干旱区节水无土草坪生产新技术及管理措施研究

本研究针对水资源亏缺制约干旱区草坪生产的现实问题,在无土草坪实际生态环境的基础上,结合田间试验与生产实际,探索出了一种利用非耕农地和生活废弃物快速高效生产草坪卷的种植模式:以炉渣、锯末、秸秆粉、蘑菇种植下脚料、有机污泥堆肥和保水剂缓释材料为生产原料制备草坪基质层,同时运用相应的草坪养护和管理措施,形成高效、优质、稳定的无土草坪生产链,在保护耕地的同时促进草坪业的快速持续发展。     

绿肥影响农田土传病害的研究进展

土传病害是制约我国农业可持续发展的因素之一。绿肥作为高效清洁的有机肥源,与主作物合理搭配,可有效降低主作物土传病害的发生和危害,是减少化学药剂使用的重要措施。因此,综述绿肥对土传病害的防控效果与机制,对于绿肥推广应用和土传病害绿色防控具有重要意义。绿肥影响作物土传病害的研究主要集中于土传真菌病害和线虫病害,且大多数研究表明,绿肥可通过增强主作物整体抗病水平,对病原菌的化感抑制作用和改善土壤理化性质,增加土壤微生物中拮抗菌多样性和丰富度等,显著降低主作物土传病害发病率和严重程度。然而,绿肥影响主作物病害的作用机制研究不够深入,绿肥-主作物搭配模式和绿肥调控主作物病害的社会经济学效益仍需探究。同时,加强绿肥-主作物病害一体化防控及绿肥与根际促生菌、生防菌等其他有机改良剂或与适当的化学防控措施之间协同作用的研究,是未来需要加强的研究方向。     

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。     

微塑料对紫花苜蓿生长及生理特性的影响

为全面认识微塑料对草地农业生态系统的毒性效应和生态风险,以低密度聚乙烯（mLDPE）和聚乳酸（mPLA）2种不同类型的微塑料为试验对象进行盆栽试验,探究不同浓度下（0.1%、0.5%、1%、5%、10%,w/w,质量分数）两种类型的微塑料对紫花苜蓿生长和生理特性的影响。研究结果发现：相较于对照组,高浓度（10%）处理下,mPLA处理组紫花苜蓿生物量、总叶绿素含量和净光合速率显著降低,mLDPE处理组则是地上生物量与净光合速率显著降低;超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量随微塑料添加浓度升高而增加,mPLA处理组中SOD、CAT活性和MDA含量在10%浓度时分别显著提高了56.68%、85.63%和67.30%,mLDPE处理组中仅有SOD和POD的活性在10%浓度时影响显著。结果表明,微塑料添加对紫花苜蓿的毒害作用与微塑料的类型和浓度有关。高浓度mPLA能够损伤植物光合系统,影响植物的光合作用,对植物造成氧化损伤,从而抑制紫花苜蓿植株生长,其影响强于mLDPE。     

高原鼠兔刈割对青海湖流域高寒草甸植物种间关联的影响

高原鼠兔喜欢刈割茂密高寒草甸中高大植物而影响植物群落内的种间关系。采用方差比率法、χ²检验和Spearman秩相关分析相结合的方法,分析了高原鼠兔刈割行为对高山嵩草草甸植物群落种间关联的影响。结果表明：高原鼠兔刈割会促进植物群落的种间总体联结从不显著正关联变为显著负关联,降低植物群落稳定性,减少植物群落内正关联和正相关的种对数量,增加负关联、无关联和负相关的种对数量。而综合χ²检验结果、AC值和OI指数,洞口植物群落大部分种对的种间关联均不显著,种间联结程度不强。这表明χ²检验和Spearman秩相关分析能够评价小型草食动物对植物群落种间关联的影响,为全面解析高原鼠兔整体干扰驱动植物群落结构变化提供了基础信息。     

新疆昌吉32个紫花苜蓿品种的田间抗病性评价北大核心CSCD

为筛选出适宜当地条件的高产抗病品种,连续2年2次调查了2018年建植于新疆昌吉市呼图壁县的32个紫花苜蓿品种上各种病害的发病率和病情指数,并测定了各品种次年的越冬率和5次刈割期的草产量,评价了不同品种的抗病性,采用灰色关联度法分析了各品种的综合特性。结果表明,试验地发生了苜蓿茎点霉叶斑与黑茎病、白粉病、黄斑病、匍柄霉叶斑病和尾孢叶斑病5种病害,且以前3种为主,前3种病害的发病率最高分别达到了97.08%、100.00%及57.14%。供试品种仅有茎点霉叶斑与黑茎病的病情指数存在显著差异(P<0.05),表现为旱地与WL343HQ的病情指数显著高于皇冠、WL168HQ与阿迪娜等品种,而其他病害品种间未表现出差异(P>0.05)。根据抗性级别的频率分布,对于苜蓿茎点霉叶斑与黑茎病,53.13%的苜蓿品种为高抗品种,25.00%的苜蓿品种为抗性品种,12.50%的苜蓿品种为中抗品种,3.13%的苜蓿品种为低抗品种,6.25%的苜蓿品种为感病品种;对于苜蓿白粉病,32个品种的抗性分布频率为抗性品种占3.13%,中抗品种占25.00%,低抗品种占15.63%,感病品种占56.25%,无高抗品种;供试品种对苜蓿黄斑病抗性分布频率为高抗品种29个,占90.63%,抗性品种占9.38%,无中抗、低抗及感病品种。32个品种的5次草产量总和为22.48~29.52 t·hm^(-2),其中,5茬总产量最高的苜蓿品种为龙威3010,总产量最低的苜蓿品种为陇东苜蓿。供试的所有品种未出现明显冻害,越冬良好,越冬率均在80%以上,其中有22个品种大于90%。综合特性较好的5个品种为皇冠、WL363HQ、中苜3号、敖汉苜蓿和旱地(综合得分0.850~0.942),较差的品种为耐盐之星、WL343HQ、冲击波、雷霆与陇东苜蓿(综合得分0.650~0.721)。     

基于多源遥感数据的高寒草地生物量反演模型精度——以夏河县桑科草原试验区为例

基于MODIS、Landsat-8 OLI和HJ-1A/1B CCD卫星遥感资料,结合2013-2014年甘南州夏河县桑科草原试验区野外实测数据,建立了高寒草地地上生物量遥感反演模型,筛选出基于不同遥感资料植被指数的生物量最优反演模型,比较分析了生物量最优模型的空间效应。同时,分析了2000-2013年基于MODIS植被指数估算的试验区产草量的年际变化特征。结果表明,草地生物量最优反演模型为基于Landsat-8 OLI NDVI数据的对数模型(y=727.54lnx1+495.23,R2=0.772,RMSE=31.333 kg DM·hm-2);在30和250 m空间分辨率下,基于MODIS NDVI及EVI、Landsat-8 OLI NDVI和HJ-1A/1B CCD NDVI最优模型估算的生物量均高于实测生物量,其中Landsat-8 OLI NDVI数据估算的草地生物量与实测生物量值最接近;2000-2013年试验区草地总生物量整体上具有显著增加的趋势(R2=0.590 7,P0.001),平均增加速率达50.57 kg DM·hm-2·a-1。     

禁牧对退化草地恢复的作用

草地是我国重要的农业自然资源之一,但目前草地退化的现象十分严重,超载过牧是主要原因之一。本文就针对草地退化提出的围封禁牧措施对草地植被、土壤及草地生态系统恢复过程中的作用进行综述,发现适度放牧对草地恢复是必需的,但采取长期围封禁牧恢复与重建草地的做法不可取,围栏封育并非恢复退化草地的万全之计。建议在我国要因地制宜,根据草地的退化程度,采取合理的划区轮牧强度和放牧时间,与退化草地生态恢复的围封措施结合,以达到既能恢复退化草地,又可收获畜产品的双赢目的,实现草地生态系统持续平衡发展的目标。     

贺兰山西坡不同海拔梯度草地土壤磷特征及其影响因素

对贺兰山西坡不同海拔的不同类型草地土壤磷素的空间分布特征以及环境及植被因素对土壤磷素的影响进行了研究。结果表明,0-10和10-20cm土层土壤全磷(TP)含量随着海拔由高到低而显著降低;两土层中,土壤全磷与土壤有机碳、土壤中0.05mm粘粉粒含量及植被盖度之间呈显著正相关(P0.05),土壤全磷沿土壤剖面的垂直分布没有一致规律性;土壤速效磷含量随着海拔高度和草地类型的变化没有呈现出一定的变化规律,两土层中土壤速效磷/全磷比值(AP/TP)与土壤pH值以及年平均气温呈显著正相关(P0.05),说明该区土壤pH值和温度的变化能显著影响土壤磷的活化;多数样地0-10cm土层速效磷显著高于10-20cm土层,可能归因于植物对磷素的表聚作用。     

青海高原禾草内生真菌资源的调查和分离

青海高原的高寒特性决定其生境内禾草植物的多样性和特异性,然而有关青海高原地区禾草内生真菌的研究报道较少,本研究对青海高原地区48个样点内禾草植物内生真菌带菌率和内生真菌分离进行了研究.结果表明,14种禾本科植物内生真菌平均感染率低于50％,而12种植物内生真菌平均感染率大于50％.其中,缘毛鹅观草(Roegneria pendulina)、紫花针茅(Stipa purpurea)、醉马草(Achnatherum inebrians)、中华羊茅(Festuca sinensis)、硬质早熟禾(Poa sphondylodes)、微药羊茅(F.nitidula)、毛稃羊茅(F.kiritowii)和紫羊茅(F.rubra) 的平均带菌率均超过80％.同时,同属禾草植物内生真菌带菌率存在差异.禾草内生真菌分离率较低,其中紫花针茅、麦宾草(El ymus tangutorum)、光稃早熟禾(P.psiolepis)和异针茅(S.aliena)内生真菌在菌落和分生孢子形态上存在差异.可见,青海高原禾草内生真菌带菌率较高,同时不同禾草内生真菌可能存在多样性.