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。

植物遗传转化中体细胞再生的分子机制及应用研究进展

植物遗传转化是转基因技术及以此为基础的基因组编辑、功能基因组学研究和分子育种的关键。其中,物种和基因型差异往往是限制遗传转化效率和基因编辑技术广泛应用的主要瓶颈。随着再生芽发生和体胚发生的分子机制被逐渐探明,在愈伤组织形成、增殖和再生过程中涉及生长素和细胞分裂素合成、响应和信号转导的生长及发育调节基因被用于提高遗传转化效率。本研究首先综述了植物遗传转化过程中体细胞再生的不同途径和方式,以及转化细胞以间接的器官发生方式和体胚发生方式再生的分子机制。然后重点讨论了与生长素和细胞分裂素有关的再生促进基因在提高再生效率,缩短转化时间,以及实现执拗型物种和基因型的遗传转化等方面的应用。最后总结了再生促进基因在转基因和基因编辑中的应用潜力和研究方向。

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%。

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。

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》。

草地资源流转对高寒畜牧业影响的初探——以甘肃省天祝藏族自治县抓喜秀龙乡南泥沟村为例

中共中央十七届三中全会提出了农村土地合理流转问题,为草地畜牧业发展提供了新的发展思路和空间。根据天祝藏族自治县抓喜秀龙乡南泥沟村的草地资源流转现状,分析了草地资源流转的意义和形式,并提出了一些建议。南泥沟村主要存在草地租赁、转包、转让、联户经营、代牧和草地互换等草地流转形式,但由于牧民素质、自然环境和政策方面的原因,使得该地区草地资源流转发展缓慢。针对当地现状,分别从建立生态补偿机制、拓宽就业渠道、加快良种化进程和兽医服务体系建设、建立牧区困难户保障体系、扶持草业龙头企业等方面提出了建议。

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。

提高甘肃省河西走廊荒漠草原畜牧业生产力的研究——以张掖市甘州区平山湖乡为例

在张掖市甘州区平山湖乡荒漠草原,设计了草原围栏封育,人工饲草料种植,饲草料加工利用及绒山羊改良等试验,结果表明:通过围栏休牧,2007,2008和2009年围栏休牧草地比自由放牧草地,植被盖度分别高出23.57%,18.47%和49.65%,生物量也分别高出34.08%,24.12%和50.78%;通过青贮玉米饲料地的建植,高产饲用玉米产量为13 428.8 kg/hm2,饲草干草产量提高3.26倍;玉米秸秆青贮后的利用率较未处理前提高35.83%,秸秆切碎后的利用率较整株饲喂提高25.83%;绒山羊杂交改良后,F1代羔羊产绒量提高26.7%,成活率提高7.8%。

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。

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。

混播比例对陇中黄土高原扁蓿豆—无芒雀麦混播草地土壤养分含量及酶活性的影响

在甘肃陇中黄土高原地区,研究了扁蓿豆(Medicago ruthenica)与无芒雀麦(Bromus inermis)以不同混播比例(0∶10、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、10∶0)建植对播种当年草地土壤养分含量及酶活性的影响,并用灰色关联度分析法进行综合评价。结果表明,混播比例对于表层土壤养分含量及酶活性影响显著,对深层土壤影响不显著。10~20 cm土层,豆禾比5∶5处理的速效磷含量较CK1增加了38%,酶活性差异不显著(P>0.05)。20~40 cm土层,豆禾比8∶2处理的碱解氮含量较CK2和CK1分别增加了159%和115%(P<0.05)。相关性分析和主成分分析可知,扁蓿豆-无芒雀麦混播草地土壤养分含量与酶活性之间具有一定的相关性,且二者共同决定土壤肥力水平。综合评价认为,扁蓿豆与无芒雀麦混播比例为5∶5时,对土壤肥力的改善效果最好,为陇中黄土高原地区推荐种植比例。

高寒区草地-家畜优化配置研究——以青海省玛沁县1牧户为例

针对牧区牧草资源短缺、草畜平衡矛盾突出及生态环境脆弱等问题,本文构建经济效益与生态效益统一度量的家庭牧场草地-家畜优化配置模型。以青海省玛沁县夏季牧场不足、冬春牧场剩余的1牧户为例,在分析现有家庭牧场草畜供需平衡的基础上,设置天然草地、人工草地和家畜优化配置方案集并求解,进而分析草地-家畜优化配置后的经济效益、生态效益和及其综合效益。优化配置中,将载畜量由原来的520个羊单位减为418个羊单位,划分冬春季牧场草地面积5.4hm^2为夏季放牧,秋季牧场不作调整,冬春季牧场营养超载,结合补充精料和人工草地补饲休牧40d,放牧212d。优化配置方案下综合效益可分别提高11.8%,27.8%和27.8%。返青期休牧补饲可以使经济效益平均提高5%,生态效益平均提高22.5%,综合效益平均提高27.5%。延长夏季放牧时间为97d可使经济效益、生态效益及综合效益分别降低24.7%,16.5%和41.2%。

基于生态位理论的豆禾混播草地群落稳定性利用管理研究

为探明刈割与施肥影响河西地区豆禾混播草地稳定性的生态学机理,本研究以‘清水’紫花苜蓿(Medicago sativa)、无芒雀麦(Bromus inermis)和长穗偃麦草(Elytrigia elongata)建植的混播草地为对象,设置3个留茬高度(5 cm(A_(1)),8 cm(A_(2))和11 cm(A_(3)))和6个施肥处理(CK(B_(1)),150 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)(B_(2)),75 kg N·hm^(-2)+225 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)(B_(3)),150 kg N·hm^(-2)+150 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)(B_(4)),150 kg N·hm^(-2)(B_(5)),225 kg N·hm^(-2)+75 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)(B_(6))),并对各草种的生态位特征进行了分析。结果表明:相较于留茬高度,牧草重要值对施肥的响应更敏感,然而提高留茬可增加无芒雀麦重要值并控制过高的紫花苜蓿重要值,其中A_(2)B_(3)处理效果最好;A_(1)可增大各牧草生态位宽度,且均在第3茬的A_(1)B_(4)处理最大;紫花苜蓿与无芒雀麦、紫花苜蓿与长穗偃麦草、无芒雀麦与长穗偃麦草间的生态位重叠分别在第2茬的A_(2)B_(6),A_(2)B_(1)和A_(2)B_(6)处理最小。本研究认为:留茬8 cm,施150 kg N·hm^(-2)+150 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)氮磷肥对实现河西地区豆禾混播草地物种和谐共存及群落结构的长期稳定具有良好效果。

草地早熟禾BBML基因的克隆及表达模式分析

为探究婴儿潮(BABY BOOM,BBM)基因诱导草地早熟禾(Poa pratensis)体胚发生的潜在功能,本研究采用同源克隆方法获得PpBBML(PpBBM-like)基因,并对其进行生信分析、亚细胞定位和表达模式分析。结果表明:PpBBML编码的蛋白具BBM特有的bbm-1基序且定位于细胞核,并与小麦(Triticum aestivum)BBM亲缘关系最近。PpBBML的表达水平存在组织特异性,表达量为花药>茎基>幼叶>根茎>老叶>不定根。6-BA,NAA(除0 h外),MeJA和EBR(除4 h外)处理后的PpBBML表达量均高于CK;GA3处理后的PpBBML表达量均低于CK。在仅添加生长素的愈伤组织诱导培养基上,其表达量在接种第2 d最高。综上所述,PpBBML是AP2亚家族的转录因子基因,其表达量在幼嫩组织中最高且受到不同激素的诱导,并在愈伤组织形成初期表达量急剧上升,因此,该基因可能具有诱导草地早熟禾胚性愈伤组织发生的潜力。

发展青海高原特色的现代草地生态畜牧业研究

人口、资源、环境是世界经济发展所面临的三大难题。我国人口众多，资源相对匮乏，如何保障21世纪中国食物安全，如何能在有限的资源条件下，进一步提高粮食和食物生产水平，同时又保护和改善生态环境，维护生态平衡，已成为21世纪中国农业和畜牧业所面临的最严峻的挑战。事实证明，传统农牧业解决不了这个问题，现代农牧业虽使农业和畜牧业产量大大提高，但也给农牧业发展的生态环境带来严重负作用，只有现代生态畜牧业，才是解决这一问题的正确途径。只有发展中国特色生态畜牧业，才能使我国畜牧业的经济效益、生态效益、社会效益很好地结合起来，才可能可持续利用和发展。

不同类型草地牧草消化率季节动态与营养品质的关系研究

试验选用5只瘤胃瘘管羊,用尼龙袋法对采自甘肃玛曲高寒草甸、沼泽化草甸、甘肃张掖平山湖荒漠草原及新疆温性草原天然混合牧草的干物质消化率(DMD)和营养成分进行测定。结果表明,高海拔地区的高寒草甸和沼泽化草甸牧草干物质消化率显著高于低海拔地区荒漠草原,且随着时间的推移,高寒草甸和沼泽化草甸牧草干物质消化率先升高后降低,且在6月体内消化率达到最高,而平山湖荒漠草原表现相反趋势。新疆温性荒漠草原则随着季节的变化,从花期—果期—枯草期牧草干物质消化率逐渐降低。玛曲高寒草甸牧草干物质消化率与牧草粗蛋白含量(CP)呈极显著正相关(P<0.01),与牧草中酸性洗涤纤维(ADF),中性洗涤纤维(NDF)呈极显著负相关(P<0.01);牧草生育期与CP含量和DMD呈极显著负相关,与DM,ADF,NDF均呈极显著正相关(P<0.01),说明在高寒牧区,6,7和8月牧草营养价值较高,可满足放牧家畜维持和生产能量需要。

东祁连山高寒灌丛草地土壤微生物生理功能群的动态分布研究

通过对2005和2006年东祁连山杜鹃灌丛、高山柳灌丛和金露梅灌丛土壤微生物生理功能群的时空动态进行研究。结果表明,1）各微生物生理类群的季节变化趋势在2005与2006年存在差异;2）从土壤剖面层次来看,0～10 cm土层微生物生理功能群的数量大于10～20 cm土层;3）土壤微生物生理功能群的数量大小顺序为：硝化细菌〉反硝化细菌〉氨化细菌〉好气性自生固氮菌〉嫌气性自生固氮菌〉芽孢杆菌〉好气性纤维素分解菌〉嫌气性纤维素分解菌;4）不同灌丛土壤中,土壤微生物生理类群总数量不同表现为：高山柳灌丛〉杜鹃灌丛〉金露梅灌丛。

美洲南瓜CCR基因表达特点的研究

采用qRT-PCR方法对2种(有壳和裸仁)美洲南瓜的胚珠、授粉后10～60d的种皮以及叶片、茎秆、柱头等组织中CCR基因表达进行了分析。结果显示:(1)从胚珠到授粉后60d,2种美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量均呈增加-降低-增加-再降低的趋势,且不同时间(天)CCR基因的表达量存在显著或极显著差异。(2)2种美洲南瓜胚珠中CCR基因的表达量存在差异但不显著,裸仁美洲南瓜CCR基因的表达量为有壳美洲南瓜的1.2倍。(3)随授粉后时间的延长,有壳美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量逐渐高于裸仁美洲南瓜,在授粉后10～60d时,有壳美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量均显著或极显著大于裸仁美洲南瓜,且分别为裸仁美洲南瓜的1.2～5.1倍。研究表明,CCR基因参与美洲南瓜种皮发育与形成,CCR基因在裸仁美洲南瓜叶片、茎秆、柱头等组织中的表达量均大于有壳美洲南瓜,且同一品种、不同组织中CCR基因的表达量存在组织特异性,表达量与组织木质化的程度呈正相关。

分子标记技术在牧草种质资源研究中的应用

系统地介绍了分子标记技术(RFLP、RAPD、AFLP、SSRI、SSR)的原理、特点及其在牧草种质资源的遗传连锁图谱的构建和基因定位、遗传多样性与亲缘关系分析、品种鉴定与纯度分析以及加速和优化育种进程等方面研究的应用,对我国草地发展、环境生态建设等方面具有十分重要的意义,并对今后在牧草种质资源研究中应用分子标记提出展望。