乌鲁木齐周边典型荒漠草地群落物种多样性及生物量关系研究

为探讨荒漠草地群落物种多样性及生物量分配，本研究采用样方法对乌鲁木齐市周边典型荒漠草地群落物种多样性与生物量的关系进行研究。结果表明：乌鲁木齐周边典型荒漠草地群落物种组成单一，群落平均高度、盖度、密度、生物量呈现显著性差异(P<0.05)；0～50cm土层中，群落地下生物量除梭梭群落均随着土层深度增加而逐渐减小，梭梭群落则呈先增加后降低的趋势；植物群落呈异速生长模式，拟合方程为：y=231.375×e^{0.003 3x}(R²=0.714 8)；凋落物生物量与地下生物量之间呈线性关系，拟合方程为：y=13.818x+259.812(R²=0.616 1)；地上生物量与物种多样性之间呈单峰变化曲线，对应方程为：y=-5.210 4x²+0.004 5x+0.369 9(R²=0.307 1，P<0.01)，群落地下生物量与物种多样性之间关系表现出极显著的线性相关，对应方程为：y=3.073 5x+0.678 2(R²=0.543 4，P<0.05)。本研究结果可为退化荒漠草地的恢复及生物多样性保护、生态系统功能维持与恢复提供基础数据。     

高寒草甸恢复演替过程中生产力与植物功能特征关系的研究

研究选择甘肃省玛曲县阿孜牧场高寒草甸,利用空间序列代替时间序列的方法,分别于同质高寒草甸内选择弃耕后恢复1,3,7,10,15年的5个演替梯度的草地各0.5 hm²,于每梯度样地内选5个0.5 m×0.5 m的样方,分别于2010年5月(牧草萌发期)和8月底(生物量高峰期)分种测定植物高度、盖度、密度和生物量。同时按照生物量比率理论,测定样方中生物量之和达80%的优势物种的株高、相对生长率、叶面积、叶鲜重等,就高寒草甸恢复演替过程中生态系统初级生产力与4种涉及养分获取及养分利用且简单易测的植物功能特征(植株高度、相对生长率、比叶面积和叶干物质含量)的关系进行了研究。 结果表明, 植株高度(y=-12.299x+410.3, R²=0.678 2, P<0.001)、相对生长率 (y=-0.022 9x+0.624 7, R²=0.699 2, P<0.001)、以及比叶面积(y=-61.171x+2 756.5, R²=0.595 6, P<0.001)等功能特征均与演替时间呈显著负相关关系,叶干物质含量与演替时间呈显著的正相关关系(y=0.170 5x+0.106 3, R²=0.506 5, P<0.001)。地上净初级生产力也与演替时间呈显著负相关关系(y=-0.228x+7.386 7, R²=0.495 4, P<0.01)。同时, 地上净初级生产力与株高(y=0.014 7x+0.942 6, R²=0.457 5, P<0.01)、相对生长率(y=8.695 4x+1.869 9, R²=0.519 1, P<0.001)和比叶面积(y=0.002 4x+0.942 6, R²=0.361 7, P<0.01)间呈显著正相关关系,与叶干物质含量的相关性不显著(y=-0.435 5x+6.797, R²=0.101 5, P>0.05)。此结果证明,植株高度、相对生长率、比叶面积等功能特征对高寒草甸生态系统生产力响应演替变化具有一定的指示意义。 在高寒草地生态系统管理和利用中, 可将此特征作为预测草地系统功能响应环境变化的参考依据。     

青藏高原东缘海拔对植物种子大小的影响

以青藏高原东缘600种植物种子为对象,就海拔对种子大小的影响展开系统性地研究。结果表明,1)整个区系内,植物种子大小与海拔呈极显著的负相关关系(n=600, R²=0.029, P<0.001),并且在2 000～3 000 m海拔梯度中,种子大小有先增大后减小的趋势; 2)草本植物种子大小与海拔呈极显著的负相关关系(n=512,R²=0.026,P<0.001),但是灌木(n=72, R²=0.004, P=0.616)和乔木种子大小(n=16, R²=0.005, P=0.795)随海拔虽有减小的趋势但无显著相关性;3)海拔较高地区的草本植物种子大小比同属的海拔较低的植物种子大11.5％(df=131, t=2.724, P=0.007),小于阈值±30%,草本植物属内种子大小与海拔无关。在132个草本植物种对中,与同属的低海拔物种相比,40.9％(54种)高海拔物种种子大,另外19.7%(26种)小,39.4％(52种)没有变化,由此,认为在青藏高原东缘强烈的选择压力下,海拔和系统发育综合因子对植物种子大小的影响由具体的某个属本身的特性所决定,不存在单一的海拔与属的种子大小变异模式。     

藏北典型高寒草甸地上生物量的遥感估算模型

本研究利用2010和2011年6-9月高寒嵩草草甸群落地上生物量数据和同期的中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectroradiometer,MODIS)影像数据,建立了西藏自治区拉萨当雄高寒草甸的地上生物量遥感估算模型。在探讨群落地上生物量与归一化植被指数(normalized difference vegetation indices,NDVI)、增强型植被指数(enhanced vegetation indices,EVI)以及地表水分指数(land surface water indices, LSWI)相关关系的基础上,构建了群落地上生物量与各指数的线性或非线性(包括对数函数、二次多项式、三次多项式、幂函数、增长曲线、指数函数)估算模型,并进行了模型验证。结果表明, 1)3个指数中EVI的模拟效果最好,NDVI次之,LSWI最差;2)所有模型中线性模型的模拟效果最好,EVI的线性模型为:y=174.225x,R²=0.975, P<0.001,NDVI的线性模型为:y=115.478x,R²=0.956, P<0.001;3)在预测效果方面,幂函数模型最好,线性模型次之,其平均误差分别仅为9.76%和10.8%,因此,两者都可以用于高寒草甸群落地上生物量的模拟。     

亚热带单季稻区紫云英不同翻压量下有机碳和养分释放特征

在70%田间持水量以及近自然气温条件下,利用网袋法模拟亚热带单季稻区紫云英盛花期不同翻压量下的腐解和养分释放特征。结果表明,不同翻压量下紫云英干物质腐解速率均为前20 d最高,至60 d后进入缓慢腐解阶段。腐解至90 d,低、中、高翻压量下的干物质累积腐解率分别达78.7%,76.0%,71.2%。紫云英碳、氮、磷、钾累积腐解率与腐解时间呈幂函数关系,拟合方程分别为Y=13.4246X^0.4391(P<0.01), Y=14.0314X^0.4208(P<0.01),Y=3.5458X^0.7037(P<0.01),Y=15.7784X^0.4213(P<0.01)。紫云英有机碳与养分前20 d累积释放率与全腐解期累积释放率均表现为钾>碳>氮>磷,且随着翻压量增加,有机碳及养分累积释放率呈逐渐降低趋势。     

香豆素对草地早熟禾等6种补播材料种子萌发特性的影响

香豆素是草地早熟禾(Poa pratensis)产生的主要化感物质,为筛选适宜补播草地早熟禾草地的种子材料,本试验采用不同浓度(0,20,40,60,80,100 μg·mL^-1)的香豆素处理'晋农1号’达乌里胡枝子(Lespedeza davurica 'Jinnong No. 1’)、'太行’白羊草(Bothriochloa ischaemum 'Taihang’)、二月兰(Orychophragmus violaceus)和3个品种的草地早熟禾：'幸运星’(Poa pratensis 'Luckystar’)、'珠峰’(Poa pratensis 'Everest’)、'新歌莱德’(Poa pratensis 'Nuglade’)进行发芽试验,测定种子萌发、幼苗生长指标,计算综合化感效应指数。结果表明,达乌里胡枝子、白羊草分别在20 μg·mL^-1和40 μg·mL^-1香豆素处理下,种子萌发与幼苗生长受到化感促进作用最显著;随处理浓度升高,白羊草受化感抑制程度最轻,其次是达乌里胡枝子。结合天然草地中的共生情况,推测'晋农1号’达乌里胡枝子和'太行’白羊草适宜与草地早熟禾组合,在草地补播中发挥重要作用。本研究结果可为后续补播试验奠定基础。     

褪黑素对干旱胁迫下达乌里胡枝子幼苗生长及叶片水分生理的影响

为探究褪黑素对植物苗期干旱胁迫的影响,本试验在干旱胁迫下对'晋农1号’达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）叶面施加了不同浓度（25,50,100,200和400 μmol·L^-1）褪黑素,并测定了幼苗生长及叶片水分生理指标。结果显示,与干旱对照组相比,施加适宜浓度的外源褪黑素可显著提高干旱胁迫下达乌里胡枝子的地上部鲜重、叶片鲜干比、叶片相对含水量、可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量（P<0.05）,并显著降低水分饱和亏（P<0.05）,表明褪黑素可提高苗期达乌里胡枝子的抗旱性。通过模糊隶属函数分析进一步发现,提高达乌里胡枝子幼苗抗旱性的外源褪黑素最佳浓度为100 μmol·L^-1。     

不同水分处理对冬小麦产量和水分利用效率的影响

为探明甘肃河西走廊地区不同水分处理对冬小麦产量和水分利用效率的影响,以冬小麦临抗2号为试验材料,在冬灌水(180mm)相同的条件下,其他生育期以灌水量和灌水次数不等共设置5个处理。结果表明,返青期各层土壤有效含水量(AWC)均较低(2.37mm),至拔节期突增(9.88mm),随着生育期的推进,逐渐降低,成熟期降至2.54mm,特别是处理W1和W2在成熟期0～60cm层处于萎蔫点以下。处理间AWC的差异在灌浆期表现最为明显,尤其处理W1和W3,在0～60cm层AWC呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)差异。冬小麦日耗水强度最大的时期是抽穗～开花期,阶段耗水量最大的时期是播种～返青,冬灌水充足是保证出苗率和后期冬小麦的正常生长基本条件。处理W3具有最高籽粒产量(6296.52kg/hm²)、千粒重(53.12g)和单位面积穗数(61.83万穗/hm²),但相对灌水较少的处理W4(籽粒产量6240.37kg/hm²)而言,其水分利用效率(WUE)和灌溉水利用效率(IWUE)均较低。相关分析表明,产量与千粒重(R=0.99^**)、WUE(R=0.97^**)、开花期～成熟期耗水量(CA_m)(R=0.88^*)、全生育期耗水量(CA_t)(R=0.88^*)呈极显著(P<0.01)正相关,表明生育后期水分胁迫,加速了冬小麦的衰老进程,灌浆期缩短,千粒重下降,最终表现为产量下降。综合考虑各种因素,处理W4具有重要的推广价值。     

黑土滩恢复演替过程中植物功能群及牧草品质变化

应用空间序列代替时间序列的方法,对高寒草甸不同恢复演替阶段黑土滩植物群落结构、植物功能群及牧草品质的变化进行了研究。结果表明:物种数与演替梯度间呈显著正相关关系:y=5.594x+0.643,(R²=0.8811);Shannon指数与演替梯度间呈非线性单峰曲线关系:y=-0.0528x²+0.6584x+0.3874(R²=0.7531);生物量与演替梯度间亦呈单峰曲线关系:y=-8.7647x²+86.696x+67.14(R²=0.6164)。一年生植物在群落中的数量呈下降趋势;禾本科植物在群落中的数量呈上升趋势;莎草类及杂类草植物在群落中的数量均呈增加趋势,但莎草类植物增幅不大,而杂类草植物则急剧增加。牧草品质随演替时间的延长而发生不同的变化:劣等牧草生物量在群落中呈下降趋势;中等和优等牧草生物量的变化趋势相同:随着演替时间的增加,均呈现幅度较大的增加趋势;而良等牧草生物量的变化则与之不同,生物量的峰值出现在演替的4-5年间。随着黑土滩的恢复演替,植物群落结构、功能群类型及草地生产性能均发生了重要变化。     

不同种衣剂配方对达乌里胡枝子种子萌发的影响

为筛选出适宜的达乌里胡枝子（Lespedeza daurica）种衣剂配方,从而为达乌里胡枝子种衣剂的利用提供参考,进而解决达乌里胡枝子在推广种植上受限制的问题。试验材料为‘晋农一号’达乌里胡枝子（L.daurica ‘Jinnong No.1’,简称LD）,选用聚乙烯醇、高吸水性树脂、根瘤菌（Rhizobium）、硅藻土和膨润土对LD种子进行包衣（包衣剂与种子的质量比分别为1：1和2：1）,研究不同配方种衣剂对LD种子质量和萌发特性的影响。试验结果表明：4%的聚乙烯醇具有成膜性和粘结性,较低的水溶性和脱落率;5%的高吸水性树脂可以提高种子活力和萌发特性;膨润土与硅藻土按1：4的质量比混合最佳。药种比为1：1时发芽率和活力指数均显著提高。故LD种衣剂药种比的最佳配比为1：1,配方为：根瘤菌菌剂100 g·kg^-1、黏着剂300 mL·kg^-1、保水剂50 g·kg^-1、硅藻土440 g·kg^-1和膨润土110 g·kg^-1。     

基于随机森林的高寒草地地上生物量高光谱估算

草地地上生物量（Aboveground biomass,AGB）是衡量草地生产力的关键因素,准确测定草地AGB具有重要意义。高光谱因具有时效性强、不破坏草地等特点被广泛用于草地生理生态指标的测定。本研究提取和计算了海北试验站高寒草地冠层的原始光谱（Original spectrum,OR）反射率、一阶微分光谱（First derivative spectrum,FD）反射率、光谱位置面积参数（Spectral parameters of spectral position and area,PA）和植被指数（Vegetation indices,VI）4种不同类型的特征变量,使用连续投影算法（Successive projections algorithm,SPA）和递归特征消除算法（Recursive feature elimination,RFE）进行特征选择,采用随机森林算法（Random forest,RF）构建草地AGB估测模型。结果表明：在由4种特征变量分别构建的草地AGB估测模型中,基于VI的RF模型精度最高（测试集R²=0.70,RMSE=557.87 kg·ha^-1）,实测AGB与估测AGB的线性R²达到0.72;不同类型特征变量组合构建的草地AGB估测模型中,PA+VI组合的RF模型精度最高（R²=0.71,RMSE=548.97 kg·ha^-1）,实测AGB和估测AGB的线性R²达到0.73。     

不同粒度猫尾草对羔羊体外发酵特性和微生物数量的影响

通过Rusitec-s体外发酵系统研究不同粒度猫尾草对羔羊体外发酵参数与微生物数量的影响,选取6种不同粒度(1.00、2.36、3.35、4.75、8.00和12.50 mm)的猫尾草作为试验饲粮的纤维来源,按照猫尾草的粒度将试验分为6个处理组,每个处理4个重复,利用Rusitec-s型人工瘤胃模拟装置进行48 h体外发酵,测定养分降解率、发酵参数及发酵液中6种微生物菌群的拷贝数。结果表明：与其他处理组相比,2.36 mm组显著提高了体外中性洗涤纤维降解率(IVNDFD)、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸摩尔比和溶纤维丁酸弧菌(B. f)数量(P<0.05),且显著降低总产甲烷菌(TMe)数量(P<0.05)。总菌(TB)与氨态氮(NH3-N)浓度、乙酸摩尔比呈正相关(R²=0.84,P=0.038;R²=0.88,P=0.021);B. f数量与丙酸摩尔比呈正相关(R²=0.82,P=0.045),且与pH呈负相关(R²=-0.98,P=0.001);TMe数量与体外粗蛋白质降解率(IVCP...     

植物内生肠杆菌对狗牙根耐盐性的调控研究

以从海滨雀稗中分离得到的内生肠杆菌为材料，采用种子萌发与盆栽试验两种方式研究植物内生细菌对狗牙根耐盐性的影响。通过对狗牙根种子和幼苗接种单一内生细菌和混合内生细菌，并测定种子发芽率、苗长、根长、生物量等生长指标与叶绿素含量、相对含水量、相对电导率和叶片中钠离子、钾离子的含量综合评价植物内生细菌对狗牙根耐盐能力的调控。结果表明，在150 mmol·L^-1盐胁迫下处理14 d后，接种混合菌液B3014比接种单一菌液B30更能提升狗牙根种子的萌发率、对盐胁迫下胚根及胚芽长度的增长也较显著（P<0.05）。在成坪期，与空白对照相比，接种内生细菌可以提升200 mmol·L^-1盐胁迫下狗牙根的成坪质量，增加地上、地下生物量的积累、苗长与根长生长量，并提升植株叶绿素含量与叶片相对含水量，降低细胞膜破损程度。在接种内生细菌处理中，接种混合菌液B3014可以使狗牙根在盐胁迫下受到的损伤显著低于（P<0.05）接种单一菌液B30。与此同时，接种混合菌液B3014对狗牙根叶片中钠离子含量降低程度高于接种单一菌液B30，同样，接种混合菌液B3014也能更好地积累盐胁迫下狗牙根叶片内钾离子含量，增加盐胁迫下狗牙根的耐盐能力。因此，接种混合菌液B3014对盐胁迫下狗牙根种子的萌发和成坪后的耐盐能力的提升高于接种单一菌液B30。探讨植物内生细菌对狗牙根耐盐能力的调控，为提高草坪草在盐碱环境中的应用提供了新思路。     

青土湖典型湿地白刺灌丛沙堆群落物种多样性及土壤养分变化特征研究

通过对青土湖典型湿地白刺灌丛沙堆群落物种多样性及土壤养分变化特征的研究发现:1)调查群落中共有植物15种,分属6科15属,其中藜科7属,蒺藜科3属,菊科2属,禾本科、茄科和萝藦科均为1属,占总种科数的50.00％和总种属数的80.00％.2)白刺灌丛重要值在重度盐碱地最高为54.72,其次为盐碱沙地、黄色粉砂地和灰白色...     

苏尼特羊体重与体尺的相关性分析

[目的]分析内蒙古自治区锡林郭勒盟地方特色肉羊品种苏尼特羊体重与体尺指标的关联程度。[方法]随机选取5~6月龄发育及健康状况良好的苏尼特羊公羊247只、母羊260只,对羊只的体重（Y）、尾长（X₁）、尾宽（X₂）、体高（X₃）、体长（X₄）、胸围（X₅）进行生产性能测定,数据整理后使用SPSS 26.0统计学软件对体重与体尺指标进行相关性分析和多元线性回归分析,最终建立最优回归模型。[结果]影响苏尼特羊公羊和母羊体重的主要体尺指标为尾宽、体高、体长和胸围,且与体重均呈极显著（P<0.01）相关;逐步回归分析建立了多元线性回归模型,公羊的最优线性方程为：Y=0.57X₅+0.325X₄+0.241X₂-35.795,R²=0.834;母羊的最优线性方程为：Y=0.577X₅+0.246X₄+0.205X₂-31.94,R²=0.799。[结论]回归方程中胸围、体长、尾宽与体重相关性均较高,皆可作为苏尼特羊的体重预测模型。     

添加亚油酸条件下不同剂量硝酸钠对水牛瘤胃体外发酵脂肪酸组成及相关微生物数量的影响

为了探究添加亚油酸条件下不同剂量硝酸钠对水牛瘤胃体外发酵脂肪酸组成及相关微生物数量的影响,本试验选用3头装有永久性瘤胃瘘管的母水牛,以精粗比40∶60为底物进行瘤胃液体外发酵试验。试验组硝酸钠的浓度分别为1、2、3 mg·mL^-1,对照组不加硝酸钠,每组均添加0.25 mg·mL^-1的亚油酸,每组各5个重复。在体外培养3、6、9、12、24 h时测定产气量和甲烷产量,24 h结束培养,测定瘤胃体外发酵参数、脂肪酸含量及瘤胃微生物数量。结果表明：1）添加硝酸钠显著降低了总产气量和甲烷产量（P<0.05）;2）添加硝酸钠pH值和氨态氮（NH₃-N）含量显著升高（P<0.05）,异丁酸和异戊酸含量显著降低（P<0.05）,而对总挥发性脂肪酸（TVFA）含量无显著性影响（P>0.05）;3）添加1 mg·mL^-1硝酸钠,C18：2cis-9,trans-11、C18：2trans-10,cis-12含量和不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸（UFA/SFA）显著高于其他组（P<0.05）,且C20：5n3 （EPA）含量显著高于添加3 mg·mL^-1硝酸钠组（P<0.05）,添加2 mg·mL^-1硝酸钠C22：6n3 （DHA）含量显著高于其他组（P<0.05）;4）添加硝酸钠组原虫数量显著低于对照组（P<0.05）,添加2、3 mg·mL^-1硝酸钠产甲烷菌数量显著低于添加1 mg·mL^-1硝酸钠组（P<0.05）,添加1 mg·mL^-1硝酸钠总细菌、真菌、溶纤维丁酸弧菌、蛋白分解丁酸弧菌、非典型丁酸弧菌、亨氏丁酸弧菌数量显著高于其他组（P<0.05）。由此可得,体外法添加1~3 mg·mL^-1硝酸钠和0.25 mg·mL^-1亚油酸在维持水牛TVFA含量不变的情况下显著降低了甲烷含量,且1 mg·mL^-1硝酸钠能促进亚油酸生成共轭亚油酸（CLA）,优化脂肪酸组成,并能增加大多数瘤胃微生物的数量。     

产漆酶真菌对高寒草甸土壤有机质矿化特性的研究

为了了解产漆酶微生物真菌对高寒草甸土壤有机质的矿化作用及其特性,实验采用室内密闭静置培养法,对添加产漆酶真菌Marasmius tricolor 310b发酵粗酶液对高寒草甸土壤生物活性有机碳库的影响进行了研究。结果表明：与对照组相比,添加产漆酶真菌Marasmius tricolor 310b发酵粗酶液后,在整个培养期内土壤CO₂释放量和微生物生物量碳含量随培养时间的延长,呈现不断下降的趋势,35 d后趋于稳定;在整个培养周期,微生物呼吸熵的变化总体呈对数降低趋势,处理组符合方程y=-9.964ln （x）+32.281（R²=0.9744）,对照组符合方程y=-9.788ln （x）+28.683（R²=0.95）,处理组土壤CO₂的累计释放量始终高于对照组（P<0.05）,说明菌株310b促进了土壤有机质矿化作用。土壤有机碳含量在培养前期开始降低,但差异不显著,15 d后处理组的土壤有机碳含量低于对照组（P<0.05）,说明不同阶段产漆酶真菌对有机质的周转速率不同,推测产漆酶真菌对有机质的转化作用与土壤环境条件有关。     

紫花苜蓿种子吸胀期胚根线粒体AsA-GSH循环对低温胁迫的响应

为探究胚根线粒体抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环响应低温胁迫的抗氧化作用机制,以紫花苜蓿种子为材料,研究了不同温度(10和20℃)处理下发芽特性、不同吸胀时间(6、12和24 h)胚根线粒体AsA-GSH循环酶活性、抗氧化物以及过氧化氢(H₂O₂)含量的变化规律。结果表明,吸胀12和24 h后,10℃处理的胚根线粒体H₂O₂含量高于20℃。吸胀24 h期间,10℃处理的胚根线粒体谷胱甘肽还原酶(GR)活性均低于20℃。吸胀12和24 h后,10℃处理的胚根线粒体抗坏血酸(AsA)含量均低于20℃。10℃条件下吸胀24 h后,与20℃处理相比,胚根线粒体谷胱甘肽(GSH)含量显著降低(P<0.05)。苜蓿种子在10℃条件下吸胀萌发时,主要通过降低AsA-GSH循环中GR、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、过氧化物酶(POD)活性和AsA、GSH含量,使胚根线粒体内的H₂O₂积累,产生氧化损伤,继而影响种子萌发的正常进程。