黄栌幼苗根系构型对土壤养分胁迫环境的适应性研究

目的通过研究黄栌幼苗根系构型对土壤养分胁迫环境的适应性，探讨黄栌根系构型在土壤养分供应不足环境中的适应对策。方法试验材料为一年生黄栌幼苗，采用盆栽模拟控制试验，设置养分充足（即全土，土壤含沙比例0，CK），轻度养分胁迫（土壤含沙比例30%，N₁），中度养分胁迫（土壤含沙比例50%，N₂），重度养分胁迫（土壤含沙比例70%，N₃）和极度养分胁迫（即全沙，土壤含沙比例100%，N₄）5个梯度，分别在移栽后第31、38、45、52和59天取样，研究幼苗根系分枝模式、几何特征和不同径级细根形态在上述养分环境中的变化规律。结果（1）CK处理幼苗的根系拓扑指数（TI和DBI）最大，最长链接路径的链接数（a）、根系外部链接数（μ）以及所有链接路径的链接总数（P_e）最小。N₁环境中，幼苗的TI和DBI最小，a、μ和P_e最大，分别比CK高53.2%、131.6%和194.7%。（2）N₁、N₂、N₃和N₄处理中:幼苗比根长（SRL）、比表面积（SRA）和分枝密度（RBI）逐渐增大，其中，N₄处理幼苗的SRL、SRA和RBI分别比CK高67.7% ~ 157.4%、52.3% ~ 120.7%和14.7% ~ 42.1%；根尖数量（RT）、根链接数量（RLN）、根链接总长度（RLTL）和分枝数量（RF）逐渐减小，以N₁处理为最大，分别比CK高95.0% ~ 279.6%、104.3% ~ 247.4%、77.4% ~ 193.5%和102.6% ~ 235.0%；根链接平均长度（RLAL）、根链接平均直径（RLAD）和根组织密度（RTID）均呈减小趋势，以N₄处理最小，分别比CK低15.2% ~ 22.7%、9.3% ~ 21.4%和32.4% ~ 42.7%。（3）CK环境中，SRL和SRA的正相关系数最大（0.951），N₄环境中，RF与RLN之间和RLAL和RLAD之间的正相关系数最大（分别为0.989、0.904）。N₁、N₂和N₃处理的RBI和RLAL之间的负相关系数分别为? 0.915、? 0.889和? 0.893。（4）N₃和N₄处理中，0 ~ 0.50 mm范围内细根的平均长度比例、平均表面积比例、平均体积比例和平均根尖数量比例均高于其他处理，分别达86.3%和86.1%、67.6%和66.7%、40.2%和38.1%、98.6%和98.4%，而上述指标在CK处理中均为最低，分别为80.9%、59.4%、32.2%和97.2%。结论（1）土壤养分充足时，黄栌根系最接近分枝少且结构相对简单的鲱鱼骨分枝模式，具有向土壤深处延伸生长的倾向。轻度胁迫环境中，黄栌构建了分枝多、次级根重叠度高的叉状分枝模式，主、侧根尽可能地主动向距离根基较远的土壤中拓展以吸收更大范围内的养分。中度、重度和极度胁迫环境中，幼苗为减少碳消耗而采取相对简单化的根系结构对策，根系通过形成短而细的密集横向分枝（以细根为主）而加强原位利用养分能力。（2）改变根系构型几何特征参数间的协同或权衡关系、实现自身资源利用的经济化，也是黄栌应对不同土壤养分环境的重要方面。（3）从全土到极端严重胁迫环境，0 ~ 0.50 mm范围细根的分化明显增强。重度胁迫逆境时，0 ~ 0.50 mm的细根是幼苗吸收养分的重要活跃位点。极度胁迫逆境时，黄栌通过促进产生一定数量的寿命相对较长、周转速率相对较慢的细根（0.50 ~ 2.00 mm）以减少细根周转对碳的消耗，从而维持根系资源利用效率。      

生境对无芒雀麦幼穗分化进程及生殖格局的影响

以乌苏1号无芒雀麦为材料,设置2个生长环境（荒漠绿洲区、高海拔地带）,通过观测幼穗分化进程及开花习性,探究生境对无芒雀麦幼穗分化及生殖格局的影响。结果表明,无芒雀麦幼穗分化从分蘖期开始至抽穗期结束,分为初生期、伸长期、结节期、小穗原基分化期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、雌雄蕊形成期和完穗期8个时期。幼穗分化是从生长锥顶端第1枝梗原基与小花原基开始分化,相同小枝梗上原基与小花原基均是自下逐渐向上发育;整穗是从顶部向下逐渐开花,下部枝梗开花时间小于上部枝梗;小穗上的小花由下向上逐步开花。与荒漠绿洲区相比,高海拔地带的无芒雀麦幼穗分化时间晚,周期缩短,穗部赤霉素（GA）、脱落酸（ABA）及叶片可溶性蛋白含量相对较高,细胞分裂素（CTK）含量和种子千粒重较低,但高海拔地带单穗成熟种子粒数与单位面积内种子产量高,更适合无芒雀麦种子生产。     

盐胁迫对5份无芒雀麦苗期生长和生理生化的影响及综合性评价

为了明确不同无芒雀麦苗期耐盐能力的强弱,本研究选择5份不同株型的无芒雀麦作为供试材料。根据新疆土壤盐碱成分设置中性盐(M盐)：NaCl∶Na₂SO₄∶Na₂CO₃=1∶4∶0和碱性盐(A盐)：NaCl∶Na₂SO₄∶Na₂CO₃=1∶1∶8两种处理,于三叶期每盆一次性浇灌2 L电导率(EC)为20 ms·cm^-1的盐处理液,CK浇灌等量自来水。处理30 d后测定生长指标、叶绿素荧光特性参数、丙二醛(MDA)和渗透调节物质含量,并通过相关性分析、主成分分析、隶属函数分析对13个指标进行分析评价。结果表明：除F_v/F_m和F_v/F_o外,盐胁迫显著影响其余11个指标,且5份材料间差异显著(P<0.05);5份无芒雀麦的株高、茎粗、分蘖数、地上生物量、根冠比、MDA和脯氨酸含量在不同盐胁迫下表现出不同的适应变...     

燕麦在高寒地区畜牧业可持续发展中的地位

燕麦是我国北方牧区的一种优良栽培饲草，世代居住于青藏高原的藏族牧户也有种植燕麦的优良传统。大面积种植燕麦，建立高产、高效、优质的人工草地是解决我国高寒草地草畜供求季节不平衡矛盾，增加植被覆盖，保护草地资源和促进草地畜牧业可持续发展的关键措施之一，在维系青藏高原草地畜牧业的持续发展和防止草地退化过程中起着至关重要的作用。     

模拟氮沉降和收获期对秋萌东方旱麦草生长与饲用品质的影响

短命植物东方旱麦草(Eremopyrum orientale)广泛分布于新疆北部,适时萌发,有助于缓解春季饲草短缺。为探究氮沉降和收获期对秋萌东方旱麦草生长与饲用品质的影响,本试验采用人工模拟方式,设置0 kg·ha^-1·a^-1,30 kg·ha^-1·a^-1,60 kg·ha^-1·a^-13个氮添加处理和2个收获时期(拔节孕穗期和开花期),分析不同处理下秋萌东方旱麦草生长指标和饲用品质指标变化。结果表明：在30 kg·ha^-1·a^-1,60 kg·ha^-1·a^-1氮添加条件下,秋萌东方旱麦草的株高、叶长、叶宽、分蘖数、茎粗、平均地上鲜重、粗蛋白和粗脂肪含量均高于0 kg·ha^-1·a^-1;同时,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量降低。与第一收获期相比,第二收获期东方旱麦草粗蛋白含量显著降低,中、酸性洗涤纤维与粗脂肪含量升高,平均地上生物量无差异。综合考虑东方旱麦草秋萌株的生长与饲用品质,在第一收获期(拔节孕穗期)和60 kg·ha^-1·a^-1氮添加下可获得最优饲草,但30 kg·ha^-1·a^-1较低水平氮沉降也能显著提升其生产力与饲用品质。     

盐胁迫对无芒雀麦幼苗叶片形态及解剖结构的影响

为了探究盐胁迫下无芒雀麦（Bromus inermis）幼苗叶片形态及解剖结构的适应性变化,本研究以‘乌苏一号’无芒雀麦（Bromus inermis Leyss.‘Wusu No.1’）为材料,分别采用NaCl：Na₂SO₄：Na₂CO₃=4：1：0（A盐）,NaCl：Na₂SO₄：Na₂CO₃=1：4：0（B盐）和NaCl：Na₂SO₄：Na₂CO₃=1：1：8（C盐）3种混合盐进行胁迫处理,其中A,B盐为中性盐,C为碱性盐,每种混合盐均设置四个不同的电导率（Electrical conductivity,EC）梯度5,10,15,20 ms·cm^-1,以浇灌自来水为对照组（CK）。试验结果表明,当C盐EC值为15 ms·cm^-1,A和B盐EC值均为20 ms·cm^-1时,各处理下幼苗的生长受到明显抑制;3种混合盐处理下,随着EC的增加,中脉厚度、主脉维管束直径、上下表皮细胞厚度、木质部面积变化均呈显著下降趋势,而上角质层厚度、韧皮部面积则表现出先增后降的变化趋势。总之,EC值<10 ms·cm^-1时,碱性盐比中性盐更促进无芒雀麦叶片各项指标的增长,当EC值>10 ms·cm^-1时,碱性盐对幼苗的抑制作用显著大于中性盐。     

Simulating the canopy photosynthesis of Qinghai spruce (Picea crassifolia Kom.) in the Qilian Mountains,Northwestern China

New Forests - Qinghai spruce (Picea crassifolia Kom.) forests play a key role in the carbon sequestration in the Qilian Mountains, Northwestern China. Carbon sequestration is closely related to...     

天山北坡典型草地土壤呼吸特征及其对环境因子的响应

为揭示天山北坡不同类型草地的土壤呼吸规律,采用土壤碳通量测量系统LI-840A对天山北坡荒漠草原和灌丛草甸土壤呼吸（soil respiration,R_s）日变化和季节动态进行监测,并利用多元回归模型分析温度和水分对草地土壤呼吸的协同影响。结果表明,2种草地类型生长季土壤呼吸速率均表现为日间先增高后降低,夜间较平缓的日变化趋势,日最大排放速率出现在12:00—16:00,最小值出现在6:00—7:00左右;灌丛草甸生长季各个月份的土壤呼吸速率均高于荒漠草原。2种草地类型土壤呼吸速率与温度均呈指数相关;土壤含水量与灌丛草甸土壤呼吸速率的相关性高于与荒漠草原土壤呼吸速率的相关性;土壤呼吸速率受5 cm土壤温度（T）和5 cm土壤含水量（W）的影响显著,荒漠草原土壤呼吸速率与二者之间满足最佳拟合模型R_s=130.515e^0.031TW^2.513,灌丛草甸满足最佳拟合模型R_s =-1.290+0.010T+28.007W+1.199TW。研究结果揭示了荒漠草原和灌丛草甸土壤呼吸的变化规律,为天山北坡草地碳循环研究提供基础数据和理论支持。     

农业清洁生产现状及对策研究

农业清洁生产作为21世纪农业发展的新模式已被全世界所认同,并且在各国得到广泛推广。但这一理念在中国的深入推广过程中还存在着一些问题,如农田污染日益严重;农业清洁生产立法缺乏;政府鼓励性政策不足;农民认识不深等,试从农业清洁生产定义入手,结合国外先进经验,并针对中国农业清洁生产中存在的这些问题提出建议,其关键在于完善农业法规政策,建立评价体系,加强宣传与科研并建立产业化经营模式。     

The effect of plastic mulch on the fate of urea-N in rain-fed maize production in a semiarid environment as assessed by 15N-labeling

A better understanding of the fate of fertilizer nitrogen (N) is critical to design appropriate N management strategies in plastic-mulched croplands. We evaluated the effects of plastic mulch on urea-N recovery by crops and loss from soil in furrow-ridge plots, with and without maize (Zea mays L.) cropping, in a semi-arid rain-fed site in China. We applied the same rate of urea-N (281 kg ha⁻¹) to all treatments during the preparation of the furrow-ridges in 2011 and 2012 but ¹⁵N-labeled the urea in 2011 only. We used transparent film to cover all soil surfaces in the mulched treatments and seeded maize in furrows in treatments with crop. In 2011, plastic mulch increased the total N uptake in the aboveground biomass of maize by 53%, whereas it decreased the in-season labeled-N uptake by 19%, compared to non-mulched treatment. At harvest in 2011, in mulched treatments the total labeled-N remaining in the 0−170 cm soil layer was 25% greater whereas unaccounted labeled-N was 69% less, than in non-mulched treatments, regardless of whether maize was cropped. In 2012 the effect of mulch on total maize N uptake was comparable to that in 2011, but the residual soil labeled-N uptake by maize was 63% higher in mulched compared to non-mulched treatment. At harvest in 2012, plastic mulch increased total labeled-N remaining in the 0−170 cm depth in cropped soils and unaccounted labeled-N in non-cropped soils, compared with no mulch. Our results indicate that plastic mulch profoundly changes the fate of urea-N in maize production in cold and dry croplands.