青藏高原地区不同老芒麦种质资源生产性能评价

为选育适应青藏高原高产优质的老芒麦(Elymus sibiricus L.)品种,以青藏高原不同生态区域采集的11份老芒麦种质资源为对象,以国审登记品种青牧1号和同德老芒麦为对照,进行了连续3年的种子生产性能评价,为进一步选育种用型老芒麦材料提供依据。结果表明:(1)各材料在不同年份间种子产量均存在显著差异(P0.05),其中以I-1-5-13和I-1-5-19产量表现最优,平均产量达到1494.93 kg/hm2和1386.82 kg/hm2,较青牧1号老芒麦高81.49%和68.36%,较同德老芒麦高90.92%和77.11%。(2)随种植年份的增加,老芒麦种子产量呈下降变化。从种子稳产性来看,I-1-5-47和I-1-5-50两份材料3年内均表现为高产稳产,均可作为种用型老芒麦进行重点培育。(3)从各材料种子产量与产量性状相关性分析结果来看,单序籽粒数、种子长、小穗数、穗长和单序籽粒重与种子产量显著正相关(P0.05),其中单序籽粒数与种子产量间的正相关最大(相关系数为0.809),且其对种子产量增产的直接效应最大,可作为种用型老芒麦种子产量评价的关键性状。(4)13份材料种子产量及产量性状的聚类分析可将其分为3个类群:第I类群来源于海拔较高地区,平均海拔为3696 m,其产量表现中等;第Ⅱ类群材料来源于平均海拔为3244 m的低海拔地区,其种子产量高;第Ⅲ类群材料来源于高海拔地区,平均海拔为4392 m,其种子产量低。     

中国假俭草结实性的比较分析

本文以中国有代表性的58份假俭草[Eremochloa ophiuroides(Munro)Hack．]种源为试验材料,以假俭草品种‘Common’和‘TifBlair’为对照,对中国假俭草的种子产量及其组分进行了统计分析。结果表明：中国假俭草种子产量平均为15．1g／m^2,花序密度平均为1510个／m^2,平均结实率为54．4％,平均百粒重0．086g,单位花序小花数平均为20．2。各组分变异系数从大到小依次为：花序密度、结实率、百粒重和单位花序小花数。假俭草种子产量高低主要由花序密度决定,结实率和百粒重也对种子产量有一定的作用,而单位花序小花数对种子产量贡献很小。不同种源种子产量存在显著性差异,产自重庆渝北的E092种源种子产量极显著高于品种‘Common’、“TifBlair’及其他种源;有14份种源的种子产量在24．8—39．5g／m^2范围内,均高于品种‘Common’,但均未达到显著水平;有17份种源的种子产量高于品种“TifBlair”,但也均未达到显著水平。     

红花种质资源色价及主要产量性状的聚类分析

以筛选出来的69份无刺红花资源为材料,利用相关性分析及聚类分析对其花瓣色价、单株果球数、单株果球种子数、果球直径、百粒重、单株种子产量、单株花瓣产量7个性状进行评估。结果表明:69份材料间存在较大的差异,对红花种子产量贡献最大的农艺性状是单株果球数;对红花花瓣色价进行分析,将69份红花资源分为3类,色价在6.3~14.1之间,其中色价极高型材料有14份,平均值达到12.38。对7个性状指标进行综合聚类分析,可以将69份红花资源分为5大类群,各类群性状变化丰富,其中组Ⅳ综合表现最好,是选育高色价、高产红花的优良材料。69份红花资源在色价和产量指标等方面表现出多样性,遗传较丰富,但色价高的资源材料相对较少。红花种质资源色价及主要产量性状的综合分析,可为红花资源的有效利用及选育高色价、高产红花新品种奠定基础。     

源于小孢子培养的大麦耐盐变异体获取

以大麦品种‘花30’作为供试材料,比较了甲基磺酸乙酯（EMS）和平阳霉素处理小孢子60Co γ-射线辐照处理离体穗和干种子,对300mg·L-1NaCl胁迫培养下游离小孢子的愈伤组织产量和愈伤组织在0.3％NaCl胁迫筛选下的绿苗产量的影响。结果表明,EMS处理离体小孢子和60Co γ-射线辐照千种子的愈伤组织产量和绿苗产量明显优于平阳霉素处理小孢子和60Co γ-射线辐照离体穗。以16份源于种子辐照处理的再生植株自交一代种子为供试材料,比较了在0．3％NaCl胁迫下种子的发芽率和幼苗的成活率以及植株的分蘖数、株高和单株产量。结果表明,‘花30’发芽率为0,供试的16份耐盐变异体中,有14份材料在NaCl胁迫下的发芽率优于‘花30’,鉴定出4份耐盐性明显优于‘花30’的变异体材料。选择耐盐变异体作为供试材料,测定了变异体中Na＋／H＋逆向转运蛋白基因NHXl、NHX2和NHX3和编码甜菜碱醛脱氢酶（BADH）的两个同工酶基因曰肋,和BBD2的表达模式和表达量,结果表明变异体耐盐性的提高与这些基因的表达量存在联系。     

萝卜地方优良品种高制种潜力雄性不育系转育方法研究

不育系的制种潜力是决定制种产量的重要因素。在前期选育过程中对不育系制种潜力关注不够,往往导致所选育的品种制种产量低甚至无法制种,造成品种无法推广。我国拥有丰富的优良地方品种萝卜资源,但是存在着种质退化、栽培面积缩减、栽培区域小而分散的问题。培育杂交种是提升优良地方品种品质、维持栽培面积和扩大栽培地域的有效途径。本研究将Ogura胞质转育到26份优良地方品种萝卜资源,发现其中16份种质资源在Ogura胞质中的不育率达到或接近100%;建立了一种基于网纱隔离和壁蜂授粉的鉴定方法,用于分析这16份优良地方品种萝卜资源的保持系及其Ogura不育系的制种产量与潜力,发现练丝萝卜和五月红两份资源的不育系和保持系都具有较高的角果产量,有望转育成高制种潜力的不育系亲本,红灯笼、大青皮和心里美3份资源中都分离出具有较高种子产量的胞质雄性不育单株,但是其保持系种子产量很低,需要提高保持系的种子产量;小红袍水萝卜和扶沟萝卜的不育系和保持系的种子产量都处于中等水平,具有优化和应用的潜力;红水萝卜、青皮脆等5份资源不适合Ogura胞质不育系制种;狗头罐、绛县白、象牙白3份资源是自交不亲和材料。本研究发现,Ogura胞质的不同品种以及同一品种不同单株间制种产量差异巨大,说明从转育初代开始逐代监测和筛选制种潜力是非常必要的。本研究介绍一种简易高效鉴定及筛选萝卜胞质不育系制种潜力的方法,并用此方法初步筛选出一批高制种潜力的萝卜地方品种Ogura胞质雄性不育材料。     

Differences in seed properties and germination between native and introduced populations of Triadica sebifera

很多入侵植物的种子比原产地植物的种子萌发的更快,这可能有利于它们成功入侵。为了理解生物入侵过程,对入侵植物的入侵种群 和原产地种群的种子特性和萌发特征同时进行评估极为必要。本研究中,我们以乌桕(Triadica sebifera)为研究对象探究种子萌发和种子 特征的种内差异。 我们利用采于2017年的乌桕种子,来自中国的12个原产地种群和美国的12个引入地种群,测定种子的物理性状(体积、重量、种皮硬度和种皮厚度)和化学特性[种仁的粗脂肪、可溶性蛋白质、糖、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)],并在中国的温室中测定种子的发芽率和萌发时间。此外,我们在美国用采自2016年和2017年的种子开展了研究地点(中国和美国)和种子采集年份(2016年和2017年)对种子萌发影响的比较实验。 来自引入地的种子要比来自原产地的种子萌发更快。种子的物理和化学特性测定结果表明：与原产地种子相比,引入地种子更大、种仁内含有的赤霉素浓度以及GA:ABA比更高,但粗脂肪含量较低。种子重量、种皮硬度、种皮厚度、种仁脱落酸、可溶性蛋白质和糖含量在引入地和原产地之间没有显著差异。在中国和美国温室间的种子萌发率具有相关性,但种群的萌发率具有年际变化。我们的研究结果表明,体积较大和赤霉素含量较高的种子可能有助于快速萌发,这可能也有利于乌桕在引入地的入侵。     

中国与南亚水稻恢复系资源产量性状的配合力分析

分析中国与南亚水稻恢复系资源产量及其构成要素的一般配合力差异,为引进与利用南亚资源提供参考。利用来自中国和印度等国的37份恢复系材料,按照NCⅡ设计,分别与冈46A、泸98A和德香074杂交,获得111份杂交种作为试验材料,在四川泸州和德阳两个环境下,分析8个产量性状的配合力。结果表明:(1)8个性状在两个环境下,一般配合力和特殊配合力方差达到显著或极显著水平,一般配合力方差均大于特殊配合力方差,表明这些性状基因的加性效应占主导地位。(2)8个性状杂种一代性状受恢复系的影响大于不育系。(3)印度和孟加拉材料有效穗一般配合力好于中国资源,其他性状一般配合力中国资源优于南亚来源材料。中国与南亚恢复资源产量性状配合力有一定的差异,印度和孟加拉资源有效穗配合力较好,中国恢复系资源其他性状较好。     

棉花种间杂种后代抗红蜘蛛特性鉴定初报

对来自棉花远缘杂种后代的61份材料进行苗期和花铃期的抗红蜘蛛特性鉴定筛选出3401、3402、3406、3415和5112等5个苗期抗和花铃期中抗红蜘蛛的材料,它们的产量为鄂棉18(对照)的82.6%～102.4%,纤维品质优于或相当于对照,最后对有关抗性筛选问题进行了讨论.     

野生大豆（Glycine soja）耐高盐碱土壤种质的鉴定与评价

使用总含盐量为3%的海滨盐碱土壤盆栽,对津唐渤海湾沿海地区的895份野生大豆株系进行全生育期高强度耐盐碱性鉴定,有109份株系成活并收获种子.对109份高度耐盐碱性株系的10个形态和农艺性状进行主成分分析表明,在高盐碱土壤环境下,野生大豆高耐材料第一主成分的主要构成依次为单株产量、单株粒数、百粒重、单株收获指数、生育期、单株地上干重和株高,贡献率为42.67%.使用总级别值法和隶属函数法对这些高耐盐碱种质进行评价,筛选出高耐盐碱种质15份.     

不同国家甜菜种质资源遗传多样性研究

通过对来自12个国家的247份甜菜种质资源的16个描述型性状及10个数值型性状的遗传多样性进行分析,结果表明:16个描述型性状均表现出不同程度的遗传差异,多样性指数在0.4806~1.5230之间,平均值为0.8608,其中根肉色多样性指数最小,生长势的多样性指数最大;10个数值型性状的变异系数在1.29%~7.08%之间,平均为3.57%,α-氮含量最小,叶片数最大;不同国家甜菜种质资源的表型遗传差异大小为中国荷兰美国瑞典日本德国匈牙利波兰俄罗斯丹麦法国比利时。对247份材料表型进行聚类分析表明,在阈值为7.5时把材料分为5类,每个国家在5个分类中所占的比例均不同。鉴定筛选出的15份丰产资源和15份高糖资源,可在育种中做为品种产量改良及提高含糖率的亲本材料。     

黄土峁状丘陵区天然草场类型及可持续利用研究

以黄土高原峁状丘陵区为对象,研究了该区各类草场生境特点及生态条件,探讨了该地区草场草种组成及生产力变化因素,根据典型样区草场物种及生镜,将本区草场资源划分为低湿地草甸草场、农田隙地草场、干草原草场、草甸草原草场及人工灌木草丛草场5个类型,并对其产量及载畜量进行了分析。结果表明：该地区低湿地草甸草场单位面积产草量最高,牧草质量好,但仅占总土地面积的0.5%左右。只能作为辅助草场;干草原草场面积最大,约占总土地面积的5.1%左右,但单位面积产草量较低,而人工灌木草丛草场群落总盖度70%左右,产草量3500kg/hm^2,载畜量最大,是该区主要草场。同时本文对天然草场的更新能力及人工改良技术进行了研究,提出了适草补种、轮封轮收、固定草场使用权等草场复壮措施。     

高寒草甸植物群落生长发育特征与气候因子的关系

为合理利用高寒草甸资源，探讨近年来气候变化对高寒草甸的影响，以青海省甘德县高寒草甸为例，基于牧业气象站1976-2006年的气象资料和1994-2006年的牧草观测资料，分析了草地植被地上生物量、高度、盖度和物候期等群落特征以及当地气温、降雨等气象因素的年际变化趋势，采用典型相关分析法和逐步回归分析法对草地植物群落特征变化与气象因子的关系进行了研究，综合分析了影响植被生长状况的关键因子，结果表明：（1）青藏高原高寒草甸总体呈年均气温和平均地温上升、年降水量下降的"暖干化"趋势，牧草盖度高度增大，产量减少，整体观测水平下的牧草物候期推迟。（2）牧草的高度、盖度及产量对不同气候因子的响应程度不同。牧草高度与盖度对温度因子的变化更敏感，牧草产量对水分因子的变化更敏感。平均地温和相对湿度越高，牧草高度越高，产量越多。（3）不同牧草的物候期受不同气象因子的影响，变化趋势也不相同。从整体水平上看，牧草物候期对温度因子更敏感，温度越高，物候期越提前。     

黄土丘陵沟壑区自然恢复草被对浅沟侵蚀的影响

浅沟侵蚀是黄土高原丘陵沟壑区的一种重要侵蚀类型.以往研究多侧重于农地浅沟,有关自然恢复草被对浅沟侵蚀影响的研究甚少.本研究采用野外原位冲刷试验,以裸地浅沟为对照,探究放水流量为5、10、15、20和25 L·min^-1条件下草地浅沟的径流产沙特征及侵蚀机理.结果表明: 与裸地相比,草地浅沟平均流速、稳定径流率、雷诺数、弗劳德数分别减小25.4%～67.3%、8.4%～26.6%、54.9%～80.5%、18.6%～65.1%,阻力系数增大0.09～7.18倍.草地浅沟最大产沙率、稳定产沙率和平均产沙率较裸地浅沟分别减小55.1%～90.9%、61.8%～95.4%和64.8%～92.4%;5～25 L·min^-1放水流量下,自然恢复草被的减沙效益可达65.9%～88.8%,且随放水流量增大,减沙效益呈减小趋势.与裸地相比,草地浅沟的平均径流功率和平均径流剪切力分别减小54.9%～80.5%和12.4%～51.1%,临界径流功率增大1.43倍,临界剪切力增大33.7%;草地和裸地浅沟平均产沙率与平均径流功率、平均径流剪切力均呈显著线性相关.自然恢复草被显著增加了浅沟抗蚀性能,降低了浅沟径流侵蚀能力.     

内蒙古锡林郭勒草原植被的光谱反射特征与牧草产量相关性的分析

本文论述了内蒙古锡林郭勒草原植被的光谱反射特征,分析了各波段反射率与不同植被牧草产量的相关关系,利用6种比值植被指标和正交指标拟建立产草量的估算模式,并进行了精度检验,确认：比值指标G与ND以及二维正交指标(PVI)可以成功地用以估测牧场产草量,这种估测方法最大误差为10%左右。     

Methane yield of biomass from extensive grassland is affected by compositional changes induced by order of arrival

Low‐input grassland biomass from marginal and other slightly more fertile sites can be used for energy production without competing with food or fodder production. The effect of grassland diversity on methane yield has received some attention, but we do not know how community assembly may affect methane yield from grassland biomass. However, methane yields determine the potential economic value of a bioenergy substrate. Hence, a better understanding of how plant community assembly affects methane yield would be important. We measured biomass production and methane yield in the second year of a grassland field experiment which manipulated the order of arrival of different plant functional groups (forbs, grasses or legumes sown first and all sown simultaneously) and sown diversity (9 vs. 21 species). The order of arrival of the plant functional groups significantly determined the relative dominance of each group which in turn mainly explained the variance in aboveground biomass production. Differences in area‐specific methane yields were driven by differences in biomass production and which plant functional groups dominated a plot. When grasses were sown first, legumes and grasses codominated a plot and the highest area‐specific methane yield was obtained. Overall, the results indicate that altering the order of arrival affected the community functional and species composition (and hence methane yields) much more than sown diversity. Our study shows that a combined use of positive biodiversity effects and guided plant community assembly may be able to optimize methane yields under field conditions. This may allow a guided, sustainable, and lucrative use of grassland biomass for biogas production in the future.     

中国东北羊草草原生长季内产量生态模拟及信息参数应用

通过对中国北方羊草草原生物量动态、生物量垂直空间格局及其与环境因子相互关系等主要产量生态数量特征的模拟与内在相关性的研究 ,结果表明 ,草地地上生物量的生长规律呈“单峰”型 ,最大地上生物量出现在 8月 5日 ,其值为1 97.3g· m- 2 干物质 ,而后下降 ;在达到峰值前 ,符合 logistic模型 ,进一步分析模型有关特征值获得了草地有效管理期为返青后的第 73天到第 1 1 9天等十分重要的产量生态信息参数。生长季内地上生物量动态与前一个月的平均气温 ( R=0 .82 87)和积累降雨量 ( R=0 .8932 )均呈极显著正相关 ,这是实施科学水肥管理的重要参数 ;而地上部生物量最大绝对增长速率 ( AGR)出现在 6月 2 0日至 7月 5日 ,平均为 3.35 33g· m- 2 · d- 1干物质 ;而地上部生物量最大相对增长速率( RGR)出现在 5月 2 0日至 6月 5日 ,平均为 0 .0 6 6 2 g· g- 1· d- 1干物质 ;在生长后期绝对增长速率和相对增长速率均出现负值 ,这表明地上部生物量的生长效率在生长初期最高。地上生物量垂直空间格局由下向上呈幂函数变化 ,其模型为 :Bn=a Xb,其中 93%的产量集中在 4 0 cm以下 ,这对不同的家畜的选择利用与刈割利用提供了依据 ;不同种群对草原牧草产量形成的作用是不同的 ,羊草种群对草原牧草产量形成的正向     

三江源自然保护区高寒草地草情诊断研究

三江源生态保护和建设工程的实施对生态环境产生了积极的影响,草地是该地区最主要的生态系统类型,准确的草情诊断对该地区的生态稳定和畜牧业发展具重要意义,可更好的指导三江源区生态环境的保护和发展.基于长时间序列的遥感观测资料和野外采样数据,通过构建草情诊断基准值,结合草地覆盖度和产草量的变化率,根据加权求和计算出草情指数,诊...     

青海沙珠玉人工植被系统土壤放线菌生态分布及拮抗性

为探索人工植被重建对土壤放线菌的影响,采用稀释平板法及琼脂块法对青海沙珠玉地区植被重建后沙土中放线菌的生态分布及拮抗性进行了研究.结果表明：随着高寒干旱沙地植被重建和覆盖度的提高：土壤放线菌数量显著增加,其中退耕还草地土壤中放线菌总数较沙地提高145.4%,小单孢菌数量约为沙地的6倍;拮抗性放线菌平均筛出率大幅度增加,退耕还草地土壤中拮抗性放线菌、天然草地土壤中抗细菌放线菌及林地土壤中抗病原真菌放线菌的平均筛出率约分别为沙地的2、3.2及1.5倍;地表植被盖度与土壤养分对放线菌数量以及拮抗性放线菌数量有很大影响,其中有机质、碱解氮含量以及鲜草产量与放线菌总数的相关性达到极显著水平(P<0.01),有机质含量、鲜草产量与拮抗性放线菌株数的相关性达到极显著水平(P<0.01).此外,植被盖度、土壤全氮、全磷、全钾、全盐以及速效钾含量与放线菌总数、链霉菌数、小单孢菌数的相关性也达到显著水平(P<0.05).     

基于黄土高原关键带类型的土地利用与年径流产沙关系空间分异研究

区域植被恢复改变了土地利用类型,从而有效控制了水土流失,但土地利用与水土流失关系的空间分异尚未明晰。整合了黄土高原坡面径流小区试验观测研究文献59篇和1121条年径流产沙记录,以8大关键带类型作为空间分层依据,采用地理探测器分析了土地利用与年径流产沙关系的空间分异。结果显示：撂荒地的年均径流量和产沙量最高分别为35.99 mm和4208.82 g/m²,撂荒地、裸地和耕地的产流产沙能力显著高于人工草地、林地、自然草地和灌丛,灌丛和林地的年均产沙量显著低于人工和自然草地（P<0.05）;除了撂荒地的年均产沙量在山地森林关键带最高（16240.40 g/m²）外,在丘陵沟壑农林草交错关键带的撂荒地年均径流产沙显著高于丘陵农业-草地关键带,丘陵沟壑农林草交错关键带和丘陵农业-草地关键带裸地、耕地的产流产沙能力较高,人工草地和灌丛年均产沙量显著高于其他关键带类型（P<0.05）;在山地森林关键带的林地年均径流量、径流系数和产沙量最低,分别为1.56 mm、0.41%和307.36 g/m²,而自然草地在各关键带类型都有较高的年均产流量和较低的年均产沙量;坡面径流小区的局地特征（如土地利用、面积、坡度、坡长）是影响年径流产沙关键带分异的首要因素,且存在多因子互作、非线性增强的关系。这些结果表明植被恢复能有效地保持水土,但是区域植被恢复时需要选择合适的类型,黄土丘陵沟壑区应首选自然草地、灌丛和林地。研究可为黄土高原区域植被恢复的优化配置提供科学依据。     

Modelling biomass of mountainous grasslands by including a species composition map

High mountain grasslands offer multiple goods and services to society but are severely threatened by improper land use practices such as abandonment or rapid intensification. In order to reduce abandonment and strengthen the common extensive agricultural practice a sustainable land use management of high mountain grasslands is needed. A spatially detailed yield assessment helps to identify possible meadows or, on the contrary, areas with a low carrying capacity in a region, making it easier to manage these sites. Such assessments are rarely available for remote and inaccessible areas. Remotely sensed vegetation indices are able to provide valuable information on grassland properties. These indices tend, however, to saturate for high biomass. This affects their applicability to assessments of high-yield grasslands.The main aim of this study was to model a spatially explicit grassland yield map and to test whether saturation issues can be tackled by consideration of plant species composition in the modelling process. The high mountain grassland of the subalpine belt (1800 – 2500 m a.s.l.) in the Kazbegi region, Greater Caucasus, Georgia, was chosen as test site for its strong species composition and yield gradients.We first modelled the species composition of the grassland described as metrically scaled gradients in the form of ordination axes by random forest regression. We then derived vegetation indices from Rapid Eye imagery, and topographic variables from a digital elevation model, which we used together with the multispectral bands as predictive variables. For comparison, we performed two yield models, one excluding the species composition maps and one including the species composition map as predictors. Moreover, we performed a third individual model, with species composition as predictors and a split dataset, to produce the final yield map.Three main grassland types were found in the vegetation analysis: Hordeum violaceum-meadows, Gentianella caucasea-grassland and Astragalus captiosus-grassland. The three random forest regression models for the ordination axes explained 64%, 33% and 46% of the variance in species composition. Independent validation of modelled ordination scores against a validation data set resulted in an R² of 0.64, 0.32 and 0.46 for the first, second and third axes, respectively. The model based on species composition resulted in a R² = 0.55, whereas the benchmark model showed weaker relationships between yield and the multispectral reflectance, vegetation indices, and topographical parameters (R² = 0.42). The final random forest yield model used to derive the yield map resulted in 62% variance explained and an R² = 0.64 between predicted and observed biomass. The results further indicate that high yields are generally difficult to predict with both models.The benefit of including a species composition map as a predictor variable for grassland yield lies in the preservation of ecologically meaningful features, especially the occurrence of high yielding vegetation type of Hordeum violaceum meadows is depicted accurately in the map. Even though we used a gradient based design, sharp boundaries or immediate changes in productivity were visible, especially in small structures such as arable fields or roads (Fig. 6b), making it a valuable tool for sustainable land use management. The saturation effect however, was mitigated by using species composition as predictor variables but is still present at high yields.