科研产出
宁夏黄土区典型坡面表层土壤有机碳含量的空间变化特征及尺度效应
《林业科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：[目的]定量认识土壤有机碳(SOC)含量在坡面上的空间异质性及尺度效应,探索"由点及面"估算坡面平均SOC含量的精确便捷途径,为细致刻画坡面土壤资源状况、全面理解生态系统碳循环、制定土壤高质量管理方案提供科学基础.[方法]在宁夏半干旱黄土丘陵区,选择3个相邻的由退耕还林工程形成的典型坡面,从坡顶向坡脚设置连续样点,调查各样点的土地利用、植被特征、立地条件及表层(0^20 cm)SOC含量,分析其坡向差异、坡位变化;以"离坡顶的水平距离或相对距离"为自变量,以表层SOC含量的顺坡滑动平均值为因变量,定量描述坡面尺度效应;再以坡面上任一样点表层SOC含量与坡面平均值的比值为因变量,实现由"点"到"面"的尺度上推.[结果]研究区表层SOC含量存在明显的坡向差异、坡位变化、尺度效应.表层SOC含量的坡面平均值在南坡(7.60 g·kg-1)最高,东坡(6.42 g·kg-1)次之,西坡(5.65 g·kg-1)最低,其坡位间变幅在东坡(15.95 g·kg-1)最大,其次为西坡(11.34 g·kg-1),最小为南坡(9.72 g·kg-1),说明东坡的坡面效应最强,其次为西坡,南坡最弱.东坡、西坡、南坡表层SOC含量的坡位变化大致相同,均由坡顶向下逐渐减小,至离坡顶水平距离200、150、280 m(相对距离0.73、0.45、0.76)后趋于稳定,主要与坡面"上部为自然状态的坡地+林草植被+恢复年限长、下部为人工梯田+林农植被+扰动频繁"的空间格局有关.在东坡、西坡、南坡上,距坡顶水平距离每增加100 m,SOC含量的滑动平均值分别变化-3.40、-2.50、-1.51 g·kg-1;距坡顶相对距离每增加0.1,SOC含量的滑动平均值分别变化-0.96、-0.75、-0.55 g·kg-1.构建3个坡向不同坡位样点表层SOC含量与坡面平均值的比值随离坡顶水平距离或相对距离增加而变化的数量关系(R2>0.7,P<0.001),籍此可由坡面上任一样点表层SOC含量精确便捷地估算坡面平均值.将所有位点数据融合得出,离坡顶相对距离0.4的位点表层SOC含量最接近坡面平均值.[结论]半干旱黄土丘陵区坡面表层SOC含量沿坡从上至下基本呈先减小后稳定的变化,与土地利用类型、植被类型、恢复年限的坡面分布格局有关.以顺坡(相对)水平坡长增加为尺度变量可较好地定量刻画表层SOC含量的坡面变化特征及尺度效应,藉此可实现坡面表层SOC含量平均值的精确便捷推算.
关键词： 黄土丘陵区 立地条件 土地利用 土壤有机碳含量 坡面变化 尺度效应
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宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林土壤湿度动态与影响因素
《林业科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：【目的】以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例,揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素,为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。【方法】2020—2022年,在宁夏彭阳县山杏人工林带内和带间各布设1套200 cm测深的智墒传感器,分层逐时监测土壤体积含水量和土壤温度变化,同时布设1台气象站连续监测近地面降水、气温、空气湿度等气象条件,采用相关分析探究土壤湿度对前1日土壤湿度、土壤温度和气象因子的响应规律。【结果】2020年和2021年为平水年,降水量分别为467.4和440.8 mm;2022年为枯水年,降水量为354.8 mm;土壤体积含水量平均值为平水年（2021年,17.0%）显著高于枯水年（2022年,14.3%）。土壤体积含水量随土层加深呈近线性增加,其斜率表现为林带间高于林带内,平水年高于枯水年。在0～120 cm土层的土壤体积含水量为林带内（15.3%）高于林带间（14.0%）,但在120～200 cm土层为林带间（17.6%）高于林带内（16.8%）。在0～60 cm土层的土壤体积含水量变异系数为林带间（42.9%）高于林带内（37.8%）,但在60～200 cm土层为林带内（23.2%）高于林带间（19.1%）。土壤湿度变化的季节格局为:相对稳定期（3—4月）、耗损期（5—8月）、恢复期（9—11月）和衰退期（12月—次年2月）,最大值多出现在4月,最小值出现在8月（平水年）和12月（枯水年）;土壤湿度变化的垂直空间格局为:速变层（0～50 cm）、活跃层（50～90 cm）、次活跃层（90～170 cm）、相对稳定层（170～200 cm）。相关分析发现,土壤湿度日变化相关性最强的环境因子为正相关的前1日土壤湿度和负相关的土壤温度,月变化相关性最强的环境因子为负相关的土壤温度。【结论】宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林林带内和林带间土壤湿度在季节和剖面上均表现出较大波动,枯水年比平水年波动的层次更深。综合分析发现前1日土壤湿度、土壤温度、气象因子均是影响枯水年和平水年日及月尺度各剖面层次土壤湿度变化的要素。其中,前1日土壤湿度和土壤温度为主要影响因子;在0～120 cm土层内的土壤湿度为林带内高于林带间。本研究结果对宁夏半干旱黄土区水平沟整地后退化植被科学恢复及土壤水分高效利用有很好的指导意义。
关键词： 山杏人工林 土壤湿度 土壤温度 气象因子 水平沟整地 半干旱黄土区
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秸秆还田下氮素调控对盐碱地玉米根际土壤细菌群落多样性的影响
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：为探明秸秆还田措施下氮素调控水平对盐碱地玉米根际土壤细菌群落多样性的影响，选取2016—2020年连续5年秸秆还田定位试验土壤，建立盆栽试验，设置不施氮（N0）、施氮量180 kg/hm~2（N180）、360 kg/hm~2（N360）、540 kg/hm~2（N540）4个处理，分析不同氮素调控水平下土壤关键理化因子特性及根际土壤微生物群落多样性变化。结果表明，不同氮素调控水平对土壤全盐含量、pH值及有机质含量无显著性影响（P＞0.05）。其中，N360处理相比N0处理显著增加速效氮、有效磷及速效钾含量，且增加脲酶、碱性磷酸酶及蔗糖酶的活性。基于高通量测序发现，根际土壤细菌OTU在各处理间大小依次为N180＞N0＞N540＞N360,N180处理相比N0处理提高Chao1指数，而N180、N360、N540处理相比N0处理降低了Shannon指数；群落结构组成显示，N180、N360、N540处理相比N0处理降低门水平下优势菌群变形菌门（Proteobacteria）相对丰度，提高酸杆菌门（Acidobacteria）G6分属及芽单胞菌属（Gemmatimonas）、亚硝化球菌属（Nitrososphaera）相对丰度；冗余分析得出土壤有效磷与细菌群落间关系密切。综上，秸秆还田措施下，施氮量360 kg/hm~2处理提高土壤速效养分含量、酶活性，而施氮量180 kg/hm~2有助于增加根际土壤细菌OTU,同时能提高土壤细菌物种总数，改善土壤群落结构。
关键词： 盐碱地 氮素 土壤 速效养分 酶 细菌群落 群落结构 生物多样性
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不同青贮添加剂对饲用小黑麦青贮品质的影响
《中国畜牧杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究饲用小黑麦青贮发酵技术,本研究设置无添加、菌剂(复合植物乳杆菌与布什乳杆菌,活菌数分别为≥1.6×1010 CFU/g、≥4.0×109 CFU/g;添加剂量为 0.005 g/kg)、酶制剂(复合纤维素酶、木聚糖酶、β葡聚糖酶,酶活性分别为 0.9×104 U/g、5×104 U/g、1.7×105 U/g;添加剂量为 0.3 g/kg)、菌剂+酶制剂(同上)、甲酸(添加剂量为 4 mL/kg)、丙酸(添加剂量为 4 mL/kg),共 6 个处理组,青贮 90 d后测定其营养成分、发酵指标,利用灰色关联度综合评价青贮品质.结果显示:与无添加组相比,菌剂组的干物质含量降低(P<0.05);添加剂组均提高了饲用小黑麦青贮料的粗蛋白质、水溶性碳水化合物含量,降低了中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量.其中,丙酸、菌剂、甲酸、酶制剂组的粗蛋白质含量和甲酸、丙酸、酶制剂组的可溶性碳水化合物含量以及丙酸组的粗脂肪含量均为显著提高(P<0.05),酶制剂组的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量显著降低(P<0.05),相对饲喂价值(RFV)值最高;酶制剂、甲酸、丙酸组的pH低于无添加组(P<0.05),酶制剂与丙酸组的乳酸含量较无添加组增加了 2~3 倍,菌剂+酶制剂组的乙酸含量高于无添加组(P<0.05).灰色关联度法综合评价得出,添加菌剂等均提高了饲用小黑麦的青贮品质,其中丙酸与酶制剂效果较为突出.
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宁夏草原蝗虫优势种和指示种及其对植被群落的响应
《草地学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究宁夏草原蝗虫群落优势种、指示种及其对植被不同类群的响应关系，2019—2020年在宁夏温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原和温性草原化荒漠选取典型调查样地，对不同草原类蝗虫优势种、指示种及其对不同植被群落的响应关系进行了分析研究。结果显示：白纹雏蝗(Chorthippus albonemus)作为宁夏四类草原共同优势种，与禾本科和菊科盖度、高度、生物量之间呈显著正相关(P<0.05);短星翅蝗(Calliptamus abbreviatus),亚洲小车蝗(Oedaleus asiaticus)和赤翅皱膝蝗(Angaracris rhodopa)作为温性草原指示种蝗虫，与禾本科植被盖度、频度和生物量呈显著正相关(P<0.05);红缘短鼻蝗(Filchnerella rubimargina)和黑腿星翅蝗(Calliptamus barbarus)作为温性草原化荒漠的优势种，与其他科植被盖度和生物量呈显著负相关关系(P<0.05)。因此，科学监测禾本科与菊科植被分布较广的草原类型将有助于蝗虫有效监测和及时防控，进一步为草原管理和蝗虫可持续治理提供支撑。
关键词： 宁夏 天然草原 草原蝗虫 优势种 指示种 植被 响应
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百合种质资源农艺与营养品质性状分析及综合评价
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以17份百合种质资源为材料，采用变异系数和Shannon-Wiener多样性指数（H′）对12个质量性状和27个数量性状进行遗传多样性分析，利用相关性分析、主成分分析、隶属函数和逐步回归分析的方法对百合种质资源的农艺与营养品质性状进行综合评价，并筛选评价指标，以期为百合新品种选育提供参考。结果表明，12个质量性状中检测出47个变异类型，Shannon-Wiener多样性指数为0.36～1.71;27个数量性状变异系数为0.06～0.58,Shannon-Wiener多样性指数为1.23～1.97;表明百合种质资源各性状间存在较大差异且变异类型较为丰富。27个数量性状的相关性分析结果表明，百合表型性状与品质性状间存在显著或极显著的相关关系。聚类分析将17份百合种质资源聚为6类。主成分分析从27个指标性状中提取了7个主成分，可代表百合89.02%的遗传信息。采用隶属函数综合评价排名前3的百合种质资源为LZ1（兰州百合）、SD5（自育品种）、JD1（卷丹百合）。采用逐步线性回归方法筛选出4个百合种质资源综合评价指标，分别为膳食纤维含量、铁含量、总磷脂含量、鳞茎鲜质量。
关键词： 百合 种质资源 遗传多样性 农艺性状 营养品质性状 综合评价
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基于SSR荧光标记的121份野生枸杞种质遗传结构解析
《湖北农业科学 》 2024 北大核心
摘要：以采集的121份野生枸杞（Lycium barbarum L.）种质为材料，用9对SSR引物进行扩增，采用GeneALEX、Power Marker软件进行多态性分析，利用NTSYS、STRUC-TURE软件进行遗传多样性分析、聚类分析和主成分分析。结果表明，9对SSR引物共检测到108个等位基因，等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、观测杂合度（Ho）、期望杂合度（He）、多态信息含量（PIC）、Shannon’s信息指数分别为12个、4.620个、0.678、0.651、0.629、1.568；聚类结果显示121份野生枸杞种质可划分为5个亚群，群体遗传结构表明当K=5时，121个种质划分为5个亚群，来自宁夏的NXGY-02、NXGY-03 2个种质与来自内蒙古的6个种质之间的遗传距离最远，亲缘关系较远，来自青海省、新疆、甘肃省及内蒙古的其余野生枸杞种质之间存在广泛的基因交流现象；宁夏、内蒙古的野生枸杞种质具有独立起源进化的可能，而新疆、甘肃省、青海省的种质与宁夏种质亲缘关系较近，很可能属于同一起源。
关键词： 野生枸杞（Lycium barbarum L.） 种质 SSR荧光标记 遗传结构
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氮添加调控陆地昆虫食物网的级联效应
《植物保护学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：20世纪人类活动加剧全球氮沉降，而氮沉降已经导致全球生态系统功能退化和生物多样性丧失。该文综述大气氮沉降通过改变土壤微生物和植被组成影响昆虫种群及群落功能，重点论述外来物种和土著物种对氮添加的响应。外源氮添加主要通过食物网上行效应对昆虫产生级联效应，短期低氮添加对土著物种种群数量产生正效应，而长期高氮添加会抑制土著种群增长，降低生物群落多样性，破坏生态系统稳定，进而导致生态系统功能变化。外来昆虫对氮添加的响应更敏感，氮添加下外来昆虫种群数量增长更快，加速了外来物种的入侵过程。
关键词： 大气氮沉降 昆虫种群 昆虫群落结构 生态功能 外来物种
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山葡萄砧木提高葡萄耐寒性的转录调控研究
《中外葡萄与葡萄酒 》 2024 北大核心
摘要：以山葡萄为砧木可提高葡萄的耐寒性,但其分子调控机制还不明确.本研究以山葡萄为砧木的'黑比诺'异嫁接苗(Vv_Va)和'黑比诺'自嫁接苗(Vv_Vv)为材料,利用转录组数据分析两者在低温胁迫下的基因表达差异.结果表明,低温胁迫下,与自接相比,异接中显著上调的基因数330个,显著下调的基因数190个;对差异表达基因的GO富集分析表明,自接和异接的差异表达基因与非生物胁迫相关,尤其是应答温度胁迫相关基因的表达产生了显著差异;在所有差异表达的基因中,有27个热激蛋白基因、3个渗透调节物质合成关键酶基因和6个活性氧清除关键基因的表达显著上调,且有WRKY、NAC、MYB、HSF、AP2/ERF、Zinc Finger和MYC 7个家族共23个转录因子发生了差异表达,这可能是Vv_Va在遭遇低温胁迫时,抗寒砧木嫁接对接穗具有更好的保护作用.本研究通过对低温胁迫下自接苗和异接苗相关基因的转录表达差异分析,为阐释山葡萄嫁接提高葡萄耐寒性的分子机制奠定了基础.
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干旱半干旱区果园生草条件下土壤微生物(细菌)的多样性
《北方园艺 》 2024 北大核心
摘要：采选4种具备潜在“绿肥”功能的草种(黑麦草、苜蓿、高羊茅、长柔毛野豌豆)以及自然生草和清耕模式进行果园行间长期生草处理，应用高通量测序技术分析不同生草模式下果园土壤细菌群落结构、数量和功能的变化，以期为干旱半干旱区果园的合理生草和苹果生产可持续发展提供参考依据。结果表明：生草处理下细菌OTUs被划分为39个已知细菌门、94纲、266目、541科、127属。其中苜蓿(458个OTUs)及自然生草(531个OTUs)处理具有更多的群体特异性OTUs,其次为黑麦草与长柔毛野豌豆处理，并且相较于清耕，生草处理的土壤显著富集了拟杆菌纲、梭状芽孢杆菌纲、放线菌纲、变形菌纲、拟杆菌门、草酸杆菌科、假单胞菌科、芽孢杆菌科等有益微生物。PCoA主成分、Adonis组间差异分析和α多样性(ACE指数)进一步表明，土壤细菌群落的组成主要受生草处理影响，其中自然生草、苜蓿及长柔毛野豌豆处理区域土壤样品中的细菌群落差异以及细菌多样性更显著。同时自然生草、苜蓿及长柔毛野豌豆生草处理下差异代谢通路主要聚焦于碳水化合物代谢，氨基酸代谢，能量代谢，跨膜转运及核苷酸代谢，其平均丰度分别为13.6%、9.5%、4.2%、3.4%、3.2%。综上所述，生草处理可影响细菌群落结构，其中自然生草、苜蓿及长柔毛野豌豆生草进一步显著促进了细菌群落的功能。
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