铜尾矿污染土壤几种牧草的重金属抗性及微生物群落功能多样性研究

Copper （Cu） mine tailings, because of their high content of heavy metals, are usually hostile to plant colonization. A pot experiment was conducted to determine the tolerance of four forage grasses to heavy metals in Cu mine tailings and to examine the variation in the microbial functional diversity of soils from the tailing sites in southern China. All the four grass species survived on Cu mine tailings and Cu mine tailing-soil mixture. However, on pure mine tailings, the growth was minimal, whereas the growth was maximum for the control without mine tailings. The tolerance of grasses to heavy metals followed the sequence： Paspalum notatum 〉 Festuea arundinaeea 〉 Lolium perenne 〉 Cynodon daetylon. The planting of forage grasses enhanced the soil microbial biomass. The Biolog data indicated that the soil microbial metabolic profile values （average well color development, community richness, and Shannon index） of the four forage grasses also followed the sequence： P. notatum 〉 F. arundinaeea 〉 L. perenne 〉 C. daetylon. Thus, P. notatum, under the experimental conditions of this study, may be considered as the preferred plant species for revegetation of Cu mine tailing areas.     

Examining the impact of shade on above-ground biomass and normalized difference vegetation index of C3 and C4 grass species in North-Western NSW,Australia

Previous investigations have detected a directional trend in the normalized difference vegetation index (NDVI) of pastures around scattered paddock trees and identified shade from the tree as the most likely causal factor. This study uses a field experiment to quantify the effect of varying levels of shade on the above-ground biomass and NDVI of three grass species native to Australia (Microlaena stipoides, C₃, shade tolerant; Austrodanthonia richardsonii, C₃, prefers full sunlight, and Chloris ventricosa, C₄, prefers full sunlight) in different seasons. The study demonstrates that shade had little influence on the above-ground biomass of C₃ species but significantly reduced biomass in the C₄ species. Until early winter, the NDVI of each species was generally significantly higher in all shaded treatments than in the no-shade treatment. This suggests that shaded plants retained a higher proportion of green biomass and/or changed leaf shape, increased leaf area and chlorophyll content. Regardless, although not proven in this experiment, it is likely shade prolonged the retention of green plant material into mid to late winter. Overall, this experiment explains the directional trends in NDVI around scattered trees found in previous work and suggests that shade from scattered trees prolongs green pasture production in a range of native grass species, without loss of C₃ pasture biomass.     

石羊河流域春秋不同播期人工牧草气候生产力分析

2003～2005年对石羊河流域春秋两种播期人工牧草紫花苜蓿(Medicago sative)、沙打旺(Astragalus adsurgens)的生育期,地上、地下生物量,产量等进行了连续测定。结果表明:(1)紫花苜蓿、沙打旺生长第二年(2004年)干物重春播地均高于秋播地。分别增产3 505.0 kg/hm2、2 314.5 kg/hm2。(2)春播和秋播地牧草干物质积累增长关键期均出现在现蕾～开花期。此期紫花苜蓿、沙打旺干物质积累量分别占累积总量的70%和63%。(3)生长第二年(2004年)春播和秋播地青干比最小值出现在开花期,也是牧草刈割的最佳期。(4)春播牧草地下生物量高于秋播。春播紫花苜蓿、沙打旺根干重分别比秋播高2.5～2.6倍和0.5～1.0倍,春播有利于牧草根系生长。(5)春季日平均气温稳定通过5℃为牧草适宜返青温度。在灌溉条件下,牧草干重与热量因子呈显著正相关,生产力高低主要取决于热量的多寡,秋播地和晚熟品种对热量条件的需求更高。     

接种高效根瘤菌对紫花苜蓿—禾本科混播组合生产性能的影响

利用筛选的高效根瘤菌接种紫花苜蓿,分别与高羊茅、无芒雀麦及1年生黑麦草混播。与对照相比,接种高效根瘤菌后,紫花苜蓿-高羊茅混播组合中苜蓿干草增产17.0%,高羊茅增产15.1%,总计增产16.3%;紫花苜蓿-无芒雀麦混播组合中紫花苜蓿增产14.0%,无芒雀麦增产51%,总生物量增产20.5%;紫花苜蓿-1年生黑麦草混播组合中,紫花苜蓿增产7.6%,1年生黑麦草干草产量比对照增产4.8%,总生物量增产6.8%。从LER(Land equivalent ratio)和CR(Competitive ratio)变化看,接种高效根瘤菌有利于提高LER值和禾本科作物的CR值。     

亚热带牧用草地中威提特东非狼尾草的种子繁殖研究

在3月和4月对全日制放牧的东非狼尾草草地上的风干牛粪取样,进行发芽试验,分别测定其中的东非狼尾草发芽种子数量。结果,3月取样平均432.5 g的牛粪中东非狼尾草平均发芽种子数量为118.25粒,4月取样平均437.8 g的牛粪中东非狼尾草平均发芽种子数量为52.8粒,二者平均牛粪重为435.15 g,平均发芽种子为85.5粒,说明牛粪中东非狼尾草种子数量较多,是其繁殖扩展较快的主要原因;3月取样的种子数量为4月取样数量的1.38倍,说明人工利用牛粪进行东非狼尾草繁殖时,需在有降雨来临前准备,即1～3月进行牛粪的准备工作。     

紫茎泽兰浸提液对牧草种子发芽和幼苗生长的影响

紫茎泽兰被我国列为16种有害外侵物种之首,在西南地区大规模侵入草场、农田、森林,很有必要了解其化感效应,研发无害化处理与资源化利用相结合的技术。试验以广泛分布于四川省凉山州的白三叶、黑麦草和紫花苜蓿为材料,比较了新鲜(extract of fresh E. adenophorum, EFA)和腐熟紫茎泽兰的浸提液(extract of composed E. adenophorum, ECA)对牧草种子萌发和幼苗生长的影响,以明确这种外侵植物对草场植被的危害作用和腐熟处理效果。随EFA浸种和培养浓度的提高,不同程度地抑制牧草种子发芽和幼苗生长。当浓度达到100 mg/L EFA时,牧草根毛消失,根尖向上卷曲,离开EFA,根尖发黑,甚至死亡。相反,用铜绿假单胞菌(Pseudomonas putita sp.)和高温纤维菌(Clostridium thermocellum sp.)组成的混合菌剂腐熟紫茎泽兰后,ECA提高牧草种子发芽率、发芽指数和活力指数,并促进幼苗生长,其最大增幅达到21.11%(种子发芽率),24.12%(苗高)和22.48%(生物量)。此外,用100 mg/L EFA浸种和培养牧草幼苗,抑制胚乳中的淀粉、蛋白质和肌醇磷酸盐水解,显著降低游离氨基酸、可溶性糖、可溶性磷,以及幼苗中的叶绿素、根系活力及硝酸还原酶活性,ECA则相反。这可能是EFA抑制(或ECA促进)牧草种子发芽和幼苗生长的重要生理原因之一。因此,EFA含有对牧草有害化感的物质,抑制其种子发芽和幼苗生长;腐熟紫茎泽兰可降解毒素,刺激牧草种子发芽,促进幼苗生长,实现紫茎泽兰的无害化处理与资源化利用,为当地农业和畜牧业生产提供大量的优质有机肥源。     

投喂蚕豆对草鱼免疫器官超微结构和免疫基因表达的影响

为研究草鱼摄食蚕豆后免疫功能变化及转投30 d人工饲料后免疫增强效果,在草鱼摄食蚕豆30、60、90、120及150 d(转投饲料30 d)时,检测肠道、头肾、肝脏等器官超微结构及C-type lysozyme、IFN-I、TNF-α等免疫基因表达变化。结果表明:1)饲喂单一饲料蚕豆的草鱼,其肠道、头肾、肝脏等3个重要免疫器官受到严重损伤,转投饲料30 d后其病变并未显著好转;2)免疫基因C-type lysozyme、IFN-I、TNF-α、IgM和MHC-I的表达在30～120 d均被抑制,转投饲料30 d后,头肾中C-type lysozyme、IL-1β、IFN-I、IgM、MHC-I以及肝脏中IL-1β、TNF-α、IFN-I、IgM、MHC-I的表达量有所增加。综上,草鱼摄食蚕豆后其免疫功能受到显著抑制,而转投30 d饲料对脆肉鲩的免疫机能具有一定的恢复作用。     

放牧条件下绒山羊绒毛季节性生长变化规律的研究

本试验研究放牧条件下绒山羊绒毛季节性生长变化的规律。选择体重及产绒性能相近的2.5岁内蒙古白绒山羊羯羊10只,随机均分为2组,分别接受自然光照和短光照处理,短光照组每天的光照时间比自然光照组减少2小时,两组试羊在同一草场放牧。结果表明,放牧条件下,随牧草营养值下降(CP含量13.9%～6.0%)和光照递减(14.6～9.4h/d),绒毛生长呈慢—快—慢增长模式,主要的生长期在9月下旬～12月上旬,11月份为高峰期;减少光照可刺激绒毛生长,使快速生长的时间提前至8月下旬,绒毛长度增加10.9%,但生长模式不变。绒毛细度(14.6～14.9μm)和强度(6.9～5.9g)不受季节影响,但绒毛伸度下降54.3%;减少光照不改变绒毛强度和伸度,但绒毛细度增加5.6%、产绒量提高12.5%。     

大规模生态退耕对陕北丘陵沟壑区农村社会经济的影响——以县南沟和燕沟小流域为例

 为探讨大规模退耕对当地农村社会经济的影响,以快速农村评估法为理论基础,对县南沟和燕沟2条小流域1999年开展退耕还林还草工程以来,流域社会经济变化情况进行分析。结果表明,退耕虽造成当地粮食减产和粮食收入减少,但也促进了农业产业结构的调整和家庭收入的多元化。针对退耕负面效应,提出了解决思路。     

基于智能体和元胞自动机的鱼道内鱼类行为模拟

为建立基于智能体和元胞自动机(Agent-CA)的鱼道内鱼类行为模型,该研究以计算流体力学软件得到的水流流场数据为基础,根据过鱼试验研究认识到的鱼上溯行为特征和规律,定义了不同场景下鱼的避开障碍、寻找主流、逆流向前、逆流后退、冲刺、随机6种行为和行为规则,将鱼道划分成多个二维元胞空间,将元胞空间中元胞状态为鱼的网格...