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植物香豆素生物合成途径及关键酶基因研究进展

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草业学报 2022年第1期31卷 217-228页

作者：段珍吴凡闫启张吉宇兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

香豆素是来源于苯丙烷代谢途径中重要的次级代谢产物,具有多种生物活性,对植物的生长发育及应答逆境胁迫有重要作用。本研究对香豆素生物合成途径以及所涉及的关键酶基因研究进展进行综述,分析了葡萄糖基转移酶基因家族的系统进化,并对... 详细信息

香豆素是来源于苯丙烷代谢途径中重要的次级代谢产物,具有多种生物活性,对植物的生长发育及应答逆境胁迫有重要作用。本研究对香豆素生物合成途径以及所涉及的关键酶基因研究进展进行综述,分析了葡萄糖基转移酶基因家族的系统进化,并对香豆素目前研究的问题进行总结以及今后的研究方向进行展望,以期为香豆素生物合成及其后续研究提供借鉴。

关键词：香豆素生物合成关键酶基因葡萄糖基转移酶基因系统进化

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纳米粒子的植物促生效应

草业学报 2022年第11期31卷 204-213页

作者：韩云华米素娟石晓琪钟天航草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

随着全球气候变化和人口数量的增长,人们对于植物生产的可持续发展需求更为迫切。纳米技术是21世纪发展最快的前沿科技之一,为促进农业可持续发展最有前景的工具之一。近年来,纳米材料调控植物生长的研究迅速发展,证实了其在传统植物生... 详细信息

随着全球气候变化和人口数量的增长,人们对于植物生产的可持续发展需求更为迫切。纳米技术是21世纪发展最快的前沿科技之一,为促进农业可持续发展最有前景的工具之一。近年来,纳米材料调控植物生长的研究迅速发展,证实了其在传统植物生产中的潜在能力。为明确纳米材料对植物的促生作用及作用机制,本研究就纳米材料的吸收运输、纳米肥料、纳米植物生长调节剂、纳米酶与植物抗逆、纳米材料与光合作用等方面进行了论述,并指出纳米材料在植物生产领域面临的挑战和未来研究重点,强调要系统考虑纳米材料在农业生产中的应用,以期为后续纳米粒子调控植物生产的研究工作理清思路。

关键词：纳米材料植物生产纳米肥料纳米植物生长调节剂光合作用

青藏高原东北缘不同土地利用类型土壤质量综合评价

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应用生态学报 2022年第12期33卷 3279-3286页

作者：蒋丛泽受娜高玮马仁诗沈禹颖杨宪龙兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州730020 兰州大学草地农业科技学院兰州730020

土壤质量评价是合理利用土壤资源的重要前提。通过采集青藏高原东北缘甘肃省天祝县境内林地(n=9)、草地(n=18)和耕地(n=38)土壤样品,并测定土壤容重、田间持水量和有机质等13项土壤理化性质指标,采用主成分分析和相关性分析构建最小数据... 详细信息

土壤质量评价是合理利用土壤资源的重要前提。通过采集青藏高原东北缘甘肃省天祝县境内林地(n=9)、草地(n=18)和耕地(n=38)土壤样品,并测定土壤容重、田间持水量和有机质等13项土壤理化性质指标,采用主成分分析和相关性分析构建最小数据集(MDS),建立土壤质量评价指标体系,对3个不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价。结果表明:林地的总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量、毛管持水量、饱和含水量、有机质、全氮和速效钾含量显著高于草地和耕地。林地土壤质量评价指标体系包括田间持水量、有机质、全氮、速效氮和速效钾,土壤质量指数(SQI)介于0.329~0.678,平均值为0.481;草地土壤质量评价指标体系包括田间持水量和速效氮,SQI介于0.302~0.703,平均值为0.469;耕地土壤质量评价指标体系包括毛管持水量、非毛管孔隙度、速效氮、速效磷和速效钾,SQI介于0.337~0.616,平均值为0.462。影响林地、草地和耕地土壤质量的最大障碍指标分别为速效钾、田间持水量和毛管持水量。基于MDS的土壤质量指数能够实现研究区不同土地利用类型土壤质量的准确评价,土壤质量整体上表现为林地>草地>耕地,评价结果对该区域土壤可持续管理具有重要参考价值。

关键词：土地利用类型主成分分析最小数据集土壤质量评价

黄土旱塬区苹果园生草覆盖对深层土壤水分和根系分布特征的影响

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草业学报 2023年第1期32卷 63-74页

作者：李惟婕王立马景永王自奎兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室甘肃兰州730020

研究苹果园长期生草覆盖后深层土壤水分及果树根系的分布规律,以期阐明旱作条件下果园根水互作关系,为黄土旱塬区果园生草覆盖实践的优化提供依据。试验于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站苹果园中进行,设置果园生草覆盖... 详细信息

研究苹果园长期生草覆盖后深层土壤水分及果树根系的分布规律,以期阐明旱作条件下果园根水互作关系,为黄土旱塬区果园生草覆盖实践的优化提供依据。试验于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站苹果园中进行,设置果园生草覆盖(生草为鸭茅草,2014年建植)和清耕处理,以一年生作物田为对照;连续两年夏季测定果树行上和行间距离树干100和200 cm共4个位置0~500 cm土层的土壤水分和果树细根长密度,分析生草覆盖对果园深层水分亏缺及细根长密度的影响。清耕果园0~300 cm土壤水分较对照农田下降了6.7%~8.3%(P0.05);生草覆盖果园0~500 cm整个剖面的土壤水分均低于清耕果园,平均下降了11.5%~12.3%。果园生草覆盖6~7年后0~500 cm土层土壤较对照农田水分亏缺量为163.9~172.1 mm,是清耕果园水分亏缺量的3.2~4.2倍。果树根系在0~100 cm土层的细根长密度最高,平均密度为0.187 cm·cm^(-3),生草覆盖促进了0~100 cm土层果树根系的分布,对深层根系影响不显著。清耕果园和生草覆盖果园0~500 cm土层土壤水分的含量随果树细根长密度的增加而降低,二者呈线性负相关关系,生草覆盖后二者相关性提高,干旱年份二者相关性更高。黄土旱塬区苹果园长期生草可促进果树根系生长,降低深层土壤水分,加剧土壤干燥化,对苹果树的利用年限和农田水分循环具有负面效应。旱作条件下应加强果园生草覆盖管理以保障水分的可持续性。

关键词：黄土旱塬果草复合系统土壤水分亏缺量细根长密度深层干燥化

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苜蓿属物种分类研究进展

草业学报 2022年第11期31卷 191-203页

作者：刘志鹏任广朋兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室甘肃兰州730020 兰州大学生态学院草地农业生态系统国家重点实验室甘肃兰州730020

结合物种的多个概念,综述了国内外苜蓿属植物分类的意义和混乱的现状,统计了我国13个苜蓿属物种的名称和特性,详细总结了全球约90个苜蓿属物种的名称、生活型、染色体数目、授粉方式和自然分布等,以及苜蓿属内14个组和10个亚组的划分、... 详细信息

结合物种的多个概念,综述了国内外苜蓿属植物分类的意义和混乱的现状,统计了我国13个苜蓿属物种的名称和特性,详细总结了全球约90个苜蓿属物种的名称、生活型、染色体数目、授粉方式和自然分布等,以及苜蓿属内14个组和10个亚组的划分、不同物种间的分子进化关系、苜蓿属的地理起源,并进一步解释了紫花苜蓿复合体内部不同亚种之间的遗传关系。提出了在深入理解物种概念的基础上鉴定苜蓿属物种的方法,建议广泛收集全球苜蓿属种质资源,采用分子进化等手段进一步理清苜蓿属内组间和物种间的进化关系,以期为今后的苜蓿属植物分类和紫花苜蓿杂交育种提供参考。

关键词：苜蓿属分类物种紫花苜蓿复合体系统进化

刈割后追肥对建植当年紫花苜蓿生长和生产性能的影响

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草业学报 2022年第1期31卷 195-204页

作者：徐睿智吴晓娟杨惠敏草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

施肥是苜蓿生产的重要管理措施之一,但苜蓿刈割后的追肥效应以及最佳追肥管理方案尚不明确。本研究旨在探讨追肥时间和不同氮、磷追施配比对苜蓿刈割后再生长的影响。以建植当年陇东苜蓿为试验材料,设置两个追肥时间(刈割当日和刈割后7... 详细信息

施肥是苜蓿生产的重要管理措施之一,但苜蓿刈割后的追肥效应以及最佳追肥管理方案尚不明确。本研究旨在探讨追肥时间和不同氮、磷追施配比对苜蓿刈割后再生长的影响。以建植当年陇东苜蓿为试验材料,设置两个追肥时间(刈割当日和刈割后7 d,分别表示为T_(0)和T_(1))、3个氮肥水平(0、25和50 kg·hm^(-2) N,分别表示为N_(0)、N_(25)和N_(50))和3个磷肥水平(0、30、60 kg·hm^(-2) P_(2)O_(5),分别表示为P_(0)、P_(30)和P_(60)),并设3个重复,共54个小区。研究发现:1)建植当年苜蓿刈割后追肥促进了后茬苜蓿的生长,其中刈割后立即施用少量磷肥(T_(0)N_(0)P_(30))处理下株高最高,比对照(T_(0)N_(0)P_(0))增加了20.53%。刈割后追肥提高了苜蓿的叶茎比,在T1时进行高氮低磷配施(N_(50)P_(0)和N_(50)P_(30))中最为明显。2)第2茬苜蓿产量在不同处理间差异显著(P0.05)。3)氮磷肥配比追施对单位体积土壤中后茬苜蓿的根长、根表面积、根体积和根生物量影响显著(P<0.05)。最大根长密度(2.66 mm·cm^(-3))和根表面积密度(7.75 mm^(2)·cm^(-3))出现在无肥(N_(0)P_(0))、T_(0)N_(25)P_(30)处理中,根体积密度在T_(1)N_(25)P_(30)条件下最大。不同处理的根系生物量差异较大,但均高于不施肥处理(N_(0)P_(0))。综上所述,在陇东黄土高原雨养农区,刈割后追施氮、磷肥促进了建植当年苜蓿的再生。在当地的生产实践中,建议在苜蓿刈割后立即追施少量磷肥(30 kg·hm^(-2) P_(2)O_(5))或每公顷配合追施50 kg N和60 kg P_(2)O_(5)。

关键词：紫花苜蓿刈割后追肥建植当年饲草生产

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我国草种业的成就、挑战与展望

草业学报 2022年第6期31卷 1-10页

作者：南志标王彦荣贺金生胡小文刘志鹏李春杰聂斌夏超草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

本研究从种质资源收集、品种选育、种子生产和质量管理等方面总结了我国草种业发展取得的成就,分析了面临的挑战,提出了建设草种强国的建议。我国已初步建立了完整的草种业体系,已成为世界草种质资源保存大国,自1987年实施品种审定制度... 详细信息

本研究从种质资源收集、品种选育、种子生产和质量管理等方面总结了我国草种业发展取得的成就,分析了面临的挑战,提出了建设草种强国的建议。我国已初步建立了完整的草种业体系,已成为世界草种质资源保存大国,自1987年实施品种审定制度以来,已审定通过了651个草类植物新品种,在利用乡土植物优异基因和内生真菌创制新种质等方面,取得了突出成果。所育成品种基本可满足一般生产需求。种子田常年保有面积10万hm;左右,年产种子约10万t。已在全国建立了5个部级检验中心,并在品种审定、特异性、一致性和稳定性(DUS)测试,种子立法等方面建成了较为完整的质量管理体系。面临的挑战是种质资源收集不及我国现有饲草种质资源数的50%,对已有种质资源评价、鉴定工作不足,缺少用于生态修复的草种和草坪草品种。根据国家生态修复规划,每年需草种7万t,目前缺口巨大,每年进口草种5万t左右,主要是高质量商品草和草坪草用种。质量管理体系中缺少种子认证。建议进一步加强种质资源收集、评价与利用;加强乡土草、草坪草及放牧型牧草选育;建立大规模草种生产基地及成果转化渠道;完善种子质量管理体系及提高对草的认识,从科技创新、人才培养、发展政策等方面予以支持。

关键词：草种业种质资源品种选育种子生产质量管理

基于机器学习的青藏高原天然草地盖度时空变化特征研究

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草地学报 2022年第10期30卷 2652-2662页

作者：孟新月葛静侯蒙京冯琦胜金哲人高金龙梁天刚草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

草地盖度是评价草地生长状况的重要指标,构建高精度的盖度估测模型是开展天然草地动态监测的关键。本文利用2003—2018年实测数据和地形、土壤等55个指标,建立了4种草地盖度遥感估测模型,通过比较得到研究区草地盖度遥感估测最优模型,... 详细信息

草地盖度是评价草地生长状况的重要指标,构建高精度的盖度估测模型是开展天然草地动态监测的关键。本文利用2003—2018年实测数据和地形、土壤等55个指标,建立了4种草地盖度遥感估测模型,通过比较得到研究区草地盖度遥感估测最优模型,并分析了2001—2019年研究区草地盖度时空动态变化。结果表明:由最小绝对压缩变量筛选方法选出10个有较高重要性的变量。其中,比值植被指数与草地植被盖度间的相关性优于其他单因素模型与草地植被盖度间的相关性。在3种机器学习模型中,随机森林优于人工神经网络与支持向量机模型,其R 2和均方根误差分别为0.68和12.75%。机器学习方法构建的草地盖度模型优于单因素模型,其R 2可提高0.09~0.16,RMSE降低1.52%~2.81%;2001—2019年,研究区草地盖度整体上呈现出自西向东、自北向南增加的趋势,呈增加趋势的面积占比为55.4%,呈减少趋势的面积占比为44.6%。

关键词：草地盖度随机森林 MODIS 变量筛选

施肥对黄土高原紫花苜蓿草地N;O通量及生产性能的影响

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草地学报 2022年

作者：李渊张清平王涛沈禹颖兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室

以黄土高原旱区5年龄的紫花苜蓿为研究对象，设置4个施氮处理水平：0 kg·hm;（N0），50 kg N·hm;（N50），100 kg N·hm;（N100）和150 kg N·hm;（N150）。选取排放系数、N肥利用率和氧化亚氮(N;O)通量作为N利用效率及N;O排放的评价... 详细信息

以黄土高原旱区5年龄的紫花苜蓿为研究对象，设置4个施氮处理水平：0 kg·hm;（N0），50 kg N·hm;（N50），100 kg N·hm;（N100）和150 kg N·hm;（N150）。选取排放系数、N肥利用率和氧化亚氮(N;O)通量作为N利用效率及N;O排放的评价指标，选择叶面积指数、干物质（Dry Matter， DM）产量、粗蛋白（Crude Protein， CP）、中性洗涤纤维（Neutral Detergent Fiber， NDF）和酸性洗涤纤维（Acid Detergent Fiber， ADF）、相对饲用价值（Relative Feed Value， RFV）作为生产性能和营养品质指标，探究不同施N量对苜蓿草地N;O通量及生产性能的影响，并通过灰色关联分析法对其进行评估，以期获得协调N;O减排与提高生产性能的最佳施N量。结果表明：施N增加苜蓿草地每公顷DM产量，N150处理下头茬产量最高，达到8 885 kg·hm;；N肥施入能提高苜蓿CP含量，并提高饲用品质（降低ADF和NDF含量）；灰色关联分析结果中N50排序最优，并与N150归为一类。因此，综合考虑N;O通量和生产性能，该地区苜蓿草地最佳施N量为50 kg N hm;。

关键词：氮肥温室气体灰色关联评价黄土高原