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气候变化与轮作制度对晋北饲用燕麦产草量的影响

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作物学报 2024年第10期50卷 2599-2613页

作者：成华强侯青青朱敏杨轩山西农业大学草业学院山西太谷030801 草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室山西右玉037200 山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站山西右玉037200

本研究旨在探究适合晋北地区饲用燕麦(Avena sativa L.)轮作制度及各区域饲用燕麦产量对气候变化和轮作制度的响应。为此,基于已验证的APSIM(Agricultural Production System sIMulator)设定3种轮作制度,即O-O(饲用燕麦连作)、P-O(马铃... 详细信息

本研究旨在探究适合晋北地区饲用燕麦(Avena sativa L.)轮作制度及各区域饲用燕麦产量对气候变化和轮作制度的响应。为此,基于已验证的APSIM(Agricultural Production System sIMulator)设定3种轮作制度,即O-O(饲用燕麦连作)、P-O(马铃薯-饲用燕麦轮作)、M-O(玉米-饲用燕麦轮作),结合气候模型对晋北18个站点进行模拟研究。结果表明:APSIM可有效模拟晋北地区玉米,马铃薯和饲用燕麦的生产,归一化均方根误差NRMSE小于21%,一致性系数d大于0.90;平鲁、神池、左云饲用燕麦产草量高(16,020~20,817 kg hm^(-2));对比MID与BAS时期,各站点O-O、M-O、P-O饲用燕麦产草量增加5.49%~23.20%;对比END和MID时期,代县、大同等10站点O-O、M-O和P-O的饲用燕麦产草量提高0.27%~9.15%,繁峙仅O-O产草量显著下降22.76%;P-O系统有更多的季后土壤水分留存,多数情况下实行该系统更利于饲用燕麦高稳产;土壤储水能力较差但植物可利用水分较高的阳高点,易因预测情景的降雨量提高弥补燕麦生长旺盛期被利用的水分,利于耗水较多的O-O。综上,本研究结果有助于挖掘晋北区域饲用燕麦生产对区域气候变化的响应机制,并为饲用燕麦高产、稳产的科学管理提供理论基础。

关键词：饲用燕麦轮作晋北农牧交错带气候变化 APSIM

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山西晋中盆地紫花苜蓿生产对水分和气温的响应

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草地学报 2024年第1期32卷 207-218页

作者：朱敏牛帅帅侯青青杨轩徐洪雨山西农业大学草业学院山西太谷030801

为验证农业生产系统模型(Agricultural Production Systems sIMulator, APSIM)—苜蓿模型对山西晋中盆地地区的适应性,本研究基于晋中市太谷区6个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种的田间观测数据和同期气象资料对模型进行校准,并设置不同... 详细信息

为验证农业生产系统模型(Agricultural Production Systems sIMulator, APSIM)—苜蓿模型对山西晋中盆地地区的适应性,本研究基于晋中市太谷区6个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种的田间观测数据和同期气象资料对模型进行校准,并设置不同水分处理与降水/气温梯度进行情景模拟,分析各品种的生产力及适应性。结果表明:APSIM模拟各茬紫花苜蓿干草产量的决定系数(Correlation coefficient,R2)为0.82~0.98,均方根误差(Root mean square error,RMSE)为440~633 kg·hm^(-2),均一化均方根误差(Normalized root mean square error,NRMSE)为10.57%~14.98%,D指数(Index of agreement)为0.90~0.96,拟合度较高;情景模拟中,不同水分处理和降水梯度对紫花苜蓿产草量的效应极显著(P<0.01),但气温梯度间紫花苜蓿产草量的差异不显著;各紫花苜蓿品种的产量损失率(Yield lose rate, YLR)在不同温度、降水梯度和水分处理间差异显著(P<0.01),且雨养处理下YLR最高。虽未能充分发挥潜在产量,但总体而言“WL”系列品种在山西晋中盆地地区具有更好的生产适应性;APSIM模型对研究区紫花苜蓿生产有较好的模拟能力,对该地区的牧草种植管理具有一定指导意义。

关键词： APSIM模型紫花苜蓿晋中盆地生产力

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垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物多样性的影响

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干旱区地理 2024年第3期47卷 413-423页

作者：高彦婷张芮董博李青青刘柯含甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070 甘肃省农业科学院甘肃兰州730070

为明确垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物群落结构及多样性的影响,选取“登义”2号为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以常规平栽不覆盖为对照(CK),依次设置垄覆普通黑色地膜沟不覆盖(HL)、垄覆液态地膜沟不覆盖(YL)、垄不覆... 详细信息

为明确垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物群落结构及多样性的影响,选取“登义”2号为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以常规平栽不覆盖为对照(CK),依次设置垄覆普通黑色地膜沟不覆盖(HL)、垄覆液态地膜沟不覆盖(YL)、垄不覆盖沟覆秸秆(NJ)、垄覆液态地膜沟覆秸秆(YJ)、垄覆普通黑色地膜沟覆秸秆(HJ)共计6个处理,利用Illumina高通量测序技术分析土壤微生物群落构成及多样性。结果表明:(1)垄覆膜沟覆秸秆的集雨模式均有利于玉米增产、提高水分利用效率,其中HJ处理的穗行数、千粒重、产量及水分利用效率均最大,分别较对照CK提高11.22%、31.31%、88.02%、79.83%,且与CK间差异均显著(P<0.05),而垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理的产量及水分利用效率均较CK低。(2)垄覆地膜各处理均能显著提高微生物群落多样性,且能改变微生物结构,但垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理却不能。(3)各处理的微生物群落组成在门、纲水平上均受到覆盖集雨模式的影响。土壤微生物群落中主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);主要优势菌纲为γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,占比25.8%)、拟杆菌纲(Bacteroidia,占比8.4%)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,占比7.7%),且垄沟覆盖有助于提高土壤微生物丰富度、多样性和均匀度指数,即垄沟集雨模式可通过改变土壤微生物门、纲水平的结构及组成,实现玉米增产的效果。

关键词：垄沟集雨玉米土壤微生物群落覆盖

羊肝多肽-Fe^(2+)螯合物制备工艺的优化

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核农学报 2024年第12期38卷 2366-2375页

作者：武全英王鹏杰张昊杨扬刘慧婷文鹏程张炎甘肃农业大学食品科学与工程学院甘肃兰州730070 中原食品实验室河南漯河462000 内蒙古草原鑫河技术研究有限公司内蒙古巴彦淖尔015000

为开发高效生物补铁剂以制备Fe^(2+)螯合率高的多肽产品,本研究以小尾寒羊羊肝为原料,筛选适宜的羊肝蛋白水解酶,优化p H值、肽铁质量比(m/m)、抗坏血酸浓度等影响肽亚铁螯合的因素,通过红外光谱分析仪、扫描电子显微镜及X-射线衍射仪... 详细信息

为开发高效生物补铁剂以制备Fe^(2+)螯合率高的多肽产品,本研究以小尾寒羊羊肝为原料,筛选适宜的羊肝蛋白水解酶,优化p H值、肽铁质量比(m/m)、抗坏血酸浓度等影响肽亚铁螯合的因素,通过红外光谱分析仪、扫描电子显微镜及X-射线衍射仪表征羊肝多肽-Fe^(2+)螯合物微观结构及螯合位点。结果表明,木瓜蛋白酶是制备羊肝多肽-Fe^(2+)螯合物的最适宜酶;当p H值为7.97、肽铁质量比(m/m)为2.72∶1、抗坏血酸浓度为16 mg·m L^(-1)、温度为65℃、时间为80 min时,多肽-Fe^(2+)螯合率最高(58.07%);多肽-Fe^(2+)螯合物呈表面粗糙但整体密集的球状结构,这是由于Fe^(2+)与羊肝多肽氨基酸上的-COO-、N-H、C=O形成配位键所致,螯合物中铁占比为4.84%。本研究有利于推动新型铁补充剂的开发,也可为提高羊肝副产物的附加值提供思路。

关键词：羊肝多肽-Fe^(2+)螯合物螯合条件优化结构表征

异源表达四季秋海棠BsRbohD基因高光下促进花色素苷合成积累

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分子植物育种 2024年第9期22卷 2822-2828页

作者：王瑞博刘静姚珂心王阳陈敏刘胜男李永华张开明河南农业大学风景园林与艺术学院郑州450002

为了探究四季秋海棠BsRbohD基因的功能,本研究以异源表达四季秋海棠BsRbohD基因的‘哥伦比亚’野生型拟南芥为材料,通过最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、活性氧(ROS)水平、花色素苷含量及相关合成基因表达的变化来分析BsRbohD基因与花色... 详细信息

为了探究四季秋海棠BsRbohD基因的功能,本研究以异源表达四季秋海棠BsRbohD基因的‘哥伦比亚’野生型拟南芥为材料,通过最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、活性氧(ROS)水平、花色素苷含量及相关合成基因表达的变化来分析BsRbohD基因与花色素苷之间的关系。结果显示:四季秋海棠BsRbohD基因异源转入拟南芥后可正常表达。在对照条件下,两个过表达株系OE1、OE2的超氧阴离子(O_(2)·^(-))产生速率和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量虽然略高于野生型,但F_(v)/F_(m)、花色苷含量和相关结构基因没有显著差异;高光条件下,与野生型相比,BsRbohD在OE1和OE2中显著表达,使得O_(2)·^(-)产生速率和H_(2)O_(2)含量显著增加;之后,花色素苷的含量及合成相关基因的表达响应高光而显著上调的时间显著提前、上调幅度也较野生型高。本研究的结果表明,四季秋海棠BsRbohD基因在拟南芥中异源过表达后,产生了较高的ROS水平,之后调控花色素苷合成相关基因的表达,最终生成花色素苷,为进一步明晰BsRbohD基因的功能提供理论支持。

关键词：拟南芥 BsRbohD 花色素苷高光处理

农牧交错区农牧民生计韧性差异化提升对策研究——以天祝藏族自治县为例

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干旱区资源与环境 2024年第10期38卷 53-62页

作者：杨婕妤陈强强崔秀娟甘肃农业大学财经学院兰州730070 生态建设与环境保护研究中心兰州730070 西北农林科技大学经济管理学院杨凌712100

基于典型农牧交错区天祝藏族自治县309户农牧民实地调研数据,通过构建包含缓冲能力、自组织能力及学习能力三维度的农牧民生计韧性分析框架,运用生计韧性综合指数法和方差分析法比较分析不同生计类型生计韧性差异及差异来源。结果表明:1... 详细信息

基于典型农牧交错区天祝藏族自治县309户农牧民实地调研数据,通过构建包含缓冲能力、自组织能力及学习能力三维度的农牧民生计韧性分析框架,运用生计韧性综合指数法和方差分析法比较分析不同生计类型生计韧性差异及差异来源。结果表明:1)该区域农牧民生计类型主要有纯牧型、半农半牧型、农工兼业型及非农型4类,其中纯牧型和半农半牧型较多。2)农牧民生计韧性指数平均值为0.3689,整体水平偏低。生计韧性指数从高到低依次为非农型(0.4974)>农工兼业型(0.3688)>半农半牧型(0.3292)>纯牧型(0.3203),存在显著差异。3)不同生计类型农牧民生计韧性提升的制约因素不同。纯牧型核心制约因素为人力资本薄弱、生计类型单一;半农半牧型主要受限于家庭教育投入不足、信息获取能力弱;而农工兼业型和非农型的主要制约因素为资金补助不足、社会参与度低。据此,针对纯牧型,提出应强化人力资本,引导农牧民参与草原生态旅游、特色畜产品电商等新兴产业,实现生计多元化;针对半农半牧型,应加大教育资本投入,提供就业技能培训及岗位推荐等信息服务;针对农工兼业型和非农型,应配套必要的政策与专项补助,引导社会资本投入,建立多元化融资渠道,提升农牧民组织化程度和自我提升意识,充分挖掘创业潜力。

关键词：农牧交错区农牧民生计韧性生计类型天祝藏族自治县

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山西沁水县松墨天牛发生危害规律

林业科学研究 2024年第1期37卷 194-202页

作者：高瑞贺刘佳奇刘磊范世明崔浩董小姣刘燕张志伟山西农业大学林学院山西晋中030800 山西省林业危险性有害生物检验鉴定中心山西晋中030800 山西省沁水县林业局山西沁水048200

[目的]本研究旨在明确山西省沁水县松墨天牛发生规律及危害特征,为有效防控松墨天牛在山西省内进一步扩散蔓延并阻断松材线虫入侵山西省提供理论科学依据。[方法]于2019—2022年,采用“动态监测法”连续4 a悬挂松墨天牛诱捕器监测松墨... 详细信息

[目的]本研究旨在明确山西省沁水县松墨天牛发生规律及危害特征,为有效防控松墨天牛在山西省内进一步扩散蔓延并阻断松材线虫入侵山西省提供理论科学依据。[方法]于2019—2022年,采用“动态监测法”连续4 a悬挂松墨天牛诱捕器监测松墨天牛成虫种群发生动态并分析成虫形态特征;结合“总有效积温定律”和气象数据,推算山西省沁水县松墨天牛发生世代数;建立24块标准样地,采用“每木检尺法”调查样地内的乔木树种遭受松墨天牛危害情况,同时选取36株危害致死的白皮松进行立木解剖,以明确松墨天牛在寄主树种白皮松上的发生危害规律。[结果]山西省沁水县松墨天牛雌雄成虫的鞘翅长、触角长、触角长/体长、胫节长、股节长这5个指标在雌雄之间的差异达到显著水平,可使用松墨天牛成虫“触角长/体长”作为松墨天牛性别判定的形态指标;松墨天牛在山西省沁水县约为1年1代,松墨天牛成虫的发生期约为5月下旬至10月上旬,其中始见期为5月下旬,始盛期为6月中旬,羽化高峰期为6月中旬至7月中下旬,盛末期为7月中下旬,终见期为10月上旬;在山西省沁水县,松墨天牛主要危害径级为2.50~17.50 cm白皮松树,其中幼虫主要分布于树干0~1 m(41.54%)处,羽化孔则主要集中于树干1~2 m(28.62%)范围内。[结论]松墨天牛在山西省沁水县发生世代约为1年1代,雌雄成虫形态特征差异显著;成虫发生期约为5月下旬至10月上旬,羽化高峰期主要集中在6月中旬至7月中下旬;松墨天牛在山西省沁水县主要危害白皮松树,幼虫虫口密度和羽化孔数量主要集中在树干0~2 m范围内。

关键词：松墨天牛松材线虫病危害特征种群动态

关帝山杨桦混交林土壤动物功能群海拔梯度分布格局及环境驱动因素

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生态学报 2024年

作者：董江海李蓉姣郑文芳刘入源赵立娟高瑞贺山西农业大学林学院山西省林业危险性有害生物检验鉴定中心

为探究关帝山不同海拔梯度下杨桦混交林土壤动物功能群的分布格局及环境驱动因素，以山西省关帝山林区典型森林生态系统“山杨-桦树”混交林为调查对象，设置4个海拔梯度（1600 m、1800 m、2000 m、2200 m），于2022—2023年的5月、7月... 详细信息

为探究关帝山不同海拔梯度下杨桦混交林土壤动物功能群的分布格局及环境驱动因素，以山西省关帝山林区典型森林生态系统“山杨-桦树”混交林为调查对象，设置4个海拔梯度（1600 m、1800 m、2000 m、2200 m），于2022—2023年的5月、7月、10月对杨桦林中土壤动物进行采样调查，采用多因素方差分析对不同海拔、月份、土层及其交互作用进行检验，采用单因素方差分析（One-way ANOVA）和最小差异显著法（LSD）分析不同海拔、采样季节、土壤各土层间的土壤动物功能群的动态响应；运用Mantel检验、冗余分析以明确环境因素对土壤动物功能群时空分布格局的影响。研究结果表明：关帝山不同海拔共获得土壤动物24434只，隶属于3门11纲34目（亚目）127个类群，其中菌食性3类、杂食性13类、植食性23类、捕食性30类、腐食性54类，数量占比分别为19.66%、4.33%、8.95%、10.08%、56.98%；随海拔上升，土壤动物功能群类群和个体数下降，菌食性类群数最少，腐食性类群数和数量最多，在时间动态上，土壤动物功能群总类群数随月份变化先上升后下降，变化趋势为7月>5月>10月，总个体数随时间逐渐下降，变化趋势为5月>7月>10月；在垂直分布上，总类群数和个体数随土层加深逐渐变少，变化趋势为同一海拔O层>A层>B层>C层。此外，腐食性土壤动物类群数、个体数均高于其它功能群。土壤温度、湿度、土壤酸碱度、电导率、速效氮、速效磷、速效钾是决定关帝山土壤动物功能群群落时空分布格局的主要环境因子。本研究结果可为关帝山林区土壤动物的多样性监测与保护提供科学参考。

关键词：关帝山土壤动物杨桦混交林功能群

关帝山不同海拔天然次生杨桦林地表昆虫群落结构及多样性特征分析

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西北林学院学报 2024年第4期39卷 61-70页

作者：李蓉姣董江海刘磊范世明高瑞贺山西农业大学林学院山西晋中030800 山西省林业危险性有害生物检验鉴定中心山西晋中030800

地表昆虫作为森林群落生态系统的重要组成部分,能够加快凋落物分解及土壤生态学过程。为了解关帝山林区地表昆虫群落组成及多样性特征,探讨影响其空间格局分布的环境因子,在关帝山林区典型的天然次生阔叶林生态系统——杨-桦混交林中,... 详细信息

地表昆虫作为森林群落生态系统的重要组成部分,能够加快凋落物分解及土壤生态学过程。为了解关帝山林区地表昆虫群落组成及多样性特征,探讨影响其空间格局分布的环境因子,在关帝山林区典型的天然次生阔叶林生态系统——杨-桦混交林中,从海拔1 600~2 200 m梯度范围设置4个生境,于2022年的7-8月采用巴氏罐诱法对林下地表昆虫进行2次系统的调查,对不同海拔地表昆虫多样性指数进行单因素方差分析,并利用冗余分析来确定环境因子对地表昆虫多样性的影响。结果表明,1)采集2 449头地表昆虫,隶属于7目30科64种,其中,步甲科和蚁科为优势物种。2)不同海拔地表昆虫群落组成差异明显,其个体数和物种数均随海拔高度的升高呈下降的趋势,不同海拔梯度间地表昆虫群落的相似性系数显示相邻2个海拔之间物种的相似性较高。3)低海拔段的Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指较高,各海拔Pielou均匀度指数无显著差异。4)Pearson相关系数分析表明,土壤的温度、水分及孔隙度是影响地表昆虫物种多样性的主要环境因子;冗余分析也进一步确定温度是影响地表昆虫群落分布最主要的因素。研究结果为关帝山生态系统研究进行重要补充,也为关帝山林区地表昆虫多样性保护提供一定的理论基础。

关键词：地表昆虫海拔梯度土壤性质多样性相似性