不同改良措施对典型草原退化草地植物群落影响的研究

论述了不同降水年份(1997年干旱、1998年降水正常)及不同改良措施对典型草原退化草地植物群落的影响,结果表明,各种退化草地改良技术对退化草地的植物群落均有明显的效果,改良草地的第一性生产力增加,植物群落结构发生变化,优良牧草增加,植物群落的盖度、高度增加明显.     

降水格局对科尔沁沙地三种草本植物凋落物分解的影响

基于研究区多年降水特征,设置高频低量、中频中量和低频高量3种降水格局,采用凋落物分解袋法,对科尔沁沙地3种常见一年生草本植物一个生长季地上和地下凋落物分解特征进行了研究。结果表明,降水格局和凋落物埋深均是影响分解率的关键因素。其中地表凋落物的分解率显著低于地下凋落物,随埋深增加地下凋落物的分解率有增加的趋势,10~20 cm层狗尾草地下凋落物分解率显著高于0~10 cm层(P<0.01)。低频高量降水状况下地上凋落物的分解率显著降低(P<0.01)。降水格局与凋落物埋深存在显著的耦合关系(F=3.60, P=0.008),随土壤深度增加,降水格局对凋落物分解率的影响减少,且物种间存在差异性,不同降水格局下狗尾草和黄蒿地上凋落物和0~10 cm埋深地下凋落物分解率均存在显著差异性(P<0.05),而尖头叶藜仅地上凋落物在不同降水格局下的分解率表现出显著差异性(F=48.42, P<0.001)。     

施氮对狼尾草在南方贫瘠旱坡地生长、能源品质及氮肥利用率的影响

为探究狼尾草作为生物质能源原材料在南方贫瘠旱坡地生长对氮素的响应,研究4个施氮水平(0、112.5、225.0和337.5 kg N·hm^-2)对能源型狼尾草桂能草1号农艺性状、产量、SPAD值、生物质能源品质及氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥可促进狼尾草横、纵向生长,随施氮量的增加狼尾草的株高、茎粗和单位面积有效茎数逐步提高,但叶片叶绿素含量和鲜、干草产量的提高程度在施氮量超过225.0 kg N·hm^-2后,有饱和趋势。施用氮肥还可明显提高狼尾草纤维素含量、半纤维素含量、热值和折合标准煤产量,显著降低干物质、木质素和灰分含量,总体改善了狼尾草的能源利用品质;但施氮量达337.5 kg N·hm^-2时,狼尾草热值下降,且对折合标准煤产量的增加作用不明显,降低了狼尾草的能源利用品质。此外,在一定施氮量范围内(112.5~225.0 kg N·hm^-2),狼尾草氮肥利用效率并未随施氮量的增加而显著降低,但施氮量达337.5 kg N·hm^-2时,氮肥利用率显著降低。因此,狼尾草在南方贫瘠旱坡地种植,为获得理想的生物质能源材料需及时补充氮素营养,但施氮量不宜超过225.0 kg N·hm^-2。     

川西北高寒沙地不同年限高山柳林下优势植物碳、氮、磷生态化学计量特征

通过采集川西北高寒沙地不同年限(6、18、24年)高山柳林下3种优势植被藏沙蒿、裂叶独活和镰荚棘豆,分别测定分析3种植被叶片、根部C、N、P化学计量特征变化特征。结果表明:不同年限高山柳林下植被C、N、P含量及其比值间存在显著差异且呈现出不同变化趋势。林下植被C含量整体下降;叶N含量呈上升趋势,根N含量随年限增长而下降;除藏沙蒿外,林下植被P含量变化不显著;C∶N变化范围为1.92~12.86;C∶P为29.18~196.88;不同年限高山柳林下植被N∶P间虽存在差异,但均表现出主要受到P限制,表明该区域植被生长主要受P限制,应注意P养分的适当补充。     

豆科与禾本科牧草间作的生长互作效应及对氮、磷养分吸收的影响

为了解牧草间作对作物生长和养分吸收的影响,以及为不同牧草优化配置、豆科和禾本科牧草间作提高结氮量提供理论依据,本试验采用随机区组试验设计,研究了间作对柱花草、扭黄茅和孔颖草的生物量和氮磷吸收的影响。结果表明,由于柱花草生物固氮,对扭黄茅和孔颖草养分吸收和生长有促进作用,与柱花草间作后的扭黄茅和孔颖草与禾本科牧草单作模式相比,能获得高的养分吸收量和产量。与各自单作对比,间作体系中的禾本科牧草生物量高于单作0.06%和26.78%;与柱花草单作对比,两个间作体系中的柱花草生物量低于单作9.70%和12.83%。扭黄茅与柱花草间作后,对氮磷的吸收量高于单作扭黄茅24.26%和35.18%,对氮磷的吸收量高于单作孔颖草40.64%和47.50%。相对于单作而言,柱花草分别与扭黄茅和孔颖草间作,对氮吸收量分别降低8.31%和28.94%,磷吸收量分别降低3.56%和20.58%。而且两种间作模式当量比均大于1,具有间作优势;柱花草/扭黄茅间作系统生产力、种间竞争能力高于柱花草/孔颖草,具有产量优势。在株行距为50 cm种植密度下,间作体系中禾本科牧草生长旺盛,柱花草的生长受到抑制,在与两个禾本科牧草间作中为弱竞争作物。结果表明,在合理的种植密度下,适合的牧草配置能够充分利用各种资源,促进种间有益作用,提高单位面积牧草产量和禾本科牧草氮磷的吸收,有利于改善牧草品质。     

开食料中不同NDF水平对犊牛生长性能、瘤胃内环境及血清生化指标的影响

为探索开食料中不同NDF水平对犊牛生长、瘤胃发酵参数以及血清生化指标的影响,选用初生重相近(42±2.5) kg、饲喂足量初乳的中国荷斯坦犊牛60头,其中公犊牛36头,母犊牛24头。随机分为A、B、C和D 4个处理组,每个处理15头,其中9头公犊牛+6头母犊牛,试验犊牛于犊牛岛(1.5 m×3.4 m)单独饲养。15日龄开始分别饲喂NDF水平不同的4种开食料,分别为:A处理10%,B处理15%,C处理20%和D处理25%,70日龄断奶,试验期112 d。结果表明:1)0~42日龄和70~112日龄,B组日增重均高于A、C和D组(P<0.05),分别高出45.69、39.79、117.13 g·d^-1和35.33、153.29、 145.93 g·d^-1。70~112日龄,B、C和D组开食料采食量显著高于A组(P<0.05),分别高出255.20、252.48和392.27 g·d^-1。A(0.61)和B(0.60)组犊牛的饲料转化率显著高于C(0.55)和D(0.54)组(P<0.05);2)犊牛瘤胃pH在35和70日龄时,C组显著高于其他3组(P<0.05),112日龄时,A和B组显著高于C和D组(P<0.05);3)瘤胃NH₃-N含量在90日龄前差异不显著(P>0.05),但在112日龄时, B、C和D组较A组显著降低16.72%、44.19%和52.10%(P<0.05);4)C和D组乙酸比例显著高于A和B组(P<0.05);B组丙酸比例较A、C和D组高出4.24%、3.18%和6.43% (P<0.05),乙酸/丙酸显著低于A、C和D组(P<0.05);5)各处理组间血清总蛋白、葡萄糖和尿素氮含量无显著差异(P>0.05)。1~3月龄犊牛开食料中NDF适宜水平为15%有利于提高断奶后日增重,促进饲料利用效率,改善瘤胃内环境,且对犊牛血清生化指标无不利影响。     

不同轮作序列对旱地胡麻土壤有机碳稳定性的影响

为了探索陇中黄土高原半干旱丘陵沟壑区胡麻轮作序列对土壤碳库的影响,2012-2016年通过4年定位试验,以连作为对照,研究了不同胡麻频率下的轮作序列(F:休闲;PWFW:25%Flax、马铃薯-小麦-胡麻-小麦;WFWP:25%Flax、小麦-胡麻-小麦-马铃薯;FWPF:50%Flax、胡麻-小麦-马铃薯-胡麻;WPFF:50%Flax、小麦-马铃薯-胡麻-胡麻;FFFF:100%Flax、胡麻-胡麻-胡麻-胡麻)对土壤团聚体、总有机碳(TOC)、土壤颗粒有机碳(POC)、土壤微生物碳(MBC)和氮(MBN)的影响。结果表明,休闲、不同轮作序列和低胡麻频率显著增加了030 cm土层<0.25 mm粒级的土壤团聚体含量、TOC和POC含量,而随胡麻频率的增加三者的含量呈下降趋势。其中,25%Flax处理下土壤团聚体含量较播前和休闲处理分别显著增加了2.02%4.04%和9.56%11.73%;土壤有机碳(SOC)较连作显著增加5.95%7.48%。50%Flax处理下胡麻位置对土壤SOC影响显著,且轮作(FWPF)显著高于连作(WPFF)。060 cm土层土壤SOC含量表现为休闲>播前≈25%Flax>50%Flax>100%Flax。与连作相比,轮作显著提高了010 cm土层土壤TOC和POC含量,呈现表层富集现象。土壤POC含量表现为25%Flax≈休闲>50%Flax>100%Flax。此外,轮作换茬显著增加了土壤MBC含量,且随着胡麻频率的增加,030 cm土层土壤MBC含量逐渐降低。与播前、休闲、轮作相比,连作显著降低土壤微生物碳氮比,50%Flax(WPFF)轮作序列和土层深度对土壤有机碳和微生物量的互作效应显著。综合来看,休闲可以显著改善土壤理化性状,25%胡麻频率的轮作序列利于保持土壤团聚体稳定性,增加土壤TOC、SOC和POC含量,而50%Flax轮作序列(WPFF)能够提高土壤微生物量和微生物碳氮比。表明25%胡麻频率的轮作序列均可维持土壤有机碳的稳定性,是旱地胡麻比较理想的轮作序列。     

土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对荒漠草地沙漠化过程中土壤碳库变异的表征

以干旱、半干旱地区荒漠草地不同沙漠化阶段土壤为研究对象,研究不同沙漠化阶段土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳含量和分配比例变异规律,分析不同沙漠化阶段土壤碳库指数变化,探讨荒漠草地沙漠化过程中土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对土壤碳库的表征作用。结果表明,随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,易氧化有机碳含量表现出一定的波动性,但整体呈下降趋势,溶解性有机碳含量呈线性下降。易氧化有机碳和溶解性有机碳分配比例均在荒漠草地达到最大值,在半固定沙地达到最小值。利用易氧化有机碳含量计算的土壤碳库管理指数随荒漠草地沙漠化程度增加表现出先下降后上升趋势,利用溶解性有机碳含量计算的土壤碳库管理指数呈线性下降趋势。易氧化有机碳、溶解性有机碳含量与土壤有机碳均显著正相关,但溶解性有机碳的相关系数略高于易氧化有机碳。通过比较活度敏感指数和碳库管理指数敏感指数发现,荒漠草地逆向演替至固定沙地过程中,易氧化有机碳的各项敏感指数均高于溶解性有机碳。固定沙地演替至流动沙地过程中,溶解性有机碳的各项敏感指数均高于易氧化有机碳,表明易氧化有机碳能够较好地表征荒漠草地沙漠化前期土壤碳库变化,而荒漠草地沙漠化中期和后期利用溶解性有机碳表征效果更好。     

旱、盐胁迫下黄芪种子萌发及其对水杨酸的响应

通过测定不同浓度聚乙二醇(PEG)和NaCl胁迫下膜荚黄芪(Astragalus membranaceus)和蒙古黄芪(A.membranaceus var.mongholicus)种子的最终发芽率、发芽势、简化活力指数、苗长、根长、苗干重、根干重等指标,以及不同施用方式和浓度的水杨酸(SA)对重度PEG和NaCl胁迫下两种黄芪种子最终发芽率的影响,旨在研究两种黄芪种子对PEG和NaCl胁迫响应方式的异同及SA对两种黄芪种子在重度PEG和NaCl胁迫下保护效果的差异。结果表明,低浓度PEG和NaCl只能促进膜荚黄芪种子萌发。在-0.5 MPa PEG和-0.7 MPa NaCl处理下,蒙古黄芪种子的活力指数显著优于膜荚黄芪种子(P0.05)。SA浸种能促进重度PEG和NaCl胁迫下两种黄芪种子的最终发芽率。蒙古黄芪种子的耐胁迫性高于膜荚黄芪种子。两种黄芪种子对SA的响应方式有区别。SA浸种处理优于拌种处理。     

黄花苜蓿花药培养再生体系的建立与单倍体鉴定

花药组织培养再生体系的构建是单倍体育种的重要途径之一。本研究对呼伦贝尔黄花苜蓿(Medicago falcate‘Hulunbeier’)进行了花药组织培养研究并建立了花药组培再生体系。结果显示,液体悬浮培养基比固体培养基更适合呼伦贝尔黄花苜蓿花药愈伤组织的培养,其愈伤形成的培养条件为B5培养基+0.5 mg·L~(-1) 2,4-D+0.25 mg·L~(-1) 6-BA+0.4mg·L~(-1) NAA+3.0mg·L~(-1) KT;分化培养基为MS+1.0mg·L~(-1) 2,4-D+0.5mg·L~(-1) 6-BA+2%蔗糖+0.7%琼脂;生根培养基为1/2MS+0.1mg·L~(-1) NAA+2%蔗糖+0.7%琼脂;获得的再生植株经流式细胞仪鉴定,其单倍体比例高达27%。