农业伦理学融入农学院校课程的思政价值及其实践路径

农业伦理观的缺失是我国“三农问题”长期得不到妥善解决的根源之一,高等院校课程思政建设是实现人才培养质量提升的重要抓手,将农业伦理学融入农学院校课程思政,建立农业伦理学学科体系,培养具有大国农业情怀的新时代农学工作者极为迫切。本文阐述了国内外农业伦理学的起源和发展,以及中国农业伦理学内涵,指出了农业伦理学融入农学院校课程思政的价值,提出了推广农业伦理学核心通识课程、建立农业伦理学研究体系、发掘农业伦理中的思政元素、搭建农业伦理课程思政交流平台、健全农业伦理课程思政教学评价体系等建议,对于促进农业伦理学学科体系发展和农业可持续发展具有重要意义。

不同披碱草种质对低氮胁迫的形态和生理响应分析及耐低氮性评价

本研究以22份披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)种质为试验材料,设置全氮(1 mmol·L^(-1),TN)和1/100氮(0.01 mmol·L^(-1),LN)两个氮浓度处理28 d,对处理后披碱草的形态指标和生理指标进行测定,并对各测定值进行隶属函数分析比较,探究22份披碱草种质在长期低氮胁迫下的耐低氮特性。结果表明:在低氮胁迫下,22份披碱草的植株表型均受到不同程度影响,表现为株高降低,根长缩短;生理指标方面:低氮显著降低了披碱草幼苗的硝态氮含量、净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性以及可溶性糖含量;低氮显著提高了谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶活性,同时显著增加了超氧阴离子、过氧化氢以及可溶性蛋白的含量。经过相关性分析、主成分分析和隶属函数分析,提取7个主成分作为披碱草耐低氮性评价的综合指标,经过计算得出耐低氮性较强的种质是E17,E19,低氮敏感型种质是E12,E16。研究结果为披碱草耐低氮品种选育工作提供理论支持。

川西北高寒地区5种饲草产量与CNCPS组分分析

饲草种质资源是新品种创制的基础,本研究选择适宜在川西北高寒区栽培的中华羊茅(Festuca sinensis)、无芒雀麦(Bromus inermis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、圆柱披碱草(Elymus cylindricus)和老芒麦(Elymus sibiricus)饲草种质资源,测定了饲草产量、全株及不同部位(茎、叶、穗)的营养成分,利用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系(Cornell net carbohydrate and protein system, CNCPS)对其组分进行分析,为筛选高产优质饲草种质资源奠定基础。结果表明,鲜草产量随年份增加逐年降低,老芒麦连续四年的鲜草产量高于其他饲草。圆柱披碱草的干草产量最高,变异系数较小,稳产性较好。无芒雀麦茎、叶和穗的中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber, ADF)含量低于其他饲草,非结构性碳水化合物(Nonstructural carbohydrate, NSC)含量显著高于其他饲草(P<0.05)。圆柱披碱草茎、叶和穗的ADF含量显著高于其他饲草(P<0.05)。老芒麦全株、茎、叶和穗的粗蛋白(Crude protein, CP)含量高于其他饲草,碳水化合物(Carbohydrate, CHO)含量低于其他饲草。综合分析得出,无芒雀麦和老芒麦的生产性能及营养品质表现较好,可作为当地种质资源研究和新品种选育的基础材料。

牦牛夏季补饲对青藏高原高寒草甸植物群落和土壤特性的影响

由于气候变化与人类活动的共同作用,青藏高原草地不断退化,草畜矛盾日趋严重,限制着高原畜牧业的可持续发展。夏季补饲可以加快牦牛生产速率、提高出栏率,减小草地放牧压力,是实现草地可持续发展的重要措施之一,但夏季补饲如何影响草地生态系统功能仍不明晰。以高寒草甸为研究对象,以牦牛为放牧实验家畜,设置夏季补饲放牧(FG)、传统重度放牧(TG)和禁牧(NG)3个放牧处理,每个处理设置3个重复。两年补饲试验后的结果表明:夏季补饲减缓传统放牧降低植物群落α多样性的趋势;夏季补饲与传统放牧均降低了植物群落生物量;传统放牧表层土壤pH和硝态氮均显著小于禁牧,但夏季补饲减弱了这些变化;夏季补饲显著降低了20—30 cm土层有机碳;夏季补饲增加了土壤表层磷含量。本研究表明夏季补饲放牧具有降低传统放牧压力的潜力,为保护和管理青藏高原高寒草甸生态系统提供重要的科学依据,并为改善牦牛的夏季饲养管理提供参考。

蛋氨酸调控肌肉发育的研究进展

近年来,随着生活水平的提高,人们对于肉制品数量及质量的要求越来越高。肌肉占畜禽胴体重量的40%~50%,是人类获取动物源蛋白质的重要来源,其发育过程受遗传、营养及性别等因素的调控,其中营养摄入起着至关重要的作用。蛋氨酸(Met)作为多数动物生长的主要限制性氨基酸,参与机体蛋白质代谢,是畜禽常用的饲料添加剂之一。因此,本文总结了Met吸收和代谢过程及其在肌肉发育中的应用,同时结合肌肉的结构组成、发育和再生过程,详细阐述Met调控肌肉发育的机制,为改善动物饲粮配方和提升产肉性能提供参考依据。

模拟增温对川西北高寒草甸植物群落结构、生产力及土壤理化特征的影响

以川西北高寒草甸植物群落为研究对象,利用开顶式生长室(OTC)模拟了5年增温处理对高寒草甸群落结构、生产力及土壤理化特征的影响.研究发现,增温处理后群落高度显著增加69.80%,群落丰富度指数、多样性指数以及均匀度指数分别显著降低了24.81%、14.51%和3.7%,增温后的群落盖度与生产力无显著变化.分析群落功能群组成发现,增温后禾本科植物平均高度、盖度和重要值较对照分别显著增加89.26%、162.03%和89.47%;莎草科植物平均高度和重要值分别显著增加40.01%和40.63%,盖度无显著变化;杂类草植物平均高度显著增加33.27%,但盖度和重要值分别显著降低52.95%和38%.相关性分析表明增温处理后,禾本科植物生产力与群落高度显著正相关,杂类草生产力与群落高度、土壤速效磷显著负相关,与群落丰富度、多样性、均匀度以及土壤pH显著正相关.研究表明,5年增温处理对川西北高寒草甸群落结构产生了显著影响,对群落生产力和土壤理化特征(除pH外)未产生显著影响.

川西北高寒区一年生禾本科人工草地土壤节肢动物群落动态

为了查明高寒地区建植一年生禾本科人工草地的土壤节肢动物群落动态,2019年4月在青藏高原东缘红原县境内建植了黑麦草和燕麦两种一年生单播人工草地,并以天然草地为对照。2019—2022年每年9月下旬对土壤节肢动物群落、植物群落和土壤理化性质开展观测。结果表明:1)土壤节肢动物的群落组成结构在3种草地及年际间差异显著;2)土壤节肢动物密度、类群数、Shannon指数和均匀度指数在3种草地间差异不显著;3)随着年限增加,3种草地的土壤节肢动物密度显著波动;黑麦草和燕麦草地土壤节肢动物类群数和Shannon指数显著降低,均匀度指数仅在第4年显著降低;天然草地的Shannon指数呈显著波动,均匀度指数无明显变化;4)草地的地上和地下生物量、土壤全磷、全钾、有效氮含量是影响土壤节肢动物群落的主要因子。研究表明,在高寒地区种植一年生禾本科牧草对土壤节肢动物群落的组成结构有显著影响,对密度及多样性指数影响不显著;种植年限对群落组成结构、密度和多样性指数影响显著。

草原健康、退化与恢复一体化评估:概念与方法

草原是我国面积最大的陆地生态系统,具有重要的水库、钱库、粮库、碳库功能,在生物多样性保护、气候和水的调节以及全球生物地球化学循环中发挥着关键作用,为人类提供了广泛的物质和非物质利益,特别是食物生产、水供应和调节、碳储存和气候减缓、授粉和文化服务[1~3].

气候暖湿化对高寒草甸土壤线虫群落的短期影响

20世纪80年代后期青藏高原进入暖湿时期,为探明青藏高原东缘气候暖湿化对高寒草甸土壤线虫群落的影响,2020年5月作者在四川西北阿坝藏族羌族自治州红原县境内设置了对照(CK)、增水50%(P50)、增温2℃(T2)、增水50%增温2℃(P50+T2)4种处理。2022年9月,对各处理样地的线虫群落组成、密度、多样性和营养类群,以及植物群落盖度、物种数、土壤理化性质进行调查。采用单因素方差分析和t-检验比较不同处理对土壤线虫群落的影响,并用冗余分析和相关性分析探索线虫群落与土壤理化性质和植物群落特征之间的关系。结果表明:(1)与对照相比,P50处理中线虫群落密度和多样性增加,但不显著;T2处理中螺旋属(Helicotylenchus)、类双胃属(Diplogsteroides)等37个属消失,群落密度、类群数和Shannon多样性显著降低,优势度显著增加;P50+T2处理中0–10 cm和10–20 cm土层的线虫密度分别显著增加和降低;(2)P50处理使0–10 cm土层的食真菌线虫、植物寄生线虫和捕食-杂食线虫密度增加,食细菌线虫密度下降;T2处理使0–10cm土层各营养类群密度均下降,但植物寄生线虫和捕食-杂食线虫下降幅度大于食细菌线虫和食真菌线虫,使食细菌线虫和食真菌线虫的相对密度增加;P50+T2处理使0–10 cm土层食真菌线虫密度显著提高,10–20 cm土层食细菌线虫和植物寄生线虫密度显著降低;(3)线虫群落密度和多样性均与土壤湿度和植物盖度呈正相关,与硝态氮呈负相关。以上研究结果表明,不同类群线虫对水热变化的响应存在差异,增温对高寒草甸表层土壤线虫群落密度和多样性不利,而增水及水热同步增加有利于提高线虫群落密度。

青藏高原盆栽一年生和多年生豆科牧草对土壤线虫群落的影响

查明一年生及多年生豆科牧草对土壤线虫群落的影响,可为青藏高原地区科学种植豆科牧草提供技术支撑。作者于2020–2022年在川西北红原县盆栽种植一年生光叶紫花苕(Viciavillosa,VV)和多年生紫花苜蓿(Medicagosativa,MS),以天然草地的植物作对照(control,CK)。每年9月下旬对土壤线虫组成、密度、多样性和营养类群,植物的高度、盖度、生物量及土壤理化性质进行调查。结果表明:(1)3种处理间的线虫群落组成结构存在差异,并随年际变化而增大;(2)光叶紫花苕的土壤线虫群落密度显著高于紫花苜蓿和对照,紫花苜蓿的线虫类群数和Shannon-Wiener指数显著高于光叶紫花苕和对照;随着年际变化,光叶紫花苕的线虫类群数及Shannon-Wiener指数、紫花苜蓿的线虫密度及Shannon-Wiener指数均显著下降;(3)光叶紫花苕的食真菌和植物寄生线虫密度显著高于紫花苜蓿和对照,捕食杂食线虫相对密度显著低于紫花苜蓿和对照;紫花苜蓿的植物寄生线虫相对密度显著低于光叶紫花苕和对照;随年际变化,光叶紫花苕的食细菌和植物寄生线虫相对密度分别显著下降和上升,紫花苜蓿和对照的食细菌线虫和食真菌线虫密度及食细菌线虫相对密度显著下降,捕食杂食线虫相对密度显著上升;(4)光叶紫花苕线虫群落的基础指数、结构指数和通道指数显著高于紫花苜蓿;(5)影响土壤线虫群落的主要环境因子主要为土壤pH、有效钾和植物群落高度、盖度和地上生物量。研究结果表明,一年生和多年生豆科牧草分别有利于维持较高的线虫群落密度和多样性,二者间作可能有利于提高线虫群落密度、多样性及生态功能。

迷迭香酸活化NRF2负调控ROS/TXNIP/NLRP3信号通路改善急性肝损伤

急性肝损伤(acute liver injury,ALI)是临床上常见的重症疾病之一,氧化还原失衡和炎症风暴为主要特点,治疗不及时极易引起肝功能衰竭甚至死亡。迷迭香酸(rosmarinic acid,RA)已被证明具有抗炎抗氧化的活性,但是如何通过抗氧化及抑制炎症反应发挥对ALI的保护作用尚不清楚。因此,本研究通过体内外实验探究RA对ALI的治疗作用和分子机制。在小鼠ALI模型上,研究RA对肝功能和炎性指标水平的影响;HE观察肝脏病理变化;荧光法检测RA对肝脏活性氧(reactive oxygen species,ROS)的影响;免疫组化法检测肝组织F4/80水平;Western blot测定肝脏组织硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin-interacting protein,TXNIP)、NOD-like受体蛋白3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)炎症小体和半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,CASPASE-1)蛋白的水平。动物福利和实验过程均遵循西南民族大学动物伦理委员会的规定。在H2O2诱导的HepG2细胞氧化性损伤模型上,CCK-8法分析RA对细胞活力的影响;试剂盒检测白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和乳酸脱氢酶(lactatede hydrogenase,LDH)释放量;荧光探针DCFH-DA检测ROS水平;实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)法检测Txnip、Nlrp3、Caspase 1和Il1βmRNA表达水平;Western blot法测定细胞核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,NRF2)、TXNIP、NLRP3和CASPASE-1蛋白的水平。实验结果显示,与模型组比较,RA组小鼠肝肿胀程度明显减轻,组织损伤缓解,肝功能指标和ROS水平显著下降,TXNIP、NLRP3、CASPASE-1蛋白水平均显著降低,F4/80和IL-1β水平明显下降。在细胞水平上,RA能显著降低H2O2诱导的IL-1β、LDH和ROS水平,同时降低了Txnip、Caspase 1、Il1βmRNA表达水平,以及TXNIP、NLRP3、CASPASE-1蛋白水平,但NRF2蛋白表达水平明显上升,而NRF2抑制剂ML385逆转了RA对NRF2、TXNIP、NLRP3、CASPASE-1蛋白表达的作用。结果表明,RA可能通过促进NRF2核转移抑制ROS生成,进而减少TXNIP激活NLRP3炎症小体,减少细胞死亡和炎症反应从而发挥对肝损伤的缓解作用。

禁牧和放牧条件下施氮肥对高寒草甸线虫群落的影响

土壤线虫对生态系统的功能与稳定性具有重要指示作用。为查明施氮肥对禁牧和放牧条件下高寒草甸生态系统的影响,2021年4月在川西北红原县境内的围栏观测样地内外分别设置梯度为0 g/m^(2)、20 g/m^(2)、40 g/m^(2)和60 g/m^(2)的氮肥添加实验。于2021和2022年9月对各样地土壤线虫群落和土壤理化性质进行调查。结果表明:(1)连续两年施肥改变了禁牧与放牧高寒草甸土壤线虫群落组成结构及营养结构;(2)线虫的类群数和Shannon指数以禁牧样地显著高于放牧样地,且在禁牧样地随年际变化显著下降,在放牧样地显著上升;线虫密度则以禁牧样地显著低于放牧样地;(3)连续两年施肥显著增加了禁牧与放牧草地的食真菌线虫密度,降低了植食性线虫密度,使营养结构以食细菌和植食性线虫为主转变成以食细菌和食真菌线虫为主;(4)禁牧样地线虫的基础指数显著低于放牧样地,自由生活线虫成熟度指数和结构指数显著高于放牧样地;随着年际变化,放牧样地的基础指数和通道指数呈显著下降,富集指数和结构指数显著增加,而禁牧样地各生态指数均无显著变化。研究表明对放牧条件下的高寒草甸施氮肥有利于提高线虫群落多样性和土壤食物网稳定性。因此,建议对放牧利用下的高寒草甸进行适当施氮肥。

土壤颗粒态有机碳与矿物结合态有机碳对气候变暖响应的研究进展

提高陆地生态系统固碳增汇能力是如期实现“双碳”目标最为经济、绿色的途径之一。土壤颗粒态有机碳与矿物结合态有机碳作为重要的土壤有机碳组分,是精细诊断陆地生态系统碳循环变化的关键。已有研究表明气候变暖改变了陆地生态系统碳循环,同时对植物和微生物源有机碳输入产生影响,但关于土壤有机碳组分对气候变暖响应及其影响因素的研究尚未有统一结论。论文系统介绍了土壤颗粒态和矿物结合态有机质分组框架;阐述两种组分形成、转化和稳定过程;梳理目前学术界关于土壤颗粒态有机碳和矿物结合态有机碳对气候变暖响应及其影响因素的研究进展。在此基础上讨论现有研究的不足和未来面临的挑战,并提出目前亟需解决的关键科学问题及未来研究方向,以期为制定土壤有机碳管理措施和应对气候变化提供一定的理论参考。