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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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    流动沙丘先锋植物沙蓬种子库和萌发特性综述

    刘雨洁孙红李晓凤冉瑞兰...
    2207-2216页
    查看更多>>摘要：沙蓬(Agriophyllum squarrosum)是流动沙丘先锋植物,逆境适应能力强,具有重要的生态恢复功能.沙蓬种子沙米,营养价值均衡全面,被食用已逾千年,可作为一种未来作物以提升我国北方干旱区粮食供给多样性.自20世纪80年代以来,关于沙蓬的研究主要集中在生理生态特性方面.本文系统梳理了沙蓬的先锋植物属性,总结了沙蓬植冠种子库和土壤种子库在沙丘植被演替早期的生态作用,分析了沙蓬生长季连续萌发模式,明确了沙蓬种子存在休眠现象.结果表明,沙蓬最佳萌发条件为黑暗、0.5cm沙埋深度和昼夜变温.在解除干旱胁迫、盐渍胁迫以及种子休眠后,沙蓬可以恢复到较高的萌发率.较为全面地阐述了沙蓬适应流动沙丘的生理生态机制,为开展沙蓬遗传驯化、选育栽培适宜品系奠定了理论基础.

    沙蓬先锋植物种子库休眠从头驯化潜势作物生态修复

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    阿勒泰荒漠区草本植物生态位与种间关联

    苏金娟刘永萍刘丽燕吴天忠...
    2217-2228页
    查看更多>>摘要：草本植物的种间关系在生态修复中具有指导意义.为揭示阿勒泰荒漠区草本植物的种间关系,本研究基于野外调查数据,采用生态位测定、方差比率法、x2检验、种间联结系数AC和Spearman秩相关系数等方法,分析了14种优势草本植物的生态位特征和种间关联性.结果表明:1)72个样地共发现121种草本植物,以菊科、禾本科和藜科为主,草本优势种中角果藜(Ceratocarpus arenarius)、猪毛菜(Kali collinum)和白茎绢蒿(Seriphidium terrae-albae)的重要值和生态位宽度较大;2)草本优势种的总体生态位重叠程度较低,平均值为0.11,物种间竞争较小;3)草本优势种的总体关联性为显著负联结,群落处于不稳定的演替状态;4)x2检验、种间联结系数和Spearman秩相关系数结果均显示物种多呈不显著联结,物种间联结性较低.因此在阿勒泰荒漠区草本植物的生态恢复工作中,可以选择生态位宽度较大、种对间呈显著或极显著正关联的植物搭配种植,恢复群落稳定性.

    阿勒泰地区生态位宽度生态位重叠度x检验种间联结系数Spearman秩相关系数生态修复

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    基于小RNA深度测序和RT-PCR鉴定鹅绒藤花叶病的病毒病原

    杜江马振男王德富牛颜冰...
    2229-2239页
    查看更多>>摘要：鹅绒藤(Cynanchum chinense)是一种传统中药,为明确造成鹅绒藤叶片花叶症状的原因,本研究采用小RNA深度测序技术结合RT-PCR的方法鉴定引起山西太谷鹅绒藤病毒花叶症状的病原,并通过生物信息学的手段对病毒序列进行分析.结果表明,发病鹅绒藤样品经小RNA深度测序技术共获得15 039 334个原始序列,将拼接contigs与NCBI中的病毒数据库进行比对注释,结果显示病原为苜蓿花叶病毒(AMV)和黄瓜花叶病毒(CMV).利用特异引物克隆了 AMV和CMV的外壳蛋白(CP)和移动蛋白(MP)基因全序列,分别命名为AMV-BR和CMV-BR.通过序列比对分析,发现AMV-BR CP氨基酸序列和核苷酸序列与AMV分离物AMV-Gyn(MH332899)、Dich-rep(MW835989)和VIC-320(MF075254)的相似性均达到100％;MP氨基酸序列和核苷酸序列与AMV分离物AMV-Gyn(MH332899)的相似性最高,均为99.3％.CMV-BR CP氨基酸序列和核苷酸序列与CMV亚组Ⅰ A中CMV分离物YA17(MH119159)的相似性最高,分别为100％和99.1％;MP氨基酸序列和核苷酸序列与CMV亚组Ⅰ分离物PV-0185(ON013887)的相似性最高,分别为98.2％和96.4％.MP和CP氨基酸序列系统进化分析表明,CMV-BR属于CMV亚组Ⅰ中的成员.这是首次在山西鹅绒藤上检测到AMV和CMV,该研究有助于深入了解AMV、CMV的分子进化,也为鹅绒藤病毒病的防治提供一定的理论依据.

    鹅绒藤黄瓜花叶病毒苜蓿花叶病毒小RNA深度测序

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    内蒙古短花针茅荒漠草原土壤碳氮磷获取酶活性及微生物熵

    吴佳芯李邵宇韩国栋
    2240-2249页
    查看更多>>摘要：荒漠草原是内蒙古草地生态系统的重要组成部分,由于气候条件恶劣和长期不合理人为干扰,导致荒漠草原退化严重.微生物熵是反映微生物利用碳氮磷养分的关键因子,土壤酶是生态系统物质循环的重要动力,在土壤养分转化中扮演着重要的角色.目前,各生态系统关于在不同放牧梯度下微生物熵和土壤酶耦合关系的研究较少.为探究不同放牧梯度下,土壤碳氮磷获取酶、土壤微生物熵特征及影响因子,本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,对土壤理化性质和土壤微生物熵进行分析.结果表明:1)随放牧强度增加,土壤微生物熵碳氮磷含量及β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽、碱性磷酸酶活性均呈降低趋势.2)土壤碳氮磷获取酶与土壤微生物熵碳氮磷均呈极显著正相关关系(P＜0.05). 3)冗余分析结果表明,土壤微生物熵磷、土壤最大持水量和微生物熵碳是土壤酶活性的关键驱动因子.本研究为探索内蒙古短花针茅荒漠草原长期放牧养分循环机理以及草地生态系统修复提供了理论依据.

    荒漠草原放牧强度土壤微生物熵土壤酶活性理化性质微生物生物量土壤特性

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    基于GEE的香格里拉草地分类及其生物量遥感估算

    徐祖平舒朗朗吴文桂王子芝...
    2250-2262页
    查看更多>>摘要：草地类型划分及其生物量估测对于草地管理与保护具有重要意义.香格里拉草地资源丰富,类型多样,属同纬度高海拔草地的典型代表.为了提升高原复杂地形下草地资源信息的质量,以香格里拉市为研究区,基于谷歌地球引擎(GEE)云平台和Sentinel-2遥感影像,结合光谱、植被指数、纹理和地形特征构建了 33个原始特征,并使用递归特征消除(RFE)和特征重要性得分进行特征优化,采用随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、分类回归树(CART)和梯度提升决策树(GBDT)4种算法对研究区草地进行提取与分类,最后基于地面样地数据对地上生物量(AGB)进行反演.结果表明:1)RFE算法将特征数压缩到了 21个,且海拔特征对草地类型的划分具有最高的重要性.2)RF算法的分类精度最高,总体精度(OA)为91.41％,Kappa系数为88.18％.3)香格里拉草地可分为5种类型,草地总面积为3 265.77 km2,面积最大的类型为亚高山草甸,其面积为2230.03 km2,占草地总面积的68.28％;其次为高寒草甸,约占草地总面积的18.42％.4)建立了地上生物量与差异植被指数(DVI)的二次多项式预测模型,R2为0.783,均方根误差(RMSE)为154.72g·m-2.5)香格里拉草地总AGB为152.15万t,亚高山草甸AGB为102.41万t,占总AGB的67.31％;其次高寒草甸为27.37万t,占总AGB的17.99％.本研究利用遥感技术与机器学习,成功实现了香格里拉地区草地类型的划分及其生物量的估算.这些成果不仅为高原草地的管理和保护提供了科学依据,还为类似生态系统的研究提供了有效的方法论.

    草地分类地上生物量机器学习遥感估算随机森林谷歌地球引擎滇西北

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    复合改良措施对喀斯特山区退化天然草地土壤性质和植被特征的影响

    孙波吴瑛周大荣彭华...
    2263-2274页
    查看更多>>摘要：复合改良措施对促进退化天然草地生态系统恢复至关重要.为探明不同复合改良措施对喀斯特山区退化天然草地的改良效果,本研究通过野外调查、理化分析和高通量测序等手段,分析施肥+打孔+补播、施肥+绵羊宿营+补播、施肥+切根+补播、无改良对照(CK)处理下喀斯特山区退化天然草地土壤性质和植被特征差异.结果表明:1)相较CK,3种改良处理的土壤全氮、全钾、速效钾均显著提高(P＜0.05),铵态氮和硝态氮显著降低(P＜0.05),土壤脲酶活性均显著提高(P＜0.05);土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物生物量磷含量有一定提升,但差异不显著(P＞0.05).2)相较CK,3种改良处理的真菌丰富度Chao指数显著提高(P＜0.05),而细菌Simpson指数显著降低(P＜0.05).3)相较CK,3种改良处理的物种丰富度、产草量(青)和豆科牧草比例均显著提高(P＜0.05),杂类草牧草比例极显著降低(P＜0.01).综上可知,3种改良处理均能在一定程度上改善退化天然草地的土壤肥力、草群结构和产草量,但在今后推广实践中还需综合考虑最佳施肥量、补播量和人工投入成本等因素.

    施肥补播打孔绵羊宿营切根微生物植被群落

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    基于无人机影像与OBIA-CFS算法的荒漠草原鼠洞斑块识别

    戚桂美郁志宏单艳敏田彦军...
    2275-2283页
    查看更多>>摘要：鼠洞斑块的快速确定在生态上非常重要,在技术上也具有挑战性.无人机影像与面向对象分析技术(OBIA)相结合为鼠洞斑块识别提供了新的技术手段,也为理解鼠洞斑块与植被盖度之间的空间格局提供了可能.然而OBIA的扩展特征空间提供了大量冗余信息,影响了鼠洞斑块提取的精度和效率.为此提出一种OBIA耦合特征选择的荒漠草原鼠洞斑块识别框架,研究支持向量机、随机森林、K-最近邻在鼠洞斑块识别上的性能,探讨鼠洞斑块面积与植被盖度之间的关系.结果表明:特征选择与随机森林相结合的算法总分类精度高达91.74％,Kappa系数为0.89,优于支持向量机和K-最近邻,表明特征选择在降低特征维度的同时可以提升随机森林算法的性能.基于最优特征集的支持向量机在处理无人机影像上的时间成本最低,样本的平均处理时间为11.48s,特征选择可以有效提高影像处理的速度.本文还证明了鼠洞斑块面积与植被盖度之间满足二次函数关系.研究结果为基于无人机影像的荒漠草原鼠害监测提供了一种新的方法,也为鼠害防治和草原治理提供了理论指导.

    无人机影像面向对象分析特征选择鼠洞斑块

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    榆林野生地被植物资源的园林绿化应用评价

    白晓霞姚亮纪晓玲张静...
    2284-2294页
    查看更多>>摘要：为了扩充陕北旱区园林绿化地被植物种类,采用样方法对榆林市横山县、绥德县、佳县野生地被植物资源展开调查,采用层次分析法构建了野生地被植物评价体系.结果表明,榆林市黄土旱区共有野生地被植物47种,以禾本科(14种)与菊科(7种)居多;评价体系准则层由园林观赏价值(权重值为0.334)、生态适应性(权重值为0.525)和防护功能(权重值为0.141)组成,要素层包括17个评价指标,其中权重值较高的分别是抗逆性(0.219)、繁殖难易度(0.141)、生长势(0.101)、生育期(0.077)、根系生长(0.071)、分布范围(0.064);最终评选出Ⅰ级优等地被植物9种,Ⅱ级良好地被植物12种,Ⅲ级一般地被植物13种,Ⅳ级较差地被植物13种.该评价体系能够准确反映榆林野生地被植物资源特点,为当地地被植物资源的筛选应用提供参考.

    黄土旱区野生地被资源调查层次分析法园林应用

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    沙丘尺度一年生植物的分布特征及影响因素

    韩志立张雪莲王梦亭刘纪元...
    2295-2305页
    查看更多>>摘要：一年生植物是一类独特的生物类群,在维持荒漠生态系统的稳定中具有重要意义.为了解古尔班通古特沙漠一年生植物在线性沙丘上的分布特征及其影响因素,在沙漠腹地两个相邻沙丘建立一个220 m× 110m样地,并设置214个5m×5m样方,详细调查了仅有的4种一年生植物的多度和相应环境因子,系统分析了不同物种多度在不同坡位和整个沙丘上的分布格局及其与环境的关系.结果表明:沙蓬(Agriophyllum squarrosumi)主要以聚集状分布在沙丘顶部,角果藜(Ceratocarpus arenarius)、刺沙蓬(Salsola ruthenica)和对节刺(Horaninowia ulicina)多随机分布在坡中和丘间低地.各物种的多度在不同坡位和坡向间均有明显差异,其中沙蓬多度在坡顶最高,刺沙蓬和角果藜在背风坡最集中.半方差分析表明,所有物种均显示出中等的结构变异(34.5％～57.0％);克里格插值分析表明,各物种的空间分布格局各异,但均有明显的斑块化和纵向分布特征.影响不同物种空间分布的因素各异,其中地形是影响沙蓬分布的主要因子,角果藜、刺沙蓬和对节刺的分布主要受到土壤理化性质的影响,多度从流沙区向丘间低地随着土壤养分的增加而增加.其中,3种一年生植物与全氮、全磷、电导率和土壤含水率正相关,而与pH负相关,但仅能解释8.89％～9.71％的总变差,更多受其他因素的影响.研究揭示了沙丘上一年生植物种群的空间分布特征,对荒漠生物多样性保护以及建立科学合理的植物固沙措施具有积极的指导作用.

    纵向沙丘一年生植物分布特征相对高度坡位

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    汉中地区4种冬绿肥还田腐解和养分释放特征

    秦宇航吴玉红王吕淡亚彬...
    2306-2315页
    查看更多>>摘要：研究汉中地区水稻(Oryza sativa)-绿肥轮作制下翻压还田绿肥的腐解动态变化及养分释放特征,可为水稻-绿肥轮作生产中的水稻科学施肥提供理论依据.以紫云英(Astragalus sinicus)、毛叶苕子(Vicia villosa)、山黧豆(Lathyrus cicera)和箭筈豌豆(Vicia sativa)为供试材料,进行145 d的田间原位埋袋腐解试验,并定期观测4种豆科绿肥腐解变化及养分释放特征.结果表明,绿肥腐解及养分释放均表现为前期(0～14 d)快、后期(41～145 d)慢.经过145 d,紫云英、毛叶苕子、山黧豆和箭筈豌豆的累计腐解率分别为74.58％、74.17％、72.14％和72.57％,而氮、磷、钾平均累计释放率分别为85.64％、75.23％和96.22％.翻压量为22 500 kg·hm-2的紫云英、毛叶苕子、山黧豆和箭筈豌豆腐解145d后,氮素累计释放量分别为82.27、134.73、144.73和94.17 kg·hm-2,磷素累计释放量分别为14.68、21.39、21.21和17.25 kg·hm-2,钾素累计释放量分别为70.90、93.72、85.23和82.13 kg·hm-2.4种绿肥的氮、磷、钾平均累计释放量分别为113.99、18.63和83.02 kg.hm-2,可为后茬水稻提供63.33％N、20.70％P2O5和79.07％K2O.综上,紫云英、毛叶苕子、山黧豆和箭筈豌豆均适于汉中地区冬闲稻田种植,且理论化肥减量顺序为毛叶苕子≈山黧豆＞箭筈豌豆＞紫云英,此外,水稻生育前期氮和钾减施潜力较大,建议水稻季氮肥和钾肥后移施用.

    冬绿肥-水稻轮作紫云英毛叶苕子山黧豆箭筈豌豆养分释放腐解率

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