‘甘农2号’黑麦品种在青海省不同区域的适应性评价

本试验以‘甘农2号’黑麦(Secale cereale L.)为试验材料,以‘冬牧70’和‘黑饲麦’为对照,来评价‘甘农2号’在2018-2019年在青海省不同区域(海晏县、湟中县、平安区)的适应性。结果表明：3个黑麦品种中,‘甘农2号’在3个试验点的平均干草产量(13.04 t·hm^-2)显著高于‘冬牧70’和‘黑饲麦’,平均纤维含量显著低于‘冬牧70’和‘黑饲麦’;3个试验点中,海晏点3个黑麦品种的平均干草产量(12.06 t·hm^-2)显著高于湟中和平安点;品种×年份交互作用中,2018年‘甘农2号’黑麦的平均干草产量(14.38 t·hm^-2)显著高于其他处理;试验点×年份交互作用中,2018年海晏点3个黑麦品种的平均干草产量(14.47 t·hm^-2)显著高于其他处理。综上所述,‘甘农2号’黑麦干草产量和营养品质高且较稳定,适应青海省海晏县、湟中县和平安区以及其他气候相似区种植。     

甘肃省高寒草甸植被覆盖度反演及其时空变化研究

本研究以甘肃省高寒草甸为研究区,基于2000—2019年遥感数据和2014年实测数据,采用经验回归模型法构建植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)估算模型,并研究了过去20年高寒草甸FVC时空变化规律、稳定性及变化原因,以期为FVC动态监测提供科学依据。结果表明：在6种植被指数(vegetation index,VI)中除比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)外,其余VI与FVC相关系数均大于0.65(P<0.01);模型精度检验发现高寒草甸FVC最佳反演模型为归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)二项式模型：y=-0.65x²+1.97x—0.23(R²=0.81,RMSE=7.33);甘肃省高寒草甸FVC呈现南高北低的格局,20年FVC均值处于较高水平,年均FVC呈现波动上升趋势,平均增速0.15%·a^-1,其中FVC增加的面积占52.76%,稳定的面积占27.58%,下降的面积占19.66%,FVC变异系数小于0.15的面积占86.57%。综上所述,2000—2019年甘肃省高寒草甸FVC整体上呈现增加趋势,并且稳定性较高。     

基于转录组测序分析研究枸芪多糖对育肥猪肠黏膜免疫功能的作用机理

本试验旨在研究枸芪多糖对育肥猪肠黏膜免疫调控的关键基因,阐明其对肠黏膜免疫功能的可能作用机理。选用80~90日龄的健康育肥母猪180头,随机分为2组,每组6个重复,每个重复15头猪。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中添加0.1%的枸芪多糖,试验期90 d。采集育肥猪的空肠肠段,提取RNA后进行转录组测序分析差异免疫基因的表达。结果显示:1)与对照组相比,饲粮中添加枸芪多糖差异表达的免疫基因有75个,其中有26个上调基因和49个下调基因。2)基因本体(GO)富集分析显示差异表达基因主要参与免疫调节、免疫应答和应激反应,信号通路分析显示差异表达基因主要富集在以白细胞介素-17(IL-17)信号通路、NOD样受体信号通路为主的免疫信号通路。3)通过对肠黏膜差异表达的关键基因原癌基因Jun(JUN)和原癌基因Fos(FOS)的探究可见,与对照组相比,试验组白细胞介素-18(IL-18)、补体5(C5)、JUN和FOS的基因表达受到抑制,Jun和Fos的蛋白表达显著降低(P<0.05)。综上所述,在饲粮中添加枸芪多糖可提高肥育猪的肠黏膜免疫功能。枸芪多糖通过调节JUN、FOS、IL-18等免疫相关基因的表达,影响IL-17和NOD样受体信号通路,以此来抑制炎症反应。     

差不嘎蒿茎叶解剖特征及其与气候因子的关系

差不嘎蒿（Artemisia halodendron）是我国东北部重要的防风固沙植物,本研究利用石蜡切片法观察内蒙古不同地区差不嘎蒿的叶片和茎解剖结构,运用方差分析方法比较不同地区差不嘎蒿解剖结构间的差异性,以逐步回归得出影响解剖数量特征的主导气候因子。结果表明：差不嘎蒿叶为等面叶,表皮细胞为1层,栅栏组织呈环栅型,排列紧密,维管束发达;茎表皮细胞为1层,外韧无限维管束,环状排列,髓发达;来自于北部的呼伦贝尔沙地的差不嘎蒿叶上表皮角质层和茎皮层厚度显著高于科尔沁沙地,髓直径和茎导管直径也有类似趋势;差不嘎蒿栅栏组织厚度、茎筛管直径随生长季降水的减少而增加,叶上表皮角质层、髓直径、茎导管直径随有效温度的减少而增加,表现出对水分和温度的适应性变化。研究结果为本种在不同气候条件下的生态适应性研究提供基础资料。     

播期对冀西北坝上农牧交错区青贮玉米产量和品质的影响

为确定冀西北坝上地区青贮玉米（Zea maysL.）适宜的播种日期,本研究以青贮玉米‘德美亚1号’、‘院军1号’、‘巡天3号’、‘德美亚2号’4个品种为材料,设置S1（5月2日）、S2（5月7日）、S3（5月12日）3个播期,开展播期试验,探究3个播期下青贮玉米的株高、茎粗、叶面积指数、叶绿素含量等农艺性状及产量、品质的差异。结果表明：‘德美亚1号’株型适中、适合密植、生育期短,在5月7日播种,株高、茎粗最高,为208.95 cm,2.67 cm,叶面积指数为3.93,干草产量可达17.53 t·hm^-2,相对饲用价值最高达159.7,草品质达国标二级;‘德美亚2号’秆矮、早熟、抗逆性好,在5月7日种植产量为17.24 t·hm^-2,相对饲用价值达205.9,草品质达国标一级;‘院军1号’、‘巡天3号’含水量过高,不适宜制作青贮玉米。综上,‘德美亚1号’为最适宜在冀西北坝上农牧交错区种植的青贮玉米品种,播种期为5月7日。     

返青期休牧对退化高寒草地植被特征及优势种光合生理的影响

为探讨返青期休牧对退化高寒草地植被特征及优势种光合生理的影响,本研究在祁连山区选择已实施返青期休牧6年的高寒草甸开展了植被特征及优势种光合生理相关指标的调查研究。结果表明：返青期休牧6年后,高寒草甸的植被盖度、地上生物量、地下生物量和土壤含水量较未休牧区分别增加了38.44%,985.00%,209.56%和62.62%,其优势禾草垂穗披碱草（Elymus nutans）株高、叶片净光合速率、光化学量子效率、呼吸速率、叶面积、相对叶绿素含量和叶片氮含量分别提高了965.77%,139.86%,4.92%,269.37%,254.13%,197.02%和96.24%（P<0.05）,其地上地下生物量与除叶温和光化学猝灭系数外的指标显著相关,叶片净光合速率与除叶温外的指标显著相关。因此,返青期休牧可显著增强高寒草地优势禾草的光合作用和呼吸作用,促进植物生长及退化草地的恢复。本研究为推广实施返青期休牧这一措施来恢复退化高寒草地植被提供了理论基础。     

青藏高原湿草甸土壤氮组分对氮添加浓度的响应

为研究青藏高原湿草甸土壤氮组分对氮添加程度的响应规律,分析氮素大量输入生态系统后可能产生的环境和生态问题,本研究以青藏高原东北边缘碌曲县尕海-则岔国家自然保护区境内的湿草甸土壤为研究对象,设置空白对照(CK,0 g·m^-2)、低浓度(N₅,5 g·m^-2)、中浓度(N₁₀,10 g·m^-2)和高浓度(N₁₅,15 g·m^-2)4种处理,分析不同氮添加下的土壤氮组分含量(铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮)的垂直和季节变化。结果表明:不同氮添加处理均能增加土壤氮组分含量,其增加程度依次为N₅＞N₁₀＞N₁₅＞CK;在土壤垂直剖面上,土壤氮组分含量随土层深度增加而降低;在植物生长季内,氮添加处理后的土壤氮组分含量较高值出现在植物生长末期。本研究表明氮添加对青藏高原湿草甸土壤有效氮的增加具有显著促进作用。     

苇状羊茅EST-SSR标记在草甸羊茅和多年生黑麦草的通用分析

草甸羊茅（Festuca pratensis Huds）和多年生黑麦草（Lolium perenne Lam）均是禾本科、多年生草本植物,是优良的牧草和草坪草。本研究采用40对苇状羊茅（Festuca arundinacea Schred）的表达序列标签-简单序列重复（Expressed sequence tags-simple sequence repeats,EST-SSR）分子标记分别评比了18份草甸羊茅和18份多年生黑麦草的遗传的多样性,并发现上述标记在草甸羊茅和多年生黑麦草中的通用性比例分别为55%和50%。在草甸羊茅中22对引物共扩增出212个条带,每对引物扩增条带数在4～13之间,多态性条带总数为190条,百分率为89.62%;多年生黑麦草中20对引物共扩增出203个条带,条带数在4～16之间,多态性条带总数为182条,百分率为89.67％;另外,分子标记NFA103和NFA140可以直接用于区别多年生黑麦草和草甸羊茅。综上,本研究发掘的通用性引物对于两种草的遗传多样性分析及种质资源合理利用具有重要的意义。     

不同氮效率紫花苜蓿叶特征及其产量效应研究

为探讨不同氮效率紫花苜蓿（Medicago sativa）叶特征差异及其对产量的影响,本研究采用田间小区试验,设4个不同氮效率紫花苜蓿品种（‘LW6010’、‘甘农3号’、‘甘农7号’和‘陇东苜蓿’）和2个施氮处理（0,103.5 kg·hm^-2）,对比研究不同氮效率紫花苜蓿的叶特征及其生产性能,并采用通径分析法探讨叶特征各因子对产量的影响。结果表明,在不施氮和供氮103.5 kg·hm^-2时,‘LW6010’的叶面积、比叶重、叶片数、叶蛋白含量、维管束、韧皮部、木质部面积、导管数量和总产量显著大于‘陇东苜蓿’。通径分析表明,‘LW6010’叶特征各因子对产量的影响依次为：叶面积>叶重>叶片数>叶增量>比叶重>叶茎比。综上,紫花苜蓿的叶特征在不同氮效率品种间存在差异,无论氮水平高低,氮高效紫花苜蓿品种‘LW6010’叶特征综合表现总是优于‘陇东苜蓿’。利用通径分析发现,紫花苜蓿叶特征各因子中叶面积和叶重的产量效应最突出。     

基于随机森林的高寒草地地上生物量高光谱估算

草地地上生物量（Aboveground biomass,AGB）是衡量草地生产力的关键因素,准确测定草地AGB具有重要意义。高光谱因具有时效性强、不破坏草地等特点被广泛用于草地生理生态指标的测定。本研究提取和计算了海北试验站高寒草地冠层的原始光谱（Original spectrum,OR）反射率、一阶微分光谱（First derivative spectrum,FD）反射率、光谱位置面积参数（Spectral parameters of spectral position and area,PA）和植被指数（Vegetation indices,VI）4种不同类型的特征变量,使用连续投影算法（Successive projections algorithm,SPA）和递归特征消除算法（Recursive feature elimination,RFE）进行特征选择,采用随机森林算法（Random forest,RF）构建草地AGB估测模型。结果表明：在由4种特征变量分别构建的草地AGB估测模型中,基于VI的RF模型精度最高（测试集R²=0.70,RMSE=557.87 kg·ha^-1）,实测AGB与估测AGB的线性R²达到0.72;不同类型特征变量组合构建的草地AGB估测模型中,PA+VI组合的RF模型精度最高（R²=0.71,RMSE=548.97 kg·ha^-1）,实测AGB和估测AGB的线性R²达到0.73。