科研产出
不同施肥量和播种量对高寒矿区植被恢复和土壤质量的影响及综合评价
《草业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：木里煤矿区地处高寒地带，经多年开采后生态破坏严重，土壤贫瘠，导致生态恢复困难且恢复成本较高。因此，筛选出一套高效率、低成本的生态恢复方案尤为重要。试验依托于青海省大面积的恢复方案设计了不同施肥量和播种量组合的两因素三水平完全组合试验，施肥量设3个水平，分别为低施肥F1(羊板粪165 m3·hm-2+有机肥7.5 t·hm-2+牧草专用肥75 kg·hm-2)、中施肥F2(羊板粪330 m3·hm-2+有机肥15 t·hm-2+牧草专用肥150 kg·hm-2)、高施肥F3(羊板粪495 m3·hm-2+有机肥22.5 t·hm-2+牧草专用肥225 kg·hm-2)；播种量设3个水平，分别为低播量S1(60 kg·hm-2)、中播量S2(120 kg·hm-2)、高播量S3(180 kg·hm-2)，共构建了9种恢复处理，分别为低施肥低播量（F1S1）、低施肥中播量（F1S2）、低施肥高播量（F1S3）、中施肥低播量（F2S1）、中施肥中播量（F2S2）、中施肥高播量（F2S3）、高施肥低播量（F3S1）、高施肥中播量（F3S2）、高施肥高播量（F3S3）。本研究主要通过探究不同恢复处理下矿区植被生长状况及土壤质量变化，结合灰色关联度分析和熵权TOPSIS方法，对不同恢复方案的综合效果进行全面评价。结果显示，施肥量与播种量的恢复处理显著促进了矿区的植被恢复（P<0.05），中高施肥处理下植被盖度超过70%，植被密度达到8826～10447株·m-2，地上生物量显著增加至445.51～559.47 g·m-2。不同恢复处理显著改善了土壤物理特性（P<0.05），中高施肥处理下土壤容重平均降至0.94 g·cm-3，随施肥量的增加，自然含水量显著增加，在高施肥中播量（F3S2）和中施肥高播量（F2S3）处理达到39.31%和38.28%。高播种量处理下，土壤饱和持水量与毛管持水量显著提升（P<0.05），在高施肥高播量（F3S3）处理下最高分别为91.14%和81.39%。土壤养分特性方面，中高施肥处理有机质平均增加26.23%,pH值平均降至7.5，呈中性偏碱。且随着施肥量的增加氮、磷、钾等关键养分显著提升（P<0.05）。选取测定的植物和土壤指标进行灰色关联度和熵权TOPSIS分析，结果显示，中施肥高播量（F2S3）的恢复方案在生态效益和经济效益上具有双重优势。综上所述，本研究认为中施肥高播量（F2S3），即采用羊板粪330 m3·hm-2、有机肥15 t·hm-2、牧草专用肥150 kg·hm-2以及播种量180 kg·hm-2的恢复方案可作为青海省木里矿区生态恢复的优先参考方案。
关键词： 生态修复 植被生长 土壤养分特征 熵权TOPSIS分析 灰色关联度分析
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混合添加生物炭和Fe3O4的青稞秸秆厌氧消化产甲烷工艺及微生物功能优化
《微生物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确混合添加生物炭和Fe3O4介导的青稞秸秆厌氧消化产甲烷的最优工艺参数，并探究混合添加生物炭和Fe3O4在木质纤维素类废弃物厌氧消化应用中的可行性。【方法】以青稞秸秆为原料，通过单因素试验和响应面法对混合添加生物炭和Fe3O4介导的青稞秸秆厌氧消化产甲烷工艺进行优化。利用宏基因组技术分析消化过程中的微生物群落结构和甲烷代谢途径。【结果】经响应面模型验证试验得到最优工艺条件为：总固体含量6.32%、生物炭与Fe3O4混合比6.83:3.17、接种比（接种污泥与青稞秸秆挥发性固体量的比值） 2.51。在该条件下，基于挥发性固体计算的累积甲烷产量实测值为269.04 mL/g，与预测值（265.95 mL/g）的相对误差小于5%，验证了模型的有效性。该优化条件下的混合添加处理能显著提高青稞秸秆的产甲烷能力（P<0.05），效果与化学预处理相当，同时提升了乙酸含量，并减少了丙酸和丁酸的积累。宏基因组分析显示，拟杆菌门未分类属（unclassified＿Bacteroidota）、未分类细菌（unclassified＿Bacteria）、梭菌属（Clostridium）、丝状杆菌属（Fibrobacter）等细菌类群，以及甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）、甲烷丝菌属（Methanothrix）等乙酸营养型产甲烷菌的相对丰度增加，促进了乙酸的利用并强化了微生物间的种间直接电子传递（direct interspecies electron transfer, DIET）。甲烷代谢途径分析表明，混合添加生物炭和Fe3O4的消化系统强化了乙酸营养型产甲烷途径，从而提升了甲烷产量。【结论】响应面法能较好地优化混合添加生物炭和Fe3O4介导的青稞秸秆厌氧消化产甲烷工艺。混合添加生物炭和Fe3O4是一种高效且环境友好的木质纤维素类废弃物处理方法，有助于提升生物甲烷的产量。
关键词： 青稞秸秆 厌氧消化 生物炭 Fe3O4 响应面法 宏基因组 微生物群落 甲烷代谢途径
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蚕豆对除草剂灭草松耐药基因挖掘
《农药学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为鉴定蚕豆对除草剂灭草松代谢过程中可能涉及到的重要基因,明确蚕豆对灭草松的代谢解毒机制.本研究以灭草松处理0 d和3 d的耐药蚕豆品种'VF4'及敏感蚕豆品种'小红蚕豆'的叶片为材料,利用RNA-Seq技术进行分析.测序结果表明,共获得46 892 242~52 525 260条Raw Reads,其中Clean Reads有46 025 006~51 412 088条.韦恩图结果表明,各组间共同差异表达基因有512个.KEGG富集分析结果表明,这512个差异表达基因主要参与了异黄酮生物合成、过氧化物酶体、二萜生物合成等代谢途径.进一步分析表明,灭草松处理上调了耐药蚕豆中 CYP71D9、CYP81E8、MC5MAT1、MC5MAT2、IF3H、CXE12、CXE6、PODDCR、KAO2、CYP82G1、GA201-D、GST23、GSTs和GSTsF9基因的表达.上述基因可能与蚕豆耐灭草松有关.实时荧光定量(qRT-PCR)相对表达量和转录组测序结果变化趋势基本一致,证明转录组测序结果可靠.本研究明确了蚕豆对灭草松代谢过程中可能涉及到的重要基因,为灭草松耐性机理研究提供蚕豆数据,为耐除草剂蚕豆品种的遗传育种研究提供潜在的基因资源.
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黄河上游巨型滑坡区植被分布及其根系力学强度特征
《草业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究黄河上游巨型滑坡区植被分布类型及其根系力学强度特征，以位于黄河上游席芨滩巨型滑坡区为研究区，通过野外植被样方调查、制取根系和土体试样以及室内开展单根拉伸试验等方法，探讨了区内3种优势草本植物醉马草、异针茅、冷地早熟禾的单根抗拉力学特征，以及植物生长区土体营养元素特征对植物分布的影响。结果表明：席芨滩滑坡区以草本植物为主，灌木零星分布，物种数呈“驼峰状分布”；通过采用冗余分析得到，草本植物生长区土壤含水量（P＜0.01,F=12.7）、pH值（P＜0.05,F=8.0）和全氮（P＜0.05,F=4.5）对植物群落生长和分布特征影响较为显著。进一步研究表明，同种植物生长位置不同，则其单根抗拉力学强度亦不同，而相同位置处的不同种植物，相应地其单根力学强度亦表现出不同的特征。这种特征表现在分布于滑坡中部的冷地早熟禾的平均单根抗拉力和平均抗拉强度均显著高于生长在滑坡前缘和后壁位置的；分布在滑坡中部位置处的3种优势草本植物，其平均单根抗拉力和平均单根抗拉强度由大至小依次为异针茅（9.10 N,80.29 MPa）、冷地早熟禾（7.51 N,49.78MPa）、醉马草（6.69 N,34.82 MPa）。本研究结果可为科学防治席芨滩滑坡分布区边坡水土流失、浅层滑坡等坡面水土灾害提供理论依据和实际指导。
关键词： 黄河上游 巨型滑坡 席芨滩滑坡 植被分布 单根抗拉力 单根抗拉强度
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盐碱土壤中唐古特白刺内生真菌分离与鉴定
《西北农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探明唐古特白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)的内生真菌种属及其组织分布特性，采用传统组织块法从生长于盐碱土壤的白刺中分离内生真菌，运用形态学和真菌ITS序列分析进行种属鉴定，并通过MEGA7.0构建系统发育树。结果显示，从白刺(根、茎、叶)分离得到23株内生真菌，共鉴定出21株，其中链格孢属(Alternaria)13株，毛壳菌属(Chaetomium)1株，篮状菌属(Talaromyces)3株，细基格孢属(Ulocladium)4株，主要分布于唐古特白刺的根部，叶次之，茎则无。表明白刺内生真菌分布具有组织差异，根是其侵染和定殖的主要部位。
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基于Meta分析的煤矿区植被恢复对土壤有机碳储量的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：煤矿开采是全世界应对不断增加的能源需求的主要手段.但随着煤矿开采，区域生态系统遭到不同程度的破坏，导致“碳汇”能力下降.植被恢复是矿区退化的生态系统和固碳功能恢复的基础.然而，目前尚未对全球范围内煤矿区植被恢复对土壤有机碳（SOC）的影响进行系统研究，因此无法准确预测全球SOC库对植被恢复的响应.通过搜集同行评议的112篇文章中植被恢复的土壤理化性质，以评估煤矿区植被恢复类型、土壤深度、恢复年份、年均温、年降水量和海拔等对SOC的影响，并明确相关的关键驱动因素.结果表明，受损煤矿区通过植被恢复能够显著改善土壤的理化性质，植被恢复后土壤相较于未恢复或自然恢复SOC储量提升了39.02%.当不考虑环境因素时，利于SOC储量积累的植被恢复类型为：农田＞林地＞草地＞灌木林. 4种类型的植被恢复对表层（0～20 cm）SOC储量均得到显著增加，草地和灌木能显著增加深层（＞40 cm）的SOC储量，而林地和农田类型下深层的SOC储量与未恢复或自然恢复后的SOC储量无显著差异.植被恢复后SOC储量的增加趋势会随着土壤深度的增加而降低.具体的植被恢复策略应根据气候条件选择合适的植被类型.受损煤矿区在年均温＜0℃和年均降水＜500 mm的环境下，固碳效应较高的植被恢复类型为草地和灌木林，而在年均温＞15℃和年降水量＞800 mm的环境下，林地和农田恢复类型能够更好地增加SOC储量. TN、 BD、 AN和AK是影响土壤固碳能力的主要因素.研究可为量化受损煤矿区不同植被恢复措施的固碳效果和退化生态系统的恢复与重建提供理论参考.
关键词： 煤矿区 植被恢复 土壤有机碳储量 土壤特性 森林 草地 农田 灌木林
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附球属真菌DT-014对杂草的致病性及生物学特性研究
《干旱地区农业研究 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以青海省西宁市大通县鹞子沟自然发病的大刺儿菜叶片中分离出的附球属真菌DT-014为研究对象,通过发酵喷雾法接种测定其对4种盆栽杂草猪秧秧(Galium spurium L.)、藜(Chenopodium album L.)、冬葵(Malva ver-ticillate L.var.crispa)、密花香薷(Elsholtzia densa Benth.)的致病性和 5 种作物蚕豆(Vicia faba L.)、豌豆(Pisum sativum L.)、青稞(Hordeum vulgare L.)、小麦(Triticum aestivum L.)、油菜(Brassica napus L.)的安全性,并通过单因素试验,以菌落直径和其孢子悬浮液OD600值为测量标准,探究菌株DT-014的最适生长培养基、碳源、氮源、固态发酵基质.结果表明,DT-014对藜(C.album)和猪秧秧(G.spurium)致病力较强,其次为密花香薷(E.densa),对冬葵(M.crispa)致病力最低.DT-014 对于小麦(T.aestivum)、蚕豆(P.sativum)、青稞(H.vulgare)、豌豆(P.sativum)相对安全,对油菜(B.napus)有轻微影响.DT-014的最适培养基为蛋白肺培养基,最适碳源为葡萄糖,最适氮源为酵母膏,最适固态发酵基质为大豆粉.
关键词： 微生物除草剂 附球属真菌 杂草致病性 作物安全性 最适培养基
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链格孢菌DT-XRKA菌株的除草活性及对作物的安全性
《西北农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：从青海省大通县达隆村农田采集自然感病的植物叶片并分离出真菌菌株,以密花香薷为靶标草,通过离体叶片和温室盆栽试验以及作物安全性评价,筛选获得1株具有较好除草活性的生防菌DT-XRKA.结果表明,离体叶片接种DT-XRKA 7 d后,密花香薷叶片上出现产3~4倍于菌饼大小的灰褐色病斑,病斑面积达到了整个叶片的50%以上,在接种处可见大量灰褐色的菌丝,中心黑色,边缘褐色,且叶片开始逐渐失绿变黄,病级达到5级.不同浓度(1.47×101~1.47× 104个/mL)的DT-XRKA孢子悬浮液对密花香薷的发病率达到67.84%~96.42%,病情指数为51.11~97.97,鲜质量防效达到52.44%~82.67%.作物安全性评价结果表明,DT-XRKA菌株孢子悬浮液对油菜、白菜、番茄、黄瓜和辣椒安全.经形态学特征和rDNA-ITS序列分析将DT-XRKA鉴定为链格孢Alternaria alternata.
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暹罗芽胞杆菌JZ1-4-10对马铃薯干腐病的抑菌作用及机理
《中国生物防治学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了得到对马铃薯干腐病具有良好抑菌效果的生防细菌，本研究从4株芽胞杆菌中筛选出暹罗芽胞杆菌JZ1-4-10，并通过马铃薯活体试验探究菌株JZ1-4-10防治马铃薯干腐病及其相关防御酶活性的影响。结果表明，4株芽胞杆菌中菌株JZ1-4-10的抑菌活性最高，对茄病镰刀菌的抑菌率达59.15%，发酵液的抑菌率达61.25%；此外，菌株JZ1-4-10处理有效提高了马铃薯SOD和POD活性，降低PPO酶活性和MDA含量，保持了马铃薯贮藏期间的品质，且对马铃薯干腐病的预防效果优于治疗、钝化的防治效果，达85.17%；同时，该菌株菌悬液及挥发性有机物均有较高的抑菌活性，并具有较强的生物膜形成能力。因此，暹罗芽胞杆菌JZ1-4-10对马铃薯干腐病有着巨大的防治潜力，可进一步开发成生防菌剂。
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