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草业科学
中国草原学会 兰州大学草地农业科技学院
草业科学

中国草原学会 兰州大学草地农业科技学院

侯扶江

月刊

1001-0629

cykx@lzu.edu.cn

0931-8912486

730020

兰州市嘉峪关西路768号

草业科学/Journal Pratacultural ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是草业科技与信息交流的重要窗口，青年科技工作者成长的园地，旨在沟通国内外草业科学信息、推进草业科学研究，培养草业科学人才。内容以中国草业科学为主，兼顾世界草学精华。
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    全色和多光谱遥感图像融合下的植被覆盖度估算研究

    王世颍宋显浩王晓丽刘国波...
    2777-2791页
    查看更多>>摘要：遥感技术已成为草业科学研究的重要手段，在植被覆盖度估算中的应用不断加强。由于遥感成像传感器的局限性和同时获取高空间与光谱分辨率图像的成本较高，导致植被观测领域的高精度估测难以从单一的遥感数据中获得。因此，需要综合源图像的关键信息，对不同分辨率的遥感图像数据进行融合，使融合后的图像具备更高的清晰度、更丰富的纹理和更详尽的光谱信息，从而提高植被覆盖度提取的精度。本研究以高分一号采集的全色、多光谱遥感图像为研究对象，对其进行了辐射定标、大气校正、正射校正、图像配准和裁剪一系列预处理，并使用主成分分析法(PCA)、亮度-色度-饱和度变换法(IHS)等7种基于分量替换的方法、Wavelet等5种基于多分辨率分析的方法、Pansharpening by convolutional neural networks(PNN)和PanNet两种基于深度学习的方法进行全色与多光谱遥感图像融合，并对比研究分析。针对最优融合算法PanNet进一步提出改进思路并加以验证，结果表明，改进后的PanNet算法的各项指标均优于改进前;最后将融合图像运用于植被覆盖度估算，证明了改进后PanNet遥感图像融合算法在植被覆盖度估算上的可操作性和优越性。

    全色图像多光谱图像高分一号深度学习图像融合植被覆盖度

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    乌鲁木齐市荒漠草地总初级生产力时空变化特征及其对气候变化的响应

    李烨烨张勇娟姜芸李从娟...
    2792-2808页
    查看更多>>摘要：荒漠草地是干旱半干旱陆地生态系统的重要组成部分，对研究生态系统碳循环和功能评估具有深远影响。本研究以乌鲁木齐荒漠草地为研究对象，基于MODIS-MOD17A2H GPP和气象数据(降水、温度)，利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall(MK)显著性检验等方法，探究2001-2020年乌鲁木齐荒漠草地总初级生产力(GPP)时空特征及其对气温、降水的响应。结果表明:1)近20年来乌鲁木齐荒漠草地GPP多年平均值为94。26 g·(m2·a)-1，整体呈微弱波动上升趋势。2)各区(县)荒漠草地GPP均表现为轻微增加趋势，水磨沟区的增长速率最高，其次是沙依巴克区，达坂城区最低。3)荒漠草地GPP对降水的响应显著高于气温，对降水响应敏感的区域占研究区的59。47％，表明降水是影响乌鲁木齐荒漠草地生长的主要气候限制因子。4)未来乌鲁木齐市荒漠草地整体会有"部分退化、局地改善"的发展趋势，对于北部及南部地区有退化趋势的区域亟需采取人工补水或补播改良等合理的保护和修复措施。研究结果可为乌鲁木齐市荒漠草地生态环境动态变化特征及合理利用提供参考。

    草地荒漠生态系统植被生产力时空动态气候变化环境驱动生态响应

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    典型固沙植物梭梭平茬后茎干液流的变化特征

    黄雅茹马迎宾郝需婷韩春霞...
    2809-2822页
    查看更多>>摘要：梭梭(Haloxylon ammodendron)是防风固沙典型树种，近几年，部分梭梭林呈现衰退迹象，严重影响了防护林体系的防风固沙效益。平茬是减少干旱区梭梭植物水分胁迫的有效抚育管理措施，研究不同平茬处理下梭梭液流速率变化及其与气象因子的关系可帮助揭示平茬后梭梭的水分传输规律。本研究利用热扩散茎流计和自动气象站对乌兰布和沙漠不同平茬处理下梭梭的液流和气象因子进行监测。结果表明:不同平茬处理(未平茬、留茬75％、留茬50％、留茬25％、留茬0)的液流小时尺度变化为"几字宽峰型"，未平茬梭梭为"单峰型"。不同平茬处理梭梭日均耗水量为留茬50％(15。37 kg)＞留茬75％(11。77 kg)＞未平茬(9。37 kg)＞留茬0(3。29 kg)＞留茬25％(2。03 kg)。液流速率与太阳辐射、空气温度、相对湿度、饱和水汽压差存在非对称响应，未平茬、留茬75％、留茬50％、留茬25％、留茬0与太阳辐射、相对湿度呈逆时针环状或逆时针斜8字型，而与空气温度、饱和水汽压差呈顺时针环状或顺时针斜8字型。经主成分分析，小时尺度及日尺度下，太阳辐射是影响平茬、未平茬梭梭液流速率的主要气象因子。综上，以耗水量为依据，建议乌兰布和沙漠梭梭以留茬25％处理为最佳。研究结果为今后梭梭林生态需水量的估算及抚育管理提供了理论依据。

    平茬茎流梭梭乌兰布和沙漠气象因子耗水量太阳辐射

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    青藏高原高寒灌木金露梅扩张态势分析

    安栩立张振华杨建平
    2823-2832页
    查看更多>>摘要：分析扩张灌木物种气候生态位特征与地理分布格局，可为制定有效管理和提早预防草地灌丛化政策提供参考依据。本研究利用金露梅(Potentilla fruticosa)分布点数据和相应的气候因子数据，结合生态位分析和物种分布模型，分析了金露梅气候生态位的地带分布特征，以及金露梅在青藏高原的潜在分布格局及主要的限制因子。结果表明:不同纬度梯度、海拔梯度金露梅的气候生态位部分重叠，金露梅在低海拔、低纬度地区，即最暖季度平均温度高的地区，气候生态位大且具有一定的扩张性;在高海拔、高纬度地区，即最暖季度平均温度低的地区，其气候生态位小但呈较高的扩张性。等温性、最暖季(夏季6月、7月、8月)的平均温度和降水量为限制金露梅扩张的主要气候因子。未来暖湿化气候背景下，青藏高原东部、南部为金露梅的潜在扩张区域，应防止其快速扩张。

    灌丛草甸物种分布点气候生态位物种分布模型潜在分布最暖季平均温度最暖季降水量

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    盐碱胁迫下印度梨形孢对早熟禾形态和生理的影响

    杨璐程紫涵费永俊
    2833-2846页
    查看更多>>摘要：为探究印度梨形孢(Piriformospora indica)缓解盐碱对早熟禾(Poa pratensis)的胁迫效应，以早熟禾为材料，通过对照试验法，设置两因素不同水平，测定早熟禾的生长、生理及土壤指标。结果表明:印度梨形孢与早熟禾共生能有效缓解盐碱胁迫造成的损伤，显著促进盐碱胁迫下早熟禾的地上部分和根系生长。接种印度梨形孢刺激了早熟禾叶片的抗氧化防御系统，减轻了超氧阴离子对叶片细胞的伤害，也能降低过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC);同时增加叶绿素和渗透调节物质含量在细胞内的累积，维持细胞相对含水量，从而提高早熟禾对盐碱胁迫的抗性;根系活力和土壤中氮、磷、钾含量变化也从侧面反映出印度梨形孢可缓解盐碱胁迫对早熟禾的不利影响。因此，印度梨形孢与早熟禾共生可以促进盐碱胁迫下早熟禾生长，提高其耐盐碱能力，并实现盐碱土壤的间接改良。

    早熟禾盐碱胁迫印度梨形孢生长指标抗氧化酶活性渗透调节物质土壤指标

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    基于高光谱数据的互花米草磷素含量反演

    吴翠玲李静泰闫丹丹刘垚...
    2847-2858页
    查看更多>>摘要：磷素是植物生长的重要营养元素，以大丰麋鹿自然保护区为研究对象，基于高光谱数据建立互花米草(Spartina alterniflora)磷素含量反演模型，旨在寻找适宜建模方法，为互花米草生理生态监测提供参考依据。基于相关性分析、主成分分析和变量投影重要性分别对反射率、一阶微分、包络线去除光谱数据进行敏感波段筛选，建立多元逐步回归、偏最小二乘回归、BP神经网络3种反演模型。研究结果发现:1)经微分变换、包络线去除变换后的光谱数据与互花米草磷素含量的相关性和重要性均有所增强;2)基于不同形式光谱数据建立的模型精度排序为一阶微分＞反射率＞包络线去除，综合比较3种模型准确性和稳定性，模型精度排序为BP神经网络＞偏最小二乘回归＞逐步回归;3)最佳反演模型为基于全波段一阶微分数据的BP模型，建模精度为R2=0。920、RMSE=0。059、RPD=2。949。

    高光谱互花米草主成分分析变量投影重要性逐步回归偏最小二乘回归BP神经网络

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    添加中、微量元素及组合对促生菌剂促生特性的影响研究

    付卫刚姚拓
    2859-2868页
    查看更多>>摘要：为筛选可提升促生菌剂有效活菌数和促生特性的营养元素，本文通过在促生菌剂中添加不同种类和浓度的中、微量元素及其组合，探索不同元素的最佳添加量及添加后对菌剂有效活菌数、固氮酶活性、溶磷能力和分泌吲哚乙酸(IAA)的影响。结果表明:1)当钼、硼、锰和镁添加浓度分别为100、100、5和10 mg·L-1时，菌剂的有效活菌数较未添加分别增加了 23。53％、77。65％、81。88％和148。71％。2)正交试验表明，最佳组合为A-1B0C0D-1，即钼50 mg·L-1、锰5mg·L-1、镁10 mg·L-1和硼50 mg·L-1，其中硼元素起主导作用。3)通过测定单一元素及不同组合对促生菌剂促生特性的研究结果显示，单一元素或不同元素组合添加对菌剂的固氮酶活性、溶磷能力和分泌IAA能力均存在不同程度的影响。综合评价得出，影响菌剂促生特性综合能力表现为:单一元素处理中，添加5 mg·L-1锰的处理表现最优;添加元素组合的处理中，组合A5(钼100 mg·L-1、硼150 mg·L-1、锰5 mg·L-1、镁5 mg·L-1)最优。本研究结果可用于完善促生菌剂的配方。

    促生菌剂硼钼锰镁有效活菌数促生特性

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    盐碱胁迫对中间锦鸡儿幼苗生长和生理特征的影响

    马周娟张静魏庐潞马飞...
    2869-2879页
    查看更多>>摘要：盐碱胁迫是制约植物生长发育的主要非生物胁迫之一，为探究中间锦鸡儿(Caragana liouana)生长和生理特征对盐碱胁迫的响应及变化趋势，以盆栽中间锦鸡儿实生幼苗为研究对象，通过设置不同的盐梯度、碱梯度和不同类型盐碱混合梯度，分析比较不同浓度下中间锦鸡儿幼苗生长和生理特征。结果表明，盐胁迫、碱胁迫和盐碱混合胁迫显著影响了中间锦鸡儿幼苗生长，表现为总生物量、地上生物量、地下生物量、总生长速率、根相对生长速率、茎相对生长速率和叶相对生长速率较对照(CK)显著下降，根冠比增加。盐胁迫、碱胁迫和盐碱混合胁迫显著降低了叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素以及总叶绿素含量，以及最大荧光产量、可变荧光、PSⅡ最大光化学量子产量、PSⅡ的潜在活性等叶绿素荧光参数呈显著降低。同时，在3种胁迫下，超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性显著降低，丙二醛含量显著增加，可溶性蛋白含量显著降低。尽管如此，中间锦鸡儿幼苗对3种胁迫的响应存在区别，表现为对单盐、单碱胁迫更加敏感，说明盐碱混合胁迫在一定程度上能够缓解单盐、单碱胁迫的影响。研究结果可为理解中间锦鸡儿对盐碱胁迫的生理生态适应机制提供数据支撑。

    中间锦鸡儿盐胁迫碱胁迫生长性状生理指标

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    3种毛茛科地被植物对遮阴的生理响应及耐阴性评价

    赵雪瑶赵丹丹张鸽香
    2880-2890页
    查看更多>>摘要：为探究3种毛茛科野生地被植物在不同遮阴条件下的耐阴状况，以毛茛(Ranunculus japonicus)、华东唐松草(Thalictrum fortunei)和卵瓣还亮草(Delphinium anthriscifolium var。savatieri)为试验材料，以全光照为对照(CK)，人工搭棚设置30％、50％、70％和90％遮阴处理，测定上述3种毛茛科植物的形态和生理指标并进行耐阴性综合分析，确定3种植物的耐阴性强弱。结果表明，随着遮阴程度增加，3种毛茛科植物的叶面积、叶长、叶宽、株高、株幅、茎粗总体呈先升后降的趋势;过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量总体呈先降后升的趋势;比叶重呈下降趋势。随着遮阴程度的增加，毛茛和卵瓣还亮草的超氧化物歧化酶(SOD)活性总体呈下降趋势，华东唐松草的SOD活性呈先降后升的趋势;毛茛的过氧化氢酶(CAT)活性呈下降趋势，华东唐松草和卵瓣还亮草的CAT活性呈先降后升的趋势;毛茛和华东唐松草脯氨酸(Pro)含量呈先降后升的趋势，卵瓣还亮草的Pro含量呈下降趋势。不同植物各指标的变化存在差异，通过隶属函数法进行耐阴性综合评价，结果显示，3种植物的耐阴性存在差异，3种毛茛科植物耐阴性强弱表现为华东唐松草＞卵瓣还亮草＞毛茛。本研究结果可为其在不同遮阴程度的环境下栽培提供理论参考。

    毛茛科野生地被生长指标生理指标耐阴性隶属函数分析综合评价

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    两种光周期下喹诺酮类抗生素对美国薄荷萌发生长的影响

    张解和杨怡姜佳慧吴彤彤...
    2891-2901页
    查看更多>>摘要：喹诺酮类(QNs)抗生素的生态毒性会因光照而发生改变。为探究不同光照条件和QNs抗生素胁迫下美国薄荷(Monarda didyma)种子萌发生长的响应及植物的耐受性情况，采用恒温保湿培养法，研究典型QNs抗生素环丙沙星(CIP)和诺氟沙星(NOR)在光照12 h·d-1和黑暗24 h·d-1条件下对美国薄荷种子的萌发及幼苗形态指标的影响，并利用隶属函数法对美国薄荷的耐受性进行评价。结果表明，低浓度CIP对发芽率有一定促进作用，高浓度NOR有抑制作用。活力指数、胚根长、胚芽长和鲜重与抗生素浓度负相关，胚根长对抗生素的毒性最敏感。CIP和NOR分别对萌发和幼苗形态指标的抑制作用更强，光照12h·d-1 NOR胁迫下美国薄荷的耐受性最强。美国薄荷种子的发芽势、活力指数、胚根长、胚芽长和鲜重与耐受性显著(P＜0。05)或极显著(P＜0。01)负相关，可作为QNs抗生素耐受性的关键指标。本研究可为抗生素的植物生态毒性及植物对抗生素的抗逆性评价提供重要参考。

    抗生素光照种子萌发耐受性幼苗隶属函数发芽率

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