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有机肥氮替代化肥氮对青稞生长特性、叶片碳氮平衡和氮代谢酶活性的影响

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麦类作物学报 2025年第1期45卷 121-129页

作者：闫佳会翁华何涛青海大学/省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016

为探讨青藏高原有机肥氮替代化肥氮对青稞生长及碳氮代谢的影响,在氮磷钾施用量相同条件下,通过盆栽试验,比较分析了不同比例有机肥氮替代化肥氮(0%、40%和100%,分别记为ORF0、ORF40、ORF100)处理下青稞品种昆仑14号生长特性、叶片碳氮... 详细信息

为探讨青藏高原有机肥氮替代化肥氮对青稞生长及碳氮代谢的影响,在氮磷钾施用量相同条件下,通过盆栽试验,比较分析了不同比例有机肥氮替代化肥氮(0%、40%和100%,分别记为ORF0、ORF40、ORF100)处理下青稞品种昆仑14号生长特性、叶片碳氮平衡和氮代谢酶活性的差异。结果表明,与ORF0处理相比,ORF40处理下青稞的根系长度、老叶碳氮比均显著增加(P部和根系生物量变化不显著;ORF100处理下株高和地上部生物量均显著降低,根系长度和生物量均显著增加,新叶的碳氮比显著提高。与ORF0处理相比,ORF40处理的老叶中谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性在苗期至扬花期分别增加1.18%~2.53%和17.39%~39.40%(P<0.05);ORF100处理的新叶和老叶GOGAT活性无明显变化规律,GDH活性显著降低。ORF40处理的新叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性在抽穗期和扬花期均高于ORF0处理,新叶中谷草转氨酶(GOT)活性在苗期至扬花期显著增加,增幅22.22%~35.29%;ORF100处理的新叶和老叶GS活性均显著下降。综合来看,与ORF0处理相比,ORF40处理下青稞根长和株高变化较小,叶片拥有更稳定的碳氮比,且老叶中谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶活性增加,新叶中GS活性和GOT增加,ORF40处理的新叶与老叶都保持了一定的氮代谢能力,其中老叶的氮代谢能力更为稳定,说明适宜比例的有机肥替代化肥有助于青稞植株稳健生长和碳氮代谢。

关键词：青稞有机肥替代生长特性碳氮比氮代谢酶

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围封对荒漠草原典型植物群落特征及多样性的影响

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水土保持研究 2025年第1期32卷 121-130+140页

作者：王益涛刘建康武志嘉张博华兰慧琴黄祥祥宁夏大学生态环境学院西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地宁夏大学林业与草业学院

[目的]揭示围封对荒漠草原典型植物群落特征及多样性的影响，可为宁夏荒漠草原植物资源保护、生物多样性保育、草地资源可持续利用与管理提供科学依据。[方法]以宁夏荒漠草原分布广泛的猪毛蒿(Artemisia scoparia)、短花针茅(Stipa brev... 详细信息

[目的]揭示围封对荒漠草原典型植物群落特征及多样性的影响，可为宁夏荒漠草原植物资源保护、生物多样性保育、草地资源可持续利用与管理提供科学依据。[方法]以宁夏荒漠草原分布广泛的猪毛蒿(Artemisia scoparia)、短花针茅(Stipa breviflora)、苦豆子(Sophora alopecuroides)和油蒿(Artemisia ordosica)4种典型植物群落为研究对象，研究围封措施对不同植物群落结构和功能特征的影响。[结果]围封不会改变4种植物群落中建群种优势地位，但改变了其功能群物种组成及重要值；围封增加了一年生植物(猪毛蒿)群落内物种总数(增幅为13.33%),但降低了多年生植物(短花针茅、苦豆子、油蒿)群落内物种总数(降幅分别为30%,34.78%和40%),降低了4种植物群落中多年生杂类草物种数量，并增加了多年生植物群落中多年生杂草和多年生禾草的重要值；围封增加了4种植物群落的高度和地上生物量，并增加了猪毛蒿、短花针茅和油蒿群落的盖度，降低了4种植物群落的Margalef丰富度指数，多年生草本植物(短花针茅、苦豆子)群落的Shannon-Wiener和Simpson指数，但增加了一年生植物群落的Shannon-Wiener, Simpson和Pielou指数；从群落建群种生活型角度分析，α多样性整体表现为多年生草本>半灌木>一年生草本植物群落；地上生物量与盖度、高度呈极显著正相关关系(p<0.001),与Margalef丰富度指数呈极显著负相关关系(p<0.001),与Shannon-Wiener指数呈显著负相关关系(p<0.05)。[结论]围封可通过改变不同植物群落物种组成对群落的盖度、高度及地上生物量产生积极影响，但不同植物群落的多样性特征对围封措施的敏感性存在差异。

关键词：围封荒漠草原典型群落群落特征地上生物量

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青稞分蘖角度的QTL定位

作物学报 2025年第1期51卷 260-272页

作者：杨景发余鑫莲姚有华姚晓华王蕾吴昆仑李新青海大学农林科学院/青海省作物分子育种重点实验室/青海省青稞遗传育种重点实验室/青藏高原种质资源研究与利用实验室/青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,... 详细信息

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,在多环境中进行青稞分蘖角度的QTL定位,并利用RIL群体衍生的剩余杂合系,对鉴定到的主效QTLqTA7H-1进行精细定位。在青稞7条染色体上共检测到9个控制分蘖角度的QTL,解释表型变异为6.41%~33.57%,其中,qTA3H-1和qTA7H-1为多环境共检测的主效QTL,平均加性效应分别为5.42°(增效)和-3.87°(减效);在减效QTL qTA7H-1初定位区间筛选到4个剩余杂合体,自交衍生F8:9近等基因系,在置信区间内加密设计14对分子标记对RHL群体极端单株进行检测,利用获得的5种交换类型单株,将qTA7H-1进一步界定在PC08(32,252,397)与PA10(41,790,765)约9.54Mb的物理区间内。本研究初步揭示调控青稞分蘖角度的遗传因子,为开展分蘖角度性状的遗传改良与分子设计育种奠定了基础。

关键词：青稞分蘖角度 QTL定位主效位点

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矿山采空区边坡动态稳定性评价方法

工程科学学报 2025年第2期47卷 215-223页

作者：杜岩张洪达谢谟文蒋宇静张明贾北凝北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地青岛266590 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室淮南232001 北京综建科技有限公司北京100007

矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏,是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异,难以实现矿山边坡的动态稳定性评价,因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此,本研... 详细信息

矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏,是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异,难以实现矿山边坡的动态稳定性评价,因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此,本研究针对矿山采空区滑坡的成因机制,建立了一套适用于矿山边坡的动态稳定性评价方法.首先通过构建采空区沉降分析模型,计算采空区上方岩体的沉降范围及其产生的冲击作用力,分析沉降对坡体应力场的影响,并在此基础上对传统不平衡推力法进行修正.案例分析结果显示,传统方法未考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况,导致稳定性系数计算偏大,为1.355.而改进方法通过考虑采空区沉降信息,计算得出锁固段稳定性系数为0.667,整体稳定性系数为0.979,与矿山采空区边坡实际破坏情况一致.当沉降位移比(SHDR)大于0.73时,采空区边坡稳定性会发生明显变异,因而会在相对安全的工况下发生失稳破坏.改进方法通过考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况,可以更好地实现矿山边坡稳定性的评价,为矿区更好地应对类似地质灾害提供有效参考.

关键词：采空区边坡动态稳定性评价采空区沉降锁固段沉降位移比

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西北绿洲灌区玉米叶片衰老特征对不同地膜覆盖利用方式的响应

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作物学报 2025年第1期51卷 233-246页

作者：王丽萍李盼赵连豪樊志龙胡发龙范虹何蔚柴强殷文甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃兰州730070

西北绿洲灌区玉米传统生产模式中大量使用地膜伴随着生态环境污染严重,且在极端高温下玉米出现叶片早衰。针对该现象,通过免耕一膜2年覆盖利用技术探讨延缓玉米叶片衰老并增加玉米产量的可行性,以期为构建西北绿洲灌区地膜减量玉米高效... 详细信息

西北绿洲灌区玉米传统生产模式中大量使用地膜伴随着生态环境污染严重,且在极端高温下玉米出现叶片早衰。针对该现象,通过免耕一膜2年覆盖利用技术探讨延缓玉米叶片衰老并增加玉米产量的可行性,以期为构建西北绿洲灌区地膜减量玉米高效生产技术提供理论支撑。2013年在西北绿洲灌区设置免耕一膜2年覆盖利用(NTP)、秋免耕春覆膜(RTP)和传统每年覆新膜(对照, CTP) 3种处理(本文采用2021-2023数据),探究玉米叶片光合源、持绿特性、细胞抗氧化酶活性和渗透调节物质含量对不同地膜覆盖利用方式的响应。结果表明,NTP和RTP可有效调节玉米生育期内光合源和叶片持绿性能的动态关系,维持生育后期较大的叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、叶片持绿性(SG)和叶绿素相对含量(SPAD),有利于延缓叶片衰老。与CTP相比, NTP玉米出苗后75~120 d的LAI、LAD、SG和SPAD分别提高15.1%~16.1%、14.8%~15.5%、7.2%~9.2%和11.3%~11.7%,RTP分别提高12.4%~13.0%、11.5%~12.4%、10.0%~17.6%和6.0%~6.7%。同时,通过单株绿色叶面积的拟合,发现NTP和RTP较CTP叶片衰老时间平均推迟了5.8~7.0d和6.2~7.7d,这可能是由于NTP和RTP有助于增强玉米大喇叭口期-灌浆期叶片的抗氧化能力和细胞渗透调节作用。玉米出苗后60~105 d, NTP较CTP叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性分别提高17.6%~20.0%、28.4%~34.4%、6.7%~8.4%和8.3%~10.9%, RTP较CTP分别提高11.3%~11.7%、16.9%~18.2%、4.4%~6.1%和5.8%~7.7%。此外,与CTP相比,NTP与RTP可溶性蛋白和脯氨酸含量分别提高35.9%~43.9%和29.5%~31.8%,20.7%~31.7%和17.4%~20.4%,丙二醛含量分别降低26.0%~27.8%和17.5%~25.9%。NTP对抗氧化酶和渗透调节物质的影响更大,NTP较CTP增产5.2%~6.0%。免耕一膜2年覆盖利用技术是西北灌区在实现资源减投条件下,有效延缓玉米叶片衰老且增加产量的适宜措施。

关键词：地膜覆盖光合源抗氧化酶活性细胞渗透调节能力籽粒产量

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煤体注水渗流模型构建及微观主控影响规律

工程科学学报 2025年第2期47卷 271-281页

作者：王恩茂王刚解树亮魏宏钊冯净梁瀚丹山东科技大学安全与环境工程学院青岛266590 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地青岛266590

煤层注水技术是目前矿井除尘的主要技术手段之一,起到润湿煤体、源头减尘的作用.但随着开采深度的增加,煤体孔隙率相对较低,极大影响煤层注水的润湿效果.因此,为了提高煤层注水的效果,结合煤体固有属性、孔隙尺度等影响因素,首先,引入... 详细信息

煤层注水技术是目前矿井除尘的主要技术手段之一,起到润湿煤体、源头减尘的作用.但随着开采深度的增加,煤体孔隙率相对较低,极大影响煤层注水的润湿效果.因此,为了提高煤层注水的效果,结合煤体固有属性、孔隙尺度等影响因素,首先,引入连通孔隙率,建立了包含孔喉、等效孔径、有效孔隙率、毛细管束、迂曲度、流动路径在内的渗流模型;其次,采用高精度射线显微镜(μ-CT)对内蒙古煤矿、同富新煤矿、梅花井煤矿、大黄山煤矿以及磁窖沟煤矿5个煤矿的不同变质程度煤进行扫描,三维重建可视化煤体微观有效孔隙结构,运用分形理论,提取煤体有效连通孔隙结构参数进行计算;再次,通过实验对5个煤矿不同变质程度的煤进行渗透率实测;最后,引入“敏感度”来表征每种影响因素对渗流量的影响程度,运用Morris筛选法,将数值分析法与渗流模型相耦合,定量筛选了煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数、孔喉半径等主控因素,并分析了各主控因素对注水能力的影响规律.本研究建立了一个综合煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数和孔喉半径的渗流模型.分析表明,影响注水能力的主控因素依次为煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数和孔喉半径.注水能力与煤体坚固性系数呈正弦函数关系,随着有效孔隙率的增加,迂曲度分形维数和体积分形维数的减小,注水能力增强.研究结果可为进一步完善煤层注水渗流理论、增强煤层注水润湿效果,防治矿井粉尘灾害提供理论依据.

关键词：煤层注水有效连通孔隙渗流模型主控因素计算机断层扫描

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基于PLUS模型的典型农牧交错带土地利用驱动力分析与多情景模拟

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水土保持研究 2025年第1期32卷 368-378页

作者：张启扬刘仁志栾朝旭北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室

[目的]实现农牧交错带地区破碎化土地利用变化的精准预测，为农牧交错带土地利用预测与结构调整提供重要工具。[方法]研究针对性构建了农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS),引入土地扩张分析策略(LEAS)、基于多类型随机斑块种子的CA模... 详细信息

[目的]实现农牧交错带地区破碎化土地利用变化的精准预测，为农牧交错带土地利用预测与结构调整提供重要工具。[方法]研究针对性构建了农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS),引入土地扩张分析策略(LEAS)、基于多类型随机斑块种子的CA模型(CARS)、Markov模型和土地利用情景设计，解决农牧交错带土地利用模拟中斑块零散、景观破碎、变化机制复杂的问题。采用二调、三调土地利用数据，分析了2014—2020年土地利用变化及其驱动力，模拟了2032年科左后旗自然增长、生态优先、耕地保护和可持续发展情景下的土地利用格局。[结果](1)农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS)精度较高，Kappa系数为0.87,总体精度达到0.92;(2)科左后旗2014—2020年土地利用变化显著，全旗47.85%的土地类型发生改变，14.65%的土地由耕地转变为草地，DEM和水资源是这一时期土地利用变化的主要驱动力；(3) 2032年多情景预测中，可持续发展情景耕地面积增长1.31%,林地和草地分别减少了0.77%和1.72%,其他用地面积减小28.4%,相比于其他3种情景，土地利用数量结构与空间格局更合理。此情景有助于减缓耕地扩张趋势和草地缩减趋势，有效控制水土流失、土壤沙化问题，提高生态保护与经济发展的协调程度。[结论]农牧交错带土地利用模拟方法(APE-PLUS)对科左后旗的土地利用具有较高的模拟精度，可以对农牧交错带斑块级的土地利用变化进行高精度的预测。

关键词：土地利用变化农牧交错带 PLUS模型科尔沁左翼后旗驱动因子

茉莉酸和乙烯对巴西橡胶树橡胶生物合成的拮抗作用

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热带作物学报 2025年第1期46卷 1-9页

作者：杨署光晁金泉李言吴绍华张世鑫邓小敏史敏晶田维敏中国热带农业科学院橡胶研究所/农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室/省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室海南海口571101 中国热带农业科学院三亚研究院海南三亚572000 热带作物生物育种全国重点实验室海南三亚572000 中国科学院西双版纳热带植物园云南西双版纳666303

基于乙烯利(一种乙烯释放剂)刺激采胶可以显著增加每刀次的胶乳产量,以往认为橡胶生物合成主要受乙烯正调控。基于茉莉酸信号在促进植物次生代谢物质的生物合成中所起的关键作用,茉莉酸信号也被认为在天然橡胶生物合成的正反馈调节中起... 详细信息

基于乙烯利(一种乙烯释放剂)刺激采胶可以显著增加每刀次的胶乳产量,以往认为橡胶生物合成主要受乙烯正调控。基于茉莉酸信号在促进植物次生代谢物质的生物合成中所起的关键作用,茉莉酸信号也被认为在天然橡胶生物合成的正反馈调节中起作用。最近的研究表明,割胶促进橡胶树合成天然橡胶与激活乳管细胞的茉莉酸信号途径密切相关。然而,茉莉酸信号途径和乙烯信号途径在橡胶生物合成调控过程中是否存在交互作用仍然不清楚。为此,本研究用茉莉酸甲酯和乙烯处理短期停割树,以13C-MVA为底物测定全胶乳和小橡胶粒子的体外橡胶生物合成效率,用q PCR技术分析茉莉酸甲酯和乙烯处理条件下4个茉莉酸信号途径关键环节基因Hb COI1、Hb JAZ1、Hb MYC1、Hb MYC2,4个乙烯-响应元件结合因子(ERFs)基因Hb ERFⅢa、Hb ERFⅦa、Hb ERFⅨc、Hb ERFⅩa,4个橡胶生物合成关键蛋白基因Hb HMGR1、Hb SRPP1、Hb REF1、Hb HRT2在萌条乳管细胞中的表达。结果表明:外源茉莉酸甲酯处理显著上调橡胶树乳管细胞中茉莉酸信号途径关键环节基因Hb COI1、Hb JAZ1、Hb MYC1、Hb MYC2和橡胶生物合成关键蛋白基因Hb HMGR1、Hb SRPP1、Hb REF1、Hb HRT2的表达水平,促进橡胶生物合成,但对乙烯-响应元件结合因子基因Hb ERFⅢa、Hb ERFⅦa、Hb ERFⅨc、Hb ERFⅩa的表达影响甚微,甚至抑制它们的表达。相反,外源乙烯处理显著上调橡胶树乳管细胞中乙烯-响应元件结合因子基因Hb ERFⅢa、Hb ERFⅦa、Hb ERFⅨc、Hb ERFⅩa的表达水平,但对茉莉酸信号途径关键环节基因Hb COI1、Hb JAZ1、Hb MYC1、Hb MYC2和橡胶生物合成关键蛋白基因Hb HMGR1、Hb SRPP1、Hb REF1、Hb HRT2的表达影响甚微,甚至抑制它们的表达,抑制橡胶生物合成。结果证明了茉莉酸和乙烯对巴西橡胶树橡胶生物合成的拮抗作用,将为阐明茉莉酸信号和乙烯信号的增产机理供理论依据。

关键词：巴西橡胶树茉莉酸甲酯乙烯生物合成拮抗作用

封育对蒿类荒漠草地土壤微生物碳源利用特征的影响

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草业学报 2025年第1期 29-40页

作者：阿斯太肯·居力海提孙宗玖于冰洁迪达尔·比苏力旦李美莎敬一胜新疆农业大学草业学院新疆草地资源与生态自治区重点实验室西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室

为探究蒿类荒漠草地土壤微生物碳源利用特征对封育的响应规律，以新疆昌吉回族自治州呼图壁县和玛纳斯县蒿类荒漠草地为对象，采取野外实地调查及室内分析相结合的方法，对封育内外土壤微生物碳源利用特征进行测定，并结合植被特征、土... 详细信息

为探究蒿类荒漠草地土壤微生物碳源利用特征对封育的响应规律，以新疆昌吉回族自治州呼图壁县和玛纳斯县蒿类荒漠草地为对象，采取野外实地调查及室内分析相结合的方法，对封育内外土壤微生物碳源利用特征进行测定，并结合植被特征、土壤理化性质对其驱动因素进行分析。结果表明：1）封育后蒿类荒漠草地地上生物量及凋落物生物量分别显著增加142.53%～250.05%和135.68%～259.84%(P部分变化显著（P0.05）;3）封育后微生物群落功能多样性除呼图壁样地0～10 cm土层外，其余土层McIntosh指数和Shannon-Wiener指数分别增加14.72%～47.01%和36.29%～74.76%，而Simpson指数降低1.09%～7.53%(P>0.05)。封育提高了蒿类荒漠草地微生物多样性；4）通过冗余分析，发现封育下蒿类荒漠草地0～10 cm土层微生物碳源主要驱动因子为土壤有机碳和凋落物，而30～50 cm土层则为土壤全磷和地上生物量。综上所述，封育加强了蒿类荒漠草地土壤微生物的代谢活性，推动了蒿类荒漠草地生态系统的养分循环和转化（有机碳、全氮和全磷），提高了蒿类荒漠草地微生物多样性，促进了蒿类荒漠退化草地的恢复。

关键词：封育蒿类荒漠草地碳源代谢活性微生物碳源多样性 Biolog-ECO法

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