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草业科学 2023年第2期40卷 365-377页

作者：石碧婉高文静杨志颖马田兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

土壤有机碳(SOC)的矿化和积累是土壤碳循环中的关键环节,两者的相对变化会对土壤碳平衡造成直接影响。明确SOC矿化和积累的主要影响因素,可为土壤碳循环研究提供理论基础。本研究以土壤质地不同的森林和草地表层土壤为研究对象进行室内... 详细信息

土壤有机碳(SOC)的矿化和积累是土壤碳循环中的关键环节,两者的相对变化会对土壤碳平衡造成直接影响。明确SOC矿化和积累的主要影响因素,可为土壤碳循环研究提供理论基础。本研究以土壤质地不同的森林和草地表层土壤为研究对象进行室内培养试验,借助对土壤理化性质、微生物生物量碳、微生物胞外酶活性、木质素酚类、氨基糖及氨基糖的δ^(13)C值等分析,探讨影响SOC矿化潜力和微生物碳积累效率(CAE)的主要因素。研究表明:微生物来源碳的相对比例越高,SOC矿化潜力越低;土壤粘粒含量较高会通过直接抑制微生物活性和形成稳定的有机-矿物态结合物降低SOC的矿化潜力;此外,较高的粘粒含量还会降低微生物周转,抑制微生物残体的连续累积,进而降低CAE。本研究结果证明了土壤质地和SOC组成对SOC矿化和CAE的重要影响,为厘清土壤碳动态的影响机制提供了新的思路,对理解土壤碳库收支具有重要价值。

关键词：土壤有机碳葡萄糖添加黏粒含量微生物胞外酶微生物残体矿化潜力

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黄土旱塬区苹果园生草覆盖对深层土壤水分和根系分布特征的影响

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草业学报 2023年第1期32卷 63-74页

作者：李惟婕王立马景永王自奎兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室甘肃兰州730020

研究苹果园长期生草覆盖后深层土壤水分及果树根系的分布规律,以期阐明旱作条件下果园根水互作关系,为黄土旱塬区果园生草覆盖实践的优化提供依据。试验于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站苹果园中进行,设置果园生草覆盖... 详细信息

研究苹果园长期生草覆盖后深层土壤水分及果树根系的分布规律,以期阐明旱作条件下果园根水互作关系,为黄土旱塬区果园生草覆盖实践的优化提供依据。试验于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站苹果园中进行,设置果园生草覆盖(生草为鸭茅草,2014年建植)和清耕处理,以一年生作物田为对照;连续两年夏季测定果树行上和行间距离树干100和200 cm共4个位置0~500 cm土层的土壤水分和果树细根长密度,分析生草覆盖对果园深层水分亏缺及细根长密度的影响。清耕果园0~300 cm土壤水分较对照农田下降了6.7%~8.3%(P<0.01),而300~500 cm土层土壤水分与对照农田差异不显著(P>0.05);生草覆盖果园0~500 cm整个剖面的土壤水分均低于清耕果园,平均下降了11.5%~12.3%。果园生草覆盖6~7年后0~500 cm土层土壤较对照农田水分亏缺量为163.9~172.1 mm,是清耕果园水分亏缺量的3.2~4.2倍。果树根系在0~100 cm土层的细根长密度最高,平均密度为0.187 cm·cm^(-3),生草覆盖促进了0~100 cm土层果树根系的分布,对深层根系影响不显著。清耕果园和生草覆盖果园0~500 cm土层土壤水分的含量随果树细根长密度的增加而降低,二者呈线性负相关关系,生草覆盖后二者相关性提高,干旱年份二者相关性更高。黄土旱塬区苹果园长期生草可促进果树根系生长,降低深层土壤水分,加剧土壤干燥化,对苹果树的利用年限和农田水分循环具有负面效应。旱作条件下应加强果园生草覆盖管理以保障水分的可持续性。

关键词：黄土旱塬果草复合系统土壤水分亏缺量细根长密度深层干燥化

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草类植物种子学实验课大实验模式设计与实践

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草业科学 2025年第1期42卷 260-265页

作者：韩云华胡小文刘亚洁余玲王彦荣兰州大学草业科学国家级实验教学示范中心/兰州大学草地农业科技学院/兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室甘肃兰州730020

课程大实验教学模式可有效融合课程知识点,提升教学的系统性。草类植物种子学实验课是草业科学专业的一门专业核心课,为解决草类植物种子学实验课内容分散、系统性不强的问题,在课程大实验教学理论的指导下,兰州大学草类植物种子学实验... 详细信息

课程大实验教学模式可有效融合课程知识点,提升教学的系统性。草类植物种子学实验课是草业科学专业的一门专业核心课,为解决草类植物种子学实验课内容分散、系统性不强的问题,在课程大实验教学理论的指导下,兰州大学草类植物种子学实验教学团队从课程内容更新、教学方式革新、考核方式完善和教师能力提升等方面进行了调整和优化,取得了良好的教学效果,可作为类似实验课程的改革范例。

关键词：种子学实验课程大实验教学模式教学改革教学设计教学方式教学效果

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发酵苹果渣全混合日粮对肉牛育肥性能和胃肠道细菌组成的影响

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草业科学 2024年第9期41卷 2118-2132页

作者：朱晋佳陈梁杨国杰马志远李飞郭旭生李福厚草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020 兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000

苹果(Malus pumila)渣是一种富含多糖和维生素等多种营养物质的天然饲料,但含水量高不易保存,严重限制其应用于反刍动物养殖。本试验把苹果渣混在日粮中制备成发酵型全混合日粮,利用产阿魏酸酯酶的植物乳杆菌A1促进发酵,研究发酵型全混... 详细信息

苹果(Malus pumila)渣是一种富含多糖和维生素等多种营养物质的天然饲料,但含水量高不易保存,严重限制其应用于反刍动物养殖。本试验把苹果渣混在日粮中制备成发酵型全混合日粮,利用产阿魏酸酯酶的植物乳杆菌A1促进发酵,研究发酵型全混合日粮对肉牛生长性能、血常规和胃肠道微生物的影响。试验采用单因素完全随机试验设计,选取50头健康、体重相近[(630.0±5.5)kg]的西门塔尔肉牛,随机均分为两个处理组。其中,对照组(CON)饲喂典型育肥肉牛普通全混合肉牛饲料,试验组(FTMR)饲喂发酵型全混合日粮。整个试验周期60 d,其中包括15 d预饲期。结果表明,与对照组相比,饲喂发酵全混合日粮显著提高肉牛平均日增重(P<0.01)、粗蛋白质表观消化率(P<0.01),降低了肉牛白细胞总数(P=0.039)、血红蛋白含量(P<0.01)和血小板分布宽度(P=0.039),提高了肉牛瘤胃中总挥发性脂肪酸(P=0.026)、乙酸(P=0.023)和丙酸(P=0.039)的浓度。发酵全混合日粮对肉牛胃肠道细菌多样性没有显著影响(P>0.05),但提高了肉牛瘤胃纤维杆菌门(Fibrobacterota)、纤维杆菌属(Fibrobacter)、普雷沃氏菌属(Prevotella)和毛螺菌属(Lachnospira)的相对丰度显著(P<0.05)。在属水平上,发酵全混合日粮组盲肠细菌中梭状芽孢杆菌(Clostridium_sensu_stricto_1)和狄氏副拟杆菌(Parabacteroides)的细菌丰度均显著高于对照组(P<0.05)。综上所述,饲喂添加苹果渣发酵型全混合日粮可以提高肉牛生产性能、改善瘤胃发酵参数,增加胃肠道有益菌属。因此,发酵饲料技术可以高效利用难保存的饲料原料,对挖掘非常规饲料资源有重要意义。

关键词：发酵饲料苹果渣肉牛发酵参数生长性能消化率微生物多样性

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基于无人机多光谱与纹理特征的饲用大豆地上生物量估算研究

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草地学报 2024年第10期32卷 3262-3271页

作者：李贵鑫安东于应文沈禹颖兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室甘肃兰州730020 兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020 兰州大学甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站甘肃庆阳745000

本研究利用无人机获取了饲用大豆[Glycine max(L.)Merr.]主要生育时期的多光谱遥感影像,并基于多光谱影像提取的40个纹理特征和光谱反射率构建的12个植被指数,通过多元线性回归(Multiple linear regression,MLR)、人工神经网络(Artifici... 详细信息

本研究利用无人机获取了饲用大豆[Glycine max(L.)Merr.]主要生育时期的多光谱遥感影像,并基于多光谱影像提取的40个纹理特征和光谱反射率构建的12个植被指数,通过多元线性回归(Multiple linear regression,MLR)、人工神经网络(Artificial neural networks,ANN)、随机森林(Random forest,RF)、支持向量机(Support vector regression,SVR)等算法,对饲用大豆营养体生长过程的地上生物量进行了估测。结果表明:450 nm,560 nm,650 nm和730 nm这4个波段的光谱反射率随饲用大豆生育进程而变化,具体表现为分枝前期下降、分枝后期上升至峰值、开花期下降的变化趋势。840 nm波段的光谱反射率表现为分枝期上升并在后期达到峰值、开花期下降的变化趋势。方差(Variance)、对比度(Contrast)、相异性(Dissimilarity)和信息熵(Entropy)等纹理特征在各波段下数值变化基本趋于一致,表现出红边波段最大,红光波段最小。综合来看,基于植被指数与纹理特征作为输入参数的ANN模型对于饲用大豆各生育时期地上部生物量的估测效果最好(R^(2)=0.71,RMSE=1.81 t·hm^(-2))。研究结果可为饲用大豆地上生物量快速精准估测以及高效栽培管理提供技术支撑。

关键词：无人机多光谱影像饲用大豆地上生物量机器学习纹理特征

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短期氮磷添加对祁连山亚高山草地土壤呼吸组分的影响

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环境科学 2023年第4期44卷 2283-2292页

作者：江原甘小玲曹丰丰赵传燕李伟斌兰州大学草地农业科技学院草地创新与草地农业生态系统国家重点实验室农业农村部草牧业创新重点实验室草地农业教育部工程研究中心兰州730020

为探究短期氮磷添加对祁连山亚高山草地土壤呼吸及其组分的影响,于2019年6~8月采用随机区组设计,设置氮添加[10g·(m^(2)·a)^(-1),N]、磷添加[5g·(m^(2)·a)^(-1),P]、氮磷混施[10g·(m^(2)·a)^(-1)N、 5g&#... 详细信息

为探究短期氮磷添加对祁连山亚高山草地土壤呼吸及其组分的影响,于2019年6~8月采用随机区组设计,设置氮添加[10g·(m^(2)·a)^(-1),N]、磷添加[5g·(m^(2)·a)^(-1),P]、氮磷混施[10g·(m^(2)·a)^(-1)N、 5g·(m^(2)·a)^(-1)P,NP]、对照(CK)和完全对照(CK′)这5个处理,测定了土壤总呼吸速率及其组分.结果表明,氮添加对土壤总呼吸和异养呼吸的降低速率均低于磷添加[-16.71%vs.(相对照,下同)^(-1)9.20%;-4.41%vs.-13.05%],但对自养呼吸的降低速率高于磷添加(-25.03%vs.-23.36%),而氮磷混施则对土壤总呼吸速率无显著影响.土壤总呼吸速率及其组分与土壤温度均呈显著的指数相关,其中氮添加降低了呼吸速率的温度敏感性(Q10:-5.64%~0.00%),而磷添加增加了Q10(3.38%~6.98%),氮磷混施降低了自养呼吸速率但增加了异养呼吸速率的Q10(16.86%),从而降低了土壤总呼吸速率的Q10(-2.63%~-2.02%).土壤pH、土壤全氮和根系磷含量与自养呼吸速率均具有显著相关性(P<0.05),而与异养呼吸速率无显著相关,且根系氮含量只与异养呼吸速率呈显著负相关(P<0.05).总体上,自养呼吸速率对氮添加更加敏感,而异养呼吸速率对磷添加更加敏感,氮或磷添加均显著降低了土壤总呼吸速率,而氮磷混施并未显著影响土壤总呼吸速率,此结果可为准确评估亚高山草地土壤碳排放提供科学依据.

关键词：氮添加磷添加氮磷混施土壤总呼吸速率异养呼吸速率自养呼吸速率

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陇东旱塬区5个饲用甜高粱品种生产适宜性评价

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草业学报 2024年第8期33卷 50-62页

作者：李中利蒋丛泽马仁诗高玮受娜沈禹颖杨宪龙兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020 兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室甘肃兰州730020 甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站甘肃庆阳745004

为筛选适宜在陇东旱塬区种植的丰产优质饲用甜高粱品种,本研究通过2021-2022年田间定位试验对5个饲用甜高粱品种的农艺性状、干物质积累及分配、饲用品质以及水氮资源利用效率等方面进行了系统比较。结果表明,品种对饲用甜高粱主要农艺... 详细信息

为筛选适宜在陇东旱塬区种植的丰产优质饲用甜高粱品种,本研究通过2021-2022年田间定位试验对5个饲用甜高粱品种的农艺性状、干物质积累及分配、饲用品质以及水氮资源利用效率等方面进行了系统比较。结果表明,品种对饲用甜高粱主要农艺性状、饲用品质以及水氮利用效率具有显著影响(P<0.05)。其中,收获期株高和茎粗最大的品种均为绿巨人,两年平均分别达到344.9 cm、24.2 mm;叶面积指数最大的品种是海牛,两年平均为3.6;鲜草产量和干草产量最大的品种是绿巨人,两年平均分别达到78.4、22.1 t·hm^(-2);全株粗蛋白含量最高的品种是大卡,两年平均为7.6%;中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量以海狮最低,两年平均分别为54.9%和27.6%;相对饲喂价值、相对饲草品质以海狮为最高,两年平均分别达到了115.5、158.1;干物质水分利用效率和氮肥偏生产力均以绿巨人为最高,两年平均分别为45.7 kg·hm^(-2)·mm^(-1)、122.7 kg·kg^(-1)。灰色关联度方法综合评价得出,绿巨人较其他品种更适宜在陇东旱塬区种植与推广。

关键词：陇东旱塬区饲用甜高粱生产性能饲用品质灰色关联分析

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温度对17种高寒草地植物种子大小与萌发特征关系的影响

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草业科学 2023年第6期40卷 1487-1496页

作者：田真张书琴李文洁蒋霏飞陈焘兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学草地微生物研究中心/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

种子大小是种子的重要属性之一,而温度是影响种子萌发的重要因素。本研究以在青藏高原东缘收获的17种植物种子为研究对象,通过设置不同温度条件(10、15、20、25℃)室内萌发试验,研究了温度对种子大小与种子萌发特征(发芽率、发芽势、发... 详细信息

种子大小是种子的重要属性之一,而温度是影响种子萌发的重要因素。本研究以在青藏高原东缘收获的17种植物种子为研究对象,通过设置不同温度条件(10、15、20、25℃)室内萌发试验,研究了温度对种子大小与种子萌发特征(发芽率、发芽势、发芽指数、平均发芽时间、死亡率及真菌侵染率)关系的影响。结果表明:1)整体上,种子大小与种子发芽率、真菌侵染率呈显著正相关关系(P<0.05),而与发芽势、发芽指数、平均发芽时间及死亡率均无显著相关关系(P>0.05)。2)在10℃条件下,种子大小与种子发芽率无显著相关关系(P>0.05),但在15、20和25℃条件下,种子大小与发芽率之间均呈显著正相关关系且随着温度升高相关性增强(P<0.05)。3)在各温度条件下,种子大小与真菌侵染率均呈显著正相关关系(P<0.05),且在25℃条件下两者相关性最强。因此,温度的增加不仅可以提高大粒种子的发芽率,同时也增加了其遭受病原真菌侵染的风险。本研究为气候变化背景下青藏高原植物种子的萌发与存活提供了理论依据。

关键词：温度梯度种子萌发种子休眠真菌侵染青藏高原气候变化相关性分析

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分离自羊茅属植物的内生真菌菌株在不同培养基上的生长速度多样性

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草业科学 2024年第7期41卷 1650-1659页

作者：刘俊英许文博田沛草种创新与草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业教育部工程研究中心/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

为进一步开发利用羊茅属(Festuca)内生真菌,筛选适于内生真菌生长的培养基并比较不同菌株的生长速度,本研究设置了不同的生长培养基,包括不同pH(4、5、6、7、8、9、10),不同碳源(葡萄糖、麦芽糖、乳糖、D-木糖、D-山梨糖醇、可溶性淀粉)... 详细信息

为进一步开发利用羊茅属(Festuca)内生真菌,筛选适于内生真菌生长的培养基并比较不同菌株的生长速度,本研究设置了不同的生长培养基,包括不同pH(4、5、6、7、8、9、10),不同碳源(葡萄糖、麦芽糖、乳糖、D-木糖、D-山梨糖醇、可溶性淀粉),不同氮源(蛋白胨、胰蛋白胨、硝酸钠、硝酸铵、尿素、草酸铵、硝酸钾)和不同培养基[马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)、马铃薯蔗糖琼脂培养基(PSA)、察氏培养基(Czapek agar)、玉米粉琼脂培养基(CMA)和水琼脂培养基(WA)],选择11株从羊茅属植物分离的香柱菌属(Epichloë)内生真菌(G1、G2、G3、G4、291-4、291-14A、1、2、9、57A、84F)在这些培养基上进行培养,探究上述菌株在不同培养条件下生长速度的差异。结果表明,培养基种类和pH对内生真菌的生长速度和产孢速度均有显著影响(P<0.05),内生真菌的最适生长pH为4~7,利用能力最强的碳源为D-山梨糖醇,氮源为蛋白胨,菌丝生长较适宜的培养基为PDA和PSA培养基,其中生长速度最快的是菌株1和2,生长速度最慢的菌株是291-4和291-14A。

关键词： pH 氮源碳源培养基生长速度产孢能力菌株

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草类植物抗病机制研究进展

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草业学报 2023年第1期32卷 203-215页

作者：张彩霞方香玲兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

草类植物病害是限制草牧业生产和发展的主要因素之一。目前抗病品种的开发利用是目前防治病害最经济有效的方法,植物抗病机制的研究对开发抗病品种和构建生态环境友好型病害防治至关重要。植物受病原菌侵染时形成多种复杂的防御机制,本... 详细信息

草类植物病害是限制草牧业生产和发展的主要因素之一。目前抗病品种的开发利用是目前防治病害最经济有效的方法,植物抗病机制的研究对开发抗病品种和构建生态环境友好型病害防治至关重要。植物受病原菌侵染时形成多种复杂的防御机制,本研究主要从植物组织结构抗性、生理生化抗性、抗性基因和抗性数量性状位点(QTLs)定位等分子机制方面综述草类植物抗病机制研究进展,并提出我国草类植物抗病机制研究中面临的主要问题与解决办法,以期为草类植物抗病育种提供理论依据。

关键词：草类植物病害组织结构抗性生理生化抗病性抗病基因 QTLs

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