牧草种子对重金属的耐受性,以期为西藏中部矿区重金属污染土壤中牧草的混播提供科学依据。结果表明:在Zn^(2+)不同浓度胁迫下,2种牧草种子的相对发芽率、相对发芽势均表现出"低促高抑"的现象;Mn^(2+)胁迫时,紫花苜蓿的相对发芽率、相对发芽势均高于高羊茅,且差异显著(P<0.05);当Fe^(3+)胁迫浓度为1 000 mg/L时,高羊茅的相对发芽率仍高于紫花苜蓿2倍,抗性比紫花苜蓿强;Pb^(2+)胁迫时,紫花苜蓿的相对发芽率、相对发芽势明显高于高羊茅,且达到显著水平(P<0.05),Pb^(2+)浓度高于500 mg/L时,高羊茅已达致死剂量,高羊茅抗性比紫花苜蓿弱。从4种重金属对2种牧草相对根长和相对芽长的影响来看,2种牧草种子对4种重金属离子的抗性不同。从发芽指数和活力指数来看,紫花苜蓿对Zn^(2+)、Mn^(2+)和Pb^(2+)的抗性更强;高羊茅对Fe^(3+)抗性更强。说明紫花苜蓿和高羊茅2种牧草对重金属具有一定的耐性,其人工混播在矿区土壤修复中有一定的发展潜力。