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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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    甘肃马先蒿入侵对巴音布鲁克草原植物群落特征的影响

    黄丽菊杨磊李文超张玲卫...
    1-14页
    查看更多>>摘要：入侵性物种常通过竞争排斥群落中其他物种，改变入侵地群落的物种组成和结构，破坏生态系统的稳定性。甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)在巴音布鲁克草原快速蔓延，对当地生态系统造成威胁，是典型的入侵性植物。本研究以入侵性植物甘肃马先蒿群落为研究对象，调查4个入侵程度(未入侵、低度入侵、中度入侵、高度入侵)的甘肃马先蒿群落物种组成和群落特征，分析不同入侵程度下群落的物种多样性差异。结果表明:1)甘肃马先蒿3种入侵群落中均记录了30种维管植物，未入侵群落共记录27种维管植物，3种入侵群落与未入侵群落相比均多3种植物，但多的3种植物在入侵群落中并不相同。2)甘肃马先蒿入侵降低了群落中二裂委陵菜(Potentilla bifurca)、拉普兰棘豆(Oxytropis lapponica)、紫花针茅(Stipa purpurea)、(艹洽)草(Koeleria litvinowii)、火绒草(Leontopodium leontopodioides)的重要值;禾本科的密度在群落中的比例随入侵程度的增加呈先上升后下降趋势，豆科与禾本科密度和盖度在中度和高度入侵群落中的比例显著降低(P<0。05)。3)随入侵程度增加，物种丰富度和Margalef丰富度指数呈先上升后下降趋势，Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均呈下降-上升-下降趋势。本研究可为巴音布鲁克草原生物多样性的保护提供科学依据。

    入侵性植物入侵程度物种多样性物种组成重要值优势种高寒草原

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    三江源区高寒草原退化对不同生长期土壤真菌群落的影响

    杨明新陈科宇李成先黄青东智...
    15-25页
    查看更多>>摘要：土壤真菌群落在草地生态系统物质循环过程中扮演着重要角色，但草地退化对不同生长期土壤真菌群落的影响尚不清楚。本研究以三江源高寒草原为研究对象，通过野外调查和高通量测序技术，探究草原退化对植物不同生长期土壤真菌群落特征的影响及其驱动因素。结果表明，三江源区高寒草原不同生长期土壤真菌群落优势菌门均为子囊菌门和担子菌门，草原退化显著降低了优势菌门的相对丰度;在不同生长期土壤真菌群落多样性存在显著差异(P<0。05)，表现为生长季初期较低，末期则较高;草原退化对土壤真菌群落多样性影响不显著(P>0。05)，但显著改变了不同生长期内土壤真菌群落结构(P<0。05);相比于原生草原，退化草原土壤真菌群落结构与植物群落特征表现出更强的相关关系，植物群落生物量和土壤有机质含量是显著影响退化草原土壤真菌群落结构的主要因子(P<0。05)。研究结果表明，草原退化改变了土壤真菌群落结构，增强了土壤真菌群落的资源限制。因此，针对植被群落的修复将有利于退化高寒草原土壤真菌群落的恢复。

    三江源草地退化土壤真菌优势菌门植被生长期资源限制

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    基于代谢组学分析生草樱桃果园土壤特异代谢物

    赵柏霞闫建芳肖敏郑玮...
    26-34页
    查看更多>>摘要：为了探究甜樱桃(Prunus avium)果园生草对土壤代谢物的影响，本研究以甜樱桃果园行间覆盖鼠茅草(Vulpia myuros)(S)的土壤和行间清耕的土壤(Q)为研究对象，采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UHPLC-QTOF-MS)的代谢组学方法分析土壤中差异代谢产物。结果发现，两组样品中共检测出441种代谢物，其中405种为两者共有，S组样品检测出427种，Q组样品检测出419种。在鉴定出的代谢物中，脂类和类脂分子数量最多，占代谢物总数的33。33％，其次是有机酸及其衍生物，占代谢物总数的23。19％。两组土壤样品筛选得到差异代谢物203种(P<0。01)，占共有代谢物的50。12％，其中上调2个，下调201个。差异代谢物主要是脂肪酸及衍生物、氨基酸及衍生物、胺类、萜类、吲哚及衍生物、固醇类及其他物质。KEGG通路富集分析结果显示，有34种差异代谢物富集到了20条代谢通路，其中显著富集(P<0。05)到色氨酸代谢、脂肪酸生物合成、芳香族化合物的降解通路之中。综上，樱桃果园生草对土壤代谢物产生了明显的影响，生草后土壤代谢物种类增加。与清耕对照相比，13个差异代谢物显著下调，分别富集到色氨酸代谢、脂肪酸生物合成、芳香族化合物的降解通路中。其中色氨酸代谢中的邻苯二甲酸下调显著。筛选到的差异代谢物通过参与各种生物过程，进而影响土壤理化性质和微生物的种群。研究结果为樱桃果园生草种植模式影响果园土壤微生态提供理论依据。

    土壤微生态鼠茅草清耕行间生草代谢物代谢通路邻苯二甲酸

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    基于无人机遥感的多特征组矿区草本植物地上生物量反演

    俞静张世文芮婷婷李唯佳...
    35-48页
    查看更多>>摘要：植被地上生物量可作为评价矿山生态修复地生态功能的重要指标，为实现对修复地地上植被生物量快速、准确的预测，以安徽省铜陵市铜官山矿区草本植物地上生物量为研究对象，将无人机高分辨率多光谱影像作为数据源，提取了单波段光谱反射率、植被指数两种光谱特征以及各波段纹理特征变量，并利用高精度DEM(digital elevation model)生成地形特征，再先后使用灰色关联法和熵权法对光谱特征和纹理特征分别进行筛选，进而将筛选出的特征变量和地形特征变量分为光谱特征组和多特征组。采用反向传播神经网络(back propagation neural network，BPNN)、卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)以及Elman神经网络3种机器学习算法分别构建基于光谱特征组和多特征组的生物量预测模型，比选精度较高的矿区草本植物地上生物量反演模型。结果表明，在光谱特征基础上引入纹理特征和地形特征后3种反演模型精度都有相应程度提高，其中，基于多特征组构建的BPNN模型表现出最优性能，其决定系数(R2)为0。841，均方根误差为11。813 g·m-2，并同时对3种模型进行交叉验证，进一步证明了基于多特征组的BPNN模型更加稳定，反演精度最优。然后，采用最优反演模型对研究区域内植被生物量进行分级评估，结果显示区内生物量集中于20～40 g·m-2，研究区域内植被生物量整体偏低。研究结果可为矿区草本植物生物量反演研究提供理论支持。

    无人机多光谱多特征变量生物量反演神经网络植被指数草本植物机器学习

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    泥石流频发区不同土地利用类型下土壤分形维数与理化性质的关联度

    谢贤健
    49-58页
    查看更多>>摘要：为综合评价泥石流频发区不同土地利用类型下土壤的结构稳定性，本研究以蒋家沟为例，选取耕地、草地、林地为研究对象，裸地作为参照，基于分形理论分析了不同土地利用类型下土壤的分形特征，利用主成分分析方法，分析了影响土壤结构稳定性的主要影响因子，同时利用关联耦合度方法构建了土壤分形维数与理化性质间的耦合模型。结果表明，不同土地利用类型下土壤的分形维数介于2。71～2。75，0。5～2 mm土壤颗粒含量决定了不同土地利用类型下土壤的分形维数;土壤颗粒的分形维数与土壤碱解氮、容重、有机质含量显著相关，两者之间属于中等关联，土壤理化性质对分形维数的影响大小依次为容重>碱解氮>有机质;分形维数与理化指标的系统耦合度属于弱协调，未达到最佳状态;不同土地利用类型的系统耦合协调程度按大小排序为林地>草地>耕地>裸地。研究结果表明，增加植被覆盖和减少人为扰动有利于稳定的土壤结构形成。研究结论可以为流域植被恢复及土壤结构特征描述提供一定的理论依据。

    蒋家沟主成分分析分形维数土壤结构系统耦合植被恢复

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    放牧显著降低中国草地生态系统土壤含水量

    王云英裴薇薇王新文焱斌...
    59-66页
    查看更多>>摘要：本研究利用Meta分析方法,对中国草地生态系统已开展的258个关于放牧对于中国草地生态系统土壤含水量的试验结果进行综合分析.结果表明:放牧对中国草地0-30 cm土壤含水量影响的平均效应值为-0.111,降低幅度约10.51％,达到0.01显著性检验水平.放牧对表层土壤0-10 cm土层影响影响最高,随着土层加深,平均效应值均呈现降低趋势,且放牧分别对草甸草原、典型草原和荒漠草原土壤含水量影响作用最强.温度、降水量、海拔和土壤容重4种环境因子贡献率最大.放牧分别可解释93.90％、87.66％、90.64％的对0-10、10-20和20-30 cm土层的效应值变异.全球增温可能会显著降低放牧草地土壤含水量,为了提升草地土壤含水量应采用轻度放牧制度.本研究为明晰放牧草地生态系统水分变化提供了理论基础.

    植被类型放牧土层水分变化相对贡献率效应值Meta分析

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    Zn胁迫下玉蝉花的耐性和富集转运

    于雪泽郭王子杰宋红
    67-76页
    查看更多>>摘要：采用基质栽培法，研究了5种不同浓度Zn胁迫下的玉蝉花(Iris ensata)的耐性以及富集转运特征。结果表明，随着Zn胁迫浓度的升高，玉蝉花的生物量、株高、叶宽、叶面积逐渐减小，根冠比和根长分别呈先增大后减少、先减少后增加再减少的趋势;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随着胁迫浓度的升高表现出相似的下降趋势，而胞间CO2浓度(Ci)逐渐增大，各处理间差异显著(P<0。05);总叶绿素和叶绿素a含量、叶绿素a/b随着浓度升高而不断下降，叶绿素b含量在Zn浓度为200 mg·kg-1时最大，在高浓度胁迫下逐渐降低。Zn含量升高使玉蝉花体内丙二醛(MDA)含量显著增加，超氧化物歧化酶(SOD)活性升高，过氧化物酶(POD)活性先升高后降低，过氧化氢酶(CAT)含量在Zn浓度为1000 mg·kg-1时最高，在2000 mg·kg-1时最低。在不同程度的Zn污染下，玉蝉花的富集量随着浓度升高呈不断上升趋势，地下部分富集量始终高于地上部。在2000 mg·kg-1时到达吸收顶峰，总富集量高达15844。44 mg·kg-1，转运系数为0。733。亚细胞分布结果表明，Zn主要分布于细胞壁和可溶性物质中。综合看，玉蝉花在Zn浓度为200～2000 mg·kg-1的土壤上栽植均受到了不同程度的影响，可以为其今后的园林应用提供一定的理论依据。

    重金属胁迫玉蝉花锌生理生化富集转运亚细胞分布园林应用

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    磷矿粉在石灰性土壤中对紫花苜蓿的施用效果

    李亚娟姜智英胡蕊梅魏洁...
    77-88页
    查看更多>>摘要：磷矿粉是一种难溶性磷肥，一般认为其在石灰性土壤上施用效果不好。苜蓿(Medicago sativa)利用难溶性磷的能力较强，为探索磷矿粉在石灰性土壤对苜蓿的施用效果，本研究以3种不同品位磷矿粉PRⅠ、PRⅡ、PRⅢ为磷肥源，以水溶性磷肥过磷酸钙为对照(CK)，对3个紫花苜蓿品种'阿尔冈金'(M1)、'陇东苜蓿'(M2)、'金皇后'(M3)进行土培盆栽试验，研究了不同磷矿粉处理下紫花苜蓿两茬的生长、营养品质、磷素的吸收利用以及土壤磷素含量。结果表明，第2茬收获时PRⅠ处理下M1和M3的株高明显高于CK，PRⅢ处理下M2的株高明显高于CK。M1两茬干重均表现出PRⅠ磷矿粉处理最高，两茬总生物量干重达到8。61 g，比CK高46。9％，3个磷矿粉处理下M2第1茬、第2茬和总生物量干重均高于CK，磷矿粉处理对M3的生物量没有明显作用。PRⅠ和PRⅢ处理显著提高了第2茬M1的粗蛋白含量，PRⅢ处理M1和M2紫花苜蓿的粗脂肪含量均高于CK。第1茬磷矿粉处理中PRⅡM3处理的钙含量达到最高值，为2。18％，与CKM3处理差异不显著(P>0。05)，第2茬PRⅠM1和PRⅢM2处理的钙含量最高，均为1。56％。PRⅠ和PRⅢ处理可显著提高第2茬M1和M2的磷吸收效率，PRⅠ能显著提高第1茬M1和M2的磷利用效率，而PRⅡ均显著提高了3个紫花苜蓿品种第2茬的磷利用效率。除PRⅡM1处理外，磷矿粉处理均显著提高了土壤全磷含量，且3个品种均表现出在PRⅠ和PRⅢ处理下的土壤全磷含量高于PRⅡ，相比施肥前，磷矿粉处理均显著提高了土壤有效磷含量，M3的土壤的有效磷含量低于M1和M2。因此，磷矿粉在石灰性土壤对紫花苜蓿的生长、营养品质和磷素吸收利用可超过或达到与过磷酸钙相当的水平，其效果因磷矿粉品位和苜蓿品种不同而有差异，本研究条件下，PRⅠ磷矿粉，M1和M2品种表现出较好的施用效果。

    磷矿粉紫花苜蓿石灰性土壤株高生物量营养品质磷吸收

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    GA3处理对盐胁迫下5种牧草种子萌发及幼苗生长的影响

    崔文宁孟静静张文香路培...
    89-98页
    查看更多>>摘要：盐胁迫是限制种子萌发和幼苗生长的关键因子，适宜浓度的赤霉素(GA3)可有效缓解盐胁迫对种子造成的不利影响。为了解GA3对盐胁迫下牧草种子萌发和生长的缓解效应，筛选出促进盐胁迫下5种牧草种子萌发和幼苗生长的最佳GA3浓度，本研究以100 mmol·L-1的NaCl溶液模拟盐胁迫，以黑麦草(Lolium perenne)、'朝牧1号'稗谷(Echinochloa crusgalli'Chaomu1')、羊草(Leymus chinensis)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、白三叶(Trifolium repens)5种牧草种子为试材，选取不同浓度GA3进行浸种处理，测定其发芽率、发芽指数、根长、苗高、鲜重等指标。结果表明:GA3浸种可有效缓解盐胁迫对5种牧草种子萌发和幼苗生长造成的抑制作用，且不同浓度间作用差异显著(P<0。05)。150 mg·L-1的GA3能有效促进黑麦草、羊草、紫花苜蓿和白三叶种子的萌发和幼苗生长;100 mg·L-1的GA3能有效促进'朝牧1号'稗谷的种子萌发，50 mg·L-1的GA3能显著促进其种苗的生长。本研究结果对盐胁迫逆境下的牧草种植及土壤改良具有参考价值。

    赤霉素盐胁迫牧草种子萌发生长特性

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    巴青垂穗披碱草种子产量与农艺性状相关性分析

    龙建廷许赵佳苏志刚王明涛...
    99-105页
    查看更多>>摘要：垂穗披碱草(Elymus nutans)既是优质牧草，也是生态修复的先锋植物。巴青垂穗披碱草是西藏第1个野生牧草驯化品种，为提高巴青垂穗披碱草种子产量，明确巴青垂穗披碱草种子产量与农艺性状的关系，本研究以3个种子产量指标与7个农艺性状指标为研究对象，采用主成分分析、典型相关分析以及逐步回归法分析了巴青垂穗披碱草种子产量与农艺性状的关系。结果表明:单株穗数和单株产量与分蘖数、平均旗叶长呈极显著正相关关系(P<0。01);综合农艺性状指标变量V1和V2，分蘖数和株高结构系数相对较大，可见分蘖数与株高是决定垂穗披碱草种子产量的主要因子。基于逐步回归法分析发现单株产量与单株穗数、平均穗粒数极显著相关(P<0。01);平均穗粒数与单株穗数、种子长度、平均拔节数、株高、平均旗叶长显著相关(P<0。05);单株穗数与种子长度、芒长、平均拔节数显著相关(P<0。05)。因此或可通过增加旗叶长来增加单株穗数与单株产量，进而提高巴青垂穗披碱草种子产量。

    垂穗披碱草种子产量农艺性状相关分析典型分析逐步回归法分析

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