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毛乌素沙地光伏电场光牧耦合模式及其效益分析

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草业科学 2024年

作者：王迪乔俊娇刘兴元兰州大学草地农业科技学院/草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室

毛乌素沙地发展光伏产业为地方经济绿色转型发展开辟了新的路径，但光伏电场的建设与运行会毁坏光伏场区及周边区域的植被，加剧了沙地生态的退化，对当地脆弱生态系统的稳定产生了较大的负面影响。如何将光伏发电与生态环境保护有机结... 详细信息

毛乌素沙地发展光伏产业为地方经济绿色转型发展开辟了新的路径，但光伏电场的建设与运行会毁坏光伏场区及周边区域的植被，加剧了沙地生态的退化，对当地脆弱生态系统的稳定产生了较大的负面影响。如何将光伏发电与生态环境保护有机结合，是毛乌素沙地光伏产业可持续发展的关键。本研究从毛乌素沙地的自然生态环境条件出发，基于板上发电和板下种草的生态经济耦合原理，构建了光伏发电与草牧产业有机融合的耦合发展模式，研究结果表明，与场外相比，伊当湾光伏电场植被覆盖度提高了79%～81%，单位面积的总价值达到132.89万元，是场区外的7.60 倍，其中，生态效益总价值量最大，占47.29%，社会效益和经济效益分别占27.25%和25.46%。9个评估指标中，养分循环指标价值量最高，占总价值量37.38%。光牧耦合模式具有显著的耦合效益，在毛乌素沙地光伏电场具有广泛的应用和推广价值。

关键词：毛乌素沙地光伏电场光牧耦合模式耦合效益效益分析

绿肥还田对土壤有机碳组分及碳转化酶活性的影响

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中国农业科学 2024年第14期57卷 2791-2802页

作者：管彤彤张燕陶海宁董秀沈禹颖兰州大学草地农业科技学院/草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室

【目的】探究绿肥还田对旱作麦田土壤有机碳组分和碳转化酶活性的影响，为土壤质量提升及“碳中和”目标的实现提供数据支撑。【方法】在甘肃陇东旱塬典型黑垆土上开展毛苕子（Vicia villosa Roth）-冬小麦（Triticum aestivum L.）和... 详细信息

【目的】探究绿肥还田对旱作麦田土壤有机碳组分和碳转化酶活性的影响，为土壤质量提升及“碳中和”目标的实现提供数据支撑。【方法】在甘肃陇东旱塬典型黑垆土上开展毛苕子（Vicia villosa Roth）-冬小麦（Triticum aestivum L.）和饲用油菜（Brassica napus L.）-冬小麦5年轮作系统绿肥还田试验，分析毛苕子、饲用油菜覆盖和翻压还田后冬小麦不同生育时期4个土层（0—5、5—10、10—20、20—25 cm）土壤有机碳（SOC）、易氧化有机碳（EOC）、微生物量碳（MBC）含量和β-1,4-葡萄糖苷酶（βG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-木糖苷酶（βX）、几何平均酶（GMEA）活性的变化特征。【结果】绿肥还田方式对土壤有机碳组分含量及CBH和βX活性有显著影响。与覆盖还田相比，毛苕子和饲用油菜翻压还田能够使0—25 cm土层土壤SOC、EOC和MBC含量提高12.9%、12.1%、53.8%,βG和CBH活性提高了3.2%、10.2%，且对20—25 cm土层的影响最显著。冬小麦不同生育时期的土壤活性有机碳含量及土壤酶活性有显著差异，其中土壤EOC和MBC含量分别在冬小麦成熟期和返青期达到最高，βG、CBH、βX和GMEA活性在冬小麦孕穗期达到最高。βG在不同覆盖方式下变化最显著，活性最高，是绿肥还田后参与土壤碳转化过程的主要酶。不同土层土壤碳组分含量和碳转化酶活性存在显著差异，均随着土层深度的增加而降低。绿肥类型也显著影响土壤碳组分及酶活性，其中饲用油菜还田土壤SOC、MBC含量和βG、CBH、βX、GMEA活性是毛苕子还田的1.08、1.21、1.15、1.23、1.19、1.18倍。结构方程模型表明，绿肥还田方式通过调控其累积分解速率影响SOC的积累，通过影响土壤pH、SOC的累积及绿肥累积分解速率影响GMEA活性。土壤有机碳累积受绿肥还田量影响的效应大于还田方式，而碳转化酶活性反之。【结论】黄土高原夏闲期种植饲用油菜并翻压还田能提高0—25 cm土层中有机碳组分含量和碳转化酶活性，是黄土高原夏闲期资源高效利用的有效措施。

关键词：绿肥还田方式还田量有机碳组分碳转化酶黑垆土

青藏高原双子叶植物气孔性状和叶经济性状的协同关系及其对环境变化的响应

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草业科学 2024年

作者：贡保草王相泰尹冰罗帅伟杜国祯兰州大学生态学院草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室

气孔作为叶片和大气间的重要通道，其性状反映了植物交换水分和气体的能力；而比叶质量（Leaf Mass per Area， LMA）作为核心的叶经济性状反映了植物利用资源的效率。因此研究两类性状的协同关系及其随环境因子的变化，对于理解植物适... 详细信息

气孔作为叶片和大气间的重要通道，其性状反映了植物交换水分和气体的能力；而比叶质量（Leaf Mass per Area， LMA）作为核心的叶经济性状反映了植物利用资源的效率。因此研究两类性状的协同关系及其随环境因子的变化，对于理解植物适应环境及群落的构建有重要意义。本研究以青藏高原高寒草甸58种常见双子叶植物为研究对象为研究对象，探究了气孔性状的变异性、分析了气孔性状和LMA之间的相关性以及这种相关性对环境梯度的响应模式。结果表明：（1）青藏高原常见双子叶植物的上表皮气孔性状变异大于下表皮，其中上表皮气孔密度（Density）和气孔面积占比（SPI）的变异最大；（2）LMA 和气孔性状（Density和SPI）存在很强的协同关系（P 研究结果为环境变化下的植物叶片性状及其适应性策略之间的相互作用提供了新的见解。

关键词：气孔性状比叶质量协同环境梯度青藏高原

短期和长期氮磷添加对青藏高原草甸土壤微生物残体积累系数的影响

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土壤学报 2024年

作者：李一凡石碧婉杨志颖高文静马田朱剑霄贺金生兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/草地农业科技学院

微生物残体积累系数（NAC）是单位微生物生物量积累的微生物残体量，可用来指征微生物残体的积累效率，然而青藏高原草甸生态系统的土壤NAC对短期和长期氮磷添加的响应尚不明确。以青藏高原草甸氮磷添加1年（短期）和10年（长期）后的... 详细信息

微生物残体积累系数（NAC）是单位微生物生物量积累的微生物残体量，可用来指征微生物残体的积累效率，然而青藏高原草甸生态系统的土壤NAC对短期和长期氮磷添加的响应尚不明确。以青藏高原草甸氮磷添加1年（短期）和10年（长期）后的土壤为研究对象，量化了土壤微生物残体碳（MNC）、土壤微生物生物量碳（MBC），并估算了短期和长期养分添加后的NAC，同时综合土壤基本理化性质、微生物胞外酶活性、植物生物量等环境因子，分析了NAC的主要调控因素。结果显示，短期养分添加后0～10 cm和20～30 cm土层的NAC分别为31.33和38.12，不同氮磷添加处理对NAC无显著影响（P>0.05）；长期养分添加后0～10cm和20～30cm土层的NAC分别为14.46和17.49，氮磷添加显著降低了20～30 cm土层的NAC(P研究探讨了NAC对氮磷添加的差异响应及影响因素，为理解氮磷沉降增加背景下微生物介导的碳积累提供了数据支持。

关键词：土壤有机碳微生物残体积累系数氮磷添加 pH 青藏高原

不同培养条件对尖孢镰刀菌苜蓿专化型分生孢子形成及萌发的影响

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草业科学 2024年第5期41卷 1123-1131页

作者：许世洋方香玲兰州大学草地微生物研究中心/草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

为明确有利于尖孢镰刀菌苜蓿专化型(Fusarium oxysporum ***,Fom)分生孢子形成及萌发的培养条件,本研究通过十字交叉法测量Fom菌株在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)、合成低营养琼脂(SNA)和羧甲基纤维素钠(CMC)固体培养基培养不同时间的菌落直径... 详细信息

为明确有利于尖孢镰刀菌苜蓿专化型(Fusarium oxysporum ***,Fom)分生孢子形成及萌发的培养条件,本研究通过十字交叉法测量Fom菌株在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)、合成低营养琼脂(SNA)和羧甲基纤维素钠(CMC)固体培养基培养不同时间的菌落直径,并通过镜检法和血球板计数法观测以上不同固体及其液体培养基(不加琼脂)培养不同时间的分生孢子产量、比例,以及不同液体培养基中菌株分生孢子萌发率。结果发现,CMC培养基上菌株生长最快(P研究为防治苜蓿镰刀菌根腐病及有关机理研究提供了前期基础。

关键词：苜蓿根部病害尖孢镰刀菌分生孢子孢子产量孢子萌发率

分离自羊茅属植物的内生真菌菌株在不同培养基上的生长速度多样性

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草业科学 2024年第7期41卷 1650-1659页

作者：刘俊英许文博田沛草种创新与草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业教育部工程研究中心/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

为进一步开发利用羊茅属(Festuca)内生真菌,筛选适于内生真菌生长的培养基并比较不同菌株的生长速度,本研究设置了不同的生长培养基,包括不同pH(4、5、6、7、8、9、10),不同碳源(葡萄糖、麦芽糖、乳糖、D-木糖、D-山梨糖醇、可溶性淀粉)... 详细信息

为进一步开发利用羊茅属(Festuca)内生真菌,筛选适于内生真菌生长的培养基并比较不同菌株的生长速度,本研究设置了不同的生长培养基,包括不同pH(4、5、6、7、8、9、10),不同碳源(葡萄糖、麦芽糖、乳糖、D-木糖、D-山梨糖醇、可溶性淀粉),不同氮源(蛋白胨、胰蛋白胨、硝酸钠、硝酸铵、尿素、草酸铵、硝酸钾)和不同培养基[马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)、马铃薯蔗糖琼脂培养基(PSA)、察氏培养基(Czapek agar)、玉米粉琼脂培养基(CMA)和水琼脂培养基(WA)],选择11株从羊茅属植物分离的香柱菌属(Epichloë)内生真菌(G1、G2、G3、G4、291-4、291-14A、1、2、9、57A、84F)在这些培养基上进行培养,探究上述菌株在不同培养条件下生长速度的差异。结果表明,培养基种类和pH对内生真菌的生长速度和产孢速度均有显著影响(P<0.05),内生真菌的最适生长pH为4~7,利用能力最强的碳源为D-山梨糖醇,氮源为蛋白胨,菌丝生长较适宜的培养基为PDA和PSA培养基,其中生长速度最快的是菌株1和2,生长速度最慢的菌株是291-4和291-14A。

关键词： pH 氮源碳源培养基生长速度产孢能力菌株

尖孢镰刀菌苜蓿专化型厚垣孢子的诱导形成方法及萌发特性

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草业学报 2024年第7期33卷 130-141页

作者：方香玲许世洋南志标兰州大学草地微生物研究中心草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

厚垣孢子是尖孢镰刀菌在土壤中的主要存活结构,土壤中厚垣孢子的数量及萌发状况,直接影响着病害的发生及其严重度。首先通过研究合成低营养琼脂(SNA)和SNA加滤纸片(SNAF)培养基以及不同浓度葡萄糖和碳酸镁的双盐溶液(KH_(2)PO_(4)和MgSO... 详细信息

厚垣孢子是尖孢镰刀菌在土壤中的主要存活结构,土壤中厚垣孢子的数量及萌发状况,直接影响着病害的发生及其严重度。首先通过研究合成低营养琼脂(SNA)和SNA加滤纸片(SNAF)培养基以及不同浓度葡萄糖和碳酸镁的双盐溶液(KH_(2)PO_(4)和MgSO_(4)·7H_(2)O)中厚垣孢子的形成,建立苜蓿专化型菌株厚垣孢子的诱导形成方法并进行验证,然后研究不同碳源和氮源对厚垣孢子萌发的影响。菌株T6和T9在2 mg·L^(-1)葡萄糖的双盐溶液中静置培养7 d时形成大量的厚垣孢子,分别为4.2×10^(5)和5.1×10^(5)个·mL^(-1);且静置培养时的厚垣孢子数量均高于振荡培养时的数量,分别为4.2和2.8倍。不同苜蓿专化型菌株经双盐溶液诱导后,都在培养7 d时形成大量厚垣孢子,且培养前7 d时数量都快速增加,7 d时的均值为3 d时的2.3倍;而培养14和21 d时数量增加较慢,21 d时的均值仅为7 d时的1.2倍。对厚垣孢子萌发及芽管生长促进作用较大的碳源和氮源分别为葡萄糖和氯化铵,促进作用较小的碳源和氮源分别为乳糖和尿素。结果表明尖孢镰刀菌苜蓿专化型菌株厚垣孢子的形成需要微量的碳源和低氧环境,且厚垣孢子的萌发及生长需要适宜的碳源和氮源,可从控制病原菌初侵染源角度为苜蓿土传病害的绿色防控提供新思路。

关键词：尖孢镰刀菌土传病原真菌存活结构初侵染源厚垣孢子

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缺氮条件下内生真菌对醉马草生理特性的影响

草业学报 2024年第7期33卷 182-191页

作者：邓茂桦郑蓉王蓓晨王超刘荣贵张瀚文王政和王剑峰兰州大学草地农业科技学院草地微生物研究中心草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室甘肃兰州730020

氮是植物生长发育阶段必不可少的大量元素之一,内生真菌可以通过与醉马草形成共生体进而影响宿主氮代谢。内生真菌对宿主氮代谢的影响与周围环境氮浓度密切相关。本研究以携带Epichloe gansuensis内生真菌(E+)的醉马草和未携带***内生真... 详细信息

氮是植物生长发育阶段必不可少的大量元素之一,内生真菌可以通过与醉马草形成共生体进而影响宿主氮代谢。内生真菌对宿主氮代谢的影响与周围环境氮浓度密切相关。本研究以携带Epichloe gansuensis内生真菌(E+)的醉马草和未携带***内生真菌(E-)的醉马草为材料,设置低氮(0.01 mmol·L^(-1)N)和正常氮浓度(7.5mmol·L^(-1)N)两种生长条件,对醉马草进行为期6个月的处理,收获试验材料后测定了醉马草的叶片干重,过氧化氢(H_(2)O_(2))含量,丙二醛(MDA)含量等指标并进行分析,主要研究结果如下:1)N营养贫瘠条件下,内生真菌的侵染显著增加了醉马草植株的株高、叶片干重、分蘖数、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)活性、还原性谷胱甘肽(GSH)含量和N含量,显著降低了醉马草植株的MDA和H_(2)O_(2)含量,而对醉马草植株叶片的C和P含量以及C∶N,C∶P,N∶P无显著影响;2)正常N营养条件下,内生真菌的侵染仅显著增加了E+醉马草植株的株高,而对叶片干重、分蘖数、MDA、H_(2)O_(2)含量、GSH和G6PDH活性均无显著影响。综上所述,本研究初步探明了内生真菌的侵染可以通过增加醉马草G6PDH活性和GSH的含量,降低醉马草H_(2)O_(2)和MDA含量,促进氮的吸收,增加了叶片干重和分蘖数,以此改善了醉马草在低氮条件下的生长,而对正常氮营养条件下的植株影响有限。

关键词：醉马草内生真菌氮浓度生理特性

光伏电站建设对陆地生态环境的影响:研究进展与展望

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环境科学 2024年第1期45卷 239-247页

作者：田政卿张勇刘向陈生云柳本立吴纪华兰州大学生态学院草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000

随着全球能源消耗的快速增长,环境将进一步恶化,各国减排的竞争将更加激烈,而利用太阳能作为清洁能源的光伏发电对于实现地球碳中和具有重要战略意义.陆地生态系统中的集中式光伏电站大范围覆盖地球表面,导致土地利用发生变化,对地表能... 详细信息

随着全球能源消耗的快速增长,环境将进一步恶化,各国减排的竞争将更加激烈,而利用太阳能作为清洁能源的光伏发电对于实现地球碳中和具有重要战略意义.陆地生态系统中的集中式光伏电站大范围覆盖地球表面,导致土地利用发生变化,对地表能量平衡和降水的再分配产生显著影响,进而改变土壤养分循环和植物生产力,并最终带来明显的生态环境效应.通过回顾近20年来国内外光伏电站生态环境影响研究的相关文献,综述了光伏电站建设对微气候、土壤和动植物等的影响强度和方向,以及对陆地生态系统功能的潜在影响.光伏电站可以通过调节微气候因子中的太阳辐射强度、空气温湿度、风速和风向等,进一步影响植物生产力、土壤抗蚀性和土壤碳固存等多项生态系统功能.尽管已有文献报道中有关光伏电站建设对陆地生态系统的影响并不一致,但总体而言,可以提高植被盖度和植物生产力;特别在荒漠等生态系统中可在一定程度上改善生态环境.目前,尽管有大量研究报道了光伏电站对生态系统可能具有的效应,但实验性论据尚不充分,对生态系统功能影响机制的研究更为少见.在后续的工作中,可进一步关注光伏电站对生态环境影响的区域差异性,以及对生态系统功能潜在的影响途径,结合生态效应为光伏电站建设区域的生态保护与修复提供依据,并针对潜在的生态风险制定相应预案措施.

关键词：光伏电站生态效应微气候因子植物多样性土壤生态系统