母体放牧历史对羊草后代功能性状的影响

放牧是我国草原历史最悠久、应用最广泛的利用方式,放牧干扰下草原植物功能性状会产生适应性变化并可能形成遗留效应。为验证这一科学假设,以温性典型草原主要优势植物羊草为研究对象,采用室内同质化盆栽试验,对放牧样地和围封样地的羊草无性系后代的表型功能性状进行测定。结果表明：放牧羊草无性系后代与围封羊草无性系后代相比,叶片数、叶长、叶面积、比叶面积、茎长分别显著降低了13.79%、29.71%、18.74%、6.98%和31.06%(P<0.01或P<0.05),而分蘖子株数极显著增加了93.26%(P<0.01);放牧和围封来源下的羊草无性系后代单株地上总生物量、单株茎生物量及单株叶生物量具有极显著差异(P<0.01);表明放牧干扰对羊草无性系后代功能性状有显著影响,进而对植物生产力造成遗留效应。     

基于性状的野生羊草优良种质筛选

羊草(Leymus chinensis)是禾本科优良牧草，也是重要的生态草种。单株产量高、根茎克隆繁殖力强的优良羊草种质的筛选对于羊草人工草地建植和退化草地修复具有重要意义。本文以66份野生羊草为试验材料，在试验地栽培条件下，基于农艺和繁殖相关17个数量性状，采用主成分分析(PCA)和系统聚类分析(HCA)法，进行优良羊草种质的筛选，并进行羊草种质的生物气候和地理分布分析，筛选出根茎空间扩展力、单株产量、克隆后代数、叶长和综合性能方面具有优势的优良羊草种质各10份，获得根茎克隆繁殖力强的特异性羊草种质1份。优良羊草种质主要来源于年平均气温相对较高、年平均降水量相对较多的内蒙古中部和黑龙江省西部地区。本研究为羊草种质资源调查和收集提供了参考，为选育和开发羊草新品种提供了基础资料。     

不同白羊草居群对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

为探明10个不同野生居群白羊草[Bothriochloa ischaemum （L.） Keng]的苗期抗旱性差异,采用盆栽法对材料进行正常供水（80%田间持水量）、轻度水分胁迫（65%田间持水量）、中度水分胁迫（50%田间持水量）、重度水分胁迫（35%田间持水量）处理,测定株高、根冠比、游离脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、可溶性糖（SS）含量及过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的变化。结果表明：随干旱胁迫程度的增加,白羊草株高逐渐降低,根冠比逐渐增大,植株地上部分Pro、MDA、SS含量上升,SOD、POD活性增强。由隶属函数分析7个指标得到白羊草苗期抗旱性强弱顺序为：汾阳居群 > 娄烦居群 > 太谷居群 > 隰县居群 > 柳林居群 > 中阳居群 > 榆社居群 > 平定居群 > 浑源居群 > 阳曲居群。     

盐渍条件下苜蓿和羊草生长与营养吸收的比较研究

通过室内模拟试验,研究了盐分对苜蓿和羊草生长与营养吸收的影响,结果表明,盐度处理对羊草植株生长的影响低于对苜蓿的影响,羊草较苜蓿更为耐盐。苜蓿的蒸散量和净光合速率（NPn),尤其是日最大净光合速率受盐分的影响比羊草显著。随土壤含盐量的增加,苜蓿和羊草植株N、P含量无明显变化,K含量迅速降低,而Na含量急剧增加。苜蓿与羊草相比,苜蓿则有相对较低的K特定吸收率（SAR）和高的Na特定吸收率（SAR）。     

不同生境羊草营养枝叶龄进程与地上生物量关系的研究

对不同生境羊草营养枝叶龄进程及其与地上生物量的关系进行了研究,结果表明,人工草地和天然草地羊草营养枝叶龄进程季节动态是基本一致的,但因不同生境出叶速度的差异,使人工草地羊草营养枝的叶龄为11.3,比天然草地增加了16.5%.不同生境羊草营养枝的叶龄与叶片长度、宽度和叶片大小的关系均符合二次多项式的变化规律,人工草地和天然草地叶片最大时的叶龄指数分别为61.95和61.86,具有相对稳定的值;虽然叶龄与株高和单株干物重间均呈一元线性极显著的正相关关系,但每龄叶增加的植株高度和单株干物重因生境不同而异.     

切根、施肥对羊草营养成分的影响

为了提高羊草质量,试验对呼伦贝尔羊草群落进行切根、切根+化肥、切根+有机肥处理,利用凯氏定氮法、索氏提取法及酸碱依次水解法测定羊草中粗脂肪、粗蛋白、粗纤维含量。结果表明:经切根、切根+化肥处理后羊草的粗脂肪和粗蛋白含量升高,粗纤维含量降低,在切根后施有机肥量为105 kg/hm2时,羊草中粗蛋白含量最高,为10.97%;粗脂肪含量亦最大,为3.53%。说明切根+有机肥明显改变了牧草中粗脂肪、粗纤维、粗蛋白的含量。     

控释肥对人工草地的牧草产量和品质的影响

盆栽试验结果表明,在土壤表施控释肥为300kg/hm2时,无芒雀麦的地上部和地下部的干物质重量明显增加,与施用等量氮磷的尿素加磷酸二氢钾和包膜肥相比较,差异都达到极显著水平.田间小区试验结果进一步证实,在人工草地表施控释肥300kg/hm2时,羊草的干草产量为3720kg/hm2,净收益为1038元/hm2,与对照相比增产131.8%,增收61.7%,差异达极显著水平,同时羊草的氮含量增加14%,磷含量增加106.4%.     

牦牛藏羊混合放牧对高寒草地紫花针茅功能性状的影响

植物功能性状是植物响应草地变化的主要指标,对于了解草地发展进程具有重要意义。本试验对牦牛、藏羊混合放牧（不同放牧方式）下对紫花针茅（Stipa purpurea）叶片元素含量（碳含量、氮含量、碳氮比）及种群表型性状指标（植株高度、单株重、叶厚、比叶面积）进行测定,旨在明确放牧方式对紫花针茅的影响。结果显示：不同放牧方式对紫花针茅碳含量、氮含量、碳氮比、叶厚无显著影响,对植株高度、单株重、比叶面积影响显著（P<0.05）,牦牛藏羊1∶4混牧处理下紫花针茅植株高度、单株重、比叶面积受放牧影响最显著（P<0.05）,与禁牧相比,分别降低了39.0%,59.70%,22.8%;相关性分析可知：植株高度、比叶面积、单株重存在极显著正相关关系（P<0.01）;单株重是紫花针茅响应放牧干扰的主要性状指标;综合分析可得牦牛藏羊1∶4混牧处理对紫花针茅功能性状影响最为显著。     

干旱胁迫下丛枝菌根真菌对羊草功能性状的影响

羊草是欧亚温带草原的主要优势植物,在生态系统保护及恢复利用中起着至关重要的作用。丛枝菌根真菌与植物共生,能够提高植物的抗旱能力,但目前干旱胁迫下AMF与羊草共生机理仍不明晰。基于此,采用盆栽试验研究轻度干旱（田间持水量56.25%）和重度干旱（田间持水量37.50%）下接种摩西斗管囊霉、幼套近明球霉菌及混合接种对羊草功能性状的影响,结果表明：（1）与对照（田间持水量75%）相比,轻度干旱处理下地上生物量、地下生物量分别降低了24.00%、17.02%,重度干旱处理则分别降低了53.00%、34.04%。（2）在重度干旱下,幼套近明球霉菌显著增加了两种羊草的叶片数、叶宽及根长（P<0.05）;在轻度干旱下,混合接种显著增加了羊草的叶片数、叶宽及根长（P<0.05）。（3）叶片数、株高、叶面积、叶宽、茎高度性状对地上生物量变化的解释率为78.52%,是地上生物量主要调控因子;根表面积、根体积、根分叉数、根长性状对地下生物量变化的解释率为67.10%,是地下生物量主要调控因子。     

果桑不同留条长对桑椹质量与品质的影响

为了探究果桑优质高产栽培技术,在田间条件下以果桑品种大10树龄13年的植株为研究对象,进行了1年生枝条留取不同条长对桑椹产量与品质的影响试验,调查果桑的发芽率、单株产果量、单果质量及可溶性固形物含量等指标。试验结果表明:不同单枝留条长对果桑发芽率及米条长产果量没有明显影响,产果量随着单枝留条长的增加而增加,但桑椹单果质量和可溶性固形物含量随着单枝留条长的增加呈现下降的趋势。桑椹产量与品质表现较高的是单枝留条长120 cm单株条长1 080 cm的C处理,单株产果量2 840.00 g,单果质量3.79 g,可溶性固形物含量9.47%;其次是单枝留条长150 cm单株条长1 250 cm的D处理,单株产果量2 192.33 g,单果质量3.15 g,可溶性固形物含量9.53%。因此,生产上建议以枝条基部5 cm处直径1.0 cm及以上,单枝留条长120～150 cm,每667 m~2果桑园留条长4 000～5 000 m,每667 m~2果桑园留条数3 000～4 000条为宜。     

中科1号羊草在陕西佳县引种试验成功

中科1号羊草(Leymus chinensis "Zhongke No. 1")是由中国科学院植物研究所选育的国审育成品种,该品种市场需求大,种源远远不能满足需求。陕西省佳县是国贫县,根据其土壤气候资源,适合开展羊草种子繁殖,在收获良种的同时,饲草可用于饲喂牲畜,发展草畜加产业链。因此,本文采用三年引种试验数据评价了中科1号羊草品种引种到榆林佳县的适应性。结果表明:该品种田间发芽率56%,保苗率95%以上;第二年越冬率保持在98%以上,完成了从播种到新种子形成的有性生活史。进入生殖期的群体,抽穗率65. 51%,结实率76. 63%,千粒重2. 34g,发芽率76. 29%,种子产量426kg/hm~2;第一茬鲜草和干草产量分别为15 100 kg/hm~2和5 301 kg/hm~2。综上所述,中科1号羊草新品种适宜在佳县及同类地区种植,具有建设我国"黄土高原羊草种子繁殖基地"的巨大潜力,为我国农牧交错带和草原区生态修复提供乡土草种种源。     

甜菜碱合成酶基因转化羊草的研究

以吉生1号羊草根茎为外植体诱导愈伤组织,通过基因枪法分别将甜菜碱合成酶基因CMO、BADH以及CMO)+BADH双价基因导人羊草中,用含有Na2CO3和NaHCO3碱性盐溶液的培养基进行筛选,得到了抗盐碱转化植株.对转化植株进行PCR扩增后电泳检测及Southern杂交,初步证明目的基因序列已经整合到羊草基因组中.在混盐高pH值胁迫下,羊草叶片甜菜碱含量的检测结果表明,转双基因植株的甜菜碱含量高于转BADH基因植株、转CMO基因植株及对照.     

紫花苜蓿不同秋眠级数生长性能试验研究

利用来自中国、德国、加拿大、丹麦等地的不同秋眠等级紫花苜蓿品种18份作为供试材料进行田间栽培试验,并对其秋眠性与粗蛋白、粗纤维、叶面积之间的关系进行试验研究。试验结果:秋眠数为2的阿尔冈金单株生物产量最低,为272.5 g;秋眠数为7的ABOUND单株生物产量、粗蛋白含量最高,分别为495.5 g、30.03%,秋眠数为5的普拉多粗蛋白含量最低,为25.48%。结果表明:秋眠级数低的苜蓿在贵阳不适宜栽培,但秋眠级越高其产量并不一定高。试验为紫花苜蓿引种提供了一定的科学依据。     

矮化羊草形态可塑性及生物量分配模式研究

长期过度放牧干扰会导致典型草原羊草(Leymus chinensis)矮化现象,矮化羊草在形态构件和生物量分配模式方面都形成了适应放牧干扰的机制,本文通过实验室盆栽试验,比较了正常羊草和矮化羊草在构件和生物量分配模式上的差异.结果表明:矮化羊草植株的平均高度比正常羊草降低了2.5％,叶长、根长、根节长分别下降3.1％,8.3％和3.8％；叶宽显著低于正常羊草,降低了8.7％(P＜0.05),而矮化羊草的萌蘖点则显著高于正常羊草,增加了21.9％ (P＜0.05)；矮化羊草单株生物量降低10.2％,茎叶比降低11.4％,地上/地下生物量比值降低2.2％.由此可知,矮化羊草以增加分蘖数、加大地下根部物质和能量的投入等来应对不利气候变化和家畜采食及践踏.     

羊草种质资源耐盐碱性综合评价

以60份羊草种质资源为对象,采用生长期盐碱溶液灌溉胁迫盆栽试验,盐碱胁迫30d后测定株高、分蘖数、叶长、叶宽、叶片数、地上部干重、地上部鲜重、根干重、根鲜重、SPAD值、光合效率、丙二醛含量、脯氨酸含量等13项指标,运用相关性分析、主成分分析、聚类分析、隶属函数法、灰色关联度分析等方法对羊草种质资源耐盐碱性进行综合评价。结果表明:盐碱胁迫处理下,羊草叶片中SPAD值、脯氨酸和丙二醛含量升高,其余指标平均值均小于对照;除叶片数外,其余指标的变异系数均大于10%;采用主成分分析将盐碱胁迫处理下13个单项指标转换成8个综合指标,累计贡献率达87.56%;根干重、分蘖数、脯氨酸含量与羊草种质资源盐碱胁迫灰色关联度较大,敏感度较高;通过隶属函数分析得到不同地理来源羊草幼苗耐盐碱性综合评价值(D值),采用聚类分析将60份羊草种质划分为5种类型,包括高度耐盐碱型(Ⅰ型)3份、耐盐碱型(Ⅱ型)22份、中等耐盐碱型(Ⅲ型)22份、敏感型(Ⅳ型)12份、高度敏感型(Ⅴ型)1份。     

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。     

羊草若干数量性状的相关性及通径分析

在羊草16个农艺性状相关分析的基础上,对其单株产草量和单株种子产量的构成进行通径和回归分析。结果表明,影响羊草单株产草量的重要因子有茎高、叶宽和叶数,它们不但与单株产草量的相关系数较大,而且直接贡献值超过了其他因子。影响羊草单株种子产量的重要因子为结实率和小花数,它们与单株种子产量的相关系数较大,其直接作用也较大。综合分析结果,提出选用分蘖力强的羊草种群,增加种植密度能够有效提高羊草的种子产量和产草量。     

紫花苜蓿产草量一般配合力分析及其遗传参数估算

为培育高产苜蓿(Medicago sativa L.)新品种,以110个苜蓿高产单株的半同胞后代为材料,研究其第1茬、第2茬、第3茬、第4茬及全年产草量一般配合力,并在此基础上进行聚类分析。结果表明:产草量一般配合力较高的植株共22株,一般配合力中等的植株共48株,一般配合力较低的植株共40株;淘汰40株产量一般配合力较低的单株,收到70株产量一般配合力较高的单株相互杂交的种子,完成了一次轮回选择。苜蓿第1茬、第2茬、第3茬、第4茬产草量广义遗传力分别为H²=34.95%,H²=50.42%,H²=29.52%,H²=1.9%;苜蓿全年产草量的广义遗传力为H²=25.58%。     

野生毛葡萄新品种‘野酿3号’的选育

‘野酿3号’毛葡萄是‘野酿1号’自然群体中发现变异单株而育成的新品种。果穗圆锥形,平均穗质量120.0 g;果粒圆球形,平均单粒质量1.36 g,果皮黑紫色;果肉囊质,可溶性固形物含量15.0%,比‘野酿1号’高3～4%。在南宁地区8月中下旬成熟,植株生长势强,适应性和抗病性较强,易栽培。     

丛枝菌根真菌与氮肥对羊草生长的影响

为了探明氮沉降条件下AMF对羊草生长的影响,利用盆栽试验对羊草幼苗进行混合AMF菌种接种,添加不同水平的(0、10、50、100和400mg/kg)无机态氮,栽培5个月后测定植株生物量、氮磷含量及菌根侵染率。结果表明:相比于氮添加,菌根真菌对羊草生物量的增加有更显著的影响,AMF的共生促进了羊草生物量的增加,当添加量为0mg/kg和10mg/kg水平时,接菌处理分别是未接菌处理的1.29、1.45倍,氮添加主要对地上部生物量影响显著,当氮添加水平为100mg/kg时,总生物量达到最大,不论是接菌处理还是未接菌处理均是不加氮水平的1.2倍;施氮显著增加了植株的全氮含量,地上部全氮含量有随着氮添加量增加而增加的趋势,其中400mg/kg全氮含量最高,在未接菌处理中是未施氮的1.29倍;AMF和氮肥的交互效应显著增加了羊草地上部的全磷含量,接菌处理中施氮50mg/kg达到最大值,是未接菌处理的1.57倍;菌根侵染率在100mg/kg水平达到最大值,但以下各级施氮下无显著差异。这说明羊草的生物量并不是随着施氮量的增加而不断增加,当添加量在100mg/kg时羊草的生物量达到最大值,AMF有利于羊草在适量施氮水平下生物量的增加,而这种增加效应可能是由于AMF对地上部磷吸收的贡献。