摘要:为探究荒漠草原区光伏电站对生态系统的长期影响,本研究以宁夏灵武光伏电站为对象,比较了恢复1年与5年,光伏阵列不同微生境的植物群落与土壤特征。结果表明,光伏阵列通过改变光热分布,形成了高度异质的微生境,显著影响植被恢复进程。群落演替呈现清晰的时空分异,恢复初期以刺沙蓬(Salsolaruthenica)等先锋种为主,5年后逐渐演替为以驼绒藜(Ceratoides latens)等多年生草本为主导的稳定群落。其中,板下遮阴区因强烈的环境筛选作用,耐阴、耐旱物种的竞争加剧,导致其植物多样性指数在恢复5年后显著下降,但物种丰富度依然维持在较高水平。结构方程模型揭示,恢复年限是群落演替的核心驱动力,而微生境通过调控土壤资源(如氮、钾有效性)来引导恢复方向。本研究构建了光伏场区“环境筛选-资源竞争-稳态维持"的生态恢复路径,为干旱区光伏电站的生态修复与可持续管理提供了科学依据。
摘要:紫花苜蓿(Medicago satiruaL.)内参基因的稳定性和适用性因品种、生长发育及环境条件的不同差异较大。本研究以紫花苜蓿‘公农1号'为材料,使用qRT-PCR技术与geNorm,NormFinder,BestKeeper和RefFinder等软件,评估8个常见内参基因 GAPDH,UBL-2a,Rerl,eEF-lα,ADF,UBC,TUB 和 Actin 等不同时期的组织表达特异性以及涝害胁迫下的表达稳定性。结果表明,公农1号'幼苗期稳定的内参基因是 Rer1,Actin,UBC ,其中叶、茎和根中表达最稳定的内参基因分别是 Actin,Rerl,GAPDH ;成株期最稳定的内参基因是 ADF,Actin,TUB ,而成株期叶、茎、根和花中表达最稳定的分别是 eEF-lα,Rerl,Actin 和 UBL–2a 。涝害胁迫下,幼苗期叶片稳定性前三的内参基因为 TUB,ADF 和 eEF–1α ,根部为 ADF , UBL-2a 和 RerI ;成株期叶中稳定性前三的内参基因为 ADF Actin和 TUB ,根部为 UBL-2a,UBC 和 ADF 。 RerI 和 UBL–2a 的稳定性受发育时期和组织特异性影响较小,适合用作组织表达特异性研究的内参基因; ADF 适合作为涝害胁迫研究的内参基因。
摘要:小热休克蛋白(Smallheat shock proteins,sHSPs),作为植物体内重要的应激诱导因子,在植物生长发育及响应各类胁迫中起重要调控作用。为探究紫花苜蓿MsHSP18.2基因功能,利用生物信息学工具进行蛋白理论性质、结构和功能预测分析;对植物进行茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)细胞分裂素(6-BA)等激素,以及干旱胁迫和盐胁迫的处理,利用RT-qPCR方法分别对处理0,0.5,1,3,6,9,12h时进行基因表达水平分析;利用酵母表达方法检测其转录自激活特性;利用异源酵母系统初步验证其耐逆功能。生物信息学分析结果表明,该蛋白分子量为 18.18kDa ,理论等电点为5.55,具有较高的不稳定性(不稳定指数54.67),其二级结构以无规卷曲为主。表达分析结果显示,MsHSP18.2在干旱和盐胁迫处理下表达增强,并对不同植物激素呈现差异响应。酵母自激活活性分析检测显示该蛋白具有自激活特性。异源过量表达MsHSP18.2基因显著增强了酵母细胞的耐盐(NaCI)和耐渗透胁迫(PEG)能力。
摘要:药用植物白蓝翠雀花(Delphinium albocoeruleum)富含二萜类生物碱,兼具重要药用与生态价值,但其叶绿体基因组特征与系统位置尚不明确。本研究首次测定并解析其完整叶绿体基因组,同时开展了翠雀属及近缘物种的比较分析。结果显示:基因组全长 154258bp ,具典型四分体结构,包括大单拷贝区(Large singlecopyregion,LSC)84847bp、小单拷贝区(Smallsingle copy region,SSC)16 301 bp及反向重复区(Inverted repeat region,IR)26 555 bp,总GC含量 38.25% ;共注释131个基因,含1个特殊ycf1假基因,其呈现IRb/SSC边界截断和SSC/IRa边界完整的分化模式。检测到243个简单重复序列(Simple sequence repeat,SSR),其中LSC区占 67.1% ,且以 A/T 为主,鉴定出matK,ndhD等7个正向选择基因及15个高变异区间( Pi>0.020? ,表明基因组整体保守但存在局部变异。系统发育分析表明白蓝翠雀花与单花翠雀花亲缘关系最近。本研究为翠雀族系统发育、遗传演化及地理起源研究提供了重要依据。
摘要:为从油莎豆(Cyperus esculentus L.)根际土壤中筛选适应南疆极端环境的耐盐促生菌株,丰富新疆盐碱沙土地菌株资源库,本研究采用定向筛选培养基培养法、摇瓶培养法和16SrDNA鉴定法,对耐盐促生菌进行筛选,并测定其促生特性。最终通过油莎豆种子萌发和盆栽幼苗试验,进一步验证其促生效果。本研究共获得10株耐盐促生菌,分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、弗里兰氏菌属(Vreelandella)、微小杆菌属(Exiguobacterium)和比斯鲍曼氏菌属(Bisbaumannia),耐 NaCl 阈值范围为 4%~8% 。其中菌株Y-38(Exiguobacteriumacetylicum)溶无机磷能力突出(204号 (0.65mg?L-1, ,Y-35(Exiguobacteriummexicanum)产吲哚-3-乙酸(Indole-3-aceticacid,IAA)量最高 (64.35mg?L-1) ,Y-46(Bisbaumannia pacifica)耐受 8%NaClc ,种子萌发试验中,Y-38处理组发芽率达 82.00% ,较对照显著提高26.89%(P<0.05) ;盆栽试验中Y-38处理组的株高 (39.17cm) 叶宽 (5.22mm )茎粗 (5.52mm) 等指标均显著高于Y-46和Y-35处理组( ?P<0.05) 。三株菌的促生效果通过综合排序为: Y-38>Y-46>Y-35 ,最终确定了Y-38(乙酰微小杆菌,Exiguobacteriumacetylicum)的高耐盐性与促生功能,为盐碱土壤改良提供了菌种资源。
摘要:为筛选具有高效除草潜力的生防菌株,本研究从青海省自然感病紫花地丁(Violaphilippica)叶片中分离出致病菌JZ-28。通过形态学及多基因(ITS/ EF -lα/LSU)联合鉴定,确定为粉红螺旋聚孢霉(Clonostachysrosea)。致病性试验表明其具有强效除草活性,JZ-28在7d可使青藏高原4种优势阔叶类杂草冬葵(Maluaverticillata)、密花香薷(Elsholtziadensa)、欧洲千里光(Senecio uulgaris)和藜(Chenopodium album)的离体叶片黄化发病,活体植株试验发病率分别为 83%,95%,100%,70% 。评价JZ-28对青海省6种主栽作物和3种冷凉蔬菜的安全性,表明该菌株对玉米(Zea mays)、蚕豆(Vicia faba)豌豆(Pisum satium)、油菜(Brasica napus)4种作物和黄瓜(Cucumis sati-uus)、番茄(Solanum lycopersicum)、茄子(Solanum melongena)3种冷凉蔬菜表现为安全,对青稞(Hordeum uul-gare)、小麦(Triticum aestirum)表现为轻微感病。培养条件优化试验表明,蔗糖与大豆粉分别为最佳碳、氮源,可促进菌丝生长与孢子产量提高。本研究首次揭示了粉红螺旋聚孢霉作为高寒地区生物除草剂的潜力,为脆弱生态系统的杂草可持续管理提供了新的途径。
摘要:为探究滇西北山地草甸的退化指示物种大狼毒(Euphorbia jolkini Boiss)的化感作用机制,本研究通过在土壤中添加不同浓度的4-硝基苯酚(4-Nitrophenol,4-NP)和2-苯乙胺(2-Phenethylamine,2-PEA),分析其对土壤磷转化及相关指标的影响。结果显示,两种化感物质均显著提高了土壤微生物量磷、铝结合磷、钙结合磷和中等活性有机磷含量,降低了pH值及铁结合态磷、闭蓄态磷、中等稳定性与高稳定性有机磷含量( .P<0.05) ,并促进细菌和放线菌繁殖。4-NP显著增强植酸酶活性而降低酸性磷酸酶活性;2-PEA则显著提高酸性磷酸酶、植酸酶和磷酸二酯酶活性,降低碱性磷酸酶活性 (P<0.05) 。综上,4-NP和2-PEA的添加会直接影响土壤的理化性质,改变有机磷及无机磷各组分含量,间接实现土壤养分在其根际环境中的积累,促进其自身进一步扩张。
摘要:不同草地生态系统碳/水循环对极端气候响应及其机制存在差异。本研究基于生物地球化学循环模型Biome-BGCMuSo(BGCwith Multilayer SoilModule)结合涡度相关数据,通过敏感性分析和参数优化,探究了不同草地类型碳/水通量差异及其对极端气候的响应。结果表明,碳通量模拟对植被光合生理及碳分配参数敏感,水通量对叶片、根系参数敏感,且不同草地类型存在差异,优化高敏感参数可显著提升碳通量模拟精度,但水通量模拟仍有待进一步提高。生长季热浪期间,3种草地仍为碳汇,温性荒漠草原和山地草甸日间碳汇分别减弱 28.7% 和29.4% ;极端降雨提升了3种草地的碳/水通量;干旱事件使温性荒漠草原碳汇增强 62.5% ,山地草甸碳汇减弱16.3% 。本研究揭示了干旱-半干旱区草地碳/水循环对极端气候的不同响应机制,为预测气候变化下草地生态过程演变提供了科学依据。
摘要:马蹄金(Dichondra repens)是一种旋花科的暖季型草坪地被植物,广泛应用于园林绿化、水土保持及果园生草,低温胁迫是限制其推广利用的主要因素。本试验以9份西南地区野生马蹄金、两份国审马蹄金新品种以及1份广泛使用的引进品种为材料,综合评价了12份马蹄金材料的田间坪用性状与低温适应能力。研究结果表明,12份马蹄金材料在叶面积、均一性、叶色、绿期长度、草层高度和成坪速度上存在显著差异。坪用性状隶属函数综合分析显示,野生材料Dr5具有成坪速度较快、草层低矮、叶色深绿、均一性高及绿期最长等优点,坪用景观价值较高,而Dr17坪用性能最差。在连续两年的田间低温胁迫下,12份马蹄金的叶绿素含量和叶绿素荧光参数 (Fv/Fm 和PIABS. 显著下降,而电解质渗透率和丙二醛含量均呈现不同程度的增加趋势。但低温胁迫下Dr5具有最低的半致死温度,较低的电解质渗透率和丙二醛含量,同时维持了较高的叶绿素含量 ?.Fv/Fm 和 PIABS ,表现出显著低的细胞膜氧化伤害及良好的细胞膜稳定性与光合性能。采用两年耐寒性指标进行隶属函数法综合分析发现,12个马蹄金材料抗寒能力由强到弱依次 其中Dr5耐寒性最强,Dr17耐寒性最弱。Dr5兼具坪用性能好且耐寒性强的优点,可作为园林绿化应用的优选种质,为培育耐寒型暖季型马蹄金新品种提供了关键材料,也为进一步深入研究不同基因型马蹄金的低温适应机制奠定了基础。
摘要:为指导盐渍化草地修复中土壤特性改良、播种时期确定及幼苗保育等实践,本研究以盐渍化草地生态系统先锋物种赖草(Leymussecalinus)为研究对象,采用 NaCl 与 Na2SO4 按1:2比例配制的低、中、高盐度溶液进行盆栽模拟试验,探究了盐胁迫及其与苗龄的交互作用对幼苗根系表型可塑性的影响。结果表明:盐胁迫使根系分布浅层化,苗龄是根系生物量垂直分配的主导因子 (P<0.001) ,盐分主效应及交互作用仅在特定条件下显著。盐浓度和苗龄对根长、根表面积和根体积均存在显著独立与交互抑制效应( ?P<0.01) ,其中根体积的交互效应最强( F= 36.878),显示盐害随幼苗生长呈非线性增强。根尖数随盐度增加而减少,高龄苗更敏感;根角度在二、三叶期受盐抑制显著。根系分形维数呈低盐升高、中高盐降低的非线性响应 (P<0.05) 。本研究揭示了盐胁迫下赖草幼苗的阶段性适应策略,为提升赖草在盐碱地生态修复中的应用潜力提供依据。
摘要:表型性状鉴定是认识作物种质资源和培育新品种的基础,中亚的高梁种质具有独特的基因型,充分了解这些种质材料对我国的高梁育种具有重要意义。本研究以44份中亚引进高梁种质资源为材料,开展表型性状精准鉴定,结合多元统计方法(包括相关性分析、聚类分析与主成分分析)进行系统性评价。结果表明,参试材料在表型水平上呈现高度异质性,遗传背景复杂,并且性状之间存在复杂的相互关系。通过聚类分析,44份高梁资源被分为5组,通过Fixation值筛选出综合表现最好的10份材料,其中类群II的育种材料有7份,其表型特征显著优于其他类群(如株高均值达 286.33cm ,穗重 102.50g ,可作为种质创新与杂交组合构建的核心亲本材料。本研究为干旱半干旱条件下高梁种植提供了理论基础,同时为高粱种质资源的高效利用及新品种开发奠定了基础。
摘要:山西省北部黄土旱塬区是我国重要燕麦产区,但因降水不足、适宜品种缺乏,饲草效益偏低。为筛选优质高产饲用燕麦品种,本研究引进并评估38个国产及进口主推品种,综合分析其生育期、农艺性状、产量及营养品质。结果表明:生育期 87~127d ,极晚熟品种占多数(21个),早熟仅3个;‘牧乐思'和‘甜燕3号'鲜草与干草产量最高(分别达 27.1×103 和 23.5×103kg?hm-2 鲜草,11. 7×103 和 11.5×103kg?hm-2 干草);‘梦龙'等5个品种可溶性糖含量最高 (16.4%~18.1%) ,‘苏特'等3个粗蛋白含量最高 (8.7%~8.8%); 17个品种相对饲喂价值(R)达 113.7~ 126.1,属优质饲草。按《燕麦干草质量分级》标准,13个为A型草,9个为B型草(均为三级)。综合表现最优的‘牧乐思‘‘梦龙’‘甜燕3号’‘加燕2号'和‘美达'建议在晋北旱塬区优先推广。
摘要:为探究城市草地类型对土壤可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)及其特征的影响,本试验以北京市城市绿地生态系统为研究对象,设置裸地、冷季型草坪、暖季型草坪和林下地被四种处理,测定土壤DOC含量,利用紫外可见光谱和三维荧光光谱分析土壤可溶性有机质(Dissolved organic matter,DOM)的光谱特征。结果显示:与裸地相比,冷季型草坪表层土壤DOC含量显著降低 30% (P<0.05) ,而暖季型草坪、林下地被差异均不显著。紫外光谱显示,各处理DOM的芳香性与疏水性无显著差异。荧光光谱表明,城市草地DOM具有一定混合来源特征,城市草地腐殖化进程较裸地增强但自生源贡献降低,城市草地微生物活动较强但生物可利用性弱。研究表明:城市草地DOC动态受植被类型、管理措施及微生物活动多因素协同调控,优化草坪的施肥管理,考虑所选草种固碳类型,可增强城市土壤碳固存功能及稳定性,为城市绿地生态功能提升提供理论支撑。
摘要:本研究以伊犁绢蒿(Seriphidiumtransiliense)幼苗为研究对象,通过持续干旱胁迫盆栽实验,系统探究了根系形态构型、生理响应及解剖结构的动态变化规律。结果表明:随着干旱胁迫强度的增加,根系形态拓扑指数和分形维数逐渐降低,根系分支模式向更高效的叉状结构转变。随着干旱胁迫增强,生理代谢层面,活性氧积累、膜脂过氧化程度及渗透调节能力显著增强,抗氧化酶活性呈现先升高后降低的趋势。解剖结构分析显示,根尖的表皮和内皮层细胞增厚以增强保水能力,而皮层薄壁组织、维管系统及根尖直径均呈现减小趋势,以优化水分运输效率。本研究揭示了伊犁绢蒿通过整合根系构型可塑性、生理调控及解剖结构优化的适应策略,为荒漠植物抗旱机制研究提供了科学依据,同时为干旱区生态恢复及抗逆种质选育提供了重要参考。
摘要:黄土丘陵滑坡迹地植被恢复对土壤特征的影响机制尚不明确,本研究选取黄河上游陇中黄土丘陵沟壑区典型滑坡区域为试验样地,通过野外采样与室内分析,结合分形理论,对比自然恢复、金银花种植、玉米种植3种生态恢复措施下土壤粒径特征及理化性质差异。结果表明:(1)不同生态恢复措施下土壤颗粒组成主要以砂粒 34%~ 37% ),细砂粒 (27%~28% )为主;(2)与自然恢复相比,金银花区pH显著下降,玉米区含水率显著升高,人工恢复土壤有机质、全氮、全磷含量均高于自然恢复;(3)单重分形维数范围 2.44~2.72 ,具体为玉米 (2.72)> 金银花(2.65)> 自然恢复(2.44),玉米恢复使得土壤质量更好。不同生态恢复下土壤单重分形维数随土壤质地由粗变细,土壤单重分形维数呈增加趋势。人工恢复的土壤养分含量、土壤含水率高于自然恢复,即人工恢复措施更有利于提升土壤保水能力与养分固定能力。因此,在滑坡治理过程中,适当采取人工恢复的辅助措施能有效改善土壤结构、提升滑坡迹地的植被盖度、减少水土流失。
摘要:为探究耐盐植物根系分泌萜类物质对盐胁迫的响应机制,以长穗偃麦草(Elytrigiaelongata)为研究对象,在土壤中添加不同浓度的NaCl溶液,模拟对照、轻度、中度和重度盐胁迫处理,采用非靶向代谢组学技术,测定萜类根系分泌物的种类与相对丰度变化,分析萜类物质相对丰度与根系性状、根际土壤理化性质间的关系。结果表明:与对照相比,轻、中、重度盐胁迫处理下倍半萜、单萜、二萜和其他萜类根系分泌物的相对丰度显著降低 8.61%~ 16.41% ,三萜和三萜皂苷类仅在轻度盐胁迫下分别显著降低 24.54% 和 12.43% ;土壤pH是影响长穗偃麦草萜类根系分泌物的关键因子,随土壤盐度增加,土壤pH值降低,进而抑制倍半萜、单萜、二萜和其他萜类根系分泌物的分泌。本研究为深入理解植物耐盐的生理机制提供科学依据。
摘要:生草覆盖已被证实能有效促进果园土壤有机碳积累并提升土壤肥力,但其调控活性有机碳与腐殖质碳组分变化的机制尚不明确。本研究于2021—2023年在苹果园行间与树盘区域设置3种人工生草处理:多年生黑麦草(Lolium perenneL.)、草木樨(Melilotus offcinalis L.)、多年生黑麦草+紫花苜蓿(Medicago satiuaL.),以传统清耕为对照(CT)。测定土壤活性有机碳、腐殖质碳组分及碳循环酶活性,并评估碳库管理指数。结果表明,草木樨处理在2022年显著提高行间区域土壤有机碳含量 14.38% ,碳库管理指数提升 89.55%(P<0.05) 。2023年该处理显著降低行间pH值与树盘区域容重;多年生黑麦草 + 紫花苜蓿处理则在树盘区域显著提高土壤有机碳含量19.19% ,并提升可溶性有机碳和微生物生物量碳( ?P<0.05) ;曼特尔检验与偏最小二乘路径模型分析显示,行间与树盘对生草覆盖响应存在差异:行间以活性有机碳提升为主,树盘区域更利于腐殖质碳积累。综上,行间区域以草木樨为宜,而树盘区域则以多年生黑麦草与紫花苜蓿混合效果最佳。生草覆盖可通过改善土壤物理结构、激活碳循环酶、提升碳组分含量,实现对苹果园土壤碳库的有效调控。
摘要:干旱和缺磷是限制青藏高原燕麦(Auena satiua)生产的关键因素,为明确水磷胁迫对燕麦生长的影响及主要限制因子,筛选燕麦共同适应水磷限制的关键指标,本研究以14份燕麦品种为试验材料,通过盆栽试验设置对照(CK)、低磷胁迫(一P)、干旱胁迫(—W)和水磷复合胁迫(一W—P)处理,测定18个相关指标。结果表明:胁迫处理会显著( ?P<0.05) 抑制燕麦地上生物量及地上部各器官生物量、小穗数、穗粒数和磷累积量,且复合胁迫抑制程度大于单一胁迫;不同指标受各因子的影响程度不同,水分是影响燕麦生长发育的主要因子;灰色关联分析和主成分分析等方法筛选出籽粒生物量、地上生物量、小穗数、穗粒数、地下生物量、旗叶面积、全株和籽粒磷累积量是反映燕麦耐水磷胁迫能力的关键指标。本研究结果可为青藏高原燕麦抗旱耐低磷品种选育与评价提供理论依据和方法参考。
摘要:草原生态治理是保障生态安全、促进牧区可持续发展的关键。本文基于社会嵌入理论,利用内蒙古410份牧户调查数据,构建政策、认知、文化、结构、关系嵌入五维框架,分析牧户草原生态治理参与意愿及支付意愿的影响机制。结果表明:认知和关系嵌入正向影响参与意愿,文化嵌入则负向显著;支付意愿则由认知与关系嵌人正向驱动。ISM模型表明,家庭总人数、草场承包面积等资源禀赋作为深层根源,经治理政策知晓与饲草料支出关键变量,间接作用于政策影响生活感知、治理必要性认识等社会嵌入因素,从而对牧户参与意愿产生影响。不同草原类型区中社会嵌入因素存在差异。建议按草原类型实施差异化政策,强化经济补偿与政策宣传,营造社区氛围,利用社会规范提升牧户参与动力。
摘要:本研究聚焦拉萨河流域黑颈鹤国家自然保护区湿地生态系统,对灌木层和草本层优势种群的生态位特征、种间联结及群落稳定性展开系统探究,分析高寒湿地环境下优势物种的生存策略、资源竞争与共生关系,以促进优势种与伴生种的正联结,优化群落结构。研究结果表明:草本层Levins指数均值(7.97)高于灌木层(3.27),Shannon指数均值(2.03)亦高于灌木层(1.20),表明草本植物资源利用广度与均匀性更优;生态位重叠指数显示,草本层均值(0.22)高于灌木层(O.18),资源竞争更为激烈;种间联结分析表明,灌草层整体呈正联结(VR均大于1),灌木层植物整体共生大于竞争,草本层物种对于资源竞争较灌木层激烈。群落稳定性模型显示,灌草层与理论稳定点(20,80)的欧式距离分别为7.98和22.77,草本层处于不稳定状态。研究建议通过筛选生态习性匹配物种优化植被配置,提升群落稳定性,为保护区植被管理、高原生态系统保护提供理论依据。
摘要:为探究阿克苏河流域山水工程区内山前荒漠带植物群落分布格局及影响因素,以现场调查结果为研究对象,运用TWINSPAN法进行群落数量分类,通过CCA典范对应分析法筛选显著影响因子,利用结构方程模型探讨植物群丛分布格局与环境因子相互作用关系。结果表明:TWINSPAN等级分类将30个调查样点划分为6种群丛类型。各群丛类型 Simpson和Shannon-Wiener多样性指数表现为群丛Ⅱ和Ⅲ最大,群丛I和V最小;Margalef丰富度指数表现为群丛Ⅱ最大,相比于群丛V显著高出1.02倍( (P<0.05) ;Pielou均匀度指数则表现为群丛V最大,其分布较为均匀;各群丛类型相似性表现为群丛I和Ⅱ最为相似,Jaccard's指数和Sorenson's指数最大,分别为0.478和0.393。CCA排序结果表明,影响群丛分布格局的主要环境因子为多年平均降雨量、多年平均蒸发量、海拔高度、土壤有机质和土壤容重 (P<0.001) 。进一步分析环境因子与群丛分布格局的相互关系发现,由海拔高度和坡度构成的地形因素影响最大,总效应量为0.852;通过显著影响多年平均降雨量、蒸发量和土壤有机质等气象和土壤因素,从而影响群丛空间分布格局。本研究为确定阿克苏河流域山水工程生态修复目标,植被选取及措施制定提供科学的理论依据和数据支撑。
摘要:探讨放牧对长期封育草地植物-土壤连续体碳(C)氮(N)、磷(P)生态化学计量学特征的影响对草地可持续管理具有重要意义。本研究以宁夏云雾山封育38年的草地为研究对象,通过设置未放牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧4种甘肃马鹿(Cerus elaphus kansuensis)放牧强度,系统分析群落水平(即群落加权平均)叶片和土壤的生态化学计量比及其耦合关系。结果表明:(1)中度放牧最有利于N,P养分的积累,且植物生长的养分限制由未放牧的P限制和轻、中度放牧的N-P共同限制,转变为重度放牧的N限制;(2)随放牧强度的增加,表层( .0~10cm 土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC) .C:N 均呈先升后降的趋势,并在中度放牧达峰值,分别为 40.40g?kg-1 ,12.08,而土壤N,C:P, N:P 则在轻度放牧最低,分别为 3.22g?kg-1 ,48.15,4.43,随土层加深,所有土壤指标均呈递减趋势;(3)叶片C,N含量与多数土壤SOC,N,P及计量比呈负相关,而叶片P含量与这些指标则呈正相关;土层深度同时影响植物叶片和土壤化学计量,而放牧强度则主要作用于土壤相关指标。综上,马鹿放牧显著影响了云雾山长期封育草地植物-土壤系统的生态化学计量特征,中度放牧有利于植物生长和土壤养分积累,是维持区域草地健康的关键放牧强度阈值,这些结果为进一步优化放牧管理,促进长期封育草地的可持续利用提供了数据支撑和理论依据。
摘要:为探究不同复合改良措施对退化草甸草原的土壤酶活性及微生物群落的影响,本文设置切根 + 有机肥十微生物菌剂(YQJ)、切根+有机肥(YQ)、切根 + 叶面肥(YY)和对照(CK)4种处理,利用高通量测序法测定土壤细菌和真菌的群落结构及多样性。结果显示,YQJ处理对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性提升效果较为显著,其次是YY处理;不同复合改良措施处理间的细菌和真菌优势菌组成基本相似,但真菌群落优势菌相对丰度差异较大,YQJ处理显著降低了担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度;YY处理显著提高了子囊菌门(Ascomy-cota)相对丰度( ?P<0.05) 。切根十叶面肥处理显著提高土壤细菌和真菌的Alpha多样性指数( ?P<0.05) 。相关性分析结果显示,土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶与细菌群落变化密切相关;土壤脲酶和地上生物量与真菌群落变化密切相关。综上,复合改良措施通过调控和改善土壤细菌和真菌群落结构,提高土壤酶活性和草地生产力,且切根十叶面肥处理改良效果最佳。
摘要:为明确未来气候变化下草原毒害草发生趋势,科学预防草原毒害草、降低畜牧业经济损失,本研究基于伊犁河谷5种频发草原毒害草:苦豆子(Sophora alopecuroides)、白喉乌头(Aconitum leucostomum)刺苍耳(Xanthiumspinosum)、天山酸模(Rumex thianschanicus)和骆驼蓬(Peganum harmala)的分布数据,结合55个影响因子,运用最大熵模型(Maximum Entropy,MaxEnt)探讨气候变化对5种草原毒害草发生趋势的影响。结果表明:5种草原毒害草预测模型精度均大于0.8,准确度较高;未来4种气候情景下,白喉乌头潜在发生区总面积缩减,其余4种草原毒害草潜在发生区总面积增加;中高排放的SSP370情景下草原毒害草更易扩张危害;从迁移方向看,未来白喉乌头、天山酸模、骆驼蓬主要向南迁移,苦豆子向东迁移,刺苍耳向东南和东北方向迁移,草原毒害草整体呈向低纬度方向迁移趋势;未来4种气候情景下,草原毒害草多物种重叠区面积均增加,高排放的SSP585情景下重叠区面积最大。综上,碳排放持续增加会加剧草原毒害草危害扩散。
摘要:本研究旨在明确气候变化背景下固沙草(Orinus thoroldi)、青海固沙草(O.kokonoricus)和居间固沙草(O.intermedius)的潜在适生区。基于物种分布记录与气候因子数据,运用MaxEnt模型与ArcGIS软件进行空间模拟与预测。结果表明,模型预测精度较高(AUC >0.95) ;影响固沙草适生区分布的关键环境因子为海拔,青海固沙草为最湿季度平均温度,居间固沙草为平均气温日较差。历史时期分析显示,末次间冰期至全新世中期固沙草与青海固沙草的适生区面积减少,居间固沙草增加;未来气候情景下,固沙草与青海固沙草的适生区呈“先增后减"趋势,居间固沙草呈“先减后增"趋势;当前适生区格局表现为固沙草集中于青藏高原西南部,青海固沙草分布于东部,居间固沙草分布于中部与东北部。青藏高原西南、东部、东北及中部为固沙草属高适生区,建议加强就地保护以应对未来气候变化带来的生态压力。
摘要:探究放牧对长期封育草地生态系统多功能性(Ecosystemmultifunctionality,EMF)的影响,对于草地可持续管理具有重要意义。本研究在宁夏云雾山长期封育草地开展为期4年的甘肃马鹿(Cerus elaphus kansuensis)不同放牧强度(对照、轻度、中度、重度)试验,通过测定植物性状、物种多样性、功能多样性以及11个草地功能指标,利用相关性分析、线性回归、随机森林模型等方法,探究不同放牧强度对长期封育草地生态系统多功能性的影响。结果表明:与重度放牧相比,适度放牧(即轻度和中度放牧)显著提高禾草与豆科植物的覆盖度和密度;适度放牧显著提升叶片氮含量、Shannon-Wiener指数、物种丰富度、Pielou均匀度、功能离散度、土壤全磷含量及EMF;群落盖度、密度、叶片碳氮含量及多项多样性指数与EMF呈显著正相关;放牧强度、群落结构特征、叶片功能性状及物种多样性指数是EMF的重要预测因子。综上,适度放牧通过改善群落结构、优化叶片功能性状以及促进群落物种多样性,从而显著增强了长期封育草地的生态系统多功能性。
摘要:为明确拉萨河流域黑颈鹤国家自然保护区野生维管植物群落结构、分布格局及其与环境因子的关系,研究于2022—2023年对保护区进行野外调查,采用TWINSPAN分类、CCA排序、多样性指数分析等方法,系统探讨了群落类型划分、空间分布特征、环境驱动机制及与黑颈鹤栖息地的耦合关系。结果表明,研究区共记录野生维管植物34科83属114种,以双子叶草本植物为主体。TWINSPAN将群落划分为7个类型,其中群落以草本植物构成为主,乔木植物较少。CCA排序显示,经度、年均降水量、坡度和坡向是驱动群落分布的关键环境因子。多样性分析显示,Shannon-Wiener指数 (1.31~2.95) 和Simpson指数 (0.37~0.99) 在群落间差异显著 (P<0.05) 。Mantel-test检验证实年均降水量对Pielou均匀度指数和 Shannon-Wiener指数影响最大。RDA分析进一步量化表明,经度、年均降水量、坡向和坡度为调控群落多样性的核心因子,其中Shannon-Wiener指数和Pielou指数与年均降水量相关性较强,Simpson指数对经度梯度响应显著。研究结果揭示了高原湿地植物群落对水热梯度的适应模式,为黑颈鹤栖息地保护及湿地生态系统管理提供了理论依据。
摘要:为揭示高寒沼泽湿地不同退化阶段土壤肥力特征及空间分异机制,选取青海祁连山国家公园未退化、轻度退化和中度退化湿地共84个样方,采用改进内梅罗指数和主成分分析评估土壤肥力,并运用地理探测器量化环境因子对其空间异质性的影响。结果表明:各退化阶段土壤均处于肥沃等级,其中未退化湿地综合肥力最高(2.03),轻度(1.87)和中度退化(1.83)略有下降,全氮是主要限制因子。随着退化加剧,土壤有机质含量、阳离子交换量、全氮和全磷含量逐渐降低,全钾含量升高;除全钾含量外,各指标随土层加深而下降。地理探测表明,年均降水量(q=0,741 、海拔 (q=0,403) 和年均气温( q=0,402) 是影响土壤肥力空间分异的主导因子;多因子交互中,年均降水与气温( q=0.897 )、气温与归一化差分植被指数(Normalizeddifferencevegetation index,NDVI)( q=0.870 的组合对土壤肥力空间格局解释力最强。研究结果可为高寒沼泽湿地退化诊断与生态恢复提供理论依据。
摘要:柴达木盆地是我国典型的内陆干旱盐渍化盆地,土壤盐分高,植物生长条件恶劣,进行土壤改良对于合理开发利用盐碱地具有重要意义。本研究以4种土壤改良剂(过磷酸钙、腐殖酸钾、牛粪 + 脱硫石膏、凹凸棒)添加后的燕麦(Avenasatiua)为研究对象,分析燕麦的生产性能和营养品质,筛选出适宜在柴达木盆地盐碱地中添加的理想土壤改良剂。结果表明:施入过磷酸钙的燕麦株高、茎粗、草产量较高,分别为 107.57cm,3.47mm,1001.00g?m-2 ;施入腐殖酸钾的燕麦的粗脂肪和可溶性碳水化合物的含量较高(分别为 3.15% 和 25.40% ,而酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量较低。分段式结构方程模型(StructuralEquation Modeling,SEM)分析表明,土壤改良剂通过影响饲草产量和茎粗进而影响营养品质,理想解排序法(Technique fororder preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)-多准则决策模型表明,施人过磷酸钙的燕麦的生产性能和营养品质较优,过磷酸钙是适宜在柴达木盆地盐碱地中添加的理想土壤改良剂。
摘要:为探明低温胁迫下喷施油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)对紫花苜蓿(Medicago satiua)幼苗生长和生理特性的影响,本研究以抗寒苜蓿新品系(P4)和‘陇东苜蓿'(Medicago satirua‘Longdong‘)为研究对象,低温胁迫 (4°C) )13d后,对叶面喷施不同浓度的外源 BR(0.00,0.25,0.50,0.75,1.00mg?L-1 ,分别代表 T0,T1,T2,T3,T4 处理),5天后测定其幼苗形态和生理指标。结果表明:低温胁迫显著抑制了苜蓿幼苗的生长;然而,施加不同浓度BR后,供试苜蓿幼苗株高、叶长、叶宽、叶面积、地上与地下生物量、根冠比、根系总长度、根总表面积、根直径、根体积、根尖数、根系活力、苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟基化酶、4-香豆酸辅酶A连接酶和总黄酮含量指标均显著高于 T0(P< 0.05);丙二醛含量显著降低 (P<0.05) 。隶属函数综合评价显示不同浓度BR处理依次表现为 T2>T1>T3>T4 >T0 ,表明喷施 0.25~1.00mg-1-1 的BR均能缓解低温对苜蓿幼苗生长的影响,但以 0.5mg?L-1(T2) 的BR处理效果最优,其研究结果为合理利用BR解决苜蓿栽培中的冷害问题提供了理论依据。
摘要:为探究生物炭和有机肥对青贮玉米(Zea mays)生长及营养品质的影响,试验以不施肥(CK)为对照,设置生物炭、有机肥、无机肥单施或配施共8种不同施肥处理,分别测定青贮玉米在不同生育期的农艺性状、产量以及营养品质。研究结果表明:生物炭和有机肥可促进青贮玉米生长并改善其营养品质,且生物炭与有机肥配施比单施效果突出;与不施肥相比(CK),单施生物炭(B)处理使青贮玉米鲜草和干草产量分别提高 33.5% 和 29.7%(P<0.05) ,另外,生物炭配施有机肥(BM)处理的粗脂肪、相对饲喂价值、全钾和锌含量最高,并显著提高植物全磷含量,同时降低中性洗涤纤维 20.5%(P<0.05) ;在施用无机肥条件下,与单施无机肥(F)处理相比,生物炭配施有机肥(BMF)处理的鲜草产量、干草产量和养分锌含量均最高,且酸性洗涤纤维显著降低 9.6%(P<0.05) 。综上,生物炭配施有机肥能够显著提升青贮玉米的生产性能,为促进干旱、半干旱地区饲草增产和农田改良提供理论指导。
摘要:解决土壤磷缺失现状,开发新型、安全、高效的微生物菌肥。本研究以西藏卷叶黄精(Polygonatum cirrhifolium)为试验材料,采用“划线法"筛选具有解磷能力的菌株,测定其解磷能力,并对其培养条件进行研究。结果显示,本研究共分离获得9株解磷细菌,筛选到5株溶磷指数 >2.0 的解磷菌株,解磷量为 29.603~41.730mg?L-1 :鉴定菌株JYHJ-1为Pseudomonasyamanorum,JYHJ-2为Pseudomonaskoreensis,JYH-3为Serratia proteamacu-lans,JYHJ-4为Pseudomonas azotoformans,,JYHJ-5为Microbacterium oxydans。菌株JYHJ-3的解磷能力最强,且可分泌7种有机酸和具产铁载体、解钾、固氮及产吲哚乙酸等能力。单因素试验中,碳源以乳糖、氮源以乙酸铵、初始pH值为5.5、接种量 2% 、NaCl浓度 1% 时菌株解磷效果最优。在单因素试验基础上,采用响应面试验对初始pH值、接种量、 .NaCl 浓度进行优化,最终确定最佳培养条件为:乳糖为碳源、乙酸铵为氮源、初始pH值为5.5、接种量为 3%.NaCl 为 1% 。综上,卷叶黄精根际解磷细菌资源丰富,可为药用卷叶黄精可持续栽培及微生物肥料开发提供菌株资源与理论依据。
摘要:为筛选细叶小檗(Berberis poireti Schneid.)与刺叶小檗(Berberis sibirica Pall.)的最优AMF菌种,助力小檗属植物高效培育,本试验以两种小檗幼苗为材料,选用摩西斗管囊霉菌(Fm)和幼套近明球囊霉菌(Ce),设单接Fm 、单接Ce、混合接种(Mix)3种处理及不接菌对照(CK),测定菌根侵染率、生长与生理指标及小壁碱含量。结果表明:细叶小檗Mix处理侵染最佳,刺叶小檗Ce处理最优;细叶小檗Ce处理根系指标最优,刺叶小檗根尖数和根长度Ce处理最大且差异显著,根平均直径和根体积Mix处理最高,根表面积无显著差异;两种小可溶性蛋白(Soluble protein,Sp)和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性均以Ce处理最高、CK最低,细叶小檗过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性以Ce处理最优,刺叶小檗以Fm处理最佳。综上,接种AMF可促进两种小檗生长,增强其抗氧化能力与小檗碱合成能力,为小檗属植物培育提供实践参考。
摘要:干旱胁迫会抑制紫花苜蓿(Medicago satiuaL.)种子萌发,降低产量。为探究纳米氧化铈( CeO2NPs, 引发对干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发的缓解效应,本研究以紫花苜蓿种子为试验材料,采用浓度分别为 0,50,100,150 200mg?L-1 的纳米氧化铈悬浮液在黑暗条件下引发处理 24h ,通过 15% PEG模拟干旱胁迫,进行种子萌发试验。研究结果显示: 15% PEG显著抑制种子萌发,而 150mg-L-1 纳米氧化铈引发可将发芽率提升至 77%(P<0.05) ,较未引发处理提高 5% ,同时缩短平均发芽时间、提高发芽指数并增加幼苗鲜重。生理层面, 150mg?L-1 纳米氧化铈引发处理提高了 α -淀粉酶和 β -淀粉酶活性,显著降低还原糖含量 P<0.05);100mg-1 处理显著提升抗氧化酶活性, 50mg?L-1 处理有效降低ROS含量;各浓度处理均显著降低丙二醛含量 (P<0.05) ,并降低脯氨酸和提高可溶性蛋白等渗透调节物质含量。综合分析表明, 150mg?L-1 纳米氧化铈引发对干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发的缓解效果最佳。
摘要:为探究外源硫酸铵对再生糯高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]青贮品质及氢氰酸(HCN)降解的调控作用,本研究以再生糯高梁为材料,设硫酸铵添加水平为 0%,0.3% 和 0.5% (干物质基础),开展为期60d的青贮试验,监测发酵特性、营养品质、饲用性能及HCN动态变化,并采用主成分分析与冗余分析综合评价处理效果。结果表明,硫酸铵显著改善青贮品质与安全性: 0.5% 处理使粗蛋白含量提高 12.3% ,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维分别降低至 43.82% 和 27.60% ;乳酸与乙酸含量分别提高 35.7% 和 28.4% ,促进7d内pH值快速降至4.2以下;HCN在 7~15d 阶段降解速率提高 40% ,60d后残留量低于 170mg?kg-1 ,降解率达 53% 。饲用性能方面,相对饲用价值(Relative feed value,RFV)和相对饲用品质(Relative foragequality, RFQ) 分别提升至160和180。综合分析表明,添加 0.4%~0.6% 硫酸铵可显著提升再生糯高粱的营养品质和饲用安全性,使其达到优质青贮标准(RFV>145,HCN<200mg?kg-1) ,为粒用高梁“粮饲兼用"模式提供技术支撑。