2010~2021年新疆库鲁斯台草原动态遥感监测变化分析

【目的】监测新疆库鲁斯台草原近12年动态变化状况,为生态系统可持续发展和管理提供理论支撑。【方法】利用新疆库鲁斯台草原2010~2021年Landsat影像,计算7种植被指数,基于野外实测草地高度、盖度及生物量数据构建草地退化指数(Grassland degradation index,GDI),建立基于最优植被指数和GDI的库鲁斯台草原草地退化反演模型;并对库鲁斯台草原草地退化状况进行分等定级,从草地退化等级、变化方向及变化强度综合分析库鲁斯台草原动态变化。【结果】(1)地上生物量、覆盖度及高度3个指标在草地退化监测中的权重由大到小为覆盖度(37.6%)>地上生物量(34.3%)>高度(28.1%)。(2)7种植被指数中NDVI与GDI相关性最高,R^(2)为0.854,基于NDVI的草地退化监测模型为GDI=0.860×NDVI+0.038。(3)2010~2021年库鲁斯台草原重度退化面积有所减少,变化方向主要以退化恢复型和未变化型为主,退化增强型面积为减少趋势,变化强度主要为无变化强度及慢速变化强度。【结论】近12年新疆库鲁斯台草原退化过程减弱。

浅谈草原生态保护存在的问题与对策

草原是生态系统的主要组成部分,也是畜牧业发展的重要基础保障,属于重要的生态防线之一。但随着经济的飞速发展,草原所面临的生态问题却越来越严重,如无节制地开发导致草原出现荒漠化现象、草原生产率下降等。因此,农业相关部门应引起重视,加强对草原生态的保护和治理。本文从草原生态保护的意义、草原退化的原因、草原生态保护中存在的问题以及提高草原生态保护建设水平的对策和建议加以论述,意在为农业相关部门提供理论参考。

低空无人机遥感在草原监测评价中的应用进展

低空域无人机遥感技术具有高时效性、高分辨率、低成本、易操控等优势,作为地面与高空遥感(航天与航空遥感)间测量尺度空缺的有益补充,低空无人机遥感扩展了样地样方空间尺度,提高了中、小尺度遥感观测信息的精细化程度,实现了草原生境信息的快速采集、处理与分析应用,是草原“星-空-地”一体化监测的重要组成。针对草原监测评价,总结了国内外低空无人机遥感在草原基况调查(草原草层高度监测、草原植被覆盖度监测与草原地上生物量估算)、草原动态监测(草原植被长势监测、草原产草量估测与草畜平衡监测)和草原应急管理(草原火灾、雪灾与生物灾害监测)中的应用。结合大数据、人工智能、云计算与物联网等新型技术,分析了低空无人机遥感在草原生态监测领域存在的不足和未来的发展方向,以期为低空无人机遥感关于草原监测评价与智慧草原的后续研究提供参考。

加快乡土草种发展与促进新疆草原生态修复治理的思考

通过分析新疆草原生态修复治理现状、乡土草种的发展与草原生态修复治理的关系以及现阶段乡土草种的利用存在的问题,提出了加快新疆乡土草种的发展,助力草原生态修复治理建设成效的对策和建议,旨在为今后更好地利用乡土草种进行草原生态修复治理提供参考和借鉴。

新疆草原生态保护补助奖励和生态修复工程效益分析

【目的】新疆天然草原面积辽阔,资源丰富,近年来,由于受到自然因素和人为因素的影响,草地发生严重退化,过去十年,新疆落实了第一轮、第二轮草原生态保护补助奖励政策,2021年继续落实第三轮草原生态保护补助奖励政策。【方法】本文从草原生态保护补助奖励和草原生态恢复工程实施效果入手,通过比较第一轮(2011-2015年)、第二轮(2016-2020年)和第三轮(2021-2025年)2021年和2022年禁牧区和草畜平衡区植被盖度和鲜草产量的不同变化趋势,以及比较2021年和2022年草原生态修复工程实施后植被盖度和产量的变化规律,评价分析草原生态保护补助奖励政策和草原生态修复工程的社会效益、经济效益和生态效益。【结果】草原群落盖度和植被鲜草产量整体上均有不同程度的增加,草原生态环境逐步改善,草原退化速度明显降低,草原生态逐渐恢复,持续恶化势头得到有效遏制,新疆草原生态保护及修复取得显著成效。【结论】实施草原生态保护补助奖励政策和草原生态恢复工程等草原重点生态保护性项目工程是利民惠民之举,有必要继续实施。

围栏封育对国家级草原固定监测点植被生长状况的影响

本文以新疆天山以北国家级草原固定监测点为调查研究对象,分别监测植被平均高度、盖度、鲜草产量、土壤含水量,综合分析草原植被长势情况。结果表明:监测区植被平均盖度、高度、鲜草产量整体显著高于辅助区,受气候、灾害、枯落物等条件影响,温性草原化荒漠类围栏内植被长势略差于辅助区。

新疆草原植被物候现象分析

【目的】为全面准确掌握新疆天然草原植被生长基本规律,综合评估新疆草原状况,定性分析评价草原资源消长动态和变化趋势,实现草原保护与利用的协调发展。【方法】以新疆天然草原为研究对象,结合2021-2022年地面监测数据,通过利用MODIS影像与地理信息系统数据分析方法,综合分析新疆天然草原返青期状况、生长期状况和枯黄期状况的变化规律。【结果】2022年草原植被返青期较2021年提前5d,3月5日起开始陆续返青,至4月28日返青基本结束,共持续54d。2022年全疆草原植被长势较2021年同期持平略好,其中北疆、南疆大部分植被长势好于2021年同期,东疆大部分植被长势差于2021年同期。2022年草原植被自8月中旬陆续进入枯黄期,持续到10月下旬大部分地区枯黄结束,68.6%草原植被进入枯黄期,与2021年一致。【结论】全面了解和掌握新疆天然草原物候期的变化规律,有效估测不同年份草原植被长势状况,对科学管理和划定草畜平衡区,草原生态保护修复等具有重要借鉴作用,能够切实提升草原科学化、信息化管理水平,促进草原生态系统良性循环。

喀什地区2019—2022年度草原植被长势监测分析

草原植被长势遥感监测具有感测范围广、信息量大和时效性强等特点,实时高效的草原长势监测信息对草地资源的合理保护和管理具有重要意义。为明确喀什地区草原植被长势状况,增进对草原植被生长变化规律的认识,结合近4年喀什地区天然草原植被返青期与生长盛期监测数据与遥感影像进行综合分析。介绍了喀什地区草原资源现状;从返青期天然草原植被生长情况、生长盛期天然草原植被生长情况两个方面,探讨了喀什地区近4年天然草原植被生长情况;概述了草原植被长势遥感监测的不足,并给出了应对策略。

苜蓿绿肥对塔里木盆地苹果园土壤细菌多样性和功能的影响

为探讨南疆干旱荒漠区苹果园种植覆盖作物苜蓿对果园土壤细菌群落结构与功能的影响,以苹果园间作苜蓿绿肥为处理(GMA)、清耕(CT)为对照,分别对0-20、20-40、40-60 cm土壤微生物16S rDNA基因组采用Illumina MiSeq高通量测序技术和PICRUSt基因预测分析,比较不同处理下果园不同耕层土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能变化。结果表明,苹果园间作苜蓿绿肥显著影响园区土壤细菌群落多样性,细菌拷贝数、丰富度指数(Chao1、ACE指数)及多样性指数(Shannon指数)均显著提高。其中,GMA处理下变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度分别为10.15%、64.97%和82.31%,较CT显著提高。通过PICRUSt功能预测,间作苜蓿绿肥明显提高了果园0—20cm土层细菌功能的相对丰度,其中在7和9月提升最为显著,主要提高了土壤细菌对异物的生物降解能力,增强了土壤碳代谢、氮代谢相关功能菌的丰度。相关性分析表明,土壤细菌优势菌门与土壤全氮、总碳、碱解氮和有效钾含量呈显著正相关,与pH呈显著负相关。综上所述,苹果园种植苜蓿绿肥能显著改善土壤微生物群落组成,提高土壤细菌丰富度、多样性和拷贝数,显著提高土壤微生物功能,对果园土壤熟化、促进物质代谢及培肥地力具有重要作用。

基于灰色关联分析对新疆冰草生产性能和营养品质的综合评价

冰草是干旱、半干旱地区生长的一种优良牧草,在生产上具有重要的应用价值。本研究利用灰色关联度分析法对24份冰草种质进行生产性能和营养品质综合评价。结果表明:新疆冰草野生资源在株高、叶部性状及生物产量等生产性能上具有优势,其中,WG3材料的鲜草产量为14346.33 kg/hm^(2),较对照品种诺丹、蒙农分别高31.94%、25.33%;在营养品质方面,部分野生材料在酸性洗涤纤维、粗蛋白含量、粗脂肪含量等指标上更优,其中,WG3材料的粗蛋白含量最高,为11.78%,其次为WG8、WG16含量分别为10.65%、10.18%,均与对照品种蒙农(8.56%)相比差异显著(P<0.05)。通过灰色关联度分析,其中综合评价值最高的新疆冰草材料为:WG3、WG19、WG6。

基于GBS测序对无芒雀麦资源群体的解析

无芒雀麦(Bromus inermis)是一种重要的牧草,但目前还缺乏从分子水平对于种质资源的亲缘关系的解析。本研究基于GBS测序技术,对采自不同区域的67份无芒雀麦种质资源亲缘关系和遗传结构进行分析。结果表明:1)无芒雀麦表型存在丰富的多样性,比较21个表型指标变异特征,变异系数为12.67%~54.17%。2)基于表型特征将67份材料可分为4个类群,类群Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ均为单一材料,分别为N06(新疆)、M09(内蒙古)和QG07(甘肃)。类群Ⅳ包含64份材料,各地区均有。基于SNP位点信息构建的系统发育进化树和主成分分析,将67份无芒雀麦种质资源分成4个类群:类群Ⅰ,N08,属于新疆北部山地;类群Ⅱ为5份亲缘关系密切的疆外区域种质;类群Ⅲ为39份与其他类群种质亲缘关系较远的材料组成;类群Ⅳ由22份新疆区域种质组成。两种方法对材料的划分具有相似性。3)根据GBS测序序列,发现SNP的变异类型主要为碱基转换,且转换占比高于颠换,转换占76.02%,颠换占23.98%。4)基于不同材料SNP的分布特征,通过群体遗传结构分析将无芒雀麦材料划分为两个类群,类群Ⅰ主要来自于新疆,类群Ⅱ包含全国各地材料,67份材料存在群体结构。以上结果为无芒雀麦种质资源的鉴定评价、关联分析、系统分类及品种选育等奠定了基础。

尼山-峄山区外来入侵草本植物风险评估

外来入侵植物对山东省生物多样性和生态系统稳定性构成较大威胁,通过实地调查并分析外来入侵植物的组成特征和风险等级,可以为山东省的生物入侵防控以及外来物种管理提供科学依据。本研究构建了针对尼山-峄山地区生态环境特点的外来入侵植物评估体系,并运用层次分析法对区域内外来入侵草本植物进行风险评估,最终将其划分为4个风险等级。统计结果表明,尼山-峄山区共有入侵草本植物23科56属74种,菊科为最大优势科,有14属20种。生活型以一年生、一年或二年生草本植物为主,共56种;原产地大部分来自美洲,共49种;经风险评估,共确定恶性入侵植物9种,隶属于6科8属,其中小蓬草和垂序商陆评价得分较高,显示出具有较高的入侵性和危害性。此外,局部入侵植物18种,一般入侵植物19种,有待观察类28种,这些植物可能对当地生态系统产生一定的影响,但程度较轻。本研究采用定性和定量相结合的方法,全面评估了外来植物入侵的概率以及对当地生态系统造成的潜在危害。并基于风险评估结果,制定相应的管理策略,旨在为防范外来植物入侵和保护生态安全提供科学依据和保障措施。

不同叶色无芒雀麦光合特性与表型性状的相关性分析

本文探究不同叶色无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)表型性状与光合特性的关系,选取两种叶色的无芒雀麦,测定其表型性状及光合特性参数,并对表型性状和光合特性之间的关系进行相关性分析。结果表明:6种不同无芒雀麦材料中表型性状和光合参数指标差异显著(P<0.05),其中,深绿色材料的叶片叶绿素相对含量较高,该指标与叶长、叶宽、穗长与茎叶比显著正相关(P<0.05),其胞间CO_(2)浓度与气孔导度、净光合速率等均高于浅绿色无芒雀麦;浅绿色材料的叶长、叶宽、净光合速率、气孔导度等指标偏低,但其蒸腾速率较低,水蒸气压亏缺较高,进一步说明叶色与光合作用呈现正相关关系。通过隶属函数法对6种材料进行排序,从高到低依次为WL-52>WL-33>WL-04>YS-03>WL-57>WL-42。本研究初步揭示了表型性状与光合特性之间关系,为无芒雀麦资源的光合特性研究提供了参考,也为筛选高光效无芒雀麦优异种质提供了依据。

不同基因型长穗偃麦草幼胚诱导再生体系的构建和比较研究

长穗偃麦草是一种耐盐碱、高产优质的多年生牧草和生态草,在我国盐碱地改良和滨海地区生态环境建设中占有重要地位,但其生物技术体系尚不成熟。本研究以来源不同的8个长穗偃麦草种质为试验材料,利用组织培养技术开展幼胚再生体系构建,筛选适宜构建遗传转化体系的优异受体材料。结果表明,在改良后的诱导培养基(MS培养基+0.5 g/L L-谷氨酸+0.5 g/L L-脯氨酸+0.3 g/L酶水解酪蛋白+30 g/L麦芽糖+2 mg/L 2,4-D+7 g/L琼脂)上,长穗偃麦草种质培养第3 d形成较小的愈伤组织,培养4周后分化。不同基因型长穗偃麦草在相同培养基上的幼胚愈伤组织诱导率、分化率和再生时间差异显著,其中4号材料的幼胚出愈率高达97.92%,分化率为88.33%,生根率为100.00%,再生时间较短,为56.2 d,可作为长穗偃麦草遗传转化的理想底盘材料。

新疆布尔根河狸国家级自然保护区狭耳鼠耳蝠线粒体基因组研究

为提供鼠耳蝠属(Myotis)蝙蝠类遗传及进化分子水平的证据,通过高通量测序法对新疆布尔根河狸国家级自然保护区栖息的狭耳鼠耳蝠(M.blythii)线粒体基因组全序列进行测定和分析。结果显示:狭耳鼠耳蝠线粒体基因组总长为16752 bp,总碱基组成为33.8%A、30.4%T、22.7%C和13.1%G;线粒体基因组由13个蛋白质编码基因、2个r RNA(12S和16S)基因、22个t RNA基因和1个非编码控制区组成;控制区基因长度为948 bp,比大鼠耳蝠(M.myotis)等姊妹物种短很多;与从NCBI下载的其他鼠耳蝠属蝙蝠线粒体基因组序列的系统发育分析比较,狭耳鼠耳蝠与大鼠耳蝠亲缘关系最近。研究结果丰富了鼠耳蝠属线粒体基因组信息,明确了新疆狭耳鼠耳蝠在鼠耳蝠属内的系统进化地位和亲缘关系,为蝙蝠科(Vespertilionidae)系统分子进化和后续研究提供基础数据。

不同引发处理对盐胁迫下无芒雀麦种子萌发的影响

为探究盐胁迫对无芒雀麦种子萌发的影响,提高种子在盐胁迫下的萌发能力,本研究以‘乌苏一号’无芒雀麦为试验材料,设置NaCl浓度为150 mmol/L,采用水引发、不同浓度褪黑素(MT)引发、不同浓度PEG-6000引发和蛭石引发,筛选出适宜盐胁迫下提高无芒雀麦种子萌发的引发剂。结果表明,对无芒雀麦种子进行引发处理后,与对照相比,种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及活力指数均被提高,仅50μmol/L MT引发、蛭石引发缩短了种子的平均萌发时间。经隶属函数分析得出,50μmol/L MT引发无芒雀麦种子效果最佳,与ck相比种子的发芽率提高了42%、发芽势提高了40%、发芽指数提高了19、活力指数提高了83,其次为蛭石引发。

中国十字花科一新记录属——双袋荠属

乌恰县位于新疆维吾尔自治区西部,具有特殊的植物区系。作者基于对该地区的野外考察,通过标本研究和文献查证,报道了中国新疆西部的十字花科(Brassicaceae)一新记录属——双袋荠属(Didymophysa Boiss.)。双袋荠属目前共有3种,即新疆双袋荠(D.fedtschenkoana Regel)、双袋荠(D.aucheri Boiss.)、窗隔荠(D.fenestrata)。该文提供了该属的形态描述和分种区别特征,其中新疆双袋荠在我国首次记录,并提供了分布于我国新疆的新疆双袋荠的详细形态描述及生境照片。此外,该文还探讨了该新记录属种发现的生物地理学意义以及我国新疆西部高原地区的植物多样性和特殊性,同时提出了保护工作建议。

放牧方式对植物与土壤养分的影响

放牧是人类利用草原最主要的方式,影响着植物和土壤的养分。为探究放牧对植物营养成分和土壤养分的影响,为合理利用放牧资源提供科学依据,本研究选取了新疆天山北坡中段昌吉市阿什里乡冬季和夏季牧场为研究对象,分析植被的地上生物量和营养成分,并测定表层土壤养分有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、pH值、电导率、全氮、全磷、全钾。夏季、冬季定居放牧下植物地上生物量随放牧强度增加而降低,冬季游牧放牧下地上植物生物量整体呈随放牧强度增加而增加趋势;干物质含量在夏季定居放牧下LG含量最高,有机物含量在冬季游牧放牧下HG含量最高,粗蛋白在冬季游牧方式CK和定居放牧CK较高,粗脂肪在夏季游牧方式CK含量最高,NDF在冬季定居放牧HG最高,ADF在夏季定居放牧CK含量最高;在冬季定居放牧有机质LG含量最高,在夏季定居放牧HG碱解氮、全氮含量最高,在冬季定居放牧HG速效磷、速效钾、pH值含量最高,电导率在夏季游牧方式CK含量最高,全磷在夏季游牧方式LG含量最高,全钾在夏季定居放牧下LG含量最高。不同放牧方式对植物与土壤养分有不同的影响,定居放牧下植物与土壤养分的相关关系显著高于其他放牧方式。

实施退牧还草工程对新疆库鲁斯台草原区草地资源的影响分析

本研究是以新疆塔城地区库鲁斯台草原为对象,在八十年代草地资源调查为参考资料的基础上,通过对库鲁斯台草原区实施退牧还草工程前后生产力及载畜量等指标的测算,对比分析了在实施退牧还草工程前(2002年)、后(2007年)各项指标变化情况,从而来分析实施退牧还草工程对库鲁斯台草原区草地资源的影响。

和静县高寒草原类草地分布特征

天然草地是人类赖以生存的重要环境条件,也是生产,特别是畜牧业生产的基本生产要素和资源,在生态环境保护与建设、优势资源转换、经济高效持续发展中占有重要地位。作为生态要素,天然草地以其草被的地面覆盖和发达的根系,具有保持水土,防风固沙,改善土壤的重要功能,尤其像在和静县这样的高山区,草地更是以其适应和分布的广域性。