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干旱胁迫下2个扁蓿豆品种根际细菌多样性及土壤灭菌对其生长的影响

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草业学报 2024年

作者：邢静范文强王佳妮石凤翎内蒙古农业大学草原与资源环境学院

干旱作为一种严重影响植物生长发育和作物生产的环境因素之一，需要一种高效但不会对环境造成影响的方法来缓解其对植物带来的危害。通常土壤微生物被认为可以与植物进行互作从而改善环境带来的不良影响，但仍需验证在植物受到干旱胁迫... 详细信息

干旱作为一种严重影响植物生长发育和作物生产的环境因素之一，需要一种高效但不会对环境造成影响的方法来缓解其对植物带来的危害。通常土壤微生物被认为可以与植物进行互作从而改善环境带来的不良影响，但仍需验证在植物受到干旱胁迫时土壤微生物是否可以发挥关键性作用？通过对蒙农2号、蒙农1号扁蓿豆进行灭菌和未灭菌处理，测定其生长表型与生理特性的变化，以揭示土壤微生物在扁蓿豆应对胁迫时所发挥的作用，同时对正常浇水及干旱胁迫后的根际土壤进行16S rRNA高通量测序分析，以期明晰品种介导的扁蓿豆根际微生物对干旱胁迫的响应变化规律，并探究发挥关键作用的菌群。结果表明，干旱胁迫下未灭菌处理显著提高了蒙农2号和蒙农1号扁蓿豆的株高增量、地上干重、地下干重，同时显著降低了脯氨酸（Pro）与丙二醛（MDA）含量，增强了过氧化氢酶（CAT）活性。正常浇水条件下，蒙农2号与蒙农1号扁蓿豆其根际细菌中变形菌门占比分别为72.83%、67.65%，根瘤菌占比分别为5.28%、3.65%；干旱胁迫后蒙农2号与蒙农1号扁蓿豆根际细菌中变形菌门相对丰度下降了8.42%、4.76%，而根瘤菌相对丰度增加了1.69%和2.35%。同时推测根瘤菌为扁蓿豆抗旱相关的核心微生物，并且蒙农2号扁蓿豆在水分充足的情况下根际富集了比蒙农1号更多的根瘤菌，这使得其在受到干旱胁迫时能够更加快速地做出反应。总而言之，研究证明土壤微生物在植物抵抗干旱胁迫中发挥了积极作用，根际微生物可以提高扁蓿豆对干旱胁迫的耐受能力，微生物组成和丰度受干旱胁迫和植物宿主的调节，且各自效果差异较大，进一步说明微生物的富集过程与植物基因型密切相关。

关键词：扁蓿豆干旱胁迫根际细菌植物-微生物相互作用 16S rRNA测序

内蒙古放牧荒漠草原植物多样性调查方法的比较和优化

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草地学报 2024年

作者：韩蓓蕾李楠王忠武侯东杰内蒙古农业大学草原与资源环境学院

调查方法是影响草原群落植物多样性结果直接且重要的因素，目前研究中缺乏重视。在内蒙古放牧荒漠草原利用不同调查方法探究4种放牧强度下植物多样性特征。研究结果发现：巢式样方法中随调查面积的增加，不同放牧强度下群落物种、属、... 详细信息

调查方法是影响草原群落植物多样性结果直接且重要的因素，目前研究中缺乏重视。在内蒙古放牧荒漠草原利用不同调查方法探究4种放牧强度下植物多样性特征。研究结果发现：巢式样方法中随调查面积的增加，不同放牧强度下群落物种、属、科的数量和植物功能群多样性类型和数量均显著增加（P草原，4 m × 4 m样方或高频次样方调查法可获得准确的植物多样性结果。对于中度和重度放牧荒漠草原，至少4 m × 4 m的调查样方才能获得准确的结果。这些结果表明不同调查方法对放牧草原植物多样性结果影响极大。本研究为评估和优化放牧草原生态系统植物多样性调查方法提供数据支持，也为放牧草原的科学合理的管理提供理论依据。

关键词：频次调查法巢式样方法植物多样性调查荒漠草原放牧

内蒙古两种草地类型土壤微生物量氮、磷分布特征及影响因素

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草地学报 2024年

作者：周清格李邵宇白梅李雅男杨立山王文琼邢佳庆乌云嘎赵萌莉内蒙古农业大学草原与资源环境学院

内蒙古草原是我国北方重要的天然屏障，土壤微生物量氮（Soil microbial biomass nitrogen， MBN）、土壤微生物量磷（Soil microbial biomass phosphorus， MBP）可反映微生物对土壤养分的固持潜力，探究不同草地类型土壤微生物分布特... 详细信息

内蒙古草原是我国北方重要的天然屏障，土壤微生物量氮（Soil microbial biomass nitrogen， MBN）、土壤微生物量磷（Soil microbial biomass phosphorus， MBP）可反映微生物对土壤养分的固持潜力，探究不同草地类型土壤微生物分布特征和驱动因子对维持生态系统功能具有重要意义。本研究以内蒙古典型草原和荒漠草原为对象，通过样地调查和室内分析，探讨了不同草地类型MBN和MBP分布特征及其与气候因子、生物和非生物因子的关系。结果表明，典型草原的MBN和MBP的含量显著高于荒漠草原。荒漠草原的MBN仅与年平均降水量呈显著正相关（P＜0.05），典型草原的MBN与年均温呈显著正相关（P＜0.05），与年均降水量呈显著负相关（P＜0.05）；典型草原与荒漠草原的MBP与年平均温、年平均降水量均不相关。结构方程模型显示，两个草地类型MBN、MBP的主要调控因子均为根 N、根P含量。该研究加深了微生物氮磷对气候变化的响应的认知，为维持和保护干旱半干旱生态系统养分循环功能提供理论基础。

关键词：土壤微生物量氮土壤微生物量磷荒漠草原典型草原

放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响

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草地学报 2024年第1期32卷 275-283页

作者：雷蕾张峰郑佳华杨立山王文琼李邵宇张彬内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010019

生物多样性与生态系统功能之间的关系备受关注,但是过去的研究很少关注生态系统的多功能性(Ecosystem multifunctionality, EMF)。因此,本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为对象,在测定植物群落生物量、土壤有机碳和多种土壤... 详细信息

生物多样性与生态系统功能之间的关系备受关注,但是过去的研究很少关注生态系统的多功能性(Ecosystem multifunctionality, EMF)。因此,本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为对象,在测定植物群落生物量、土壤有机碳和多种土壤酶活性等11种生态系统功能的基础上量化EMF,并探究不同放牧强度(对照,No grazing, CK;轻度,Light grazing, LG;、中度,Moderate grazing, MG;和重度放牧,Heavy grazing, HG)对植物多样性与EMF的影响。结果表明:放牧导致植物多样性、单一生态系统功能和EMF显著降低(P草原生物多样性保护和多种生态系统服务和功能的可持续性,在草地管理中可适当降低载畜率。

关键词：荒漠草原放牧生态系统多功能性植物多样性

模拟降水对内蒙古短花针茅荒漠草原土壤酶活性的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1339-1347页

作者：任梓欢王忠武康慧付净瑶孟浦嘉韩国栋内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010010 内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010010

为探究模拟降水处理下土壤酶(脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶)活性变化与土壤养分供应状况的内在联系机制。以内蒙古荒漠草原为研究对象,根据多年降水平均量设置了4个梯度:减少自然降水的50%(P-50%)、对照(P CK)、增加自然降水的50%(P+50%)... 详细信息

为探究模拟降水处理下土壤酶(脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶)活性变化与土壤养分供应状况的内在联系机制。以内蒙古荒漠草原为研究对象,根据多年降水平均量设置了4个梯度:减少自然降水的50%(P-50%)、对照(P CK)、增加自然降水的50%(P+50%)和增加自然降水的100%(P+100%)。结果表明:内蒙古荒漠草原中脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性对水分敏感度有较大差异;10~20 cm土层增水下显著增加了脲酶(17.36%)、碱性磷酸酶(9.9%)、蔗糖酶(34.85%)活性;3种土壤酶均与速效磷、全氮有显著相关关系(P<0.05),而速效磷的增加会降低全钾含量。综上,减水处理极显著抑制了碱性磷酸酶活性(P<0.01),蔗糖酶活性随增水梯度的增加表现为先显著升高后显著降低(P<0.05),脲酶活性表现为平稳升高,土壤酶活性改变对土壤养分含量起到促进作用,过量养分之间又产生抑制作用。

关键词：荒漠草原模拟降水土壤酶活性土壤养分

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施氮量与行距对赖草种子产量及质量的影响

草地学报 2024年第3期32卷 968-976页

作者：杜利霞廖明旺秦士利张倩刘伟山西农业大学草业学院山西太谷030801 内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010019

为探究氮肥施用量与行距对赖草(Leymus secalinus)种子产量及质量的影响,本研究采用裂区试验设计,主区为氮肥添加量(N00 kg·hm^(-2),N160 kg·hm^(-2),N2120 kg·hm^(-2),N3180 kg·hm^(-2)),副区为行距(R130 cm,R240 cm,R350 cm,R460 cm),利用灰色关联度、逐步回归分析等方法对种子产量及质量综合分析,明确影响种子产量的关键因素,筛选赖草种子生产最优种植配置组合。结果表明:影响赖草种子产量的主要因素是生殖枝数、千粒重、种子数/小穗、小穗数/生殖枝,对产量贡献最大的因素是种子数/小穗。经灰色关联分析可知,120~180 kg·hm^(-2)施氮量和60 cm种植行距时获得最优的种子产量与种子质量,而120 kg·hm^(-2)施氮量处理下的实际种子产量、潜在种子产量与180 kg·hm^(-2)施氮量处理均无显著差异,因此从经济效益与生态效益考虑,赖草种子生产可采用120 kg·hm^(-2)施氮量、60 cm行距,能获得最优的种子产量与质量。

关键词：赖草施氮量行距种子产量种子质量综合评价

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紫花苜蓿MsJAR1基因克隆及表达分析

草地学报 2024年第5期32卷 1370-1377页

作者：代蕊陈崎爽爽张岩张志强米福贵内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010010 内蒙古农业大学草原与资源环境学院国家林业草原北方抗旱耐寒草品种育繁工程技术研究中心内蒙古呼和浩特010010

为探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)茉莉酰氨基酸结合物合成酶(Jasmonoyl amino acid conjugate synthase,JAR1)的基因功能,本试验对‘草原4号’紫花苜蓿中克隆到的MsJAR1基因进行了生物信息学和表达模式分析,发现MsJAR1基因cDNA序列... 详细信息

为探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)茉莉酰氨基酸结合物合成酶(Jasmonoyl amino acid conjugate synthase,JAR1)的基因功能,本试验对‘草原4号’紫花苜蓿中克隆到的MsJAR1基因进行了生物信息学和表达模式分析,发现MsJAR1基因cDNA序列长度为1740 bp,开放阅读框(ORF)编码579个氨基酸残基,含有GH3保守结构域。MsJAR1与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)、红三叶(Trifolium pratense)、豌豆(Pisum sativum)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、相思子(Abrus precatorius)的同源性均在80%以上。烟草亚细胞定位显示该蛋白定位于叶绿体。MsJAR1基因在老叶中表达量最高,花器官次之;蓟马取食、盐和干旱胁迫可诱导该基因表达,初步推测其参与紫花苜蓿应答蓟马取食及干旱和盐胁迫防御反应。本研究为进一步探究紫花苜蓿MsJAR1基因功能提供了参考。

关键词：紫花苜蓿 MsJAR1 基因克隆表达模式

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放牧对荒漠草原主要植物种群空间格局与生态位的影响

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草地学报 2024年第4期32卷 1177-1183页

作者：熊梅安海波赵萌莉乔荠瑢张峰郑佳华内蒙古民族大学农学院内蒙古通辽028000 内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010011

本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,在长期不同载畜率(对照CK、轻度放牧LG、中度放牧MG和重度放牧HG)放牧样地,通过群落调查探讨建群种短花针茅、优势种冷蒿(Artemisia frigida)和无芒隐子草(Cleistogenes songori... 详细信息

本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,在长期不同载畜率(对照CK、轻度放牧LG、中度放牧MG和重度放牧HG)放牧样地,通过群落调查探讨建群种短花针茅、优势种冷蒿(Artemisia frigida)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)以及主要伴生种银灰旋花(Convolvulus ammannii)的空间分布格局和生态位特征。结果表明:物种多样性指数随载畜率增加而降低,在HG处理显著低于其他处理(P<0.05);不同载畜率下,4种植物均为聚集分布的格局;随载畜率的增加,短花针茅和无芒隐子草的聚集强度降低,生态位变宽,冷蒿和银灰旋花的聚集强度提高,生态位变窄;短花针茅和无芒隐子草之间的生态位重叠随载畜率的增加而增加,二者的种间竞争作用加强,而冷蒿和银灰旋花之间或二者与短花针茅或无芒隐子草之间的生态位重叠均降低。综上,放牧改变了4种植物种群的空间分布和生态位,随载畜率增加,群落中短花针茅和无芒隐子草在群落中处于优势地位,冷蒿和银灰旋花在群落中的地位减弱。

关键词：载畜率空间格局荒漠草原生态位

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放牧对荒漠草原主要植物微斑块物种组成与更替的影响

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草地学报 2024年第4期32卷 1112-1119页

作者：熊梅安海波赵萌莉乔荠瑢张峰郑佳华内蒙古民族大学农学院内蒙古通辽028000 内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010019

为探讨不同植物斑块物种组成对放牧的响应规律,本研究以不同载畜率下短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原:冷蒿(Artemisia frigida)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)和银灰旋花(Convolvulus ammannii)种群微斑块为研究对象,在斑块... 详细信息

为探讨不同植物斑块物种组成对放牧的响应规律,本研究以不同载畜率下短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原:冷蒿(Artemisia frigida)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)和银灰旋花(Convolvulus ammannii)种群微斑块为研究对象,在斑块不同位置进行群落调查,分析斑块群落物种组成、更替和多样性的变化特征。结果表明:经过12年放牧,冷蒿斑块的物种相似性随载畜率增加显著降低(P草原的可持续利用提供参考。

关键词：载畜率荒漠草原斑块 α多样性 β多样性短花针茅

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