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草地学报

草地学报

2026年06期

《草地学报》是中国科学技术协会主管、中国草学会主办、中国农业大学草地研究所承办的草学领域中文核心期刊

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专论与进展 | 反刍家畜胃肠道甲烷排放研究进展

专论与进展 | 反刍家畜胃肠道甲烷排放研究进展

摘要：甲烷（ CH4）是第二大温室气体，反刍家畜胃肠道排放贡献了全球人为 CH4排放源的40%，阻碍了国家应对全球气候变暖和“双碳”目标的实现。本文系统归纳发现， CH4排放量在不同地区、家畜种类以及饲养阶段之间均存在显著差异。温暖湿润地区 CH4排放数值跨度大于寒冷干燥地区;大体型动物排放普遍较高，如水牛繁殖母畜排放高达110.6 kg·头 -1·年 -1，而绵羊和山羊则较低（约12～13 kg·头 -1·年 -1）;不同饲养阶段和方式下排放因子范围在6.5～110.6 kg·头 -1·年 -1。反刍家畜胃肠道 CH4排放测定方法包括：六氟化硫示踪法、呼吸室/面罩法、GreenFeed、体外发酵法、激光技术及模型预测等。减排措施主要包括调整饲粮配比、添加剂、调控瘤胃菌群、免疫法、品种改良、优化管理、靶向抑制产甲烷关键酶、调控氢代谢分流及基因编辑重塑瘤胃。未来研究应着重于建立反刍动物全生产周期的甲烷排放精准核算体系，细化不同地区甲烷排放因子，减排可主要从改善饲粮组成、结合牧场管理和遗传选育入手，以推动反刍家畜生产可持续发展。
研究论文 | 冻融交替加速冰缘带垫状植被生态系统氮素气态损失

研究论文 | 冻融交替加速冰缘带垫状植被生态系统氮素气态损失

摘要：为探究季节性冻融是否促进流石滩垫状植被生态系统氧化亚氮（NO）排放，并加速氮素气态损失，本研究以祁连山东部岗什卡雪峰海拔4000～4400 m囊种草（Thylacospermum caespitosum）垫状植被为研究对象，连续两年监测土壤（0～0 cm）温湿度、养分动态特征及 NO 通量。结果表明：土壤全年经历约70次昼夜冻融循环，主要分布在四个时期：不稳定融化期（5次）、稳定融化期、不稳定冻结期（45次）、稳定冻结期。海拔每升高00 m，土壤冻融起止时间平均推迟或提前.88天。不稳定融化期（持续时间仅占全年5.5%～6.8%） NO 排放最显著，累积排放量（5.97 g·hm - ）占全年5.88%，最大排放速率达4.5 μg·m - ·h - ，平均通量（.6 μg·m - ·h - ）是年均值的.9倍，除稳定融化期外的非生长季 NO 累积排放量总占比高达74.09%。排放受土壤水热、pH值主导，底物匮乏致生产量偏低。气候变暖下，冻融驱动冰缘带 NO 氮素气态损失加剧，需深入研究水热条件与氮转化机制。
研究论文 | 饲用燕麦干草晾晒过程中真菌群落结构动态变化规律研究

研究论文 | 饲用燕麦干草晾晒过程中真菌群落结构动态变化规律研究

摘要：为探究饲用燕麦干草调制的最佳晾晒时长以降低真菌污染风险，本研究监测了晾晒过程（1～5d）中燕麦及其附着表土的微生物数量与真菌群落演变。结果显示：随着晾晒时间的延长，燕麦与表土中的霉菌、酵母菌、大肠菌群及好氧细菌数量总体呈对数增长趋势。其中，好氧细菌数量在第1～2d维持在最低水平，霉菌数量于第3d达到峰值;值得注意的是，第2～5d的霉菌及好氧细菌数量已显著超过GB 13078-2017饲料卫生标准。在群落结构上，子囊菌门（72.24%）和担子菌门（21.10%）为绝对优势菌门。燕麦表面的优势属表现出明显的演替规律：布勒掷孢酵母属（Bulleromyces，19.22%）和帚枝霉属（Sarocladium，16.12%）丰度随晾晒时间延长而降低，而微座孢属（Microdochium，15.14%）及隐球菌属（Cryptococcus，11.07%）丰度则显著升高。相关性网络分析表明，从表土到燕麦植株，真菌群落网络经历了由简单稀疏向复杂紧密的结构转变，且相关性分析进一步揭示了表土中以Sarocladium和顶孢霉属（Acremonium）为代表的潜在内生致病类群，逐渐演变为植物体上以褶球壳属（Plectosphaerella）和伊德里霉属（Idriella）为主导的土传根腐病原菌群落的潜在致病菌群的演替路径。综上所述，为阻断病原菌定殖并保障干草卫生品质，建议在生产实践中将晾晒时间控制在1～2天以内。
研究论文 | 不同放牧方式对高寒草地土壤养分及酶活性的影响

研究论文 | 不同放牧方式对高寒草地土壤养分及酶活性的影响

摘要：放牧是草地主要利用方式之一，合理的放牧方式能够实现草地可持续利用。但是现有研究多是对单一畜种放牧或者固定比例混合放牧进行研究，缺乏对不同混合比例放牧方式对草地生态系统影响的探讨。为此，本研究以青藏高原高寒草地为研究对象，探究牦牛与藏系绵羊不同比例混合放牧对土壤养分及酶活性的影响。试验设置对照（CK）、牦牛单牧（YG）、藏羊单牧（SG）及牦牛藏羊混合放牧（MG1：2、MG1：4、MG1：6）六种处理，分析放牧第6年至第8年的地上生物量、土壤全效养分（全碳、全氮、全磷）及碳氮循环相关酶（硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、脲酶、羟胺还原酶、淀粉酶、中性蛋白酶）活性变化。结果表明：放牧方式和放牧年份对地上生物量、土壤碳氮循环相关酶活性均有显著交互作用，土壤养分和酶活性有显著的年际动态特征，呈波动变化。混合放牧对土壤养分和酶活性的影响与单牧有明显差异，随着放牧年份增加，牦牛藏羊1：2或1：4混合放牧方式对高寒草地土壤养分和酶活性的扰动逐渐趋近于天然草地，说明不同畜种组合的放牧方式更有助于维持草地生态系统功能稳定。
研究论文 | 沙木蓼 MYB-related 基因家族的鉴定及其响应干旱胁迫的表达模式研究

研究论文 | 沙木蓼 MYB-related 基因家族的鉴定及其响应干旱胁迫的表达模式研究

摘要：MYB-related基因家族在植物生长发育及逆境胁迫中起关键作用。本研究基于沙木蓼（Atraphaxis bracteata）全长转录组数据，采用生物信息学方法鉴定了其MYB-related基因家族，分析了进化关系、基因结构、理化性质，并采用qRT-PCR分析了其在干旱胁迫下各组织的时空表达模式。结果显示，共鉴定出55个成员，分为5个亚组;编码蛋白多呈亲水性，主要定位于细胞核，Motif 2为特征基序，Motif 4保守性最高，蛋白质二、三级结构以无规则卷曲为主。表达分析表明，干旱胁迫24 h后基因表达量均高于6 h和0 h，多数基因在叶中表达较高，这些基因在根茎中对重度干旱响应更强，而在叶中则对轻度干旱更为敏感。综上，沙木蓼MYB-related基因家族在干旱胁迫中具有组织特异性表达模式，为今后功能研究与抗逆育种提供了理论依据。
研究论文 | 偏关苜蓿 MsLAC17基因克隆及其对非生物胁迫的响应分析

研究论文 | 偏关苜蓿 MsLAC17基因克隆及其对非生物胁迫的响应分析

摘要:漆酶(Laccase,LAC)作为铜蓝氧化酶蛋白家族的重要成员,在植物生长发育调控及非生物胁迫响应过程中扮演着关键角色。本研究选取山西地方优良种质‘偏关’苜蓿(Medicago sativa‘Pianguan’)作为试验材料,采用PCR技术克隆获得MsLAC17基因,通过生物信息学手段对该基因进行分析,并利用荧光定量PCR技术,系统探究了MsLAC17基因表达的组织特异性,及其在不同非生物胁迫下的响应情况。结果显示:MsLAC17基因全长1782 bp,编码593个氨基酸,该蛋白的相对分子质量为66.26 kDa,理论等电点为10.05,属于亲水性蛋白,主要位于叶绿体和线粒体中。系统进化分析结果表明,‘偏关’苜蓿LAC17蛋白与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的LAC17蛋白亲缘关系较近。荧光定量PCR检测发现MsLAC17基因在‘偏关’苜蓿茎中表达量最高,且对盐、干旱和ABA处理均有响应,推测该基因可能在调控‘偏关’苜蓿应对非生物胁迫的过程中发挥作用,本研究结果为进一步明晰MsLAC17基因的生物学功能奠定理论基础。
研究论文 | 垂穗披碱草EnWRKY26基因克隆及表达分析

研究论文 | 垂穗披碱草EnWRKY26基因克隆及表达分析

摘要: WRKY 转录因子广泛参与植物的生长发育过程, 并在响应生物和非生物胁迫中发挥重要作用, 本研究从 ‘巴青’ 垂穗披碱草 (Elymus nutans Griseb ‘Ba Qing’) 中成功克隆了 EnWRKY26 基因, 并对其进行了生物信息学分析、亚细胞定位分析、基因表达分析和转录因子活性验证等。结果表明: EnWRKY26 全长 996 bp, 共编码 331 个氨基酸, 分子量为 35, 501.70 Da; EnWRKY26 蛋白理论等电点为 9.49, 不稳定系数为 53.78, 疏水性平均值为 -0.652, 是一种不稳定亲水性蛋白, 整个蛋白序列无跨膜区域, 二级结构以无规卷曲为主; EnWRKY26 与小麦 TraseCS7B02G418600 和小麦 TraseCS7D02G497700 亲缘关系最近; 亚细胞定位分析显示 EnWRKY26 存在于细胞核中; 转录因子活性验证表明其具有转录激活活性; 在盐胁迫处理下, EnWRKY26 相对表达量呈现升高趋势。本研究为深入解析 EnWRKY26 调控垂穗披碱草响应盐胁迫的分子机制提供理论依据。
研究论文 | 菊苣持绿基因 CiSGR 和 CiSGRL 的鉴定及胁迫条件下的表达分析

研究论文 | 菊苣持绿基因 CiSGR 和 CiSGRL 的鉴定及胁迫条件下的表达分析

摘要:菊苣(Cichorium intybus L.)是一种被广泛用于畜牧业中的多年生牧草。持绿蛋白脱镁螯合酶参与调控叶绿素的分解,是植物调控持绿性状的关键因子,对提高菊苣的抗逆性至关重要。本研究在菊苣基因组中初步筛选到了2个菊苣SGR基因,这两个基因编码的蛋白质分别属于SGR亚家族和SGRL亚家族,分别将其命名为CiSGR和CiSGRL。二者编码的蛋白质分别由274和232个氨基酸组成。蛋白结构域分析表明,CiSGR和CiSGRL具有叶绿体转运肽结构域、高度保守的SGR结构域和C端可变区。顺式元件分析表明,CiSGR和CiSGRL的启动子含有光、激素和胁迫相关转录元件。亚细胞定位表明CiSGR主要定位于叶绿体和细胞核,CiSGRL主要定位于细胞核和细胞质。组织表达模式分析发现,CiSGR和CiSGRL均在茎中表达量最高,并受到6种不同胁迫信号的显著诱导。本研究对菊苣SGR和SGRL基因进行了系统鉴定和分析,为提升菊苣牧草的产量与品质提供理论依据。
研究论文 | AsA 引发对盐胁迫下白羊草种胚线粒体 AsA-GSH 循环的影响

研究论文 | AsA 引发对盐胁迫下白羊草种胚线粒体 AsA-GSH 循环的影响

摘要:试验探究了抗坏血酸(Ascorbic acid, AsA)引发对盐胁迫下白羊草(Bothriochloa ischaemum)种胚线粒体AsA-GSH循环的影响,以期为选育耐盐白羊草种质资源新材料提供理论依据。以‘太行’白羊草种子为材料,经0.1 mmol·L -1 的AsA溶液引发12 h后,采用Na + 浓度为30 mmol·L -1 的NaCl和Na 2 SO 4 溶液进行胁迫萌发试验,分析其胚根和胚芽线粒体AsA-GSH循环酶活性及脂质过氧化水平的变化规律。结果表明,AsA引发后,白羊草胚根和胚芽线粒体中过氧化氢酶(Catalase, CAT),谷胱甘肽转移酶(Glutathione transferase, GST),脱氢抗坏血酸还原酶(Dehydroascorbate reductase, DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(Monodehydroascorbate reductase, MDHAR)活性显著上升(P<0.05),超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD),抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase, APX),谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases, GPX)活性及丙二醛(Malondialdehyde, MDA)和H 2 O 2 含量显著下降(P<0.05)。盐胁迫下,APX和GPX是调控白羊草种胚线粒体耐盐的关键酶,而AsA引发后则以CAT, MDHAR和DHAR为关键酶。隶属函数分析结果表明,0.1 mmol·L -1 的AsA引发对30 mmol·L -1 NaCl胁迫下白羊草胚根线粒体AsA-GSH循环酶活性的提升效果最好。
研究论文 | 黄河源区矮生嵩草根际真菌多样性及近渐绿木霉促生活性测定

研究论文 | 黄河源区矮生嵩草根际真菌多样性及近渐绿木霉促生活性测定

摘要:初步探究黄河源区矮生嵩草根际真菌多样性,筛选促生活性菌株,为后续开发微生物菌肥提供基础材料。从黄河源区5个不同海拔地区采集矮生嵩草根际土壤样本,经分离纯化并结合形态学与分子生物学方法进行分类鉴定;并测定优势种近渐绿木霉(Trichoderma paraviridescens)的促生活性。共分离得到207株真菌,隶属18属,其中镰孢菌属(Fusarium)和木霉属(Trichoderma)分离株数为67和55株,分离频率为32%和27%,均为优势属;多样性指数分析表明,共和县(3208 m)真菌多样性最高( H'=0.9381),玛多县(4512 m)最低( H'=0.3378),整体区域真菌多样性较为单一( H'=2.0809)。矮生嵩草根际土壤真菌多样性指数和均匀度指数均随着海拔的上升呈先减少后增大的趋势。对55株近渐绿木霉的促生活性分析表明,53株菌株具有产纤维素酶能力,51株菌株具有产蛋白酶能力,32株菌株有溶磷能力,6株菌株有产铁载体能力,4株菌株有解钾能力。本研究为黄河源区矮生嵩草根际真菌资源开发及微生物菌肥的研发提供了理论依据和菌种资源。
研究论文 | 氮添加对高寒草甸表层土壤有机碳及其组分的初期影响

研究论文 | 氮添加对高寒草甸表层土壤有机碳及其组分的初期影响

摘要:为揭示氮沉降对高寒草甸土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)及其稳定性的初期影响,本研究在祁连山东段开展野外氮添加试验,系统测定植被生物量、土壤理化性质、酶活性及SOC组分,并结合方差分解分析其主导因子。结果表明,氮添加显著提高地上生物量,但显著降低纤维素酶和β-葡萄糖苷酶活性(P<0.05)。颗粒有机碳(Particulate organic carbon, POC)含量和比例显著下降,而易氧化有机碳(Easily oxidizable organic carbon, EOC)和矿物结合态有机碳(Mineral-associated organic carbon, MAOC)显著升高(P<0.05)。POC主要受全磷和碳获取酶调控,MAOC与地上生物量、pH及β-葡萄糖苷酶密切相关,EOC则受速效磷和纤维素酶驱动。总体而言,SOC短期变化的解释率主要来自微生物生物量碳(Microbial biomass carbon, MBC, 17%)和溶解性有机碳(Dissolved organic carbon, DOC, 14.1%)。综上,氮添加通过促进植被碳输入、调节酶活性并重塑碳组分分配,增强了土壤的稳定碳库。本研究揭示了氮沉降下高寒草甸SOC稳定化的途径,对理解脆弱生态区碳循环机制及评估氮沉降条件下的碳汇潜力具有重要意义。
研究论文 | 不同载畜率下荒漠草原植物群落氮磷内稳性研究

研究论文 | 不同载畜率下荒漠草原植物群落氮磷内稳性研究

摘要:为研究不同载畜率下荒漠草原植物群落氮磷内稳性特征,本文以内蒙古荒漠草原为研究对象,采取完全随机区组设计,共设置4个载畜率水平,3次重复,分别为对照组(Control,CK)0、轻度(Light stocking rate,LG)0.19、中度(Moderate stocking rate,MG)1.82和重度(Heavy stocking rate,HG)2.71[羊单位·hm ^-2 ·(0.5a) ^-1 ]。通过测定植物群落和土壤全氮(Total nitrogen,TN)、全磷(Total phosphorus,TP)含量,并计算内稳性指数(Homeostasis index,H),结果显示:放牧与土层的交互作用对土壤无显著影响。放牧降低了植物群落TN和TP含量及其内稳性,当载畜率<1.1或>3.65时,TN内稳性为弱稳态。TP内稳性在HG区有所增强,当载畜率<1.09或>2.78时TP为弱稳态。MG区N:P内稳性最强,当载畜率为0.17~1.9时N:P内稳性为弱稳态。总体来看,当载畜率为0.17~1.09,为轻中度放牧时,草地生态系统均具有一定的稳态调节能力。载畜率对H _TN 和H _TP 均存在一个最小阈值2.37和1.94;对H _N:P 存在一个最大阈值1.03。
研究论文 | 氮磷添加缓解了紫花苜蓿土壤微生物养分限制

研究论文 | 氮磷添加缓解了紫花苜蓿土壤微生物养分限制

摘要:本研究以黄土丘陵区紫花苜蓿地为研究对象,设置不施肥(CK)、单施氮肥(T1)、单施磷肥(T2)和氮磷肥配施(T3)4个处理,通过分析氮磷添加下紫花苜蓿土壤-微生物-胞外酶生态化学计量特征,探讨土壤养分限制特征及微生物对代谢限制的反馈机制。结果表明,施肥降低了土壤碳磷比、微生物量碳磷比(MBC:MBP)、微生物量氮磷比(MBN:MBP)和酶化学计量碳氮比(EEA C:N),但增加了土壤养分含量、微生物量、胞外酶活性和酶化学计量氮磷比(EEA N:P)。酶向量模型和矢量分析结果表明,长期种植苜蓿土壤微生物受到不同程度的碳限制和磷限制,氮磷添加缓解了土壤微生物磷限制,提高了微生物碳利用效率(CUE)。综上,黄土丘陵区长期种植苜蓿土壤应适当补施氮磷肥,以缓解土壤微生物的养分限制。
研究论文 | 100份无芒雀麦种质资源苗期耐碱性综合评价

研究论文 | 100份无芒雀麦种质资源苗期耐碱性综合评价

摘要:盐碱地在全球范围内广泛分布,筛选耐盐碱无芒雀麦(Bromus inermis)种质资源对于改良盐碱地具有重要意义。本研究以100份无芒雀麦种质资源为研究对象,在苗期采用200 mmol·L ^-1 NaHCO ₃ 溶液进行胁迫处理,测定株高、根长、苗鲜重/干重、根鲜重/干重等14个性状,结合相关性分析、主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等多元统计方法对不同无芒雀麦种质资源的耐碱性进行综合评价。结果表明:14个性状指标的耐碱系数存在不同程度变异,变异系数介于39.52%~74.83%之间;相对电导率与株高、根长、苗鲜重等13个指标呈负相关;利用主成分分析将14个性状归纳为3个成分,累计贡献率达73.719%,株高、茎粗、地上部分鲜重、地上部分干重、存活率、根表面积、根体积和相对电导率可作为无芒雀麦苗期的耐碱主要评价指标;聚类分析将100份无芒雀麦种质聚为3类,其中碱耐受型材料16份,中抗型材料63份,碱敏感型材料22份。研究结果为无芒雀麦耐碱指标筛选及新品种选育提供了优异的种质材料。
研究论文 | 基于隶属函数法的燕麦苗期耐旱性评价与种质筛选

研究论文 | 基于隶属函数法的燕麦苗期耐旱性评价与种质筛选

摘要:华北和西北地区作为我国燕麦(Avena sativa L.)主产区,长期受干旱胁迫制约,导致燕麦产量受损。筛选抗旱种质资源是实现该区域燕麦稳产增效的核心策略。本研究以99个燕麦种质为材料,采用10% PEG-6000溶液模拟干旱条件(以Hoagland溶液为对照),系统测定苗期地上部分与根系共16项生长指标,并基于隶属函数法、主成分分析等分析方法和线性回归模型,综合评价供试材料的抗旱性。结果表明,干旱胁迫下所有性状均呈下降趋势,其中地上部干重、总根长、根尖数和根分叉数对干旱响应尤为敏感。最终,本研究将99份燕麦种质划分为3个抗旱等级,筛选出ZYC-101,ZYC-38,AM-124等10个强耐旱种质,为燕麦抗逆育种提供了理论依据,也为抗旱种质资源的大规模筛选与利用奠定了应用基础。
研究论文 | 苗期筛选结合室内加代快速创制紫花苜蓿耐盐碱新种质

研究论文 | 苗期筛选结合室内加代快速创制紫花苜蓿耐盐碱新种质

摘要:为快速培育紫花苜蓿(Medicago sativa L.)耐盐碱新种质,本研究以19份紫花苜蓿种质为试验材料,建立了幼苗期耐盐碱苜蓿种质筛选体系;进一步通过室内加代获得第一代杂交种(F1),并对其进行耐盐碱性评价。结果表明:2周龄苜蓿幼苗在0.1 mol·L -1 Na + (NaCl:NaHCO 3 =1:1,pH=8.5)条件下处理72 h,可有效筛选苜蓿耐盐碱单株。对19份紫花苜蓿种质幼苗期耐盐碱性进行评价,发现‘WL-168HQ’‘大银河’‘Bara416’植株存活率显著高于其他种质。通过调节光质配比,确定FCL5(450~465 nm(白光)66.67%,450~480 nm(蓝光)6.67%,615~650 nm(红光)26.66%)光质下苜蓿生长健康且开花诱导率高。结合放蜜蜂授粉,收获到110株耐盐碱植株的F1代半同胞家系种子。对6个F1代半同胞家系植株的耐盐碱性进行评价,确定‘康赛I’‘Bara416’和‘ZN-CT25’的F1代耐盐碱植株比例较未筛选商品种显著提高。本研究为耐盐碱紫花苜蓿新品种的快速培育提供了技术支持和种质资源。
研究论文 | 紫花苜蓿种子萌发期耐镉性综合评价

研究论文 | 紫花苜蓿种子萌发期耐镉性综合评价

摘要:为综合评价种子萌发期不同紫花苜蓿(Medicago sativa L.)种质的耐镉性差异,本试验测定了40个品种在对照(蒸馏水)和镉胁迫(50 μmol·L?1 CdCl?)两种条件下种子萌发与幼苗生长相关指标,并基于综合指标权重、隶属函数分析和耐镉性综合评价D值对供试紫花苜蓿种质进行耐镉性综合分析。结果表明:50 μmol·L?1镉溶液对供试紫花苜蓿品种的种子活力指数、根长、幼苗活力指数等9个指标均有抑制作用,其中根长所受抑制程度最大。结合耐镉性综合评价D值和聚类分析,40个供试紫花苜蓿种质耐镉性被划分为强耐镉性(D≥0.691)、中耐镉性(0.691>D≥0.468)和弱耐镉性(0.468>D)3大类,并筛选出耐镉性最强和最弱的品种分别为‘Bara520YQ’和‘WL298HQ’。本试验为紫花苜蓿耐镉性新种质的筛选与利用、耐镉基因挖掘及分子调控机制探索提供了理论参考。
研究论文 | 不同伊犁马放牧强度对昭苏山地草甸草原承载力的影响

研究论文 | 不同伊犁马放牧强度对昭苏山地草甸草原承载力的影响

摘要: 放牧是草地主要的利用方式, 确定适宜的放牧强度对草地保护与畜牧业可持续发展至关重要。本研究于2023年暖季在昭苏县77团马场开展控制性放牧试验, 设置无牧、轻度(1 horse·hm -2 )、重度(4 horse·hm -2 )和极度放牧(6 horse·hm -2 )4个处理, 采用随机区组设计, 通过监测植物群落结构、多样性、牧草现存量、营养品质, 并计算消化能(Digestible energy, DE)与粗饲料分级指数(Grading index 2001, GI 2001 ), 评估放牧强度对草场承载力的影响。结果表明: 轻度放牧维持了较高的物种多样性, 无牧区牧草营养品质最优。产量载畜量在重度放牧最高[0.73 horse·hm -2 ·(122d) -1 ], 粗蛋白产量载畜量在极度放牧较高[0.99 horse·hm -2 ·(122d) -1 ], 但均伴随莎草科植物衰退与杂类草激增, 属于不可持续的短期现象。PLS-PM(Partial Least Squares Path Modeling)模型显示放牧强度对GI 2001 和DE有直接负效应。综上, 轻度放牧(1 horse·hm -2 )是昭苏山地草甸草原的适宜强度, 可兼顾生态保护与伊犁马连续放牧需求。
研究论文 | 宁夏罗山不同海拔高度山地草原优势植物水分利用来源研究

研究论文 | 宁夏罗山不同海拔高度山地草原优势植物水分利用来源研究

摘要:本研究以宁夏罗山自然保护区温性草原不同海拔优势植物(海拔2374 m—薹草(Carex aridula)、海拔2132 m—大针茅(Stipa grandis)、海拔1823 m—大针茅、海拔1566 m—短花针茅(Stipa breviflora))为对象,采集优势植物的木质部水、降水、0~100 cm土层的土壤水进行稳定氢(氘—δD)氧(δ 18O)同位素的测定,结合贝叶斯MixSIAR混合模型定量分析植物对潜在水源的利用率。结果表明:土壤水δ 18O空间分异显著,随海拔升高总体减小,高海拔土壤水同位素值显著低于低海拔。不同海拔优势植物在生长季(6—7月)的水分利用模式呈现显著差异。高海拔薹草由6月主要吸收40~60 cm(23.8%)转向7月0~20 cm(26.9%);中海拔大针茅从6月对0~100cm土壤水分吸收比例范围为15.9%~22.3%,转为7月集中于0~40 cm;低海拔短花针茅稳定利用0~20 cm土层(27.8%~32.4%)。本研究为罗山温性草原优势物种水分利用与水分平衡提供了重要的科学依据。
研究论文 | 基于 APSIM 模型评估山西中北部“苜蓿-玉米”轮作模式产量与降水的匹配度

研究论文 | 基于 APSIM 模型评估山西中北部“苜蓿-玉米”轮作模式产量与降水的匹配度

摘要:本研究拟评估西中至北部紫花苜蓿-籽实玉米轮作的可持续性,并筛选最优模式。为此,本研究基于多点试验数据校准 APSIM(Agricultural Production System Simulator)模型,开展历史情景(1985—2014)与未来情景(2021—2050,2051—2080)长期模拟,比较6A(6年苜蓿)、5A1C(5年苜蓿1年籽实玉米)、4A2C(4年苜蓿2年籽实玉米)。结果表明:模型对产量与生物量拟合良好(归一化均方根误差<20%)。未来情景下,6A当量产量显著高于5A1C与4A2C(P<0.05),较5A1C在2020s与2050s分别增9.45%与12.12%,较4A2C增23.02%与28.49%;历史情景下6A的单循环当量产量也最高(59.98 t·hm -2 )。降水匹配度:玉米>0.6;苜蓿5—8月>0.8,4、9、10月偏低,灌溉需求高;未来情景匹配度显著提升(P<0.05),但4—5月6A低于4A2C。综上,未来采用6A可获最高土地生产力,但春季需强化灌溉;4A2C在产出与用水上更稳健,为优化西饲草种植与适应性选择提供依据。
研究论文 | 免耕补播对新疆伊犁河流域草地生态化学计量特征的影响

研究论文 | 免耕补播对新疆伊犁河流域草地生态化学计量特征的影响

摘要: 免耕补播是改良退化草地的重要措施之一。本研究以新疆伊犁河流域三种温性草地为对象, 设置免耕补播与自由放牧两种处理。旨在探究短期补播对植物群落、土壤理化性质及生态化学计量特征的影响, 并揭示生态系统内稳态响应规律。结果表明, 免耕补播显著增加了地上生物量和群落盖度, 群落多样性仅在温性草甸草原中显著提升。土壤物理性质的变化因草地类型而异。免耕补播处理后, 植物碳含量在三类草地中均显著升高, 氮含量和氮磷比均显著下降, 土壤有机碳和全氮均显著升高, 全磷无显著变化, 温性荒漠草原与温性草原土壤碳磷比显著升高, 土壤氮磷比仅在温性荒漠草原中显著升高。三类草地植物群落均表现出“绝对稳态”特征。综上, 免耕补播通过促进群落恢复和调节土壤养分, 显著提升草地生产力。不同草地类型对免耕补播的响应存在差异, 为干旱与半干旱区草地生态恢复的“分区分类治理”提供了科学依据和理论支持。
研究论文 | 不同退化程度蒿类荒漠草地群落结构与博乐绢蒿构件分配格局

研究论文 | 不同退化程度蒿类荒漠草地群落结构与博乐绢蒿构件分配格局

摘要:为探究不同退化程度下蒿类荒漠草地群落结构与博乐绢蒿构件分配格局对退化的响应,本研究以博乐绢蒿(Seriphidium borotalense)荒漠草地为对象,对未退化(UD)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)和重度退化(HD)区群落数量特征、植物多样性、博乐绢蒿种群及构件特征进行测定分析,发现随退化程度增加,群落高度、盖度及地上生物量显著下降,密度显著升高(P<0.05),Patrick指数未见变化,其余植物多样性指数均显著下降;博乐绢蒿高度、盖度和地上生物量显著下降(P<0.05),密度于LD达最大值,HD未发现博乐绢蒿;博乐绢蒿株高、茎长、叶重等茎叶构件分配均显著下降(P<0.05),根重、根粗、根重比等根系构件分配均于LD达最大值;冗余分析表明,群落盖度是驱动博乐绢蒿构件分配格局的最关键环境因子。综上,博乐绢蒿通过调整构件分配格局以应对草地退化,且于LD、MD间存在耐受阈值。
研究论文 | 氮磷添加对退化高寒草原生产力与生物多样性的影响

研究论文 | 氮磷添加对退化高寒草原生产力与生物多样性的影响

摘要:为探究协同恢复退化高寒草原生产力与维持生物多样性的适宜氮添加浓度,本研究在藏北高寒草原(海拔4634 m)开展随机区组试验,设置自然条件及施磷条件下的6个氮添加梯度(0,5,10,15,20和25 g·m -2 ·a -1 N),利用混合效应模型分析氮添加对植物地上生物量、群落结构及多样性的影响。结果表明,短期氮添加显著提高植物地上生物量,且促进效应随氮浓度升高而增强;同时显著降低植物多样性,抑制效应随氮浓度增加而加剧,禾本科植物重要值的提高,以及莎草科和杂类草植物重要值的降低。施磷增强了氮添加对植物地上生物量的正向效应,但未显著加剧对植物多样性的抑制。本研究揭示,施磷条件下适度氮添加(10~15 g·m -2 ·a -1 N)可能是恢复退化高寒草原的有效恢复措施,为高寒草原生态系统的可持续管理提供了科学依据。
研究论文 | 内蒙古阴山地区植被格局时空演变及其与气候因子的关系

研究论文 | 内蒙古阴山地区植被格局时空演变及其与气候因子的关系

摘要:增强型植被指数(Enhanced vegetation index, EVI)是表征植被活动、理解陆地生态系统碳循环过程的关键指标。探究其对气候变化的响应有助于加深对植被-气候互作机制的理解。本研究以内蒙古阴山地区为研究区,基于2001-2021年中等分辨率成像光谱仪增强型植被指数(Moderate-resolution imaging spectroradiometer enhanced vegetation index, MODIS EVI)数据集和气象数据,综合运用趋势分析、偏相关分析、多元线性回归以及偏最小二乘结构方程模型(Partial least squares structural equation modeling, PLS-SEM)等方法,分析了该地区植被EVI与气候因子的时空变化规律,并揭示了风速、降水量、温度、太阳辐射对EVI变化的影响机制。结果表明:2001年以来,研究区植被年均EVI总体呈显著波动上升趋势,增长斜率为0.00274·a -1 (P<0.01)。EVI从2001年的0.172上升至2021年的0.256,增长率达48.8%。空间上,EVI自西北向东南逐渐增大,大部分区域呈显著增长趋势,南部增长斜率最高(>0.012)。在影响机制上,西部和南部EVI的主导因子为风速,东部为辐射,北部则受降水、辐射和温度共同影响。本研究对区域生态恢复政策的制定具有重要参考价值。
研究论文 | 基于 CA-Markov 模型的黄河流域上游草地退化时空分异特征及预测研究

研究论文 | 基于 CA-Markov 模型的黄河流域上游草地退化时空分异特征及预测研究

摘要:以黄河流域上游草地为研究对象,基于2000—2023年多源数据,结合“草地覆盖度类型转化+退化评价指标体系”双视角解析退化问题,并运用CA-Markov模型预测未来退化格局。结果表明:(1)草地以中覆盖度草地为主,23年间草地总面积减少2201.60km2,且覆盖度转换波动大,呈现明显的空间分异特征。(2)未退化草地面积占比由59.77%降至54.62%,整体呈“一降三升”退化特征。空间呈“西南低-东北高”格局,且退化等级升高区面积超过降低区。(3)至2030年,未退化草地比例进一步下降,轻、中、重度退化比例上升,退化态势持续加剧。研究可为区域草地保护与管理提供科学依据。
研究论文 | 增施沼液肥对中度退化草地土壤理化性质的短期影响

研究论文 | 增施沼液肥对中度退化草地土壤理化性质的短期影响

摘要:为探究沼液肥对退化草地土壤理化性质的短期影响,本研究以锡林郭勒盟正蓝旗中度退化草地为对象,设置空白对照(CK)、水分对照( W0 )、50%稀释浓度沼液肥( BS50% )和全浓度沼液肥( BS100% )4种处理,施用量为。沼液养分氮(N)、磷( P2O5 )和钾( K2O )含量分别为0.11%,0.07%和0.09%。采集0~15 cm、15~30 cm土层的土壤样品,分析其理化性质指标。结果表明:与CK相比, BS50% 和 BS100% 处理均能显著改善土壤物理结构,降低土壤容重(Soil bulk density, SBD),提高土壤孔隙度(Soil porosity, SP)。增施沼液肥能显著提升土壤理化性质及微生物活性,土壤全氮(Soil total nitrogen, STN)、速效磷(Soil available phosphorus, SAP)、速效钾(Soil available potassium, SAK)含量显著增加14.50%~25.86%,66.87%~224.17%和30.26%~193.91%,土壤微生物生物量碳(Soil microbial biomass carbon, SMBC)、土壤微生物生物量氮(Soil microbial biomass nitrogen, SMBN)含量显著增加11.04%~18.39%,12.47%~28.34%。本研究揭示了沼液肥对退化草地土壤理化性质影响的短期效应,为修复退化草地、提升土壤地力提供基础科学依据,也为沼液肥的资源化利用及草地生态系统的可持续管理提供了参考支撑。
研究论文 | 河北坝上地区土地利用方式对昆虫群落结构与多样性的影响研究

研究论文 | 河北坝上地区土地利用方式对昆虫群落结构与多样性的影响研究

摘要:土地利用变化是影响生物多样性的重要因素,为探讨坝上农牧交错区不同土地利用方式对昆虫群落结构与多样性的影响,2024年7—9月在河北坝上地区的围封草地(FG)、放牧地(GL)和农田(CL)开展昆虫种类组成和结构的调查研究。共采集昆虫937头,涉及6目45科103种。研究发现土地利用方式显著影响昆虫群落结构与多样性(P<0.05),其中FG多样性最高,GL次之,CL最低;群落功能群和优势科随土地利用方式变化明显,但均以植食性昆虫为主。不同功能类群对环境响应不同:捕食性偏好温暖、低矮且资源丰富的环境;腐食性偏好高草、干燥且生物量低的环境;植食性偏好湿润、植被稀疏的环境。相关性分析表明,土壤温度、植物种类数及地上生物量是关键影响因子(P<0.001)。多元分析发现不同土地利用下群落组成差异显著( R2=0.238,P<0.05 )。因此,土地利用管理方式通过改变植被与土壤环境调控昆虫群落结构与功能,本研究可为坝上地区基于生物多样性保护的土地利用变化提供参考。
研究论文 | 荒漠草原植物群落状态转移随载畜率的变化规律

研究论文 | 荒漠草原植物群落状态转移随载畜率的变化规律

摘要:为阐明载畜率升高对荒漠草原植物群落状态转移的多层级驱动机制,本研究依托内蒙古短花针茅荒漠草原长期放牧控制平台(2004—今),设置无牧(CK)、轻度放牧(LG,0.91羊单位·hm ^-2 ·半年 ^-1 )、中度放牧(MG,1.82羊单位·hm ^-2 ·半年 ^-1 )和重度放牧(HG,2.71羊单位·hm ^-2 ·半年 ^-1 )4个载畜率梯度,基于代表性样地145个监测样方数据构建状态转移概率矩阵,整合物种互作网络、功能群演替及植物科闭合性分析。结果表明:(1)LG→MG阶段植物种群网络复杂性达峰值(孤立物种仅4种),而HG阶段核心物种减少(如Teloxys aristata消失)、孤立物种激增至15种;(2)随载畜率升高,灌木半灌木(SS)和多年生杂类草(PF)向多年生禾草(PG)转移概率增加,而PG→一二年生植物(AB)转移概率在HG阶段增幅超30%;(3)禾本科(POA)接收能力随载畜率增大而增强,但菊科(AST)生物量占比下降。总之,载畜率>1.82羊单位·hm ^-2 ·半年 ^-1 触发群落退化临界点,而适度放牧(LG～MG)通过物种冗余、功能群资源优化及植物科间转移闭环维持群落稳定性。本研究为荒漠草原退化预警和精准恢复提供了多维度理论依据。
研究论文 | 不同放牧强度对内蒙古荒漠草原藻结皮特征的影响

研究论文 | 不同放牧强度对内蒙古荒漠草原藻结皮特征的影响

摘要:藻结皮是荒漠草原重要的生物结皮类型,作为重要的“生态工程师”,在固土、保水、抗风蚀和碳氮固存方面作用显著。然而,关于不同放牧强度对荒漠草原藻结皮特征影响的研究相对较少。本研究依托内蒙古四子王旗荒漠草原长期放牧试验平台(2004年—至今),探究了不同放牧强度对藻结皮特征的影响及关键驱动因子。本研究测定了不同放牧强度下藻结皮的盖度、厚度、叶绿素a含量以及相关土壤理化性质。结果显示,随着放牧强度的增加,藻结皮盖度、厚度和叶绿素a含量均显著降低(P<0.05)。结构方程模型进一步揭示了驱动藻结皮变化的关键土壤因子,其中土壤速效氮是影响藻结皮特征的最关键因子。本研究表明,中度和重度放牧显著抑制了荒漠草原藻结皮的生长,其中与藻结皮特征变化最相关的关键因子是土壤容重、毛管持水量和土壤速效氮。为维持藻结皮在荒漠草原生态系统中的生态作用,严格控制放牧强度至关重要,长期高强度放牧将导致其严重退化。
研究论文 | 荒漠草原优势种与功能群的关联性对放牧强度的响应

研究论文 | 荒漠草原优势种与功能群的关联性对放牧强度的响应

摘要:放牧是影响荒漠草原生态系统结构与功能的关键人为干扰,目前研究多集中于物种或功能群单一层次的响应,缺乏对二者关联格局随干扰梯度变化的系统解析。本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为对象,设置4种载畜率梯度,通过测定植物种群特征并划分功能群,采用灰色关联度分析优势种[短花针茅、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、冷蒿(Artemisia frigida)]与功能群(生活型、光合型、根系型)的关系。结果表明:(1)优势种对放牧响应各异,短花针茅和无芒隐子草耐牧性强,冷蒿随载畜率增加显著衰退;(2)多年生禾草(PG)在群落中始终占主导, C4功能群在中度放牧时表现最优,主根系(ARS)对放牧敏感;(3)放牧强度调控优势种与功能群的关联格局:轻度放牧(LG)下二者关联最紧密,中度放牧(MG)下优势种贡献最大,重度放牧(HG)则导致功能群关联减弱、群落简化。本研究揭示了优势种与功能群对放牧的动态响应,为干旱区草地管理提供了科学依据。
技术研发 | 添加乳酸菌和砂仁茎叶对王草青贮品质及细菌群落的影响

技术研发 | 添加乳酸菌和砂仁茎叶对王草青贮品质及细菌群落的影响

摘要:为探究乳酸菌和砂仁茎叶对王草(Pennisetum purpureum×P. americanum)青贮品质、营养成分及细菌群落的影响,本研究以王草为材料,设CK(无添加)、ASL(添加30%砂仁茎叶)、LAB(添加复合乳酸菌, 5×106 CFU·g -1 鲜重)、ASL-LAB(添加30%砂仁茎叶和复合乳酸菌)四组,每组3个重复,青贮56天后取样分析。结果表明:与CK相比,ASL,LAB和ASL-LAB组中pH值和氨态氮含量显著降低(P<0.05),而乳酸显著升高(P<0.05);CK组干物质和粗蛋白显著低于其他组(P<0.05)。与CK相比,ASL,LAB和ASL-LAB中乳植杆菌属(Lactiplantibacillus)相对丰度分别增加了12.17%,37.58%和57.19%,而未分类肠杆菌科(Unclassified Enterobacteriaceae)相对丰度分别减少了3.91%,28.82%和30.27%。同时,乳植杆菌属相对丰度与肠杆菌属(Enterobacter)、未分类肠杆菌科相对丰度及氨态氮含量呈显著负相关(P<0.05),而与乳酸和粗蛋白含量显著正相关(P<0.05)。综上,单独添加乳酸菌或砂仁茎叶均可改善王草青贮品质并减少营养损失,且组合添加效果最佳。
技术研发 | 乳酸菌与纤维素酶对桑叶青贮品质及菌群的影响

技术研发 | 乳酸菌与纤维素酶对桑叶青贮品质及菌群的影响

摘要:本研究旨在探究不同添加剂对桑(Morus alba L.)树叶青贮发酵特性及微生物群落的影响。试验以新鲜桑叶为原料,设置6个处理组[对照组(CK)、戊糖片球菌组(SSW)、植物乳杆菌组(SSZ)、纤维素酶组(SSX)、戊糖片球菌+纤维素酶组(SSWX)、植物乳杆菌+纤维素酶组(SSZX)],通过45天室温青贮,分析营养指标、发酵品质及微生物多样性。结果表明:在营养品质方面,SSZX组的粗蛋白含量最高(18.81% DM),同时其中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维含量显著降低(分别为26.00% DM和22.00% DM)(P<0.05)。在发酵特性方面,添加剂显著改善了发酵品质,其中SSZX组的pH值最低(4.29),乳酸含量最高(39.90 g·kg ^-1 ),氨态氮含量最低(4.97 g·kg ^-1 ),且未检测到丁酸。青贮微生物分析显示,CK组以肠杆菌属(40.00%)和镰孢菌属(20.00%)为主,存在腐败风险;而SSZ与SSZX组中植物乳杆菌为优势菌群(相对丰度为75.00%~84.00%)。此外,植物乳杆菌的相对丰度与pH值、中性洗涤纤维含量呈显著负相关,进一步证实其在抑制有害微生物方面的作用。综上所述,在桑树叶青贮中添加植物乳杆菌+纤维素酶的组合,青贮品质最佳。
技术研发 | 菌酶协同对玉米秸秆青贮品质及微生物群落的影响

技术研发 | 菌酶协同对玉米秸秆青贮品质及微生物群落的影响

摘要:为探究复合菌剂(含植物乳杆菌Lactobacillus plantarum、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis、黑曲霉Aspergillus niger)及其与糖蜜或纤维素酶复配对玉米(Zea mays L.)秸秆的青贮品质及微生物多样性的影响,本试验采用单因素随机设计,设对照组(CK)、复合菌剂组(BC)、复合菌+糖蜜组(FT)、复合菌+纤维素酶组(FX)4个处理。每组3次重复,经室温发酵30 d后,开封取样测定其营养成分、发酵品质及微生物多样性。结果显示,与CK组相比,BC,FT和FX组的粗蛋白和粗灰分含量显著升高,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量显著降低;FX组氨态氮和乙酸含量最高,分别为9.13%DM,1.95%DM。熵权-TOPSIS评价结果显示FX组品质最优,相对贴近度 Ci=0.510 。微生物多样性分析表明,BC,FT和FX组显著降低群落丰富度和多样性。门水平上,各组优势菌门为芽孢杆菌门,FX组相对丰度最高;其次为假单胞菌门,相对丰度以CK组最高。属水平上,CK组优势菌属主要为布氏乳杆菌Lentilactobacillus、芽孢乳杆菌属Sporolactobacillus、梭菌属Lactiplantibacillus和植物乳杆菌属,而BC,FT,FX组以布氏乳杆菌为主。综上,复合菌剂能显著改善玉米秸秆青贮品质并改变其微生物群落结构,其中FX组(菌酶协同)青贮效果最佳。
技术研发 | 根际促生菌的定殖及其对不同温度下紫花针茅生长的影响

技术研发 | 根际促生菌的定殖及其对不同温度下紫花针茅生长的影响

摘要:为筛选能有效定殖于紫花针茅根际的促生菌(PGPR),本研究以4株分离自紫花针茅根际的PGPR为候选菌株,通过利福平抗性筛选检测其根际定殖动态,并在15℃,20℃和25℃培养条件下,测定接种PGPR对紫花针茅发芽率、形态及生理指标的影响。结果显示,变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans)GD-1-1和硝基愈创木酚类节杆菌(Paenarthrobacter nitroguajacolicus)YD-2-4能有效定殖于紫花针茅根际,20d时的定殖量分别为 1.22×108 和 0.6×107 CFU·g -1 。菌株YD-2-4的 1×101 和 1×102 CFU·mL -1 稀释液,在15℃~25℃范围内均能显著促进种子发芽和幼苗生长,同时提高植株抗氧化酶活性、降低丙二醛含量;而菌株GD-1-1的 1×102 和 1×103 CFU·mL -1 稀释液的促进作用随温度降低而减弱,15℃下无显著促进效果。说明菌株YD-2-4根际定殖能力稳定且温度适应范围广,可作为高寒草地微生物菌剂开发的优良菌株。
技术研发 | 施氮量与播种量对‘巴青’垂穗披碱草饲草生产性能及营养品质的影响

技术研发 | 施氮量与播种量对‘巴青’垂穗披碱草饲草生产性能及营养品质的影响

摘要:为缓解高寒地区因饲草短缺带来的压力,本试验以‘巴青’垂穗披碱草(Elymus nutans ‘Baqing’)为研究对象,采用双因素裂区设计,主区为氮肥添加量,副区为播种量,氮肥添加量为 N10kg?hm-2,N260kg?hm-2,N3120kg?hm-2,N4180kg?hm-2,N5240kg?hm-2 和 N6300kg?hm-2 ,播种量为 D115.0kg?hm-2,D222.5kg?hm-2 和 D345kg?hm-2 ,从而筛选出‘巴青’垂穗披碱草饲草生产最优种植配置组合。结果表明,在相同播种量条件下,随着施氮量的增加,‘巴青’垂穗披碱草饲草生产性能及营养品质均有不同程度的提高。在相同施氮量条件下,随着播种量的增加,‘巴青’垂穗披碱草饲草生产性能及营养品质大致呈现先升后降的趋势。经主成分分析得出,240 kg·hm -2 的施氮量与22.5 kg·hm -2 的播种量是‘巴青’垂穗披碱草饲草生产最优种植配置,上述最优种植配置对‘巴青’垂穗披碱草在拉萨高寒地区的推广利用具有一定理论参考价值和生产指导意义。

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