刈割干扰对羊草草甸草原植物功能群及多样性的影响

【目的】 刈割是草原主要利用方式之一,植物功能群和群落物种多样性是判别干扰条件下草地生态系统退化的重要生态学指标。研究不同刈割干扰下羊草草甸草原植物功能群和群落物种多样性的变化,了解刈割干扰下草原功能群与多样性变化过程和机制,为退化割草地生态恢复提供理论依据。【方法】 以呼伦贝尔羊草草甸草原时空刈割配置为试验平台,于2014—2018年植物生长最旺盛的季节（即每年8月初）,采用样方法对各个小区进行群落植被调查。分析一年一割（G1）、两年一割（G2）、漏割带10 m（G3）、漏割带5 m（G4）和对照（CK）处理下草甸草原群落功能群和物种多样性变化以及刈割时间和不同刈割处理间的交互作用,探讨植物功能群与群落物种多样性的相关关系。【结果】 研究发现羊草（Leymus chinensis）在不同刈割制度下均为优势物种,但是随着刈割频次的增加呈现出羊草重要值逐渐降低,退化指示物种星毛委陵菜（Potentilla acaulis）、披针叶黄华（Thermopsis lanceolate）等重要值增加的趋势;两年一割处理下羊草、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、长柱沙参（Adenophora stenanthina）、柴胡（Bupleurum scorzonerifolium）和草地早熟禾（Poa ratensis）等植物重要值均高于其他处理。一年一割和常年不刈割处理下草地植物禾本科和豆科植物重要值所占比例减少,以退化植物居多的菊科和莎草科植物所占比例增加,在漏割带为10 m处理草地的豆科植物增加;刈割处理5年后,不同刈割制度下植物群落物种多样性指数均有增加,其中漏割带为10 m处理Shannon-Wiener多样性和Simpson优势度指数增加明显。5个刈割处理均匀度指数变化趋势不同,其中G3和G4处理草地的群落均匀度有增加的趋势,分别增加16%和5.8%,G1、G2和CK草地群落均匀度指数下降,其中G1下降最大（下降了1.8%）,其次是CK（下降1.6%）,G2草地下降最少。植物群落物种多样性指数变化分析表明经过5年不同刈割处理,漏割带10 m处理的草地植物群落物种多样性提高。群落物种多样性指数与植物功能群禾本科重要值存在极显著负相关关系,与毛茛科和菊科重要值呈现显著正相关关系。【结论】 长期高频度刈割会导致草原退化,同样对草原长期不利用也会致使草原发生逆行演替;两年一割和漏割带为10 m的连年刈割均可以缓解群落中禾本科等优势植物比例下降,促进毛茛科植物比例增加;经过5年的不同刈割处理,漏割带为10 m的刈割处理植物群落物种多样性有所提高,即对草原进行适度刈割干扰（两年一割和漏割带10 m）有利于草原的可持续发展。     

豆-禾混播草地中紫花苜蓿比例对其固氮效率的影响及潜在生理机制

【目的】 通过研究豆草比例对紫花苜蓿-羊草混播草地豆科植物生物固氮的影响及其生理生态机制,深化对混播群落结构和生物固氮功能关系的理解,辅助豆-禾混播草地的科学建植和管理,提高混播草地生物固氮和土壤肥力,提升草地资源生产和生态保障能力。【方法】 2017年5月,利用紫花苜蓿和羊草为试验材料,采取随机区组设计,于中国科学院长岭草地农牧生态研究站内建植不同豆草比例（紫花苜蓿占比为25%、50%、75%、100%）的紫花苜蓿-羊草混播草地,4次重复。建植一年后,通过样方取样法调查混播草地群落结构变化,测定紫花苜蓿叶片、枝条和根系生长发育、光合和水分等生理代谢特征,在测定根系结瘤特征基础上,采取¹⁵N同位素自然丰度法评估紫花苜蓿固氮效率,结合土壤水分动态监测,分析豆草比例对紫花苜蓿生物固氮的影响及其生理生态机制。【结果】 （1）混播草地建植一年后,对应25%、50%、75% 和100%设计的豆草混播比例,混播草地实际紫花苜蓿占比分别为11%、27%、53%和100%。（2）对比25%、75%和100%的初始豆草种植比例,50%的初始豆草比例下,生长季平均土壤水分含量分别增加了21.4%、36.4%和51.7%。（3）50%豆草种植比例下,紫花苜蓿植株有更大的枝条和根系生物量、叶片数量、叶片面积、叶片厚度和叶片生物量,上述指标最小值出现在100%的豆草播种比例。（4）50%豆草种植比例下,紫花苜蓿具有最大的光合速率,枝条和根系中淀粉含量最高,但枝条和根系中可溶性糖含量最低。（5）50%的初始豆草混播比例下,紫花苜蓿根瘤发育更完善,其生物固氮率较25%、75%和100%的豆草混播比例分别提高了13.5%、44.6%和79.2%。回归分析表明,随豆草比例变化,紫花苜蓿生物固氮效率与土壤含水量呈正相关。【结论】 紫花苜蓿-羊草混播草地中,紫花苜蓿生物固氮能力与豆草比例间存在非直线型变化关系。当初始豆草种植比例为50%时,紫花苜蓿生物固氮率最大。豆草比例驱动土壤水分变化,进而通过调控叶片发育和光合等途径改变了紫花苜蓿植株和根瘤发育,是其影响生物固氮的潜在机制。     

糖类对羊草青贮品质和有氧稳定性的影响

试验旨在研究糖类对羊草青贮品质、有氧稳定性和微生物数量的影响。试验设置4组,分别为对照组（无添加剂）、葡萄糖组（2%FM）、蔗糖组（2%FM）、果糖组（2%FM）。每组3个重复。取样时间为青贮60 d和有氧暴露8 d。结果显示,在青贮发酵时添加糖类能够显著提高羊草青贮的干物质、粗蛋白质、可溶性碳水化合物和乳酸含量,降低pH值和氨态氮含量,促进乳酸菌生长,减少酵母菌和好气性细菌的数量。添加蔗糖的效果优于葡萄糖和果糖。在有氧暴露时,添加糖类均会显著降低羊草青贮饲料的有氧稳定性,加快二次发酵和有氧变质的发生,青贮饲料的品质显著下降,酵母菌、好气性细菌和霉菌数量显著上升,青贮品质劣变严重。研究表明,添加糖类能够有效改善羊草青贮的品质,但会降低饲料的有氧稳定性,开袋后需要尽快使用,避免发霉变质。     

应用灰色关联度对白羊草生产性能的综合评价

对4个居群白羊草(Bothriochloa ischaemum)在晋中的生长适应性性状指标,包括干草产量、干鲜比、叶茎比、株高、秆粗、节数、叶片数、粗蛋白质等,进行了灰色关联分析。结果表明,在晋中地区生产性能表现最好的是太谷居群,其次为平定和代县居群,而平鲁居群的生产性能较低。各项指标的权重大小顺序为:粗灰分中性洗涤纤维酸性洗涤纤维秆粗节间长叶长粗脂肪单株干重叶宽株高叶茎比干鲜比粗蛋白质节数干草产量叶片数。     

内蒙古典型草原不同放牧强度下羊草光合生理生态特性分析

通过对内蒙古典型草原不同放牧强度下羊草光合日动态、叶绿素荧光参数以及光合生理生态指标的测定,分析探讨了放牧对羊草光合及生理生态特性的影响。结果表明:羊草净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随放牧强度的增大而增大,T2放牧强度下羊草光合日动态为双峰曲线,出现"午休现象",非气孔因素是主要原因;叶绿素荧光参数Fv/Fm三种处理间差异不显著,ΦPSII、qP、ETR三种参数随放牧强度的增大而增大,T2放牧强度下的值显著大于T0和T1;T1放牧强度下羊草相对叶绿素含量显著小于T0和T2,叶干物质含量则相反,比叶面积和干物质含量二者呈负相关关系;羊草叶片数、叶片长度随放牧强度的增大而下降。由此表明,适度放牧有助于羊草光合作用,叶片形态出现缩小特征,以适应放牧干扰。     

Dynamics of Zn between soil and plant in Northeast Leymus chinensis grassland

A study was conducted to determine the dynamic of Zn content between soil and plant in the natural protection zone of Leymus chinensis grassland in Changling County (44°30′–44°45′N; 123°31′–124°10′E), Jilin Province, China. Results showed that the total Zn content was lower, available Zn content had a moderate level in the soil, and the plants was not lack of Zn. During the growing season, content of total Zn and available Zn in soil showed a down-trend distribution along the soil profile. Content of total Zn had a significantly positive correlation with that of the organic matter, but it was negatively correlated to soil pH. Monthly dynamic of the average content of total Zn showed a “V” type curve in the growing season from May to August, and July was the nadir. The trend of the average content of available Zn was similar to the content of total Zn, but was down after August; Zn content variation in the organs and litter of L. chinensis was great, with the order of root>rhizome >leaf>stem>litter. The ratio of available Zn content in A layer versus B layer was more than 2 times that of the total Zn, which indicated that the soil of A layer had higher enrichment capacity of available Zn. The enrichment of Zn in the root of L. chinensis was 44.17 times as that in the soil. The absorbing intensity of root had a significantly negative correlation with the activity of Zn in the soil (r=−0.8800, p<0.01). Biography: ZHOU Xiao-mei (1966–), female, Ph.D., associate professor of Jilin Normal University, Siping 136000, P.R. China.     

东北羊草草地土壤-植物间锌的动态研究

对东北羊草草地土壤-植物间锌含量的动态研究结果表明:土壤中全锌含量较低,有效锌含量中等,植物体不缺锌。在生长季各时期,全锌和有效锌含量在土壤剖面分布从上向下呈下降趋势,有效锌含量与有机质含量呈显著正相关而与pH值呈显著负相关。由于淋溶作用土壤深层含量增加。全锌各月平均含量变化在生长季呈“V”型曲线,7月含量最低;有效锌平均含量从5–8月与全锌相似,8月后则逐渐减少。羊草各器官及枯落物全锌和有效锌含量有很大变化,总的趋势是:根>根茎>叶>茎>枯落物;有效锌含量A层与B层的比值比全锌含量A层与B层的比值高2倍多,这说明A层土壤富集有效锌的能力强。羊草根部富集的锌含量平均为土壤有效锌含量的44.17倍。根部的吸收强度与土壤中锌的活性成显著负相关(r=-0.8800,p<0.01)。图5表1参23。     

白羊草R2R3-MYB转录因子的挖掘及对干旱胁迫反应的研究

本文以白羊草（Bothriochloa ischaemum）为材料，利用其目前已有的转录组序列，通过搜索、比对、功能域多态性分析、进化树构建和基因表达分析等手段，对白羊草R2R3-MYB型转录因子进行挖掘和干旱胁迫下的表达模式分析。结果从白羊草挖掘出43个R2R3-MYB转录因子，它们具有高度保守的[W]-X（19）-[W]-X（19）-[W]-X（n）-[W]-X（18）-[W]结构，主要参与生长发育、次生代谢和逆境响应等生物过程。通过进一步的分析，本研究筛选出8个可能参与干旱胁迫响应的R2R3-MYB转录因子。这为白羊草R2R3-MYB基因的功能研究和开发利用奠定了基础。     

山西白羊草种质资源遗传多样性的 ISSR 分析简

 利用ＩＳＳＲ 分子标记技术对山西３３个白羊草种质资源进行遗传多样性分析。白羊草种质间遗传变异较稳定，１０条ＩＳＳＲ 引物共扩增出９９条带，多态性比率（Ｐ）为５２．２３％；通过ＰｏｐＧｅｎ３２软件计算出：等位基因数（Ｎａ）为１．５２５３±０．５０１９，有效等位基因数（Ｎｅ）为１．２９４１±０．３６６５，Ｎｅｉ’ｓ基因多样性（Ｈ）为０．１７２３±０．１９８３，Ｓｈａｎｎｏｎ信息指数（Ｉ）为０．２５９０±０．２８４１；通过ＮＴＳＹＳｐｃ１．２０ｃ软件计算出３３ 份材料间的遗传相似系数（ＧＳ）为０．８１８８～０．９８０１，遗传距离（ＧＤ）为０．０２００～０．１９８８。结果表明，３３份种质材料居群水平的遗传多样性较低，而自然条件下白羊草进行无融合生殖可能是导致白羊草居群遗传多样性较低的原因之一。     

羊草自交不亲和性相关基因TrxLc的克隆、表达和酶活性分析

羊草是一种重要的禾本科牧草，主要分布于远东地区。硫氧化还原蛋白H (Trx h) 是一大类广泛分布于动物、植物和微生物中的小分子蛋白。在一些禾本科植物中，一种在成熟花粉中表达的Trx h，与植物的自交不亲和性有关。在本研究中, 我们克隆了羊草花粉硫氧还蛋白基因(TrxLc)的DNA和cDNA序列, 与其他禾本科植物Trx h的cDNA序列相