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多年生人工混播草地暂稳态概念及维持技术解析
童永尚, 张春平, 俞旸, 曹铨, 杨增增, 霍丽安, 杨雪, 张小芳, 李彩弟, 董全民
2022, 30 (11): 2845-2855. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.11.001
摘要343)      PDF (1215KB)(600)   
我国草原面积约占国土面积的40%,但长期以来由于农牧民的过度利用,使得草地生态系统能量流动和物质循环输出输入失去平衡,造成大面积草地退化。党的十八大以来,我国草原保护修复力度不断加大,草原生态恶化的态势得到初步遏制。多年生人工混播草地建植作为畜牧业发展兼退化草地生态修复的一项重要措施,其稳定性研究对草地生态系统可持续发展和生态文明建设具有重大战略意义。本文在查阅近20年相关研究文献的基础上,首次提出人工混播草地暂稳态学说,明确暂稳态内涵及意义,完善多年生人工混播草地暂稳态维持技术体系,为我国畜牧业健康持久发展和生态修复治理提供借鉴。
树立“饲草就是粮食”理念,大力发展饲草产业
杨富裕
2023, 31 (2): 311-313. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.02.001
摘要479)      PDF (2326KB)(559)   
饲草是草食动物的重要口粮。大力发展优质饲草产业,通过以草増粮、以草节粮、以草代粮等技术途径,可以扩大饲草来源、增加饲草产量、加大动物应用,实现化草为粮,为保障国家粮食安全和全方位夯实粮食安全根基作出重要贡献。
燕麦青贮研究进展
刘伟, 贾玉山, 格根图, 王志军, 刘明健, 司强, 包健, 刘逸超, 孙鹏波
2022, 30 (12): 3175-3183. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.12.001
摘要386)      PDF (1093KB)(373)   
燕麦( Avena sativa L.)是反刍家畜主要的粗饲料来源之一,其富含丰富的碳水化合物,有益于改善奶牛瘤胃健康、提升生产性能。青贮是燕麦安全贮藏的主要形式之一,具有适口性好、消化率高等优点。关于燕麦青贮,前人已经进行了大量研究,主要集中在燕麦青贮的含水量、收获期、添加剂、混贮、饲喂等方面的研究,基于此本文对燕麦青贮方面的研究进行了归纳总结,综述了影响燕麦青贮发酵品质、营养品质的受制因素和燕麦青贮的利用价值,进而推动优质燕麦青贮的调制和利用,促进燕麦青贮的发展。
百蕊草扩繁和栽培利用研究进展
高佳慧, 张晓明, 唐芳
2023, 31 (2): 314-320. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.02.002
摘要259)      PDF (1119KB)(341)   
百蕊草( Thesium chinense Turc.)是我国重要的中草药植物,具有清热解毒功效,有“植物抗生素”之美誉。针对百蕊草半寄生性、种子深度休眠、植株生长期短、休眠期长及繁殖效率低等特点,本文综述了百蕊草寄生生物学特性、实生植株的生长、组织培养快速繁殖、栽培利用及相关基础研究进展,得出限制人工栽培种植百蕊草的因素主要有:气候、土壤类型、种子萌发和植株根部养分积累量等,并提出相关栽培方法,为深入研究百蕊草组培扩繁和栽培利用提供参考依据。
中国草地资源调查历程及规范化遥感解译框架探索
孙敏轩, 冀正欣, 马玮哲, 杨云锋, 焦心, 孙丹峰
2023, 31 (3): 623-631. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.03.001
摘要289)      PDF (11320KB)(337)   
面对生态退化风险,我国草地资源迫切需要现代遥感技术建立规范化遥感解译框架来支撑草地新时期的调查与管理。本研究通过对文献分析和历史资料的整理,梳理我国草地资源调查工作历程,分析草地资源调查技术的进展与不足。在此基础上,结合遥感标准光谱端元空间的优势,勾画草地资源类型学-草地资源调查-管理之间的关联与尺度效应,提出多尺度融合嵌套的草地资源遥感解译框架,并建议推动草地系统知识共享平台的搭建,为草地资源适应性管理研究与实践提供重要支撑。
低温和干旱胁迫下牧草的抗逆性机制
韩福松, 余成群, 付刚, 彭依
2022, 30 (11): 2856-2864. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.11.002
摘要355)      PDF (1118KB)(331)   
低温和干旱是限制牧草生长发育和产量的两个非生物胁迫因子。掌握牧草抗逆性机制,选育具有强抗寒性和抗旱性的牧草是寒旱地区草牧业高质量发展和退化草地生态系统恢复的重要基础。在形态学层面,低温和干旱胁迫条件下牧草会形成多种抗逆性形态结构,这些结构的变化能很好地反映牧草对逆境的响应和适应能力。在生理生化层面,牧草通过调节超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、脱落酸、乙烯、赤霉素和细胞分裂素等的响应,以适应低温和干旱胁迫。在分子水平层面,牧草通过信号转导、应答和抵御基因的表达等综合作用,以适应寒旱胁迫。总之,本研究从牧草形态学、生理生化和分子水平三个层面综述了牧草对低温和干旱胁迫的响应和适应机制,以期为全面认识牧草抗逆机制提供重要参考。
褪黑素调控草类植物生长发育及抗逆性功能研究进展
张昭, 聂宇婷, 崔凯伦, 吕艳贞, 闫慧芳
2023, 31 (9): 2571-2581. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.09.001
摘要275)      PDF (1277KB)(329)   
褪黑素是一种广泛存在于植物体内的小分子吲哚胺类激素,现有研究已明确其合成途径、分解代谢和生理功能。褪黑素作为信号分子可调节植物昼夜节律、种子萌发、根和花发育,还有利于增强植物对各种逆境胁迫的抵御能力。本文总结了褪黑素调控草类植物生长发育的生理功能,重点阐述了褪黑素在草类植物非生物胁迫和生物胁迫响应中的调控作用,并对其在草类植物生长发育与抗逆性功能研究以及在抗逆育种中的应用前景进行了展望,以期为利用褪黑素提高草类植物抗逆性、提升牧草产量和品质提供参考依据。
黄河源区六种草本植物根系抗拔力特征及其影响因素研究
王程, 胡夏嵩, 刘昌义, 李希来, 付江涛, 卢海静, 赵吉美, 邢光延, 何伟鹏, 杨馥铖, 李国荣
2023, 31 (1): 157-165. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.01.018
摘要129)      PDF (5448KB)(327)   
为探讨黄河源区高寒草地植物根系抗拔力特性,本研究选取青海河南县高寒草地6种优势草本为研究对象,通过原位拉拔、单根拉伸、根-土复合体直接剪切等试验,分析6种植物根系抗拔力特性,探讨植物根径、根数、根长和土体密度、含水率、紧实度、含根量及单根抗拉强度、根-土复合体黏聚力等9种因素对植物根系抗拔力的综合影响。结果表明:6种草本根系抗拔力以矮嵩草( Kobresia humilis K.)最大(46.50 N),高山嵩草( Kobresia pygmaea C. B. Clarke.)次之(37.50 N),冷地早熟禾( Poa crymophila Keng.)最小(16.45 N);根系抗拔力与根径、根数、根长间呈显著正相关( P<0.05),相关系数( R)为0.881,0.727,0.969,与土体密度、紧实度、含根量、根-土复合体黏聚力间呈正相关,与含水率呈负相关。研究结果对探讨黄河源区高寒草地退化力学机理具有理论指导作用,为有效防治区内草地退化、水土流失等地表浅层灾害发生提供理论依据和实际指导。
高寒沼泽湿地退化过程中土壤腐殖质变化特征的研究
林春英, 李希来, 张静, 孙海松, 孙华方, 马程彪, 李成一
2022, 30 (5): 1027-1036. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.05.001
摘要417)      PDF (4642KB)(327)   
本试验选择黄河源区果洛州玛沁县大武滩不同退化高寒沼泽湿地为研究对象,分层采集冻融丘和丘间土壤样品,分析退化过程中土壤腐殖质变化以及相关的环境因子。结果表明:冻融丘和丘间土壤腐殖质随着退化程度的加剧而下降,冻融丘腐殖质碳、胡敏素和胡敏酸未退化与轻度退化、重度退化差异显著( P<0.05),对退化较丘间敏感;冻融丘和丘间的腐殖质碳、胡敏酸、富里酸和胡敏素含量与土壤含水量、总氮呈显著正相关( P<0.05),冻融丘土壤腐殖质组分与容重呈显著负相关( P<0.01);冻融丘中纤维二糖水解酶(CBH)、 β-1,4-木糖苷酶(BXYL)、 α-1,4-葡萄糖苷酶( αG)、 β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸肽酶(LAP)、 β-1,4- N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)和脲酶(UR)对胡敏素形成具有显著的促进作用,丘间酶活性对土壤腐殖质的形成具有显著的促进作用。综上所述,高寒沼泽湿地退化导致土壤腐殖质减少,致使碳功能的下降,土壤水分、全氮和土壤酶有利于湿地土壤腐殖质的形成,建议在高寒沼泽湿地修复中加强土壤水分和有机肥的补充。
草地和荒漠生态系统生物土壤结皮对土壤养分及酶活性的影响
张雪, 张春平, 杨晓霞, 刘文亭, 俞旸, 曹铨, 刘玉祯, 李彩弟, 高婕, 董全民
2023, 31 (3): 632-640. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.03.002
摘要254)      PDF (5875KB)(322)   
为探讨在草地和荒漠生态系统中生物土壤结皮(Biological soli crusts,BSCs)对土壤养分及酶活性的影响,本研究选取国内外30篇中英文文献当中11个指标进行Meta分析,通过亚组分析对草地与荒漠两种生态系统下不同类型BSCs对土壤养分及酶活性的影响,并通过土壤养分恢复指数(NRI)和随机森林分析对其影响程度做出统一评价。结果表明:在荒漠生态系统中BSCs对NRI的作用大于在草地生态系统中;地衣结皮>混合结皮>苔藓结皮>藻结皮。并且通过随机森林分析和对年平均降雨量(MAP)与年平均温度(MAT)的拟合回归分析发现磷酸酶、脲酶和蔗糖酶对NRI贡献显著高于其余所选指标,其中磷酸酶与MAP、蔗糖酶与MAT均呈极显著正相关关系,而脲酶与MAP,磷酸酶与MAT均呈显著负相关关系。在今后的研究中,可以考虑将不同生态系统与BSCs类型匹配,从而更有效的利用BSCs进行土地退化和荒漠化的治理。
生态文明建设背景下中国草原多维分类方法探讨
董世魁, 唐芳林, 平晓燕, 杨智, 杨秀春, 林长存, 卢欣石, 王铁梅, 纪宝明, 徐斌, 苏德荣
2023, 31 (1): 1-8. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.01.001
摘要313)      PDF (9457KB)(317)   
草原分类是草原科学管理的主要依据和基础,为合理开发草原资源和有效保护草原生态提供科学依据。我国现有的草原分类体系仅从发生学单一维度确定各类草原的联系和区别,在生产和实践中很难从草原功能、权属、经营方向等维度实现精准管理。为适应生态文明建设新时代草原工作从生产为主转向生态为主、从林草矛盾转向林草融合的需求,实现山水林田湖草沙冰生命共同体的系统治理,草原分类工作需从多元化角度出发,形成科学性、系统性和综合性的多维分类体系。本文充分吸收了国内外草原分类的先进理论方法和技术体系,借鉴我国林地多元化分类的框架体系,提出了我国草原多维分类体系的原则、方法和指标,构建了基于发生学、功能用途、产权属性、经营程度等四个维度的草原分类系统,不仅考虑了草原发生发展的气候、地形和土壤等自然属性,而且考虑了草原经营程度、功能用途和产权特征等社会经济属性,实现了各个分类系统的融合性和互补性,为新时期草原研究、保护、修复、利用、建设等分门别类的专项管理提供基础支撑,同时为新时期草原资源和生态的综合管理、山水林田湖草生命共同体的系统治理提供科学依据。
全球氮添加实验设计方法现状的定量分析
姜良超, 宁秋实, 汪金松, 王晶苑, 张金鑫, 田大栓
2022, 30 (11): 2875-2883. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.11.004
摘要296)      PDF (4258KB)(312)   
氮添加控制实验是研究全球氮沉降对陆地生态系统影响的最有效手段之一。目前数百个氮添加实验由于其实验设计和方法的差异给不同实验结果之间的比较以及全球数据整合分析带来很大的不确定性。我们搜集全球302个氮添加控制实验,并定量分析其实验设计方法和现状,发现全球氮添加控制实验中仅有8%的实验数量分布于苔原、湿地和荒漠;氮添加量低于2g·m -2·a -1的实验仅占到4.4%;单独使用NH + 4或NO - 3态肥料的实验占17.5%;超过每年6次氮添加的实验数量仅占1.4%;氮添加实验持续时间基本小于5年,大于20年的实验占13.6%;全球84.9%的实验中氮添加水平数目在2个以内,4个以上的实验仅占5.1%。针对目前氮添加实验的设计方法和现状,我们对未来氮添加实验设计和方法提出了参考建议。
坝上农牧交错区一年生饲草与主要农作物水分利用效率比较研究
王婷, 王开丽, 豆鹏鹏, 黄晶, 张旭泽, 苗正洲, 王堃
2022, 30 (12): 3184-3190. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.12.002
摘要204)      PDF (5549KB)(305)   
为探究河北坝上地区饲草与作物对水资源的利用程度,本研究在河北省察北管理区种植3种一年生饲草(燕麦 Avena sativa L.、箭筈豌豆 Vicia sativa L.、玉米 Zea mays L.)和4种主要农作物(莜麦 Avena chinensis Metzg.、小麦 Triticum aestivum L.、胡麻 Linum usitatissimum L.、马铃薯 Solanum tuberosum L.),通过种植试验比较一年生饲草和农作物水资源利用效率的差异,得出以下结论:一年生饲草产量高于农作物,其平均水分利用率(52.93%)比农作物水分利用率(36.33%)高出16.60%,玉米产量(63.92t·hm -2)最高,水分利用率最高(141.80%),马铃薯(19.53%)水分利用率最低;一年生饲草水分利用率由植株磷含量、植株钾含量、温度、细胞间CO 2浓度、鲜干比共同解释;农作物水分利用率由茎叶比、植物氮含量和细胞间CO 2浓度共同解释。
西藏那曲适宜建植人工草地的牧草筛选研究
陈美镕, 聂晓伟, 张学民, 王宗松, 宋赵有, 阿旺, 王奇, 汪诗平, 李耀明, 斯确多吉, 张林, 严俊, 周华坤, 石培礼, 姜丽丽
2023, 31 (10): 2897-2904. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.10.001
摘要322)      PDF (1280KB)(305)   
为回答那曲地区能否建植人工草地及哪些牧草适宜在那曲地区建植人工草地的问题,本试验选择抗寒抗旱的牧草开展引种筛选试验。通过收获的牧草产量与那曲天然草地及中国四大草原区其他人工草地产量的对比评估,可知试验收获的牧草产量成倍高于那曲天然草地的产量,且试验区人工草地的平均产量不低于中国其他草原区人工草地的产量,结果表明,在充足的水肥管理条件下那曲地区可建植高产人工草地。同时,适种牧草的筛选基于播种当年不同牧草的出苗与生长情况以及次年多年生牧草的出苗情况(即越冬能力)展开,结果显示燕麦( Avena sativa)、绿麦草( Triticum secale)、芜菁( Brassica rapa)和饲用油菜( Brassica napus)适宜在那曲地区建植一年生人工草地;成功越冬的老芒麦( Elymus sibiricus)和垂穗披碱草( Elymus nutans)可作为多年生人工草地的筛选品种,但其后续是否稳产仍待研究。
混合青贮微生物多样性研究进展
宗亚倩, 韩博, 段新慧, 周凯, 何承刚, 姜华
2022, 30 (10): 2535-2540. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.10.002
摘要303)      PDF (1023KB)(302)   
青贮微生物的种类和数量在整个青贮饲料发酵中具有重要作用,发掘和利用青贮有益微生物已成为提升发酵品质的一个重要研究方向。不同类型的混合青贮饲料中微生物种类差异较大,从而使发酵特性多样化。发酵微生物的演替过程及其群落结构往往决定了发酵品质,通过监测微生物菌群组成的动态变化,可以为调控青贮饲料的发酵提供理论依据。本研究对青贮微生物群落演替过程,不同混合青贮类型微生物多样性以及影响混合青贮微生物多样性的原因进行了总结,同时指出了乳酸菌抗菌性、混合青贮推广和混合青贮对动物生产性能等方面研究存在的问题并提出了展望,为青贮微生物的实际应用提供参考和新思路。
氮、磷添加对青藏高寒草甸土壤碳氮磷化学计量特征影响的Meta分析
林伟山, 德科加, 张琳, 向雪梅, 冯廷旭, 钱诗祎, 魏希杰, 耿晓平
2022, 30 (12): 3345-3354. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.12.021
摘要262)      PDF (6384KB)(287)   
为了解青藏高原高寒草甸土壤碳(Carbon,C)、氮(Nitrogen,N)、磷(Phosphorus,P)化学计量特征对氮、磷添加的响应,提高养分管理水平及草地生态系统的养分平衡。本研究严格筛选出21篇文章(612项数据)进行Meta分析,通过亚组分析分析了不同施肥方式(氮添加、磷添加、氮磷添加)、不同施肥强度(轻度、中度、重度)对青藏高原草地土壤C,N,P化学计量特征的影响。研究结果表明:养分添加显著增加了青藏高原草地土壤C,N,P含量;氮添加对土壤的增加效应随施肥强度增加而增加,磷轻度施肥(20g·m -2以下)处理、氮磷添加轻度施肥处理下的土壤C,N,P含量及化学计量比增加效果最好。本研究结果总体反映出氮、磷添加对青藏高原高寒草甸土壤产生积极影响,研究结果可为青藏高原草地生态系统的保护提供科学依据。
干旱胁迫条件下不同饲用燕麦品种种子萌发指标比较与评价
高志昊, 李雪颖, 兰剑, 胡海英
2022, 30 (5): 1210-1218. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.05.023
摘要233)      PDF (1308KB)(275)   
本研究采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,比较研究了26份饲草型燕麦( Avena sativa L.)种子的萌发特征,利用主成分分析法和隶属函数法进行了综合评价,为抗旱燕麦品种选育提供实验参考。结果表明,与CK相比,15% PEG浓度下,所有材料的发芽率、发芽势、芽长、根长、种子活力指数等指标均显著下降,不同品种之间差异显著。经主成分分析法筛选,发芽势、发芽指数、活力指数为燕麦种质耐旱性评价的主效指标。通过综合评价,'荟峰’、'三星’、'喜韵’为强抗旱品种;'梦龙’、'大富翁’为中等抗旱品种;'甜燕2号’、'挑战者’、'白燕7号’、'甜燕麦青海’、'甜燕70’、'牧乐思’、'进口甜燕’、'禾王’、'当地燕麦’、'莫尼卡’、'巴燕3号’、'燕麦克劳沃’、'甜燕麦’、'摄政王’、'青海444’为弱抗旱品种;'青牧’、'福燕1号’、'喜越’、'青甜1号’、'甜燕1号’、'shooter’为不抗旱品种。
混合放牧对高寒草地矮生嵩草生殖枝与营养枝性状的影响
刘文亭, 王芳草, 杨晓霞, 刘玉祯, 冯斌, 俞旸, 张春平, 曹铨, 董全民
2022, 30 (9): 2231-2238. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.09.001
摘要293)      PDF (2451KB)(273)   
本研究依托高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台,通过研究建群种矮生嵩草( Kobresia humilis)叶片宏观性状、资源投入和生殖枝、营养枝潜在关系,以期揭示矮生嵩草种群在中度放牧强度下对放牧方式调控的响应机理。结果表明:牦牛藏羊放牧比例1:6处理矮生嵩草营养枝高度、数量、重量显著高于牦牛藏羊放牧比例1:4处理和牦牛单独放牧处理;单位长度矮生嵩草营养枝重量、生殖枝重量均不受放牧方式影响,且单位长度营养枝重量与单位长度生殖枝重量呈正相关关系;个体生殖枝、营养枝特征呈现协同变化关系,营养枝重量会显著影响营养枝数量,生殖枝数量显著影响生殖枝重量。综上所述,放牧干扰下矮生嵩草在生殖枝和营养枝的资源投入上不存在权衡关系,而是通过增加单位长度的生殖枝、营养枝资源投入量来提高资源分配模式。
不同放牧方式对高寒草地功能群生态化学计量特征的影响
冯斌, 杨晓霞, 刘文亭, 董全民, 张春平, 刘玉祯, 孙彩彩, 李彩弟, 时光, 杨增增, 张小芳, 魏琳娜
2022, 30 (5): 1063-1070. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.05.005
摘要288)      PDF (3039KB)(272)   
本研究基于青藏高原东北部高寒草甸化草原设置的控制放牧试验,测定牦牛单牧(YG)、藏羊单牧(SG)、牦牛藏羊1∶6混牧(MG1∶6)、牦牛藏羊1∶4混牧(MG1∶4)、牦牛藏羊1∶2混牧(MG1∶2)和禁牧对照(NG)下禾本科、莎草科、豆科和杂类草的C,N,P含量并计算分析其计量特征。结果表明:各放牧处理增加了禾本科和莎草科的N含量,降低了杂类草的C含量,此外仅YG处理增加了莎草科的P含量;各放牧处理降低了禾本科和莎草科牧草的C∶N,除YG降低了莎草科的C∶P和N∶P以外,其他放牧处理增加了C∶P和N∶P;不同放牧方式下各功能群C∶N,C∶P,N∶P与N,P具有显著的负相关性( P<0.05)。依据中度放牧干扰下植物超补偿性生长的机制和植被生长速率假说,YG促进了莎草科物种的生长,同时也表明N、P在促进植被更新方面起到了重要的作用,是高寒草地植被生长重要的限制性元素。
氮添加对青藏高原高寒草甸土壤磷组分的影响
韩冰, 耿依仪, 邓艳芳, 王宇飞, 周华坤, 邵新庆, 李芝雯
2022, 30 (10): 2721-2728. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.10.022
摘要220)      PDF (3141KB)(271)   
磷是一种影响草地植物生产力和生态系统功能的重要养分。本文研究了3个氮添加水平下(5,10和15 g ·m -2)青藏高原海北高寒草甸(海拔3 100 m)土壤磷组分的变化特征及其主要影响因素。研究表明:N5处理下土壤磷的生物有效性增加。N5处理显著提高了活性磷库的含量,其中NaHCO 3-Pi的含量和比例均显著增加。N15处理下植物生物量和地上部含磷量增加,土壤活性磷含量无显著变化,N15处理下仅土壤残余态磷(Residual-P)显著下降。氮添加下影响土壤磷组分变化的关键因素包括土壤pH值、微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)和微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)。在高寒草甸氮添加能够通过降低土壤pH值和增加微生物生物量来提高土壤磷的有效性。
新疆荒漠草地生物量估算及影响因素研究
王公鑫, 井长青, 董萍, 侯志雄, 郭文章, 赵苇康
2022, 30 (7): 1862-1872. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.07.029
摘要168)      PDF (6796KB)(268)   
为探究新疆荒漠草地生物量反演模型及其影响因子,基于Terra/MODIS,NOAA CDR NDVI,SPOT/VGT等遥感产品数据及草地地上生物量实测数据,构建研究区荒漠草地地上生物量植被指数反演模型,分析新疆荒漠草地地上生物量时空分布规律,运用趋势分析法和相关性等方法,揭示了生物量演变趋势与气温、降水的关系。结果表明:建立的不同遥感数据源生物量模型中,指数函数反演模型精度最高,决定系数和估算精度分别为0.66和70.93%;基于2000—2019年归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)变化趋势发现,新疆荒漠草地以稳定和改善为主;研究区2000—2019年间荒漠草地地上生物量空间分布格局整体表现为北高南低的趋势,20年间荒漠草地平均地上生物量为38.92 g·m -2;2000—2019年气温与降水均上升,年平均升温率和降水率达到了0.32℃·(10 a) -1和2.18 mm·(10 a) -1,50%以上的地区荒漠草地与气温、降水呈正相关关系,生物量与降水的相关性优于气温。研究结果可为新疆草地保护和改善、生态环境建设提供科学依据和技术支持。
三江源退化高寒草原土壤微量元素与植被特征及其关系
肖海龙, 马源, 周会程, 张成君, 姚玉娇, 陈建纲, 张德罡
2022, 30 (8): 1925-1933. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.08.001
摘要267)      PDF (4325KB)(267)   
为探究三江源不同退化程度高寒草原土壤微量元素与植被特征及其关系,以青海省玛多县地区不同退化程度高寒草原为研究对象,调查植被群落特征,测定土壤微量元素(铁、锰、铜、锌、硼、钼、硒)含量,分析影响高寒草原植被群落退化的关键土壤微量元素。研究结果表明:随着高寒草原退化的加剧,草地盖度逐渐降低,草地多样性、丰富度、地上生物量呈先升高后降低趋势;土壤中微量元素的含量均呈下降趋势;植被群落特征与土壤中铁、锰、铜、锌、硼、硒含量正相关,其中与土壤铁、有效铜、有效硼的含量的关系最为密切。
放牧对草地生态系统结构与功能影响的研究进展
刘玉祯, 赵新全, 董全民, 刘文亭, 杨晓霞, 俞旸, 张春平, 曹铨
2023, 31 (8): 2253-2262. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.08.002
摘要417)      PDF (11444KB)(263)   
放牧是草地生态系统最主要的利用方式之一,不同的草地类型、放牧强度、放牧家畜种类、草地利用方式以及气候变化等因素均会影响草地生态系统结构与功能。深入揭示放牧活动及气候变化对草地生态系统的影响机制对其可持续发展具有重要意义。本文系统综述了放牧对草地生态系统结构与功能的影响机制,并对该领域几个重要研究方向进行了展望,未来相关研究需重点关注的问题包括:(1)提升放牧草地生态系统中的空间耦合分析;(2)注重草地生态系统多功能性研究;(3)完善全球变化背景下的放牧地多因素嵌套试验;(4)开展不同种类放牧家畜混牧试验;(5)规范草地生态试验方法。以期为草地生态系统的适应性管理和可持续发展提供理论参考依据。
染色体端粒与植物衰老及调控研究进展
孙守江, 孙铭, 马馼, 李曼莉, 毛培胜
2022, 30 (11): 2865-2874. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.11.003
摘要200)      PDF (4844KB)(260)   
植物衰老在农业生产中产生巨大的影响,牧草提前衰老导致草地生产力下降,限制草产业的发展。深入揭示植物衰老特性和调控机制,不仅对于阐明植物生态适应性及种群稳定性具有重要价值,而且对于延缓衰老技术和调控措施的选择具有重要实践意义。植物衰老是一个相对复杂的过程,由内部遗传因子和外部环境共同决定。本文综述了植物衰老的概念、研究历史和植物衰老学说,重点论述了植物衰老的端粒学说,并总结了端粒在植物衰老中的研究进展,以为后续从端粒系统角度解析植物衰老机理提供理论参考依据。
2001—2020年青藏高原草地NDVI时空变化及驱动因子分析
吉珍霞, 裴婷婷, 陈英, 侯青青, 谢保鹏, 吴华武
2022, 30 (7): 1873-1881. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.07.030
摘要303)      PDF (4285KB)(254)   
环境变化引起的植被变化对生态系统过程产生了重大影响。然而,目前对植被生长及其对多影响因素响应的研究仍不够深入。本文采用Theil-Sen中位数趋势分析、Mann-Kendall检验、变异系数、岭回归分析和结构方程模型等方法,探究了青藏高原草地归一化差值植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)时空变化特征及其对驱动因子的响应。结果表明:青藏高原2001—2020年草地NDVI从东南向西北呈下降趋势,年际变化呈上升趋势,坡度较小区域的草地分布较集中,阴坡草地生长情况较好。另外,区域内草地受水分利用效率(Water use efficiency,WUE)升高和温度升高而生长情况变好,且草地WUE是影响草地NDVI变化的主导因子。本研究提高了我们对多变量如何共同影响草地生长的认知,也强调了WUE对草地生长的重要性。
干旱胁迫下白刺花幼苗根系生长和生理特性的响应
赵文武, 赵鑫, 谢文辉, 赵丽丽, 陈可可, 王普昶
2023, 31 (1): 120-129. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.01.014
摘要181)      PDF (4902KB)(248)   
近年来干旱频发,严重限制了作物生产和植被恢复。因此,鉴定天然耐旱植物物种具有重要意义。通过对白刺花( Sophora davidii)盆栽苗干旱处理,设置4个干旱梯度,分析干旱胁迫下白刺花根系生长生理指标,发现其根系最先感知到干旱来临,其根长、表面积、体积增加,生长素、赤霉素、脯氨酸、可溶性糖以及丙二醛和过氧化氢含量上升,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性下降,抗坏血酸过氧化物酶活性上升;在重度干旱下白刺花也未发生严重脱水和幼苗死亡的现象,表明其有较强的抗旱性,适合在半干旱区以及喀斯特地区的生态恢复重建与饲料开发中应用。试验阐明白刺花抗旱的适应机制,揭示白刺花抗旱能力,为白刺花在西部喀斯特地区全方位、立体式产业开发利用提供一定的参考依据。
青贮过程中亚硝酸盐转化途径及影响因素研究进展
安江波, 刘明健, 刘伟, 白宝超, 井志伟, 王瑞峰, 王志军, 格根图, 贾玉山
2023, 31 (4): 943-951. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.04.002
摘要174)      PDF (1175KB)(248)   
青贮饲料在畜牧业生产过程中占有非常重要的地位,但是青贮发酵过程中亚硝酸盐积累会严重危害动物生产性能及奶肉品质。亚硝酸盐中毒是家畜在临床上常见的一种食源性的疾病,家畜轻度中毒会影响其生长发育,重度中毒甚至会导致家畜死亡。因此,为减少家畜因食用青贮引发亚硝酸盐中毒的现象,同时提高青贮质量安全,本文阐述了青贮亚硝酸盐的危害、来源、转化途径、青贮过程中亚硝酸盐降解途径及调控措施,以期为青贮中亚硝酸盐降解及调控提供有效参考。
丛枝菌根真菌对紫花苜蓿生长发育特性的影响
瞿宋林, 吴一凡, 刘忠宽, 王国良, 陈妍静, 戎郁萍
2022, 30 (10): 2529-2534. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.10.001
摘要300)      PDF (1125KB)(246)   
丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza fungi,AM)真菌是土壤微生物中重要的一类能与植物根系形成菌根共生关系的真菌,具有促进植物生长发育的功能。紫花苜蓿( Medicago sativa L.)是一种优质豆科牧草,它具有蛋白质含量较高、营养丰富、适口性强和适应范围广的特点,被誉为“牧草之王”。本文综述了AM真菌在促进紫花苜蓿生长发育、提升紫花苜蓿抗逆抗病能力和改良土壤等方面的进展,并探讨了现存问题与发展前景,以期为之后AM真菌在紫花苜蓿栽培管理中的应用提供参考依据。
内蒙古荒漠草原4种优势植物生物量分配对不同放牧强度的响应
张彬, 李邵宇, 古琛, 赵萌莉, 邹俊明, 段红梅, 刘浩杰, 李建国
2022, 30 (12): 3355-3363. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.12.022
摘要179)      PDF (7268KB)(244)   
放牧是荒漠草原主要利用方式之一,生物量是生态系统获取能量能力的主要体现。目前对荒漠草原优势植物生物量分配及权衡研究相对缺乏。本研究以内蒙古荒漠草原为研究对象,设置3个不同放牧梯度(轻度放牧,中度放牧,重度放牧),并以不放牧作为对照,通过对群落特征和4种优势植物短花针茅( Stipa breviflora)、无芒隐子草( Cleistogenes songorica)、冷蒿( Artemisia frigida)、银灰旋花( Convolvulus ammannii)生物量进行分析,揭示不同放牧梯度下优势植物生物量分配特征及生物量权衡机制。结果表明:随着放牧强度增加,荒漠草原群落地上、地下生物量、凋落物、盖度、4种优势植物地上地下生物量呈降低趋势;4种优势植物生物量均表现出向地下权衡,且随着放牧强度增加,权衡值变大;4种优势植物地上地下生物量均与群落盖度和凋落物含量呈显著正相关关系,冷蒿和银灰旋花根冠比均与群落盖度和凋落物含量呈显著负相关关系。本研究为理解地上地下生物量分配提供了一个新的视角和方法。
不同经营管理策略对内蒙古家庭牧场影响的研究现状及展望
付净瑶, 王忠武, 李治国, 韩国栋, 那顺孟克, 赵生厚
2023, 31 (7): 1911-1921. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.07.001
摘要226)      PDF (1210KB)(241)   
内蒙古草原是我国重要的畜牧业生产基地和北方生态安全屏障,其经济发展和生态保护问题是当下研究的热点话题。家庭牧场作为比较典型的畜牧业生产组织形式,已经成为内蒙古农牧业发展的重要内容。近年来,气候变化和人类干扰在一定程度上造成了草地的退化,这不仅带来了生态系统功能衰退等问题,也对家庭牧场的经济发展有着重要的影响。本文对家庭牧场的发展及定义进行了论述,就内蒙古不同草地类型下的家庭牧场经营管理策略中产生的作用以及造成的影响进行综述,最后从内蒙古家庭牧场的经营模式、牧户经营意识、管理制度、金融制度及社会服务体系、景观化遥感技术这几个方面提出问题并进行展望,以期为内蒙古草原家庭牧场实现草畜平衡的同时提高农牧民经济效益提供科学参考。