干旱矿区不同干扰强度下土壤种子库特征

土壤种子库是矿区植被恢复的重要因素,其特征在一定程度上反映了区域的植被恢复潜力。本研究通过样地调查和室内萌发法对乌海新星煤矿区3种不同干扰条件下的土壤种子库及与其地表植被之间的关系进行分析。结果表明:1)新星矿区土壤种子库共有18种植物,隶属于7科16属,物种生活型以多年生草本植物为主;2)新星矿区土壤种子库平均储量较小(226.51~739.17粒·m^?2),并且随着土层深度增加而呈递减趋势,其90%以上的种子储藏在0?10 cm的表层土壤;3)研究区土壤种子库植物与地上植被的共有物种数少,土壤种子库与地上植被的植物群落相似性较低;4)随着干扰强度的增大,种子库的植被恢复潜力呈现先增大后减少的趋势:道路周边受到中度干扰的自然植被区朝着有利的方向发展,而采矿周边受重度干扰的自然植被区会受到较大负面影响,其多样性以及与其他分区植物群落的相似性较小,种子密度显著降低(P<0.05)。     

柠条枝条覆盖对宁夏荒漠草原土壤水热及补播牧草生物量的影响

干旱是影响宁夏东部沙化区荒漠草地退化的主要自然因素,也是天然草地补播成功率低的主要原因,该地区大面积种植的柠条是土壤覆盖保水的丰富资源,但是缺乏相关研究。选择平坦的、未生长柠条的退化天然补播草地作为研究对象,在临近有柠条生长的草地平茬其柠条枝条用于试验覆盖,研究不同柠条覆盖厚度（TSM₀,覆盖0 cm;TSM₁,覆盖1 cm;TSM₂,覆盖2 cm;TSM₃,覆盖3 cm）对该地区荒漠草地0~40 cm土壤水热以及补播牧草地上生物量的影响。结果表明,柠条枝条覆盖显著提高了土壤含水量,并且随着覆盖厚度的增加逐渐增大,但2018和2019年间所有覆盖处理下0~20 cm土壤水分平均值与TSM₀之间差异不显著（P>0.05）;在20~40 cm土层,3种柠条枝条覆盖厚度明显较对照提高了土壤水分含量,表现出TSM₃>TSM₂>TSM₁>TSM₀的趋势。结果还表明,柠条枝条覆盖还具有降低草地0~10 cm温度的作用,生长季8：00、14：00和18：00的土壤温度总体均随着柠条枝条覆盖厚度的增加出现降低趋势,且2019年土壤温度随着覆盖厚度的增加,变异系数也在减小,依次为4.6%、2.3%、1.7%,表明覆盖对土壤温度的变化具有缓冲作用。补播牧草地上生物量亦随着覆盖厚度的增加而增大,蒙古冰草、沙打旺及补播的3种牧草的总生物量均与草地20~40 cm土壤水分呈显著正相关（P<0.05）。本研究表明,柠条枝条覆盖有效地改善了荒漠草地土壤的水热,提高了土壤墒情,为牧草种植提供了良好的生长环境,可为该地区及类似地区退化草地的补播改良提供技术借鉴。     

不同埋藏方式及杀菌剂处理对黄土高原3种植物种子存活的影响

为了探讨黄土高原典型草原植物病原真菌如何影响土壤种子存活,采用“种子袋埋藏与取回”的方法,对该地区3种常见植物胡枝子、长芒草和狗尾草种子进行杀菌剂处理、并且以不同方式（单种或者不同种混合）装入尼龙网袋后埋入土壤中,在田间分别埋藏1和3个月后取回种子袋,统计每袋种子的存活情况,并且进行萌发试验,检测种子生活力状况。结果表明：1）长芒草种子的田间发芽率最高,平均约为51.9%,显著高于胡枝子（14.6%）和狗尾草（26.1%）（P<0.05）;随着埋藏时间的增加,3种植物种子发芽率显著增加;然而杀菌剂处理以及不同埋藏方式对种子发芽率没有显著影响。2）胡枝子种子的田间死亡率最低,平均约为1%,长芒草和狗尾草种子的田间死亡率分别为5.1%和4.4%;埋藏1个月后,杀菌剂未处理和单种埋藏条件下长芒草和狗尾草种子的田间死亡率分别为12.5%和11.0%,显著高于其他处理组合下两种植物种子的死亡率（P<0.05）;胡枝子种子在埋藏1和3个月时,其种子死亡率在不同处理组合之间均无显著差异。3）长芒草种子的室内萌发率最高,平均约为64.3%,显著高于胡枝子（5.9%）和狗尾草（29.2%）（P<0.05）。随着埋藏时间的增加,胡枝子和狗尾草种子的室内萌发率显著下降,而长芒草种子的室内萌发率却显著增加。结果表明,病原真菌对土壤种子存活的影响因植物种而异;较单种埋藏相比,混合埋藏降低了种子的死亡率,可能是由于混合埋藏稀释了病原真菌的效应所致。     

培肥措施对旱地农田土壤CO2排放和碳库管理指数的影响

阐明长期有机物料施肥下土壤CO₂排放特征及其影响机制以及碳库管理指数对黄土高原旱作农业区固碳减排及施肥模式选择的影响尤为重要。基于2012年设置在陇中黄土高原旱作区的长期定位试验,通过不施肥（CK）、氮肥（NF）、有机肥（OM）、秸秆（ST）、有机肥结合无机肥（OMNF）5个处理,测定并计算了2018年不同施肥措施下全年土壤CO₂排放、作物碳排放效率和碳库管理指数的变化,并运用结构方程模型分析了0~30 cm土壤温度、水分、微生物量碳氮、易氧化有机碳、蔗糖酶、脲酶与土壤CO₂排放速率的关系。结果表明：1）与不施肥相比,秸秆、有机结合无机肥和有机肥处理使生育期土壤CO₂排放平均速率提高了42.72%、30.82%和29.79%,秸秆、有机肥处理分别使生育期土壤CO₂排放量显著提高36.35%、32.45%（P<0.05）,有机结合无机肥处理使碳排放效率显著降低41.10%（P<0.05）;2）有机物料处理均能显著提高0~5 cm土层易氧化有机碳、微生物量碳氮、蔗糖酶活性和碳库管理指数,相比不施肥和氮肥处理,有机结合无机肥处理分别使0~30 cm土壤碳库管理指数提高127.41%,99.33%（P<0.05）;3）结构方程模型表明,环境因子对土壤CO₂排放速率的总解释度为53%,对土壤CO₂排放速率总效应较大的影响因素包括土壤温度（2.36）、微生物量碳（1.59）和土壤水分（1.18）,且均间接地影响着土壤CO₂排放速率,土壤温度促进了微生物量碳和蔗糖酶活性的提高,微生物量碳促进了微生物量氮和易氧化有机碳的增加。综合来看,有机结合无机肥处理可以提升土壤碳库管理指数,保持微生物活性,增加作物产量,降低土壤碳排放效率,是陇中黄土高原旱作农业区比较适宜的农田培肥措施。     

紫云英与双季稻秸秆协同利用影响稻田土壤钾循环与平衡

稻草还田和冬种绿肥是维持稻田地力和化肥替代的重要方式之一.本研究以在湖南酸性红黄泥和碱性紫潮泥两种典型稻田土壤上进行了2年的紫云英-双季稻定位试验为对象,分析紫云英和双季稻秸秆协同利用对稻田土壤K循环的影响.两土壤试验处理一致,包括稻田冬闲(FRR)、冬种紫云英(MvRR)及冬种紫云英与水稻秸秆协同利用(MvRR+St)3个处理.结果表明:与冬闲和冬种紫云英相比,紫云英与水稻秸秆协同利用未影响红黄泥土壤各形态钾的含量,但显著提高紫潮泥土壤速效钾和非交换性钾的含量,其中紫潮泥土壤水溶性钾、非特殊吸附钾及特殊吸附钾的含量较冬种紫云英处理分别提高了134.0％、93.0％、73.4％;两种典型稻田土壤上紫云英与水稻秸秆协同利用显著提高下茬作物紫云英的全K含量及吸K量,且紫云英的吸K量为紫潮泥>红黄泥;两种典型稻田土壤上冬种紫云英与水稻秸秆协同利用均未影响早、晚稻产量及籽粒K积累;在稻田各种植季和周年目前的K投入水平下,两种典型稻田土壤上冬种紫云英与水稻秸秆协同利用处理均存在K盈余(红黄泥K盈余量为401.15 kg·hm-2、紫潮泥K盈余量为403.42 kg·hm-2),说明冬种紫云英与水稻秸秆协同利用能减少双季稻生产中的化学钾肥投入量.综上所述,紫云英和双季稻秸秆协同利用有益于稻田土壤的K循环与平衡.     

祁连山不同类型草地土壤细菌群落特征研究

祁连山是我国西部重要的生态屏障,拥有大量的草地资源。研究草地土壤细菌群落组成及其与土壤环境因子间的关系,可对维持草地生态及了解祁连山土壤细菌群落组成提供一定的数据基础。采用高通量测序技术检测并分析了祁连山默勒镇3种类型草地 （高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸）0~10 cm土壤细菌群落结构及多样性,并对上述土壤细菌群落与土壤理化因子的相关性进行了系统的研究。结果表明：1）沼泽化草甸土壤全氮、全磷、有机质碳、含水量和硝态氮显著高于高寒草甸和人工草地（P<0.05）。2）3地共测得有效序列1022446条,以97%的一致性将序列聚类,高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸OTU聚类均值分别是4917、5233、5075条。3）Shannon和Simpson多样性指数3地间差异不显著,Chao1指数表现为人工草地>高寒草甸>沼泽化草甸（P<0.05）。4）在门水平上,3地均以变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和浮霉菌门为主要类群;在属水平上,表现出不同类型草地细菌富集类型不同。5）有机质碳、全磷、土壤含水量与土壤细菌群落的组成表现出极显著相关（P<0.01）。综上,祁连山地区小生境内3种草地土壤微生物群落存在差异,有机质碳、全磷、土壤含水量是影响群落的主要驱动因子。     

小肽对大黄鱼仔鱼生长和小肠发育的影响及其在低温胁迫下的抗氧化应激效应

本试验分为生长试验和低温胁迫试验2部分。先分别投喂大黄鱼(Larimichthys crocea)仔鱼经不同浓度(0、0.5、1.0、2.0和3.0 mL/m 3)小肽营养强化后的轮虫和卤虫12 d,以探讨小肽对大黄鱼仔鱼生长和小肠发育的影响;再将大黄鱼仔鱼暴露在温度为12℃的水体中24 h,以探讨小肽对低温胁迫下大黄鱼仔鱼抗氧化能力和非特异性免疫力的影响。结果显示:不同浓度小肽均显著增加了轮虫和卤虫的必需氨基酸和总氨基酸含量(P<0.05),显著提高了大黄鱼仔鱼的体长及小肠绒毛高度、数量和组织面积(P<0.05)。小肽显著提高低温胁迫下大黄鱼仔鱼的谷胱甘肽(GSH)含量以及肝脏抗氧化酶[铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶-1a(GPx-1 a)、谷胱甘肽过氧化物酶-1b(GPx-1 b)和谷胱甘肽还原酶(GR)]基因和非特异性免疫酶[c型溶菌酶(c-type LZM)、g型溶菌酶(g-type LZM)和碱性磷酸酶(AKP)]基因表达水平,显著降低活性氧(ROS)含量(P<0.05)。核转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)和核转录因子-κB(NF-κB)基因表达水平均与抗氧化酶基因和非特异性免疫酶基因表达水平呈显著正相关(P<0.05),并均与ROS含量呈显著负相关(P<0.05)。综上所述,小肽能够提高轮虫和卤虫的营养价值,从而改善大黄鱼仔鱼的生长和小肠发育;小肽通过诱导Nrf2和NF-κB的表达来增加抗氧化酶基因和非特异性免疫酶基因表达水平,从而缓解低温胁迫诱导的氧化损伤。     

藏北燕麦草地持续利用与撂荒对高寒草甸土壤特征的影响

为研究不同利用方式对藏北高寒草甸建植一年生燕麦（Avena sativa Linn.）人工草地的土壤理化性质及土壤细菌群落的影响,本试验于8月份植物生长旺季,在持续利用人工草地（AG）、撂荒人工草地（AC）和对照天然草地（NG）采集土壤样品,分析了土壤理化性质、土壤细菌群落组成和结构特征变化。结果表明,AG样地土壤有机质、全钾含量和pH与NG样地相比无显著性变化,土壤全氮、速效氮和速效钾含量显著降低;AC样地与NG样地相比土壤pH显著升高,土壤有机质、全氮、速效氮和速效钾含量显著降低。AG样地土壤细菌群落Chao1,Shannon和Pielou均匀度指数显著高于NG样地,AC样地酸杆菌门和变形菌门丰度显著升高。土壤理化性质是土壤细菌群落结构组成门、属相对丰度变化主要影响因子。综上所述,高寒草甸一年生燕麦人工草地长期利用应科学补充肥料,保持土壤肥力;草地撂荒需谨慎,应及时采取恢复措施避免草地发生退化。     

放牧对草甸草原土壤水热状况和地上生物量的影响

本文以呼伦贝尔草甸草原为对象,研究了不同放牧强度对草原群落土壤水热状况和地上生物量的影响,旨在揭示二者之间的相互关系。研究结果表明,随着放牧强度的增加,生长季平均土壤温度呈逐渐上升的趋势;放牧对群落3个组份[羊草（Leymus chinensis）、贝加尔针茅（Stipa baicalensis）、杂类草]生物量和相对优势度产生影响。其中,羊草地上生物量和优势度随着放牧强度的增加显著线性降低,而贝加尔针茅和杂类草的生物量与优势度均在中度放牧处理下最高。土壤含水量与羊草生物量显著正相关,与杂类草生物量负相关,而与贝加尔针茅生物量间的关系极弱。本研究为完善放牧优化理论,揭示放牧在草地生态系统功能过程中的梯度效应提供了一个较为重要的研究线索,为草地放牧优化管理制度的确立提供了一定的科学依据。     

感染16型蓝舌病病毒后绵羊部分细胞因子消长特点研究

本试验旨在探明绵羊感染16型蓝舌病病毒（Bluetongue virus type 16,BTV16）后细胞因子IFN-γ、IL-2、IL-4和IL-10的消长特点。用实时荧光定量PCR检测方法对感染BTV16后3只绵羊上述4种因子mRNA进行检测,同时设立阴性对照绵羊,并以0 d mRNA为基准,计算mRNA的相对表达量,同时检测病毒抗体效价、测量绵羊体温。结果显示,接种BTV16的3只绵羊均不同程度产生抗体和体温症状,4种细胞因子的mRNA在接种病毒2~4 d内均出现显著上升,其中IFN-γ峰值在2.58~27.84倍之间,IL-2峰值在5.24~17.19倍之间,IL-4峰值在2.16~3.43倍之间,IL-10峰值在15.78~48.77倍之间,个体上升幅度存在显著差异,4种细胞因子均在高水平持续6 d左右后逐渐下降。对照绵羊上述参数在正常范围内波动。本研究阐明了接种BTV16后绵羊细胞因子IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10在转录水平上的消长特点,为进一步深入开展BTV感染特征、宿主机体免疫机制研究提供参考。