降水和氮沉降对草地生态系统碳循环影响研究进展

随着全球变化的不断加剧,陆地生态系统碳循环备受关注,近年来预测未来降水格局变化和氮沉降增加对草地生态系统碳循环影响的研究不断深入。本文综述了全球背景下降水格局变化和氮沉降增加对草地生态系统碳循环的影响及其内在机理。降水量、强度、时间分布和频度以及氮沉降量、频度和形态的变化,通过改变土壤含水量、土壤温度、土壤养分及微生物活性影响生态系统的物种组成和结构,最终影响生态系统水平的碳循环。降水格局变化和氮沉降增加对生态系统水平碳循环是否存在交互作用没有统一的结论,因此在将来的研究中应采用多因子的实验,才能够更好的研究未来全球变化下生态系统碳循环的响应机理。     

近红外光谱技术在反刍动物营养中的应用

近红外光谱技术以其快速、便捷、无损、绿色等优点,成为动物饲料营养价值评定研究中最具潜力的方法之一。本文简述了近红外光谱技术应用于饲料营养成分含量的测定、饲料的掺假鉴别及定量分析、饲料在瘤胃的降解情况、饲料在动物体内的消化代谢情况和反刍动物采食量预测方面的有效性和准确性,并指出了后续应对已有模型进行不断优化。最终得出结论：目前近红外光谱技术结合化学计量学在饲料营养成分含量的测定、掺假鉴别和定量分析方面的准确性和稳定性较高,而对饲料在瘤胃的降解情况、动物体内消化率和采食量的预测方面,其准确性还有待进一步提高。     

耐低钾山羊草基因型的筛选与鉴定

为研究小麦近缘属种的耐低钾特性,分析不同山羊草(Aegilops)耐低钾胁迫下各生理指标的差异,筛选和鉴定耐低钾基因型。本试验通过砂培法,以9种不同基因型山羊草为供试材料,采用改进的Hoagland营养液,设低钾(0.02mmol·L~(-1) KCl)和正常供钾(2.0mmol·L~(-1) KCl)两个水平进行试验。对相对根冠比、相对根长、相对地上部干重、相对钾积累量和相对钾利用效率5个指标进行相关分析和主成分分析,筛选出3个综合指标进行山羊草耐低钾基因型的鉴定。结果发现,不同基因型山羊草对低钾胁迫存在显著的差异。地上部干重、钾积累量和钾利用效率可以作为苗期耐低钾种质筛选的重要指标。综合评价结果表明:双角山羊草(Ae.bicornis)、偏凸山羊草(Ae.ventricosa)、粗厚山羊草(Ae.crassa)、拟斯卑尔托山羊草(Ae.speltoides)、尾状山羊草(Ae.caudata)、粘果山羊草(Ae.kotschyi)、易变山羊草(Ae.variabilis)、欧山羊草(Ae.biuncialis)、小伞山羊草(Ae.umbellulata)的综合评价值(D值)分别为0.383,0.898,0.327,0.516,0.007,0.682,0.338,0.346,0.655。由此可知,其中偏凸山羊草耐低钾胁迫能力最强,其次是粘果山羊草,尾状山羊草耐低钾胁迫能力最弱。通过本试验,初步建立了山羊草耐低钾种质的评价指标,为进一步研究山羊草的耐低钾分子机制,以及小麦育种上利用耐低钾山羊草种质提供了材料和理论依据。     

黄河源区退化高寒草甸48种常见植物种子萌发特性及其生态意义

本文通过对黄河源区退化高寒草甸48种常见植物种子的萌发特性研究,比较了不同功能群植物萌发行为的异质性,旨在揭示不同植物萌发对策的生态适应机制。结果显示:萌发率超过80%的植物有17种,小于20%的有14种,1种植物未萌发;萌发速率在1以下的有15种,大于10的有21种;萌发起始时间小于5 d的有12种,大于15 d的有5种;有6种植物的萌发持续15 d以上,30种植物的萌发在10 d内结束。种子萌发速率与种子大小呈显著负相关(P <0.05),小种子物种有更高萌发率(P=0.085)和更早萌发起始时间(P=0.093)的趋势。48种植物的萌发划分为爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型等4种类型,其中禾本科植物以爆发型为主,莎草科则是低萌型和缓萌型占优势,杂类草在几种萌发类型中均有分布,说明不同功能群植物在生存风险分摊上的异质性策略。     

青南牧区南部嵩草草甸群落植被构成及种间关联

植物群落构成和植物种间联结,反映植物物种空间上相互关系,对于草地演替动态及稳定性的揭示具有重要理论意义。以青南牧区南部3个嵩草群落为对象,分析了群落生物量构成变化;并基于2×2列联表及植物种多度,采用Ochiai种间关联度指数及Spearman秩相关分析,探讨了不同嵩草群落的植物种间关系及群落演替特征。结果表明:藏嵩草群落的生物量显著高于高山嵩草+异针茅/杂类草群落,群落生物量主要由莎草科植物构成,其占总生物量的45%~80%,而禾草、杂类草和不可食植物则分别约占总生物量的8.1%,15.2%和16.4%;3个嵩草群落内的植物种对一般存在完全关联、绝对关联和完全独立3种关系,藏嵩草群落和高山嵩草+杂类草群落中完全独立的种对较多,为38.1%和40.0%;而高山嵩草+异针茅群落中完全关联种对较多,为36.3%;3个群落中较多植物种对间存在显著联结性,且显著正联结种对数多于显著负联结种对数,同一种对在不同群落中的种间关系不同;各嵩草群落均处于稳定发展阶段。     

灌溉和施氮对河西走廊紫花苜蓿生物量分配与 水分利用效率的影响

确定河西地区紫花苜蓿栽培草地的合理施氮量和灌溉量,对优化当地紫花苜蓿栽培草地生物量分配和提高水分利用效率具有重要意义。本研究利用田间试验研究了不同灌溉量(W1:当地灌溉量的60%;W2:当地灌溉量的80%;W3:当地灌溉量1 920 m3·hm-2)和施氮量[N1:0 kg(N)·hm-2;N2:40 kg(N)·hm-2;N3:80 kg(N)·hm-2;N4:120 kg(N)·hm-2]对2年生紫花苜蓿生物量分配特征及水分利用效率的影响。结果表明:灌溉量为W2和W3时均显著增加了紫花苜蓿株高、单株分枝数、地上生物量,及20~40 cm、40~60 cm和0~60 cm土层的根系体积、根系生物量和水分利用效率,且W2和W3的紫花苜蓿株高、单株分枝数和地上生物量差异不明显,说明采用当地灌溉量的80%水量时,紫花苜蓿水分利用效率最高。随着施氮量增加,紫花苜蓿单株分枝数、叶茎比、根系体积、根系生物量、地上和地下生物量比和水分利用效率均呈现先增加后降低的趋势,且在施氮量为80 kg(N)·hm-2时最大,说明紫花苜蓿根系发育和水分利用效率对氮的响应均存在剂量效应。在水氮互作条件下,处理W2N2或W2N3中紫花苜蓿株高、单株分枝数、根系体积和0~20 cm、20~40 cm、0~60 cm根系生物量及地上生物量与地下生物量比值和水分利用效率达到最优。结合上述分析得出在灌溉量W2和施氮N3时,紫花苜蓿地上地下生物量比值和水分利用效率达最大值,表明河西走廊紫花苜蓿栽培草地的适宜灌溉量为当地灌溉的80%,施氮量为80 kg·hm-2,此时紫花苜蓿水分利用效率和地上地下生物量比值配置最优。     

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。     

甜菜碱与植物抗逆性研究进展及其在草坪上的应用

甜菜碱是植物在逆境胁迫下自身产生的一种重要的渗透调节物质,它具有调节细胞渗透压和保持细胞膜、酶及蛋白质结构与功能完整性等生理作用。鉴于甜菜碱在植物对抗不良环境方面所发挥的巨大作用,研究甜菜碱与植物抗逆能力的关系,培养和选育抗逆植物,对于实际的作物生产具有重要的指导意义。然而,在生产实践中,并非所有的植物种类在受到环境胁迫时都能产生和积累足够的甜菜碱。因此,如何使这些植物具有抗逆能力并提高其抗逆能力,一直是国内外抗逆生理研究的热点问题。文章综述了甜菜碱与植物抗逆性的关系,例举了国内外通过基因工程和外源供给甜菜碱等方法提高植物抗性在实际生产中的成功应用,同时对甜菜碱在草坪草上的研究现状进行了分析并对其研究进行了展望。     

基于转录组数据的印度谷螟微卫星位点分析

基于印度谷螟转录组测序数据筛选其功能微卫星(EST-SSR)分子标记,设计该虫的微卫星(SSR)引物并验证其适用性。用MicroSAtellite微卫星搜索软件查找印度谷螟转录组中微卫星的数量、重复次数以及所有微卫星的位置信息,采用Primer Premier 5软件设计SSR引物,并进行PCR验证。结果表明含EST-SSR的序列3 173个,占总搜索序列的8.52%,平均每13kb中就出现1个EST-SSR。共发现192种微卫星类型,其中重复单元为单碱基、二碱基和三碱基的比例较高,依次是28.21%、39.84%、25.43%。除单碱基重复单元外,出现频率最高的是AT/AT,有593次。在66对印度谷螟EST-SSR引物中,有28对PCR扩增成功。这说明基于印度谷螟转录组数据开发微卫星标记是可行的,本研究获得的印度谷螟EST-SSR位点为今后开展该虫的种群遗传学研究提供了基础数据。     

草地有害生物生物防治研究进展

生物防治是草地植保学科的重要范畴。进入21世纪以来,随着生命科学和生物技术的发展,使该分支学科在我国得到了快速发展。本文概述了“十二·五”期间草地有害生物生防技术在我国的发展现状,在分析我国本领域学科发展水平与国际差距的基础上,指出了我国草地有害生物生防领域存在的主要问题及未来优先发展方向。