羊草叶绿体非编码区多态性标记筛选及群体遗传多样性

为筛选多态性丰富的羊草叶绿体非编码区片段,本研究以9个不同地理位置的羊草居群为材料,通过对12个叶绿体非编码区DNA片段测序及其序列间变异分析试图从中找出有遗传差异的叶绿体DNA(cpDNA)片段,并利用有多态性的cpDNA片段进行遗传多样性分析。结果表明,序列ndhF-rpl32、trnL-trnF、trnC-ycf6、aptI-aptH具有比较丰富的变异,可作为下一步研究野生羊草群体遗传学和谱系地理学较为理想的分子标记。在37个羊草个体4条非编码区片段的合并序列中,共检测到15种单倍型,单倍型多态性(Hd)为0.928,核苷酸多态性(Pi)为0.00101;遗传分化指数(Fst)为0.58884,基因流(Nm)为0.17,基因流较小;中性检验Tajima’s D(-1.08542)和Fu’s Fs(-5.301)均为负值,且差异不显著(P>0.10),推测羊草遵循中性进化理论,可能经历过种群扩张;AMOVA结果显示,65%的分子变异出现在居群间,35%出现在居群内;Mantel检验得到,遗传距离与地理距离具有显著相关性(r=0.449,P<0.05);居群分化值Nst 0.386(0.1865)大于Gst 0.234(0.1506),差异显著(P<0.05),表明羊草居群存在分子谱系地理结构。通过系统发育树分析得到,羊草15个单倍型分为两大分支,H2和H10聚为一支,它们与别的居群个体亲缘关系较远,其余单倍型聚为另一支;单倍型网络图显示,H2和H12、H10和H12亲缘关系较远,与系统发育树分析结果基本一致。本研究为羊草的种质资源保护、谱系地理学研究等工作奠定了基础。     

实施草原生态补偿的意义、趋势和建议

在系统分析我国实施草原生态补偿的战略意义基础上,结合国内外生态补偿的研究与实践,详细论述了生态补偿的理论发展、研究热点和发展趋势,并在此基础上提出了我国实施草原生态补偿的几点建议,即草原生态补偿要以科学的区域规划为基础,以准确的对象瞄准为依据,坚持政府主导与市场机制相结合,逐步向以市场机制为主导的方向发展.     

羊草形态及生物量分配可塑性对土壤供磷能力的响应研究

植物形态及生物量分配变化是天然草原退化过程中的主要表现之一,通过研究植物形态及生物量分配对环境的响应规律有助于揭示草原退化及植被演替的内在机理。本试验研究了羊草形态、生物量累积及分配对土壤供磷能力的可塑性响应。试验采用有效磷含量低于3mg P_2O_5/kg的土壤设置0,30,90,180mg P_2O_5/kg 4个磷肥添加梯度,形成4种具有不同供磷能力的土壤,用于对羊草植株的培养,并于后期进行各项指标的测定。结果表明,1)土壤供磷能力的减弱明显减小了羊草的株高、各构件生物量,表现为高磷添加量显著高于低磷添加量,株高、叶生物量、茎生物量、根生物量、总生物量的降低幅度分别达到了14%,50%,51%,79%,63%。2)羊草个体形态及生物量分配对土壤供磷能力的响应并不完全一致,生物量累积对供磷量的敏感度最大,生物量分配次之,形态的敏感度最差,可塑性指数分别为0.58,0.31,0.19;单个性状指标以根干重最为敏感,可塑性指数达到了0.79。3)相关分析表明,羊草地上干重与叶宽、节间数、株高达到了极显著水平,此3个形态指标对羊草地上生物量的贡献率分别为30%,27%,26%,是形态指标中解释羊草地上生物量产生差异的主要因子。本试验在课题组前期研究的基础上,进一步从个体水平上探索羊草对土壤供磷能力的响应,与课题组前期试验结果相结合,可有助于探索天然草原退化和植被演替的内在原因。     

鄂尔多斯沙地油蒿根际土壤微生物数量的季节动态

对油蒿根际土壤微生物数量的季节动态、垂直分布及影响微生物分布的环境因子进行了研究。结果表明:(1)微生物总数、细菌数量的季节动态为:春季>夏季>秋季>冬季,放线菌数量的季节分布为秋冬季多于春和夏季,真菌数量的季节动态为夏季达到最高值,其他季节变化不显著。(2)微生物数量的垂直分布总体上表现为随土层加深而逐渐减少,表层土壤(0-10cm)微生物数量是下面3层(10-40cm)的1.05-9.79倍。(3)土壤微生物根际效应明显,且细菌>真菌>放线菌,R/S值介于1.16-3.76之间。微生物根际效应的季节变化为春、夏季高于秋和冬季。(4)微生物分布与水热等环境因子密切相关,细菌数量与水热组合条件共同作用有关,真菌受温度影响较大,放线菌对土壤水分含量变化较敏感。     

20个紫花苜蓿品种在甘肃两个地区的生产性能及营养价值综合评价

在武威黄羊镇和兰州永登地区,以20个紫花苜蓿不同品种作为研究对象,连续两年对其在初花期的干草产量、株高、茎叶比、鲜干比、粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗灰分、粗脂肪含量进行测定分析,并采用灰色关联度法进行综合评价。结果表明,“皇后”在黄羊镇和永登地区干草产量均为最高,分别为8.15和7.78 t/hm²;“甘农4号”在黄羊镇地区株高最高(102.44 cm),“驯鹿”在永登地区株高最高(96.44 cm);“陇东苜蓿”在黄羊镇地区粗蛋白含量最高(18.08%),“陇中苜蓿”在永登地区最高(17.91%);“苜蓿王”在黄羊镇地区酸性洗涤纤维含量最低(31.19%),而“太阳神”、“柏拉图”在永登地区并列最低(33.99%);“苜蓿王”在黄羊镇地区中性洗涤纤维含量最低(39.08%),“北极星”在永登地区最低(42.96%)。综合分析结果显示,“苜蓿王”、 “甘农4号”、“陇东苜蓿”、“北极星”在黄羊镇地区综合表现优异;永登地区“柏拉图”、“皇后”、 “苜蓿王”、 “北极星”综合表现优异,这些品种在上述各地区分别具有较高的推广利用价值。     

荒漠草原牧户草场植被群落特征趋同性研究

为揭示荒漠草原牧户草场生态植被群落特征趋同性,通过不同经济水平牧户草场的植物群落特征比较分析,结果显示:不同经济水平牧户草场中小针茅、无芒隐子草高度在高、中、低不同经济水平处理区并无显著区别,多根葱高度在高、低经济水平处理区亦无显著差异;主要植物种盖度在不同经济水平区无显著差异;小针茅密度在低经济水平区显著大于中经济水平区,无芒隐子草、多根葱密度在各处理区之间亦无显著差异;群落多样性指数中Shannon-wiener指数、Simpson指数和Pielou指数都是高经济水平牧户草场>冬草场>低经济水平牧户草场>中经济水平牧户草场,Margarlef指数则是低经济水平牧户草场>高经济水平牧户草场>中经济水平牧户草场>冬草场,建群种小针茅仍占有显著的优势地位;不同经济水平牧户草场之间小针茅的重要值不同,这与实际载畜率造成的放牧压力以及牲畜践踏程度有关。综上可知,荒漠草原不同经济水平牧户草场的植被群落特征呈现趋同性。     

草原生态系统气候变化脆弱性评价研究进展(英文)

[目的]综述草原生态系统气候变化脆弱性评价的研究进展。[方法]通过综述国内外生态系统气候变化脆弱性评价方法,以及国内关于主要生态系统的气候变化脆弱性评价案例和研究进展,探讨了目前国内草原生态系统气候变化脆弱性评价存在的问题,并对其评价研究进行了展望。[结果]气候脆弱性问题是气候变化影响研究的重要内容,为最大限度减少气候变化的不利影响、利用气候变化的有利方面,未来生态系统脆弱性评价亟需改善评价方法、减少不确定性、提高气候变化脆弱性评价的全面性和客观性,并加强人类活动对自然生态系统脆弱性影响的评价研究。[结论]该研究为建立应对气候适应性管理新模式,实现我国北方草原区的生态-社会-经济的可持续发展提供了理论支撑。     

大针茅对放牧生态系统植物群落地上生物量的调控作用

通过放牧梯度试验,研究放牧对内蒙古典型草原5种优势植物在个体、种群和群落水平上的影响,探讨大针茅(Stip grandis)对放牧生态系统植物群落地上生物量的调控作用。结果表明:个体水平,中轻度放牧对以大针茅和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)为代表的丛生禾草株高影响较小,对以羊草(Leymus chinensis)、黄囊苔草(Carex korshinskyi)和米氏冰草(Agropyron michnoi)为代表的根茎型禾草株高影响较大,植物株高的降低与个体地上生物量减少呈显著正相关。种群水平,大针茅种群生物量对放牧的响应迟缓,羊草、米氏冰草、糙隐子草和黄囊苔草种群生物量的减少与多度减少呈显著正相关。群落水平,大针茅的耐牧性使其成为资源重配的获益者,轻中度放牧干扰下,其地上生物量的补偿生长缓冲了放牧对群落的影响,对维持群落生产力与功能稳定性起重要的调控作用。     

温带草原区气候变化及其对植被影响的研究进展

为了深入研究温带草原区气候变化及其对自然-社会-经济系统的影响、系统响应及适应,回顾了温带草原区气候主要要素（如温度、降雨）与旱灾的变化及未来区域气候趋势预测等方面的研究进展,重点总结了气候变化对温带草原植被影响的最新研究成果。研究发现,温带草原区呈现总体气温明显升高,降水区域差异显著,干旱年份增多、旱灾增加的变化趋势。受此影响,植物物候、生理特征、生产力、覆盖度等发生明显的变化。最后指出,在气候变化核心要素预测、研究的时空尺度等方面还不完善,今后应重视开展大尺度气候变化的时空格局,微地形下气候变化的时空异质性等方面研究,同时加强气候变化对草原植被的影响与生态系统响应以及气候变化适应等方面的研究。     

气候变化对家庭牧场复合系统的影响及其牧民适应

家庭牧场土-草-畜-人复合生态系统是北方草原应对气候变化的基本单元,研究其适应性是促进牧区可持续发展的科学基础之一。以草业系统论构建家庭牧场气候变化适应性的研究方法,基于问卷调查研究了内蒙古草原10个旗县599个家庭牧场对气候变化的响应过程。结果表明,1)放牧地、打草场、饲料地、购草作为家庭牧场草料供给途径存在明显的区域分异,饲料地、购草之间具有替代效应;2)以干旱为主的极端气候是气候变化影响家庭牧场的关键因子,雪灾、沙尘暴、大风的影响在内蒙古各地呈现分异格局;3)牲畜、草场是气候变化作用于家庭牧场经营的主要介质,而通过土壤、人群、设施等要素对家庭牧场影响相对较小;4)购草、卖畜是牧户应对极端气候的主要适应行为,分别为保畜与减畜策略,比较而言,保畜策略更为常见。研究认为,家庭牧场复合系统对气候变化的响应发生于草畜-经营界面,草、畜2因子是反馈过程的关键节点。