根田鼠巢区的研究

根田鼠(Microtus oeconomus Pallas)是高山草甸带金露梅(Potentilla fru-ticosa),灌丛里优势的啮齿动物,它是植食性的,在生态系统的营养结构上,下与生产者(草本植物)相联、与牲畜竞争牧草,上为二级消费者动物(肉食动物,如鼬类等)的基本饲料。阐明根田鼠生态学及其在高山草甸生态系统里的能流和物质循环中的作用,是生态系统定位站研究重要组成部分。国外报道为非黄胆性钩端螺旋体病重要宿主动物之一。     

60种牧草品比试验

我们从国内外引进和当地采集的牧草中选出60种(或品种)牧草同时进行比较试验。其 中禾本科31种,豆科28种,杂类草1种。分别种植在两种不同的土壤类型上(河质粟钙土和河滩草甸土)。试验共重复6次。每次重复的60种牧草随机排列。每种栽5穴,每穴4—5粒种子。在1991年6月5日播种。以后观测其出苗情况、牧草的生长强度(分夏季和秋季二     

气候变暖对青藏高原牧草营养含量及其体外消化率影响模拟研究

全球气候变暖,气温上升的趋势逐步被众人接受,而青藏高原这一独特地理单元的生态系统对气候变暖十分敏感.为更好地了解气候变暖对青藏高原牧草品质的影响,利用大板山北坡3 200～3 800 m的海拔梯度,以温度为主要影响因子,用海拔高度不同造成的温差模拟全球变暖带来的升温效应,研究气候变暖对青藏高原牧草营养含量及其体外消化率的影响.针对羊茅(Festuca ovina)、早熟禾(Poa annua)、草(Koeleria cristata)、矮嵩草(Kobresia humilis)和黑褐苔草 (Carex alrofusca) 5种生长在不同海拔梯度的高原牧草中酸性洗涤纤维(ADF)、木质素(ADL)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、无氮浸出物(NFE)、灰分等营养含量及其经绵羊瘤胃液培养后的体外消化率差异,经过1999和2000年两年的测定分析,结果表明:随着温度升高,牧草CP、EE和NFE的百分含量都呈现降低的趋势;牧草ADF和ADL百分含量与温度存在正相关关系,随着温度升高牧草ADF、ADL百分含量都呈增加的趋势;牧草体外消化率与牧草生长的环境温度存在负相关关联,随着温度升高牧草体外消化率呈降低趋势.模拟研究表明,就温度这一重要环境因素而言,未来气候变暖尤其是夜间温度的升高引起青藏高原牧草营养品质的变化,牧草CP、EE、NFE含量的降低,中性洗涤纤维(NDF)、ADL含量的增加,牧草消化率降低,从而不利于反刍动物对牧草的消化利用.     

国外牧草基因组学和转基因技术研究进展

禾本科和豆科牧草在动物生产、水土保持和环境保护中发挥着重要的作用.随着现代生物技术的发展,以优异基因型品种间多次杂交培育的合成品种为主的传统常规育种方法与以基因组学和转基因为核心的分子育种技术相比,挑战和机遇并存.与主要农作物相比,牧草作物基因组学及其转基因研究尚处于发展阶段.目前,牧草基因组学及转基因在以黑麦草属(Lolium)和羊茅属(Festuca)为代表的禾本科牧草及以三叶草(Triflolium)和苜蓿(Medicago)为代表的豆科牧草中已有较多研究,就现代生物技术在国外牧草遗传育种中的方法、应用及最新研究进展进行综述,旨在为我国牧草常规和转基因育种提供方法参考及思路借鉴.     

天山北坡冬草场牧草产量与气象条件的统计分析

 本文利用紫泥泉种羊场1966—1987年天然草场牧草产量资料及沙湾县气象站资料。采用相关分析、积分回归、逐步回归等统计方法,研究牧草产量的变化趋势,气象条件对牧草产量形成的影响。结果表明：牧草产量随时间上升或下降趋势不显著,4一6月和9、10月是牧草产量形成的关键期,降水量是关键因子,并建立了牧草产量预报模式。     

不同灌溉量对内蒙古人工草地主要牧草产量和水分利用效率的影响

人工草地建设是缓解内蒙古地区草地生存压力的必要途径,而水分短缺是该区人工草地建设中牧草生长的主要限制因素,适量的人工补水以实现牧草的高产节水是解决这一问题的关键。以当地主要牧草冰草和紫花苜蓿为研究对象,开展单播和混播条件下不同灌溉量对牧草产量、光合性能和水分利用效率影响的对比试验。研究结果表明:(1)豆禾混播有利于提高冰草和紫花苜蓿的产量;(2)8月初现蕾期是冰草和紫花苜蓿收割的最佳季节,此时牧草产量最高;(3)灌溉量达到田间持水量的45%(包含降雨量在内的单位面积灌溉量在7月初达到903.8 m3/hm2,在8月初达到1812.4 m3/hm2)是牧草高产节水的最佳补水选择;(4)6—8月水分胁迫更有利于提高牧草的长期水分利用效率(long-term water use efficiency,WUEL),开花期后补水对提高牧草WUEL的作用开始显著;(5)在牧草产量最高的8月初水分胁迫更有利于提高牧草的瞬时水分利用效率(instantaneous water use efficiency,WUEI),而在7月初光照强烈、水分蒸发量大时,较多地补水更有利于提高牧草的WUEI。     

两种生境条件下6种牧草叶绿素含量及荧光参数的比较

昆仑山前山牧场海拔较高, 策勒绿洲海拔相对较低, 两者生境差异较大。以昆仑山前山牧场和策勒绿洲边缘两种不同生境条件下生长的6种牧草: 冰草(Agropyron cristatum)、无芒雀麦(Bromus inermis)、矮生高羊茅(Festuca elata)、披碱草(Elymus dahuricus )、红豆草(Onobrychis pulchella)及和田大叶(Medicago sativa var. luxurians)为试验材料, 研究了不同生境条件下牧草叶片叶绿素含量及叶绿素荧光动力学参数的变化情况。结果显示: (1)在两种生境条件下, 昆仑山前山牧场生境生长的牧草叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量明显较高, 生长在策勒绿洲生境的牧草品种叶绿素a/b值较高; (2)昆仑山前山牧场生境牧草最大荧光、光系统II (PSII)最大光化学效率、PSII潜在活性和单位面积反应中心的数量的值明显高于策勒绿洲生境品种, 而初始荧光、单位反应中心吸收的光能、单位反应中心捕获的能量、单位反应中心耗散的能量、荧光诱导曲线初始斜率值则低于策勒绿洲生境品种。因此, 两种生境下环境因子发生了改变, 对牧草产生综合的胁迫作用; 策勒绿洲生境明显对牧草生长产生了抑制, 策勒绿洲生境牧草的色素含量降低以及PSII的机构遭到损坏, 导致反应中心一部分失活或裂解, 剩余有活性的反应中心的效率增加, 昆仑山生境则相对比较适宜牧草生长; 两种生境不同牧草叶绿素含量和叶绿素荧光参数的变化幅度不同。     

3种披碱草属(Elymus)牧草交配系统研究

通过测定3种披碱草属(Elymus)牧草,即老芒麦(E.sibiricus)、麦薲草(E.tangutorum)和披碱草(E.dahuricus)的花粉-胚珠比(P/O值)、杂交指数(OCI),结合不同授粉方式下这3种牧草的结实率,探讨这3种披碱草属牧草的交配系统,为披碱草属牧草杂交育种、丰产栽培等提供理论依据。结果表明,这3种牧草的花粉-胚珠比(P/O值)均介于31.9~396.0之间,交配系统属于兼性自交;杂交指数OCI值均为2,交配系统也属于兼性自交;结实率统计表明,以自交为主,异交可育。因此,这3种披碱草属牧草的交配系统属于兼性自交类型。     

松嫩草地主要豆科牧草的适应性与种植利用研究

通过比较松嫩草地主要豆科牧草种子萌发期耐盐碱性的差异, 苗期出苗情况和病虫害及种植牧草后对土壤化学性质的影响, 对该6种豆科牧草进行综合评价, 并选出适宜在松嫩盐碱化草地种植的豆科牧草。结果表明, 在萌发期, 紫花苜蓿 (Medicago sativa L.)、扁蓿豆 (Medicago ruthenica)、兴安胡枝子 (Lespedeza davurica)、细叶胡枝子 (Lespedeza hedusaroides)和黄花草木樨 (Melilotus officinalis) 5种小粒种子耐盐碱性好于大粒种子广布野豌豆 (Vicia cracca), 尤其是紫花苜蓿 (M. sativa L.), 其发芽率和活力指数在低盐浓度 (≤ 0.4% NaCl)环境中高于对照条件; 苗期小粒种子出苗较快 (3—4 d), 大粒种子广布野豌豆 (V. cracca) 出苗时间较长 (9 d); 细叶胡枝子 (L.edusaroides)、兴安胡枝子 (L. davurica)和黄花草木樨 (M. officinalis)不易遭病虫害, 其余3种易受蚜虫和七星瓢虫危害。种植6种豆科牧草后土壤氮含量都有一定程度的提高, 尤其是兴安胡枝子 (L. davurica); 土壤pH也有了一定程度的降低, 尤其是紫花苜蓿 (M. sativa L.)。综合比较发现松嫩草地6种豆科牧草以种植小粒种子紫花苜蓿 (M. sativa L.)和兴安胡枝子 (L. davurica)牧草为更好。     

高寒山区混播草地燕麦和毛苕子种间竞争对密度的响应

混播草地种内与种间竞争的强弱和转化受混播牧草相对密度的制约。2010年6-9月采用取代系列实验方法,在石羊河上游建立燕麦(Avena sativa)和毛苕子(Vicia villo-sa)混播草地,按燕麦与毛苕子相对密度设置1∶0(KY)、8∶2(A)、6∶4(B)、5∶5(C)、4∶6(D)、2∶8(E)和0∶1(KM)7个处理,研究了密度制约下混播草地一年生牧草种间竞争的变化。结果表明:混播草地在密度影响下各物候期的种内与种间竞争发生不同程度的转化,所有混播处理中燕麦相对产量(RYy)随牧草的生长逐渐增加;混播处理A、B和C中毛苕子相对产量(RYm)随牧草的生长逐渐减小,混播处理D和E中逐渐增加;在燕麦出苗期和分蘖期除混播处理A外其余混播处理中两牧草为敌对关系(RYT<1),在牧草生长后期所有混播处理中两牧草转化为共生关系(RYT!1),且燕麦的竞争能力强于毛苕子(RCCy!1、RCCm"1);所有混播处理在牧草整个生长阶段的竞争偏利于燕麦(AG<1)。混播草地内种间竞争在各物候期表现出明显的密度制约现象,实现了资源协同利用目标。     

赖草属植物的分类现状及主要存在的问题

赖草属(Leymus Hochst.)为禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)中的一个有重要经济价值的属,属内多数种类是优良牧草,有些种类具有耐寒、耐旱、耐碱等特性,是农业良种繁育、畜牧业牧草改良利用的重要基因资源。该属在分类学上是一个疑难属,在属的界限、属下组系的划分,以及类群间演化关系上问题较多。对赖草属分类学问题进行了综述,为赖草属植物资源的开发利用和保护提供资料。     

青藏高原5种牧草木质素含量及其体外消化率研究

在海拔高度3200m的中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站选取羊茅 Festucaovina 、早熟禾 Poaannua 、艹洽草 Koeoeriacristata 以及莎草科的矮嵩草 Kobresiahumilis 、黑褐苔草 Carexalrofusca 5种青藏高原重要牧草品种,分别测定羊茅、早熟禾、艹洽草、矮嵩草茎、矮嵩草叶、黑褐苔草茎和黑褐苔草叶的木质素含量,并采用二级离体培养法测定其体外消化率,比较不同牧草间木质素含量及消化率差异.1999和2000年两年的实验结果表明,牧草木质素含量与其体外消化率之间为极显著负相关 P<0.01 ;就同种牧草不同器官而言,牧草茎的木质素含量明显高于叶,其降解率较低;3种禾本科牧草及2种莎草科牧草不同牧草品种间木质素含量和体外消化率差异不显著.     

高山草原草地有效生产能力(P_4)以前诸转化阶生产能力动态的研究

草原生产所处理的是从植物生产到动物生产全部过程的矛盾。在草原生产流程中,从日光能转化为植物产品,再从植物产品转化为动物产品,至少有六个转化阶。对其转化阶中的牧草产量(P_2)、采食率、采食量(P_3)、牧草营养成份、消化率、营养价值和“草地有效生产能力(P_4)”等阶段上的物质贮存量、流失量加以研究,可以找出开源节流的途径,达到提高草原生产能力的目的。     

不同寄主对牧草盲蝽生长发育的影响

在人工气候条件下对牧草盲蝽若虫在9种不同寄主植物上的发育历期、存活率等进行研究,以探讨牧草盲蝽对不同寄主植物适合度,明确不同寄主对牧草盲蝽生长发育的影响。结果表明,牧草盲蝽若虫在花椰菜和四季豆上发育历期最短,分别为16.56 d和17.60 d,存活率最高,分别为76%和74%。田旋花上牧草盲蝽若虫历期最长为22.12 d,存活率最低仅35%。用花椰菜、四季豆喂养牧草盲蝽成虫体重最大,分别为0.083 g和0.069 g。用9种不同寄主对牧草盲蝽进行室内饲养,仅在花椰菜、四季豆上孵出若虫。由此可见,花椰菜、四季豆是牧草盲蝽生长发育最适寄主植物,田旋花适合度最低。     

Hydraulic lift of Medicago sativa and Astragalus laxmannii and its effect on their neighborhood plants

为探讨紫花苜蓿(Medicago sativa)及斜茎黄耆(沙打旺, Astragalus laxmannii)与禾本科牧草混播后的水力提升现象, 揭示深、浅根性牧草的种间关系, 为混播草地的建植提供理论依据, 该研究开展了室外“上下盆”分根盆栽试验、采用土壤水分测定及“重水” (D₂O, 氘(D)含量>99.9%)标记法估算了苜蓿及斜茎黄耆分别与‘冬牧70’黑麦(Secale cereal ‘Dongmu 70’)不同混播比例(豆科:禾本科分别为3:7、5:5、7:3)条件下水力提升的发生情况及其对伴生牧草生长生理性状的影响。结果表明: ‘冬牧70’黑麦与斜茎黄耆混播后的产量显著高于其与紫花苜蓿混播后的产量, 同一种禾豆牧草混播组合不同混播比例中, 以AC2 (紫花苜蓿:‘冬牧70’黑麦为5:5)和BC3 (斜茎黄耆:‘冬牧70’黑麦为7:3)混播组合的总产量最高。不同单混播组合的单株整个生育期内日均提水量存在显著差异, 两种豆科牧草在混播时日均提水量均高于单播时, 斜茎黄耆单混播时的日均提水量显著高于紫花苜蓿, BC2组合(斜茎黄耆:‘冬牧70’黑麦为5:5)的日均提水量高于其他混播组合。在用标记水处理下盆土壤后, 各组合上下盆土壤水氢稳定同位素比率(δD)值显著升高。不同禾豆牧草组合上盆土壤水δD及禾本科牧草茎秆水δD、整株碳同位素分辨率(Δ¹³C)和产量数据表明, 在斜茎黄耆与‘冬牧70’黑麦混播比例为3:7、紫花苜蓿与‘冬牧70’黑麦混播比例为5:5时, 禾本科牧草水分状况或产量好于其他混播比例。以上结果表明, 两种深浅根豆科牧草与浅根性禾本科牧草混播种植时发生了水力提升现象, 两种豆科牧草提升的水分可以被伴生的禾本科牧草所吸收利用。     

南疆棉田盲蝽类害虫种群数量动态

2002 ~2004年研究了南疆地区棉花盲蝽类害虫的发生和种群动态及棉花品种的影响。结果表明,危害棉花的盲蝽类害虫有牧草盲蝽Lygus pratensis(L.)和苜蓿盲蝽Adelphocoris lineolatus(Goeze) ,其中牧草盲蝽为主要为害种类,其数量占盲蝽类害虫的99.93 %。2002,2003和2004年,牧草盲蝽最高密度分别为56.0,105.3和53.7头/百株,而苜蓿盲蝽3年中最高密度<0.1头/百株。对转基因抗虫棉GK19(表达Cry1A杀虫蛋白)、SGK321(表达Cry1A/CpTI杀虫蛋白)和普通棉花泗棉3号、石远321的研究表明2种盲蝽在不同品种上的季节性数量动态没有显著性差别。     

紫花苜蓿和斜茎黄耆水力提升作用及其对伴生植物的效应

为探讨紫花苜蓿(Medicago sativa)及斜茎黄耆(沙打旺, Astragalus laxmannii)与禾本科牧草混播后的水力提升现象, 揭示深、浅根性牧草的种间关系, 为混播草地的建植提供理论依据, 该研究开展了室外“上下盆”分根盆栽试验、采用土壤水分测定及“重水” (D₂O, 氘(D)含量>99.9%)标记法估算了苜蓿及斜茎黄耆分别与‘冬牧70’黑麦(Secale cereal ‘Dongmu 70’)不同混播比例(豆科:禾本科分别为3:7、5:5、7:3)条件下水力提升的发生情况及其对伴生牧草生长生理性状的影响。结果表明: ‘冬牧70’黑麦与斜茎黄耆混播后的产量显著高于其与紫花苜蓿混播后的产量, 同一种禾豆牧草混播组合不同混播比例中, 以AC2 (紫花苜蓿:‘冬牧70’黑麦为5:5)和BC3 (斜茎黄耆:‘冬牧70’黑麦为7:3)混播组合的总产量最高。不同单混播组合的单株整个生育期内日均提水量存在显著差异, 两种豆科牧草在混播时日均提水量均高于单播时, 斜茎黄耆单混播时的日均提水量显著高于紫花苜蓿, BC2组合(斜茎黄耆:‘冬牧70’黑麦为5:5)的日均提水量高于其他混播组合。在用标记水处理下盆土壤后, 各组合上下盆土壤水氢稳定同位素比率(δD)值显著升高。不同禾豆牧草组合上盆土壤水δD及禾本科牧草茎秆水δD、整株碳同位素分辨率(Δ¹³C)和产量数据表明, 在斜茎黄耆与‘冬牧70’黑麦混播比例为3:7、紫花苜蓿与‘冬牧70’黑麦混播比例为5:5时, 禾本科牧草水分状况或产量好于其他混播比例。以上结果表明, 两种深浅根豆科牧草与浅根性禾本科牧草混播种植时发生了水力提升现象, 两种豆科牧草提升的水分可以被伴生的禾本科牧草所吸收利用。     

3种滨藜属牧草苗期叶片解剖结构及生理特性对干旱的响应

通过盆栽控水试验,设置5个干旱胁迫水平,分别为最大田间持水量的80%(CK)、60%(轻度胁迫)、45%(中度胁迫)、30%(重度胁迫)、20%(极重度胁迫),并同步设计充足灌水后自然干旱实验,测定干旱胁迫对3种滨藜属牧草叶片形态解剖结构、叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖含量、质膜相对透性和丙二醛含量等生理生化指标的影响,以明确3种滨藜属牧草的抗旱特性,并探索其抗旱机理。结果表明:(1)3种滨藜属牧草均具有适应旱生环境的典型叶片结构特征,即在干旱胁迫条件下叶片组织结构形态表现为叶片栅栏组织逐渐变薄,而海绵组织在胁迫早期先变薄后增厚的现象,叶肉组织结构紧密度也出现了先降低后增高的规律。(2)随着干旱胁迫的加剧,叶片的可溶性糖含量增加,而其相对含水量减少,3种滨藜属牧草在土壤含水量很低的情况下叶片仍能保持高于52%的相对含水量。(3)在干旱胁迫下,3种滨藜属牧草叶片的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都发生显著变化,细胞膜受到的伤害程度有明显差异。(4)3种滨藜属牧草抗旱能力均较强,在干旱胁迫下其抗旱性综合表现为灰白滨藜变种1灰白滨藜变种2四翅滨藜。     

高寒牧草在不同温度和盐胁迫作用下的生理生化响应

测定高寒牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(Elymus sibiricus)幼苗在4 个不同浓度的NaCl 溶液(0、50、150、250 mmol·L–1)与6-15 ℃和15-25 ℃两种温度处理条件下的生理生化反馈机制。结果表明: ①垂穗披碱草随着盐浓度的提高, 可溶性糖含量呈现先低后高的趋势; 在盐浓度为Na50 时, 可溶性糖含量最低, 且不同温度处理对垂穗披碱草可溶性糖含量影响不大; 但在高盐浓度(Na150、Na250)处理下, 温度对幼苗可溶性糖含量影响极显著, 6-15 ℃处理显著提高垂穗披碱草幼苗的可溶性糖含量。②随着盐浓度增加, 两种牧草游离脯氨酸含量均迅速积累, 且15-25 ℃处理下脯氨酸含量显著高于6-15 ℃处理。③除垂穗披碱草在Na250 下SOD 酶活性达到最高外, 垂穗披碱草CAT 活性和老芒麦SOD、CAT 活性均随着盐浓度的增加呈现先增加后降低的趋势。表明在一定盐浓度下, 牧草借助抗氧化酶来清除胁迫产生的活性氧, 但高盐浓度在一定程度上抑制了牧草抗氧化酶活性, 而6-15 ℃温度处理可诱导牧草抗氧化酶活性的提高, 尤其是老芒麦。④盐胁迫导致两种牧草根尖过氧化氢含量和细胞死亡率的增加, 而6-15 ℃温度处理可以降低根尖过氧化氢的积累。两种牧草随盐浓度增加根尖细胞死亡率均有增加的趋势, 但6-15 ℃低温可以有效减轻盐胁迫对根细胞的损伤。     

封面照片

正照片示在木地肤Kochia prostrata上取食的牧草盲蝽Lygus pmtensis(半翅目:盲蝽科)成虫。该虫近年来种群逐渐上升,已成为新疆棉田中的主要害虫,并波及了包括枣、梨、苹果等多种果树。本期报道了牧草盲蝽危害对寄主植物体内营养物质含量及保护酶活性的影响(pp.976-983)。照片由冯宏祖、苟长青于2018年9月摄于新疆阿拉尔市郊。