不同坡向高寒草甸土壤理化特性和微生物数量特征

阐明不同坡向草地土壤性质的空间分异格局,为退化草地的精准修复和科学管理提供参考。研究了青藏高原东缘高寒草甸退化草地不同坡向(北坡N、西北坡NW、西坡W、东坡E、东北坡NE、西南坡SW和南坡S)土壤理化性质和微生物数量特征。结果发现:从N→S坡向上,土壤有机质、碳氮比和全氮含量均呈下降趋势,土壤全磷含量和pH值在不同坡向间均无显著差异(P0.05),E坡向全磷含量最高((2.83±0.95)g/kg),NW坡向含量最低((2.07±0.12)g/kg);土壤细菌、真菌和放线菌数量变化呈波动现象,NW坡向的细菌((13.0×10~5±1.0×10~5)个/g)、真菌((14.0×10~3±0.0)个/g)和放线菌((24.0×10~4±1.0×10~4)个/g)数量最低,E坡向的细菌数量最高((85.5×10~5±2.5×10~5)个/g),S坡向的真菌((24.0×10~3±0.0)个/g)和放线菌((209.5×10~4±4.5×10~4)个/g)数量最高;回归分析表明,在E→S坡向上,随土壤含水量、有机质、碳氮比和全氮含量的增加,土壤细菌和放线菌数量均显著降低(P0.05),而土壤真菌数量随含水量、pH值、土壤养分含量的增加略有降低(P0.05)。可见,不同坡向高寒草甸土壤理化特征差异明显,也导致了土壤微生物数量分配格局的不同。     

针茅内生细菌菌株265ZY4的鉴定及其生物学功能

【目的】为高寒草地针茅(Stipa capillata L.)内生细菌的开发和利用提供理论依据,为生物菌肥的研究提供有价值的菌种资源。【方法】利用常规分离方法从针茅中分离获得菌株265ZY4,采用平板对峙法、Salkowski比色法和钼锑抗比色法对该内生菌进行拮抗能力测定、产IAA以及溶磷、固氮能力测定。根据形态学和16S r RNA序列分析对菌株265ZY4进行鉴定,确定该菌株的分类学地位。【结果】菌株265ZY4对3种马铃薯真菌病害均有较好的抑制作用,且对马铃薯炭疽病(Colletotrichum coccodes)的拮抗作用最明显,抑菌率为83.03%;该菌株能分泌IAA,在不含色氨酸的培养基中的分泌量为9.30 mg/L,且有较好的溶解无机磷的能力,无固氮能力;通过培养性状和形态特征,结合16S r RNA序列分析,将菌株265ZY4鉴定为Bacillus subtilis。【结论】菌株265ZY4鉴定为枯草芽孢杆菌B.subtilis,具有溶磷、产IAA等生物学功能,具有开发潜力。     

青藏高原强UV-B辐射对美丽风毛菊光合作用和色素含量的影响

以青藏高原矮嵩草草甸的主要伴随种美丽风毛菊为材料,通过滤除太阳辐射光谱中UV-B成分的模拟试验,研究了强太阳UV-B辐射对高山植物光合作用、光合色素和紫外吸收物质的影响.结果表明：与对照相比,弱UV-B处理能促使美丽风毛菊叶片净光合速率增加和提高稳态PSⅡ光化学效率;对照中叶片厚度的相对增加能弥补单位叶面积光合色素的光氧化损失,是高山植物对强UV B辐射的一种适应方式.短期滤除UV-B辐射处理时紫外吸收物质含量几乎没有变化,说明高山植物叶表皮层中该类物质受环境波动的影响较小.强UV-B环境下光合色素的相对增加是一种表象,而青藏高原强太阳UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊的光合生理过程仍具有潜在的负影响.     

不同大豆品种上红绿两种色型豌豆蚜的种群参数

【目的】探讨不同大豆品种对红绿两种色型豌豆蚜Acyrthosiphon pisum种群参数的影响,为大豆品种的抗蚜性评价及豌豆蚜的预测预报与综合防治提供试验依据。【方法】在光周期10L∶14D、温度23±1℃,相对湿度60%±10%,光照强度212μmol/m~2·s的人工气候箱中,观察和分析4个大豆品种(汾豆牧绿2号、南夏豆25、南黑豆20和南豆5号)叶片上红绿两种色型豌豆蚜的成虫寿命、繁殖和种群生命表参数。【结果】在大豆品种汾豆牧绿2号上,红绿两种色型豌豆蚜成虫寿命均最短,繁殖力均最弱,且红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型长1.07 d,内禀增长率是绿色型豌豆蚜的29.93倍;在南夏豆25上,红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型长2.46 d,内禀增长率是绿色型豌豆蚜的5.86倍;在南黑豆20上,红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型长2.47 d,内禀增长率是绿色型豌豆蚜的1.54倍;在南豆5号上,红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型短0.02 d,内禀增长率是绿色型豌豆蚜的1.41倍。【结论】不同大豆品种对红色和绿色型豌豆蚜种群参数的影响不同,且两种色型豌豆蚜对不同大豆品种适应性反应也不相同。     

施钾对苜蓿上牛角花齿蓟马产卵选择、生长发育、 成虫寿命和繁殖力的影响

【目的】为了探讨施钾对苜蓿上牛角花齿蓟马Odontothrips loti的产卵选择、生长发育、成虫寿命和繁殖力的影响,明确施钾苜蓿叶片营养物含量与牛角花齿蓟马生命参数的关系。【方法】在不同钾量(40, 60, 80和100 mg/kg)处理下(以不施钾作为对照),观察记录牛角花齿蓟马在紫花苜蓿品种甘农3号Medicago sativa cv. Gannong No. 3叶片上的产卵量,幼期各龄期发育历期和存活率以及二代成虫的寿命和繁殖力,同时测定不同施钾量下苜蓿叶片的可溶性糖、游离氨基酸及钾含量。【结果】随着施钾量的增加,牛角花齿蓟马在苜蓿叶片上的产卵量(粒/复叶)先降低后升高,在60 mg/kg钾处理降幅最大,较对照降低了45.58%;卵孵化率和1-2龄若虫的存活率变化不显著,但3-4龄若虫的存活率和幼期总存活率显著下降,分别在100 mg/kg 和80 mg/kg钾处理下降幅最大,较对照分别下降了54.36%和48.48%。不同施钾量下苜蓿叶片上牛角花齿蓟马卵和1-2龄若虫发育历期无显著变化,3-4龄若虫及幼期总发育历期均延长;牛角花齿蓟马二代成虫的繁殖力均显著下降,成虫寿命显著缩短(40 mg/kg钾处理除外)。施钾后,苜蓿叶片可溶性糖含量、钾含量和糖氮比增大,游离氨基酸含量减少。相关关系分析表明,苜蓿叶片钾含量与牛角花齿蓟马幼期总存活率和成虫繁殖力无显著相关性,而苜蓿叶片可溶性糖含量和糖氮比均与3-4龄若虫存活率和繁殖力极显著负相关,与幼期总存活率呈显著负相关。【结论】施钾苜蓿对牛角花齿蓟马成虫产卵产生显著的排趋性;施钾提高了苜蓿叶片的可溶性糖含量及糖氮比,不利于若虫的生长发育,并使成虫寿命缩短、繁殖力下降,对牛角花齿蓟马产生了显著的抗生作用。     

干旱胁迫对不同根型苜蓿根系生长及根际土壤细菌的影响

为明确干旱胁迫对根茎型清水紫花苜蓿、直根型陇东紫花苜蓿、根蘖型公农4号杂花苜蓿根系生长及根际土壤细菌群落的影响,采用盆栽试验,运用16S rRNA基因测序技术,研究了幼苗期干旱胁迫下各根型苜蓿根系生长及根际土壤细菌群落结构的变化。结果表明：干旱胁迫下各根型苜蓿的Chao1和ACE丰富度指数均在中度胁迫下最大,Simpson和Shannon-wiener多样性指数各处理间差异不显著;根际土壤细菌群落均以变形菌门、绿弯菌门、类杆菌门、放线菌门和厚壁菌门为主,干旱胁迫均显著增加了变形菌门和厚壁菌门的相对丰度,显著降低了绿弯菌门的相对丰度,但类杆菌门和放线菌门先提高后下降。统计学分析显示,幼苗期干旱胁迫显著影响各根型苜蓿生长发育,随胁迫程度增加,其株高、地上生物量、地下生物量、根系活力、根体积、根系总长均显著降低,根冠比先增加后下降且在中度胁迫时达到最大值。重度胁迫下,清水苜蓿的株高、根系活力显著大于其他品种,而根冠比、根系干重显著小于其他品种;陇东苜蓿的根长、根尖数均显著大于其他品种;根系平均直径、根系总表面积各根型苜蓿间差异不显著。研究结果为植物的抗干旱胁迫以及提高各根型苜蓿在干旱胁迫下的水分利用提供参考。     

牛角花齿蓟马为害后苜蓿叶酚类物质和木质素含量的变化

为明确苜蓿中被蓟马为害后诱导的次生代谢物质含量的变化,以抗蓟马苜蓿R-1和感蓟马苜蓿I-1为材料,以每枝条0头为对照,研究牛角花齿蓟马不同虫口密度(每枝条1、3、5、7头)下苜蓿叶片中酚类物质和木质素含量的变化.结果表明:蓟马为害7 d时,R-1和I-1叶中总酚、单宁和缩合单宁含量随虫口密度增大均升高,简单酚含量无显著差异;木质素含量显著高于对照.为害14 d时,R-1和I-1叶中总酚、单宁和缩合单宁含量随虫口密度增大均升高,简单酚含量无显著差异;木质素含量升高,且每枝条7头密度下显著高于对照.为害21 d时,R-1和I-1叶中总酚、单宁和木质素含量随虫口密度增大均升高,在每枝条7头密度下达到最高;R-1简单酚含量变化不显著,I-1简单酚含量显著升高.R-1和I-1叶中缩合单宁含量与对照无显著差异.抗感苜蓿中酚类物质与木质素含量在蓟马为害后均升高,R-1总酚、单宁和木质素含量的增加率均高于I-1.表明蓟马为害对苜蓿植株的总酚、单宁及木质素含量具有诱导效应,可以作为苜蓿抗蓟马的评价指标.     

杂花和紫花苜蓿原生质体分离培养条件的筛选

以杂花苜蓿‘甘农1号’和紫花苜蓿‘甘农4号’、‘阿尔冈金’及‘清水’4个适宜西北内陆黄土高原地区栽培的苜蓿愈伤组织为材料,研究酶解时间、酶液组合、酶液渗透压、愈伤组织继代培养时间、预处理措施及不同培养方法等对原生质体分离和培养效果的影响,并对培养条件进行优化。结果表明:(1)适宜4个苜蓿品种愈伤组织酶解的最佳预处理措施为0.55mol/L蔗糖或CPW溶液中预质壁分离1h,最佳继代时间均为12d。(2)‘甘农1号’、‘甘农4号’和‘清水’的最佳酶液组合均为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%崩溃酶;‘阿尔冈金’的最佳酶液组合为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%半纤维素酶+0.3%离析酶+0.3%崩溃酶;‘甘农1号’和‘阿尔冈金’的最佳酶解时间为12h,‘甘农4号’和‘清水’分别为14h和10h。(3)适宜4个品种酶解的甘露醇浓度分别为‘甘农1号’0.75mol/L,‘甘农4号’0.65mol/L,‘阿尔冈金’0.6mol/L,‘清水’0.55~0.6mol/L。(4)经液体浅层培养和固液培养方式均可获得4个苜蓿品种的再生愈伤组织,且固液培养法较液体浅层培养法更有利于苜蓿原生质体早期的培养和再生。     

长枝木霉对禾谷胞囊线虫的寄生和致死作用

【目的】明确长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫(Heterodera avenae)的防治潜力和可能的作用机理。【方法】通过室内显微观察和测定不同时期长枝木霉(T.longibrachiatum)孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫(H.avenae)胞囊的寄生和致死作用及其可能的机理。【结果】显微观察结果表明,侵染初期长枝木霉孢子寄生于胞囊的表面,并且萌发产生大量的菌丝,侵染后期整个胞囊被致密的菌丝包围,胞囊内卵的胚胎发育停止和内容物凝集,甚至有的胞囊表面突起形成深褐色的小液泡,或者胞囊破裂和溶解。室内测定结果表明,不同浓度长枝木霉孢子悬浮液对胞囊具有明显的寄生和致死作用,并且其可能的寄生和致死作用机理主要是通过胞囊诱导和提高长枝木霉菌几丁质酶、葡聚糖酶和酪蛋白酶的活性,进而使胞囊体壁溶解和内容物外渗。处理后第18天浓度为1.5×108CFU/mL的长枝木霉孢子悬浮液对胞囊的寄生率为93.3%,第10天对胞囊孵化的相对抑制率为93.6%;经胞囊诱导后第4天浓度为1.5×108CFU/mL的长枝木霉孢子悬浮液几丁质酶和葡聚糖酶活性最高为0.78和0.96 U/(min·mL),第6天浓度为1.5×108CFU/mL的长枝木霉孢子悬浮液酪蛋白酶活性最高为4.03 U/(min·mL),并且诱导后其几丁质酶、葡聚糖酶和酪蛋白酶活性随着长枝木霉孢子悬浮液浓度的增加而增加。【结论】长枝木霉对小麦禾谷胞囊线虫胞囊具有较强的寄生和致死作用,且可能的寄生和致死作用机理主要通过胞囊诱导和提高长枝木霉菌几丁质酶、葡聚糖酶和酪蛋白酶的活性。     

模拟践踏和降水对高寒草甸阴山扁蓿豆有性繁殖特征的影响

在甘肃天祝高寒草甸进行了为期2年的野外试验,研究了模拟牦牛和藏羊践踏(藏羊轻度践踏、藏羊中度践踏、藏羊重度践踏、牦牛轻度践踏、牦牛中度践踏、牦牛重度践踏)及模拟降水量(少雨、平水和丰水)对阴山扁蓿豆有性繁殖特性的影响。结果表明:阴山扁蓿豆株高、荚果长、单位面积荚果数、每荚果种子数、种子千粒重和种子产量均随牦牛和藏羊践踏强度的增加、降水量的降低呈下降趋势;少雨条件下,重度践踏单位面积荚果数较未践踏降低70%以上;牦牛和藏羊践踏下的种子千粒重比未践踏减少13%以下;少雨条件下,藏羊轻度、中度和重度践踏下的阴山扁蓿豆种子产量分别比同强度牦牛践踏高60.1%、13.8%和56.7%;降水、践踏及两者的交互作用均极显著影响了植株自然高度;降水和践踏均极显著影响了阴山扁蓿豆荚果长、单位面积荚果数、每荚果种子数、种子千粒重,两者的交互作用则无显著影响。综上,同一放牧强度下,牦牛践踏对阴山扁蓿豆有性繁殖的不利影响大于藏羊践踏;少雨和家畜重度践踏均严重抑制了阴山扁蓿豆的有性繁殖。