柳枝稷苗期对钾营养胁迫耐受性的综合评价

为明确能源作物柳枝稷在缺钾条件下的耐受能力,筛选出耐贫瘠性强的优质种质资源,以13个柳枝稷品种为供试材料,在人工气候室中开展水培试验,通过相关农艺性状和生理指标等评价指标的测定,采用标准差系数赋予权重法对柳枝稷在缺钾胁迫下的表现做出综合评价。结果表明:在缺钾胁迫下,13个柳枝稷品种地上及地下部的生长均受到显著抑制,具体表现为:生长速度下降,叶绿素含量减少,光合面积减少,光合速率降低,进而导致其总生物量积累下降。由标准差系数赋予权重法得出的13个品种耐胁迫性由高到低依次为:Cave-In-Rock、Trailblazer、BJ-5、Forestburg、BJ-4、Pathfinder、BJ-3、BJ-2、Blackwell、Alamo、BJ-1、BJ-6、Kanlow。     

延怀盆地不同土地利用类型土壤风蚀物特征

研究延怀盆地典型土地利用类型地表土壤风蚀物分布特征,可为了解该区域风蚀过程、改善生态环境提供数据支撑。以怀来县为研究对象,采用野外监测和室内分析相结合的方法,分析了葡萄、果桑、欧李、玉米免耕、玉米翻耕5种土地利用类型在冬季休耕期(上年11月—次年2月)和春季备耕期(3—5月)风蚀物质量、粒径及碳氮含量随高度的变化特征。结果表明:(1)欧李与玉米翻耕地土壤风蚀物质量分数垂向分布遵循幂函数递减规律; 果桑、葡萄与玉米免耕地土壤风蚀物质量分数在监测高度范围内随高度增加无规律性变化。(2)春季备耕期5种土地利用类型输沙通量均高于冬季休耕期。(3)冬季休耕期5种土地利用类型风蚀物的粒径范围集中分布在500～2 μm; 春季休耕期5种土地利用类型风蚀物的粒径范围集中分布在250～2 μm。(4)5种土地利用类型冬季休耕期风蚀物碳氮含量高于春季备耕期。风蚀物质量、碳氮含量及粒径的垂直分布受土地利用类型和人为活动的影响,其中人为活动对输沙通量影响较大,因此在该区域土壤风蚀防治过程中可以采用构建防风草篱、合理调整土地利用布局的方式,达到降低近地表风速、拦截风沙的作用。     

延庆区荒滩地土壤理化性质及其对植物多样性的影响

为了探索北京郊区荒滩地植被快速恢复模式,以延庆区大榆树镇荒滩地为研究对象,运用野外取样调查和室内检测分析方法,研究京郊荒滩地土壤理化性质与植物多样性特征及其相关性。结果表明：延庆区荒滩地土壤理化性质及植物多样性指数变异系数介于10%~100%之间,属中等变异性;植物多样性指数较低,植物物种以禾本科（Gramineae）、菊科（Compositae）、豆科（Leguminosae）、藜科（Chenopodiaceae）为主,所有物种中59.2%为一年生晚春型草本植物;相关性分析表明：植物多样性指数、盖度与土壤有机质、氮素含量及总孔隙度之间存在显著正相关关系;植物盖度与土壤全磷、速效磷之间存在显著负相关关系。基于上述结果,表明在土壤严重退化区域,土壤有机质、氮素含量、总孔隙度是其植被正向演替的关键因子。     

京郊荒滩地短期植被恢复对土壤理化性质及微生物群落结构的影响

为了揭示京郊荒滩地植被恢复初期土壤理化性质与微生物群落结构的变化特征,以补播苜蓿(Medicago sativa L.)、补播无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)为研究对象,自然撂荒地为对照,采用高通量测序方法研究不同植被恢复模式土壤细菌与真菌的群落结构。结果表明:(1)2种植被恢复方式下土壤全氮含量显著高于对照,补播无芒雀麦土壤全磷含量最高;(2)2种植被恢复方式短期内显著改善了土壤物理性质,土壤容重显著低于对照,补播无芒雀麦土壤田间持水量、毛管持水量与最大持水量最高,补播苜蓿土壤饱和导水率最高;(3)2种植被恢复方式短期内对土壤微生物群落结构产生影响,真菌中的子囊菌门、细菌中的蓝细菌门相对丰度增加,真菌与细菌的生物多样性降低;(4)相关性分析表明,土壤有机质含量与真菌中的子囊菌门、细菌中的变形菌门、蓝细菌门数量存在显著正相关关系。2种植被恢复方式短期内均不同程度的改善了土壤理化性质,增加了固氮及降解有机质的微生物的数量及活性。     

干旱胁迫对柳枝稷生长与生理特性的影响

为研究柳枝稷的抗旱性,利用盆栽试验针对柳枝稷在干旱胁迫处理下的生长与生理特性开展试验.结果表明:1)干旱胁迫显著抑制了柳枝稷的生长,株高、地上生物量、地下生物量都显著降低,根冠比显著增加;2)光合作用受到抑制,光合-光强响应曲线特征参数都显著降低;3)主要渗透性物质如可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸浓度显著增加,抗氧化系统相关酶活性如超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性显著增强.柳枝稷具有较强的抗旱能力,能够一定程度上适应干旱、半干旱地区的不利环境.并采用聚类分析法筛选出Alamo和Kanlow两个抗旱能力强的柳枝稷品种.为柳枝稷在干旱、半干旱边际土地的推广种植奠定了基础.     

边际土地草本能源植物应用潜力评价

为促进中国边际土地草本能源植物种植与生物质原料生产,基于京郊边际土地草本能源植物规模化种植的实践,从生产潜力、生物质品质、生物质利用潜力、生态效应等4个方面对荻的应用潜力进行了分析评价.结果表明:荻在京郊挖沙废弃地上的生产潜力为2.31 t/hm2,达到京郊耕地条件下的8.41％,生物质品质优良,其标准煤折算当量、沼气产量、纤维素乙醇产量分别为1.42 t/hm2、289.99 m3/hm2、0.59 t/hm2,分别达到京郊耕地条件下的8.38％、8.37％、8.15％,生态效应明显.荻在边际土地上具备良好的应用潜力.     

利用ISSR和SSR标记分析芒荻类植物资源遗传多样性

利用ISSR和荧光SSR技术对22种芒荻类植物的遗传多样性进行分析,筛选出具有多态性的ISSR和SSR引物各12对,其中ISSR引物共扩增出216个多态性位点,多态性比率为96.86%,Neis指数为0.301 8,平均Shannon指数为0.462 8;SSR引物共扩增出111个多态性位点,多态性比率为67.68%,Neis指数为0.111 5,平均Shannon指数为0.193 3。UPGMA聚类分析结果表明,22份芒荻类植物资源中除五节芒外,相同地域内的芒、荻和南荻在遗传学上难以区分;芒荻类植物资源的遗传分化与其种源的地域分布有一定相关性。Mantel检验显示,2种分子标记在22份芒荻类植物资源间相关不显著(r=0.374,P0.05)。     

河北省怀来县葡萄园土壤铜分布特征

施用杀菌剂可引起土壤中铜的积累，增加铜的生物有效性和对植物的毒性。文中对河北省怀来县环官厅水库不同位置的4个葡萄园土壤剖面中铜组分的积累和分布进行了分析。研究结果表明：1)研究区域长期使用含铜杀菌剂已经造成了葡萄园表层土壤铜积累。2)怀来县因气候原因，葡萄在冬季需下架深埋，不同的深埋方式对土壤产生的扰动程度不同，进而影响铜在土壤剖面中的分布。3)研究区域内土壤中的铜主要以铁锰氧化态和强有机结合态存在。4)土壤中钙镁离子、黏粒和有机质含量与不同形态铜含量存在相关关系。钙镁离子的存在以及土壤中黏粒的增加能够降低水溶态铜和碳酸盐结合态铜含量，促进土壤中的铜向稳定形态转变，同时有机肥的施用在一定程度上能降低铜的生物有效性。     

柳枝稷苗期对氮素胁迫耐受性的综合评价

为明确柳枝稷在缺氮处理下的耐受能力从而筛选出优质的种质资源,以13份柳枝稷种质为供试材料,在人工气候室中进行水培试验,通过相关农艺性状和生理指标等评价指标的测定,采用标准差系数赋予权重法对柳枝稷在胁迫下的表现做综合评价.结果表明:氮素胁迫对13个不同柳枝稷种质的总生物量、根长、净光合速率、叶绿素含量、叶表面积等指标具有显著抑制作用.标准差系数赋予权重法得出的各材料耐氮胁迫性依次为:BJ-4＞BJ-3＞ Forestbu rg＞ Pathfinder＞ BJ—5＞Blackwell＞ BJ—2＞Kanlow＞ Alamo＞ Cave—In-Rock＞ BJ—1＞Trailblazer＞BJ-6,评价结果与实际观测结果基本一致.     

不同生态型柳枝稷茎秆细胞壁组成特点与降解效率的差异

采用纤维素复合酶直接酶解(Direct enzymolysis,DE)、1% H2SO4预处理后酶解(Enzymolysis after 1% H2SO4 pretreatment,ACE)和1%NaOH预处理后酶解(Enzymolysis after 1% NaOH pretreatment,ALE)3种处理方法对2种生态型柳枝稷Alamo(低地型)和Cave-in-Rock(高地型)茎秆进行降解效率的研究,并对其细胞壁组成特点进行分析。结果表明:1)DE处理下,Alamo茎秆总产糖效率、六碳糖产糖效率和纤维素降解效率分别显著高于Cave-in-Rock 24.94%、40.52%和24.68%(P0.05或0.01);ACE处理下,Alamo茎秆预处理产糖效率、酶解产糖效率和总产糖效率分别显著高于Cave-in-Rock 17.13%、25.69%和16.87%,五碳糖产糖效率、六碳糖产糖效率和纤维素降解效率分别显著高于Cave-in-Rock 9.71%、38.93%和21.86%;ALE处理下,Alamo茎秆酶解产糖效率和总产糖效率分别显著高于Cave-in-Rock 16.69%和13.48%,五碳糖产糖效率、六碳糖产糖效率和纤维素降解效率分别显著高于Cave-in-Rock 13.07%、17.46%和6.59%;2)Alamo茎秆细胞壁中纤维素含量显著高于Cavein-Rock 11.31%,纤维素结晶度和聚合度分别显著低10.09%和40.54%;半纤维素中阿拉伯糖(Ara)含量显著高于Cave-in-Rock 5.28%,而木糖(Xyl)含量显著低于Cave-in-Rock 1.37%,阿拉伯糖替代程度(Ara/Xyl)显著高于Cave-in-Rock 6.74%;木质素单体紫丁香基(S)含量显著高于Cave-in-Rock 16.40%。较高的纤维素含量、较低的纤维素结晶度和聚合度是Alamo茎秆高产糖效率的直接原因,推测阿拉伯糖的替代程度对纤维素结晶度和聚合度的影响以及较高含量的木质素单体S可能是Alamo茎秆高降解效率的深层次原因。