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荒漠草原土壤呼吸及其组分对持续干旱及再湿润的响应

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草地学报 2024年

作者：孙志强韩春雪李海港内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室农业生态安全与绿色发展自治区高等学校重点实验室

气候变化下频繁和严重的干湿循环事件对荒漠化草地生态系统的碳循环产生不可估量的影响。本研究2023年在短花针茅（Stipa brevifloris）荒漠草原生长季初期（5—6月）和旺盛期（7—9月）设置了持续干旱及再润湿模拟试验，测定土壤总... 详细信息

气候变化下频繁和严重的干湿循环事件对荒漠化草地生态系统的碳循环产生不可估量的影响。本研究2023年在短花针茅（Stipa brevifloris）荒漠草原生长季初期（5—6月）和旺盛期（7—9月）设置了持续干旱及再润湿模拟试验，测定土壤总呼吸 (Soil respiration， Rs)和土壤异养呼吸 (Soil heterotrophic respiration， Rh)，同时测量表层土壤温、湿度和土壤微生物生物量碳含量，以及对样地进行了植被调查。结果表明：持续干旱及再湿润均显著影响Rs与Rh，生长季旺盛期Rs和Rh较生长季初期对土壤水分的响应更强烈；Rh是荒漠草原生态系统土壤碳排放的主要成分，约63.0%，其受土壤微生物生物量碳含量影响显著；土壤自养呼吸 (Soil autotrophic respiration， Ra) 主要受植被生物量的影响，但由于土壤根际微生物受土壤温度和土壤水分的影响，Ra与地上和地下生物量线性关系不显著。本研究对评估荒漠草原生态系统碳平衡与量化土壤碳排放过程具有指导意义。

关键词：短花针茅荒漠草原土壤异养呼吸土壤自养呼吸干旱胁迫复湿

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新麦草YUCCA基因克隆及其表达特性分析

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 21-28页

作者：任晓敏云岚艾芊李珍赵乔石凤翎内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010018 草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010011 中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055

【目的】克隆新麦草分蘖关键基因YUCCA并明确其表达特性,为该基因功能验证和育种利用奠定基础。【方法】以不同分蘖类型的新麦草分蘖节为材料,采用PCR法克隆新麦草YUCCA基因并进行同源序列比对,构建1300-cYFP-YUCCA过表达载体,利用烟草... 详细信息

【目的】克隆新麦草分蘖关键基因YUCCA并明确其表达特性,为该基因功能验证和育种利用奠定基础。【方法】以不同分蘖类型的新麦草分蘖节为材料,采用PCR法克隆新麦草YUCCA基因并进行同源序列比对,构建1300-cYFP-YUCCA过表达载体,利用烟草瞬时转染及蛋白质印迹法分析新麦草YUCCA蛋白的表达位置及表达情况,通过RNA-Seq数据及qRT-PCR分析验证YUCCA基因的相对表达量。【结果】成功克隆了新麦草YUCCA基因全长,大小为1336 bp,最大阅读框为1236 bp,并成功构建了1300-cYFP-YUCCA过表达载体。多序列比对结果显示,新麦草YUCCA主要与麦类作物的亲缘关系较近。表达特性分析发现,YUCCA基因在多分蘖型新麦草中的相对表达量远低于少分蘖型新麦草;与叶、根等组织相比,YUCCA基因在分蘖节中的相对表达量最高。烟草瞬时转化和蛋白质印迹法分析均显示,YUCCA蛋白可以正常表达,其亚细胞定位于细胞质中。【结论】YUCCA基因在调控新麦草分蘖中起下调作用,可用于后续YUCCA基因功能的研究。

关键词：新麦草 YUCCA 过表达载体亚细胞定位基因克隆

高校研究生应用创新型人才培养模式探索--以内蒙古农业大学草学专业为例

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智慧农业导刊 2024年第10期4卷 136-139页

作者：贾玉山格根图王志军都帅孙鹏波内蒙古农业大学草原与资源环境学院农业农村部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室呼和浩特010010

面对我国现代农业对于高素质、专业性、应用型等高层次人才的需求,该文以内蒙古农业大学草学专业为例,基于多年来对研究生应用创新型人才培养模式的探索与实践,针对草学专业研究生培养的共性问题,构建以政策为引领、以“校企、校校、校... 详细信息

面对我国现代农业对于高素质、专业性、应用型等高层次人才的需求,该文以内蒙古农业大学草学专业为例,基于多年来对研究生应用创新型人才培养模式的探索与实践,针对草学专业研究生培养的共性问题,构建以政策为引领、以“校企、校校、校院”搭建的协同创新平台为基础,以“科研—创新促产—学科、教材建设—教学模式—赛事—科研”为方法的互相交叉、良性循环的应用创新型人才培养模式,坚持融合发展、开放创新,强化人才培养和科技支撑对企业的服务能力,以期为我国农业院校培养研究生应用创新型人才提供借鉴。

关键词：草学研究生应用型人才创新型人才培养模式

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新农科背景下草学研究生人才培养的思考

草原与草业 2024年第1期36卷 58-61页

作者：贾玉山格根图王志军都帅孙鹏波农业农村部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室内蒙古农业大学草原与资源环境学院呼和浩特010019

随着我国现代农业的转型升级,强化人才支撑已成为新时代的主旋律,而造就农业产业领域所需的“厚植爱农情怀,练就兴农本领”的高层次、应用型、复合型人才成为了研究生教育的战略任务。因此,如何培养出“高精尖”的草学研究生人才以适应... 详细信息

随着我国现代农业的转型升级,强化人才支撑已成为新时代的主旋律,而造就农业产业领域所需的“厚植爱农情怀,练就兴农本领”的高层次、应用型、复合型人才成为了研究生教育的战略任务。因此,如何培养出“高精尖”的草学研究生人才以适应国家需求成为亟待解决的问题。本文立足于新农科发展的背景下,从强化草学教材建设、构建草学人才培养协同创新基地、推广草学科技小院模式及完善草学人才培养保障机制四个方面论述了对草学高质量人才培养的重要性及一些思考意见,以期推动草学研究生培养模式改革与探索,强化草学学科建设,实现草学高等教育的内涵式发展。

关键词：新农科草学研究生

熟化垫料部分替代化肥对水稻–多花黑麦草轮作生产力、土壤肥力和重金属含量的影响

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土壤 2024年第4期56卷 742-749页

作者：张文洁许能祥丁成龙李青丰内蒙古农业大学草原与资源环境学院呼和浩特010011 江苏省农业科学院畜牧研究所/农业农村部种养结合重点实验室南京210014

探讨熟化垫料部分替代化肥对长江中下游地区水稻–多花黑麦草轮作系统生产力、土壤肥力和重金属含量的影响,为长江中下游地区有机肥合理施用及其风险评估提供科学依据。采用连续2年的大田小区试验,以猪发酵床熟化垫料不同比例替代化肥:... 详细信息

探讨熟化垫料部分替代化肥对长江中下游地区水稻–多花黑麦草轮作系统生产力、土壤肥力和重金属含量的影响,为长江中下游地区有机肥合理施用及其风险评估提供科学依据。采用连续2年的大田小区试验,以猪发酵床熟化垫料不同比例替代化肥:不施肥对照(CK)、单施化肥(T1)、熟化垫料替代25%化肥氮(T2)、熟化垫料替代50%化肥氮(T3)、熟化垫料替代75%化肥氮(T4)、单施熟化垫料(T5),分析在相等施氮量条件下熟化垫料替代化肥对水稻–多花黑麦草轮作系统作物地上生物量、氮素利用率、土壤理化性质以及重金属含量的影响。研究结果表明,与对照相比,各施肥处理均能不同程度地提高水稻籽粒、水稻秸秆、多花黑麦草产量及地上部周年总产量。在不同比例熟化垫料替代处理中,随着熟化垫料替代比例的增加,作物产量表现为降低的趋势。相对于T1处理,T2处理的水稻–多花黑麦草轮作系统地上部周年生物产量连续两年分别提高5.88%和6.40%,T3处理差异不显著,T4和T5处理显著降低。随着熟化垫料施用比例的增加,水稻–多花黑麦草轮作系统作物年总产量呈先增加后降低趋势,其中T4和T5处理的周年地上部总产量第2年比第1年分别增加11.49%和20.34%。施肥显著影响轮作系统作物的氮素吸收量、利用率和偏生产力。相比于T1处理,T2处理第1年和第2年轮作系统地上部氮素吸收量分别增加9.387%和7.59%,氮素利用率分别提高14.66%和10.14%,偏生产力分别提高7.58%和5.94%;T3处理与T1处理差异不显著;但T4和T5处理3个指标均显著降低。相比于T1处理,耕层0~20 cm土壤p H、有机质、速效钾和有效磷含量随着熟化垫料替代比例的增加表现为升高的趋势。相比于T1处理,T3、T4和T5处理的土壤有机质含量,分别增加33.98%、46.23%和47.09%,有效磷含量分别增加49.11%、67.15%和73.87%,速效钾含量分别增加23.36%、36.77%和55.24%(2年均值)。熟化垫料施用造成了土壤Cu和Zn的富集,但对土壤Cd含量影响不显著,同一施肥处理土壤中的Cu、Zn和Cd含量,第1轮作年低于第2轮作年,但含量均在土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB15618—2018)范围内。2年4季定位试验表明,熟化垫料替代25%~50%化肥为长江中下游地区水稻–多花黑麦草轮作生产值得推荐的化肥减量增效模式。

关键词：水稻–多花黑麦草轮作熟化垫料产量氮素利用率土壤肥力重金属

无人机多光谱和RGB影像融合的苜蓿产量估测

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草业学报 2024年

作者：白宇飞尹航杨海波冯振华李斐内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室农业生态安全与绿色发展自治区高等学校重点实验室

产量是苜蓿草场经济产出的重要指标，及时准确量化苜蓿产量有利于提高草场的施肥管理水平和优化种植模式。传统人工草场产量信息的获取依赖于破坏性实地调查，具有滞后性。相比之下，无人机遥感监测技术可以无损地快速获取反演产量模型... 详细信息

产量是苜蓿草场经济产出的重要指标，及时准确量化苜蓿产量有利于提高草场的施肥管理水平和优化种植模式。传统人工草场产量信息的获取依赖于破坏性实地调查，具有滞后性。相比之下，无人机遥感监测技术可以无损地快速获取反演产量模型的有效信息，然而基于单一传感器的图像信息，光谱分辨率和空间分辨率往往不可兼得，从而影响作物长势的全面分析，致使构建的产量模型的估测精度难以得到有效提升。因此，本研究旨在探索无人机多源影像信息融合对收获期苜蓿产量的估测潜力。在苜蓿收获期采集RGB和多光谱（MS）影像，从中提取光谱、纹理以及小波特征，投入偏最小二乘（PLSR）和高斯回归（GPR）两种机器学习算法，评估苜蓿产量估测模型的鲁棒性。结果表明，RGB影像的小波特征相比于颜色指数和纹理特征的估测效果更好，两类特征组合对于苜蓿产量估算精度具有一定的提升，颜色指数、纹理以及小波3类特征结合的GPR苜蓿产量估算模型精度最高，训练集R2=0.76，验证集R2=0.63，分析相对误差（RPD）=1.61。对于MS影像来说，基于纹理特征建立的苜蓿产量估算模型略优于光谱指数特征，组合两类特征构建的GPR苜蓿估产模型精度最高，训练集R2=0.83，验证集R2=0.58,RPD=1.55。当把RGB影像和MS影像特征融合后，苜蓿产量估算模型精度显著提升，融合3类特征参数（多光谱指数、多光谱纹理、RGB小波特征）的GPR模型得到最优的苜蓿产量估算精度，训练集R2=0.83，验证集R2=0.75,RPD=1.98。总体看来，GPR算法表现了最好的估测结果，相比于PLSR模型估测精度提升了13.6%，研究结果为今后标准化人工草地的遥感监测和智能估产提供了参考。

关键词：苜蓿无人机影像产量植被指数纹理特征小波特征特征融合

长期氮沉降对贝加尔针茅草原土壤原生生物群落的影响

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应用与环境生物学报 2024年

作者：张雅玲姜娜武振丹叶贺裴志福贺世龙杨殿林白雪原红梅内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室农业农村部环境保护科研监测所阿拉善盟农业技术推广中心

工农业迅速发展引起的氮沉降极大的影响了土壤微生物，作为土壤微生物类群的重要组分，氮沉降对土壤原生生物的影响仍然不明确。为解析氮沉降对草地生态系统中原生生物群落的影响，以贝加尔针茅草原为研究对象，设置8个氮素梯度，为0、1... 详细信息

工农业迅速发展引起的氮沉降极大的影响了土壤微生物，作为土壤微生物类群的重要组分，氮沉降对土壤原生生物的影响仍然不明确。为解析氮沉降对草地生态系统中原生生物群落的影响，以贝加尔针茅草原为研究对象，设置8个氮素梯度，为0、15、30、50、100、150、200和300 kg hm-2a-1（以N计），基于13年长期氮沉降试验，揭示长期氮沉降条件下草甸草原土壤原生生物群落结构及多样性变化，并结合土壤理化因子探究影响其变化的主要因素。结果表明：丝足虫门（Cercozoa）、纤毛虫门（Ciliophora）、顶复门（Apicomplexa）、锥足亚门（Conosa）和绿藻门（Chlorophyta）是贝加尔针茅草原土壤原生生物的优势门（平均相对丰度 > 1%）。内黏菌亚门（Endomyxa）、顶复门（Apicomplexa）和绿藻门（Chlorophyta）的相对丰度在不同氮沉降梯度具有显著差异（P 草原土壤原生生物群落多样性、结构和功能组成，且可以通过改变土壤理化环境间接影响土壤原生生物群落组成。本研究丰富了氮沉降对贝加尔针茅草原土壤微生物影响的认识。

关键词：贝加尔针茅草原氮沉降原生生物群落组成多样性

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荒漠草原混牧牛羊的放牧行为特征

草业学报 2024年

作者：张振豪贾子玉李鑫宇程云湘内蒙古大学生态与环境学院蒙古高原生态与资源利用教育部重点实验室

荒漠草原混合放牧家畜的行为特征对草地资源的可持续利用具有重要意义。本研究在内蒙古自治区锡林郭勒盟镶黄旗的荒漠草原牛羊混合放牧牧场开展。试验选取了畜群中的4头牛与8只羊，通过分别佩戴载有三轴加速度传感器的GPS定位项圈，分... 详细信息

荒漠草原混合放牧家畜的行为特征对草地资源的可持续利用具有重要意义。本研究在内蒙古自治区锡林郭勒盟镶黄旗的荒漠草原牛羊混合放牧牧场开展。试验选取了畜群中的4头牛与8只羊，通过分别佩戴载有三轴加速度传感器的GPS定位项圈，分析了混牧牛羊放牧时间（GTIME）与放牧活动水平（GODBA）的时间动态，并探讨了牛羊放牧行为特征对草地资源月份变化的响应模式。结果表明，荒漠草原混牧牛羊的GTIME与GODBA呈显著正相关关系（R2>0.60），且牛羊的GODBA对草地资源的响应模式存在差异。其中，牛受到地上生物量的正向调控（P<0.05），受到Shannon指数的负向调控（P<0.01）。而羊则受到地上生物量与毒杂草重要值的负向调控（P<0.001），以及Shannon指数与牧草粗蛋白含量的正向调控（P<0.001）。并且，混牧牛羊24 h的行为模式均表现出“多峰”特征，且随月份变化有收缩的趋势。同时，牛羊不同行为之间的活动水平存在显著差异，且羊的活动水平整体高于牛（P<0.05）。

关键词：荒漠草原混合放牧行为特征草地资源全局动态加速度

黄河三角洲盐碱土下生物炭配施磷肥对紫花苜蓿生长及生理特性的影响

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中国草地学报 2024年第7期46卷 35-45页

作者：钟尚志刘学金欧阳江晗屠祥建宋文政曹薇陶奇波孙娟黄河三角洲草地资源与生态国家林业和草原局重点实验室/青岛市滩涂盐碱地特色植物种质创制与利用重点实验室/农业农村部人工草地生物灾害监测与绿色防控重点实验室/青岛农业大学草业学院山东青岛266109 枣庄学院旅游与资源环境学院山东枣庄277160

为探明生物炭和磷肥配施对黄河三角洲地区紫花苜蓿形态生长和生理特征的影响及探索最适生物炭和磷肥配施比例,本试验以滨海盐碱土作为培养基质,设置4个生物炭处理水平(B0:0 g/kg,B5:5 g/kg,B15:15 g/kg,B25:25 g/kg)和5个磷肥处理水平(P... 详细信息

为探明生物炭和磷肥配施对黄河三角洲地区紫花苜蓿形态生长和生理特征的影响及探索最适生物炭和磷肥配施比例,本试验以滨海盐碱土作为培养基质,设置4个生物炭处理水平(B0:0 g/kg,B5:5 g/kg,B15:15 g/kg,B25:25 g/kg)和5个磷肥处理水平(P0:0 mg/kg,P5:5 mg/kg,P10:10 mg/kg,P20:20 mg/kg,P50:50 mg/kg)采用双因素完全随机设计,对紫花苜蓿植株形态特征、生物量积累、渗透压调节物质、抗氧化酶活性等生长和生理指标进行分析。结果表明,在同一磷肥处理下,紫花苜蓿株高、茎粗、根长、根表面积、叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化酶活性均随着生物炭施加量的增加呈先增后减的趋势,但叶片脯氨酸、可溶性糖及丙二醛含量变化趋势相反,在B15处理下最有利于缓解盐碱土壤对紫花苜蓿生长的胁迫。生物炭和磷肥配施显著促进紫花苜蓿地上和地下部分生物量积累,尤其在B25处理下,随着磷肥的增加对紫花苜蓿增产效果更为显著。隶属函数分析表明,生物炭对紫花苜蓿的影响综合表现为B15>B25>B5>B0,且在B15P20处理下紫花苜蓿生长及生理相关指标表现最佳;同时,相对于B0P0(对照)处理,总生物量显著增加159.5%。因此,15 g/kg生物炭配施20 mg/kg磷肥对黄河三角洲土壤条件下的紫花苜蓿的生长促进效果最佳。

关键词：紫花苜蓿生物炭磷肥生长特征生理指标盐碱地改良