摘要:毒草种类识别是开展毒草危害面积调查、危害程度评估以及科学防治的前提。研发快速、高效和适用于大范围的毒草种类识别技术对于退化草地生态修复具有重要意义。本研究利用SOC710VP近红外高光谱成像仪,获取了高寒草甸11种主要毒草的光谱数据。采用Savitzky-Golay平滑处理、导数变换、归一化变换、均值中心化和对数变换等方式对高光谱数据进行预处理,利用主成分分析(PCA)方法对预处理数据进行降维处理后,分别用随机森林(RF)、支持向量机-径向核函数(SVM-RBF)、K临近算法(Knn)、朴素贝叶斯(NB)、决策树(DT)等算法对降维后光谱数据进行分类预测,以混淆矩阵总体精度为检验标准,筛选可用于高寒草甸主要毒草的近红外高光谱数据识别算法。结果表明: 1)6种数学变换处理中,对数变换后样本光谱反射值差异最大;2)对数变换、平滑处理、均值中心化变换经PCA降维后PC1和PC2累计方差贡献率＞85%;3)5种分类算法中,SVM-RBF算法分类精度最高,分类精度达到99.35%;4)使用前8个主成分分类时,分类精度SVM-RBF＞RF＞NB＞Knn＞DT。

摘要:为筛选适宜宁夏雨养区种植的青贮玉米品种,试验采用随机区组设计,对引进的8个青贮玉米品种农艺性状和营养成分进行综合评价。结果表明:8个青贮玉米品种间的株高、穗位高、茎粗、叶片数、鲜草产量、干物质、粗灰分、粗蛋白、粗脂肪以及淀粉含量均差异显著(P＜0.05)。中玉335及宁单34的生物学产量较高,且茎秆较为粗壮。中玉335、正大12及宁单34的干物质含量适中,粗蛋白、粗脂肪以及淀粉含量较高且中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较低,品质较好。对农艺性状和营养成分进行综合评价,中玉335和宁单34表现优良,适宜在当地推广种植。

摘要:比较高寒草甸连续放牧(CG)、传统放牧(TG)、生长季休牧(GSG)和禁牧(PG)不同放牧管理模式下4种共有优势种垂穗披碱草(Elymus nutans)、矮嵩草(Kobresia humilis)、扁蓿豆(Medicago ruthenica)和鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)的叶长、叶宽、叶周长、叶面积及比叶面积(SLA)的差异,旨在为高寒草甸的放牧管理提供参考。结果发现:1)垂穗披碱草叶长、叶周长及叶面积的大小次序为:GSG＞PG＞TG＞CG,SLA表现为:CG＞PG＞TG＞GSG;与CG管理模式相比,GSG、TG和PG的矮嵩草叶面积分别减小了40.13%、56.06%和61.83%,SLA依次为:TG＞GSG＞TG＞CG;鹅绒委陵菜叶长、叶周长和叶面积,扁蓿豆的叶周长、叶面积及SLA均表现为:GSG＞PG＞TG＞CG;2)叶片性状的变异系数显示,垂穗披碱草的叶宽和SLA,矮嵩草叶面积具有较强的可塑性,扁蓿豆SLA和叶宽可塑性较强,鹅绒委陵菜的SLA、叶面积可塑性最强;3)Pearson相关分析表明,放牧管理下的土壤紧实度与有机质显著影响了叶片功能性状。物种间综合比较发现,鹅绒委陵菜叶片功能性状的可塑性是适应退化高寒草甸的一个重要因素。

摘要:防除狼毒是青藏高原狼毒型退化草地恢复的主要措施之一,同时刈割作为放牧的一种人为模拟,对群落物种多样性和生产力有重要影响。以狼毒型退化草地为研究对象,在防除狼毒后进行为期5年的模拟秋季放牧(留茬10 cm)野外控制试验,研究模拟秋季放牧对狼毒密度、草地群落多样性以及地上生物量等的影响,探讨防除狼毒后模拟放牧对狼毒型退化草地群落的影响。结果表明:围封(FE)、刈割(C)和刈割+防除(C+SC)处理的狼毒密度及地上生物量均显著低于正常放牧(CK)(P＜0.05),且随着年份的延长,狼毒密度下降明显;各处理下总物种数都随年份增加而相应减少,C和C+SC的物种数下降幅度较小;FE、C和C+SC的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数、优势度指数与CK相比均有所下降,FE、C和C+SC处理的均匀度指数在年份间均呈降低趋势;FE、C和C+SC的地上生物量在处理后第2年均比CK有增加趋势,其中总地上生物量和禾本科的地上生物量在第2年后就显著高于CK(P＜0.05),豆科在第3年后显著高于CK(P＜0.05),同时,C和C+SC处理的总地上生物量、禾本科以及豆科地上生物量随着年份的增加呈显著上升趋势(P＜0.05),而各处理的莎草科和杂类草的地上生物量均在年份间变化不显著(P＞0.05)。

摘要:为评价不同青贮添加剂处理对汽爆玉米秸秆饲用价值的影响,采用体外产气法并结合扫描电镜,对比添加剂Sila-max(MAX)、Sila-mix(MIX)、纤维活性菌(活性菌)以及空白(CK)处理的汽爆玉米秸秆微观结构、体外消化率及瘤胃发酵特性。结果表明:添加剂组体外48 h累积产气量显著高于CK组(P＜0.05);MAX组体外干物质消化率(DMD)、中性洗涤纤维消化率(NDFD)最高,分别达51.59%、31.06%,MIX组体外酸性洗涤纤维消化率(ADFD)最高,达31.50%,不同处理间均无显著差异(P＞0.05);MAX组体外挥发性脂肪酸(TVFA)含量最高,与其他处理组差异显著(P＜0.05);不同处理下NH3-N浓度、pH均在瘤胃适宜的范围内;MIX组微生物蛋白(MCP)含量最高,与MAX组无显著差异(P＞0.05),二者与其他处理组差异显著(P＜0.05);通过扫描电镜观察,加入添加剂对秸秆纤维结构有明显破坏作用。综上,不同添加剂对汽爆玉米秸秆的作用不同,其中MAX处理的汽爆玉米秸秆产气效果较好,可推广使用。

摘要:为保护古树名木和提升兰州市城市文化,采用传统方法分析了兰州市1990年与2018年两次古树名木调查数据,探究了兰州市古树名木资源特征及时空分布情况。结果表明:1990年兰州市共登记造册古树名木265株,分属11科13属18种,其中裸子植物3科3属5种,双子叶植物8科10属13种;2018年有古树名木447株,分属18科25属31种,其中裸子植物4科7属9种,双子叶植物14科18属22种;兰州市古树名木的分布表现出明显的温带性质和温带向亚热带、热带过渡的特点;1990年古树名木资源仅在兰州市城关、安宁、七里河、西固、红古5区和皋兰县分布,而2018年在兰州市5区3县均有分布,城关区分布最多,这是由于古树名木调查范围扩大和掌握古树名木信息增加。兰州市主要适宜生长北温带型和北温带南北温带间断分布类型(全温型)的种子植物,且其乡土树种大部分来自这类种子植物;兰州市古树名木在空间上呈现出一定的聚集性,这与兰州历史风俗文化和自然地域气候有关,并且兰州市古树名木资源主要分布在城关区和七里河区。

摘要:研究了不同浓度(5,10,20,40 g/L)的花椒叶浸提液对供试植物紫云英的种子萌发、幼苗根长及生理生化的影响,探究花椒化感作用的可能机理,从而为全面了解花椒林草间作种间关系及为农林复合经营和科学栽培提供理论依据。结果表明:1)花椒叶浸提液对紫云英种子萌发和幼苗根长均具有不同程度的抑制作用,且作用强度与浓度呈正相关(P＜0.05);2)随浸提液浓度升高,紫云英幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著降低,过氧化氢酶(CAT)活性和超氧阴离子自由基(O2-)含量表现为先降后升,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量则显著升高,而苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性则表现为先升后降。综上,花椒叶浸提液主要通过抑制紫云英体内防御酶活性,并产生对其细胞结构和功能伤害而发挥其化感效应。

摘要:为了避免草木樨(Melilotus spp.)的二年生性状对冬小麦套种草木樨栽培模式带来的负面影响,发掘适合新疆南疆地区种植的一年生草木樨种质资源,在新疆生产建设兵团第一师十团对一年生细齿草木樨(M.dentatus)、二年生黄花草木樨(M.officinalis)和二年生白花草木樨(M.albus)的主要农艺性状和营养成分进行了测定和分析。结果表明:细齿草木樨从出苗期到初花期的生长天数为107 d;干草产量为20 430.59 kg/hm2,极显著高于黄花草木樨和白花草木樨(P＜0.01),比黄花草木樨增产41.16%,比白花草木樨增产24.22%;粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别为11.94%、54.23%和44.40%;加权关联度在供试材料中最高。采自新疆南疆拜城县的黄花草木樨的干草产量为14 473.11 kg/hm2,极显著低于细齿草木樨和白花草木樨(P＜0.01),加权关联度在供试材料中最低。综上,与黄花草木樨和白花草木樨相比,细齿草木樨在新疆南疆的综合表现突出,具有较高的利用价值。

摘要:以兰州植物园的20个月季品种一年生枝条为供试材料,测定了低温胁迫下的耐寒指标,利用灰色关联分析法得出各指标对抗寒性评价的影响程度,以各项指标的抗寒系数作为评价月季抗寒能力的指标,通过主成分分析法、隶属函数综合评价和聚类分析,将20个月季品种按抗寒性强弱划分成了5类,并进行了抗寒能力评价。结果表明:(1)低温胁迫下供试月季的枝条存活率(SR)和发芽率(GR)较对照平均下降了52.27%和33.57%,可溶性糖含量(SS)和可溶性蛋白含量(SP)较对照平均下降了54.73%和87.40%,相对电导率(RC)较对照平均上升了127.00%,丙二醛含量(MDA)变化规律不一致。(2)各指标中MDA含量对抗寒性评价的影响最大,其次为枝条发芽率和存活率,可溶性糖含量的影响最小。(3)从供试20个月季品种中筛选出抗寒性最强的为‘香魔’‘香妃’‘百老汇’,其次为‘赞歌’‘阿尔卑斯’和‘电子表’,这些品种适宜在寒冷地区引种栽培。

摘要:以青藏高原极度退化高寒草地次生毒杂草铁棒锤为供试材料,研究了其地上部分浸提液对7种草种子萌发和幼苗生长的化感作用。结果表明:随着铁棒锤地上部分水浸提液浓度的增大,箭筈豌豆、一年生黑麦草、草地早熟禾种子的发芽率、发芽势、发芽指数、芽长和根长呈现不同程度的降低;豌豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、根长以及燕麦的芽长呈现不同程度的升高;垂穗披碱草种子的发芽势、发芽指数以及小黑麦的根长和芽长呈现“低促高抑”的变化趋势。在0.1 g/mL浓度的水浸提液处理下,一年生黑麦草和草地早熟禾种子的发芽率较对照分别降低了28.9%和75.8%,燕麦种子和一年生黑麦草种子发芽势分别较对照降低了49.3%和41.9%,箭筈豌豆、垂穗披碱草、一年生黑麦草和草地早熟禾芽长分别较各自对照降低了23.0%、36.1%、45.1%和66.4%。采用线性回归方程拟合7种草种子萌发的化感综合效应指数与铁棒锤地上部分浸提液浓度的关系,得出7种草种子对浸提液的敏感程度为:草地早熟禾＞一年生黑麦草＞燕麦＞垂穗披碱草＞箭筈豌豆＞豌豆＞小黑麦。

摘要:为了研究尕海沼泽化草甸湿地随退化程度的加剧氮素的分布特征,对该区域4个退化演替阶段,即未退化(UD)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)和重度退化(HD)的4个土层深度(0~10 cm、10~20 cm 、20~30cm和30~40 cm)土壤的全氮、速效氮、微生物量氮及亚硝态氮含量进行了测定。结果表明:不同阶段0~40 cm土层全氮、亚硝态氮、微生物量氮和速效氮含量均值均按照UD、LD 、MD 、HD的顺序降低。0~10 cm和30~40 cm 土层HD的全氮、速效氮含量分别显著低于UD 15.28%和2.33%、12.13%和8.41%;UD的微生物量氮和亚硝态氮含量分别显著高出HD 13.94%和10.58%、22.69%和51.70%(P＜0.05)。回归分析土壤氮素含量与土层深度之间呈线性负相关关系,除全氮外,其他氮组分含量与土层深度的R2均大于0.88。由此说明湿地退化显著降低了0~10 cm土层湿地土壤的氮素含量,但这种降低趋势随着土层加深逐渐趋于稳定。

摘要:为探究不同苜蓿品种对低磷土壤条件的适应性,以甘农3号、甘农5号、甘农9号、甘农10号、WL358HQ、WL343HQ、WL363HQ、WL354HQ、金皇后9个苜蓿品种为研究对象,采用盆栽试验方法,对不同苜蓿品种的株高、生物量、磷含量、磷吸收和利用效率进行了研究,并采用灰色关联度对不同品种苜蓿的表现进行综合评价。结果表明:低磷条件下,结合鲜重和干重,WL343HQ品种生长速度较其他品种快;9个苜蓿品种的磷含量排序为:甘农10号＞WL354HQ＞WL343HQ＞WL358HQ＞WL363HQ＞金皇后＞甘农3号＞甘农5号＞甘农9号;WL343HQ磷吸收效率最高,为1.32 mg/pot,金皇后最低,为0.58 mg/pot,总体表现为WL343HQ＞WL358HQ＞甘农5号＞甘农9号＞WL363HQ＞甘农10号＞甘农3号＞WL354HQ＞金皇后;甘农3号磷利用效率最高,为0.84 g/mg,甘农10号最低,为0.53 g/mg。灰色关联度综合评价得出WL343HQ、WL358HQ、WL354HQ和甘农5号为低磷土壤条件下表现较好的4个品种,适宜在土壤有效磷含量较低的土壤上种植。

摘要:选取黑麦草品种Nagahahikari和特高作为试验材料,探究不同浓度外源水杨酸(SA)(0.3,0.6 mmol/L)对铝胁迫下黑麦草生理和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:铝胁迫下SA浓度为0.6 mmol/L时能显著提高两个黑麦草品种的根长、地下生物量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和荧光参数Fo、Fm、φEo、δRo、ψEo(P＜0.05),增强超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性(P＜0.05),降低黑麦草体内Al3+富集量、相对电导率和丙二醛(MDA)含量(P＜0.05),提高Nagahahikari的可溶性蛋白含量和特高的可溶性糖含量(P＜0.05)。本研究表明铝胁迫下添加适宜浓度的外源SA能有效缓解铝胁迫对黑麦草的毒害作用,且SA对不同黑麦草品种间的缓解效果存在差异。

摘要:根是植物固着与吸收养分的器官,了解不同植被类型根生物量分配及空间特征有助于揭示高山地区物种分布特征及生活史对策。采用土块全挖法,对白龙江沙滩林场森林植被演替过程中的3种植被类型(灌丛(柳)、红桦林和冷杉林)根生物量进行了测定。结果表明:亚高山森林植被演替过程中,粗根生物量与中根生物量垂直分布有差异性,且土层深度对中根生物量分配比例有显著影响。植被演替过程中,粗根系生物量先减小后增加,细根生物量先增加后减小。异速生长分析表明:林场区域内,中根生物量与细根生物量为等速生长,细根生物量与粗根以及中根的累计生物量为异速生长。

摘要:以2种野生牧草杂花苜蓿(Medicago varia)和黄花苜蓿(M.falcata)为试验材料,测定了NaCl浓度0、50、100、150、200 mmol/L处理下种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和苗长、胚根长等萌发指标,分析2种野生牧草种子萌发期耐盐性变化规律。结果表明:1)NaCl胁迫对2种野生苜蓿种子发芽都产生了抑制作用,高浓度NaCl胁迫对黄花苜蓿发芽率影响大,且高浓度下黄花苜蓿的发芽率高于杂花苜蓿。2)NaCl浓度为0~50 mmol/L时黄花苜蓿的发芽势低于杂花苜蓿, 100~200 mmol/L时高于杂花苜蓿。3)杂花苜蓿和黄花苜蓿种子发芽指数在100 mmol/L时均较对照下降50%。对照活力指数黄花苜蓿种子是杂花苜蓿种子的2倍。4)2种野生苜蓿种子在NaCl 胁迫下胚芽长和胚根长表现出不同的下降规律,NaCl 胁迫对黄花苜蓿胚芽长度下降较杂花苜蓿大,但杂花苜蓿的胚根长下降较黄花苜蓿大。利用隶属函数对2种野生牧草萌发期各指标综合评价得出:黄花苜蓿的耐盐性较杂花苜蓿强,可用于盐渍化土壤的建植。

摘要:为对比甘肃广泛种植的4个紫花苜蓿品种(甘农1号、新疆大叶苜蓿、中苜1号和中天1号)萌发期的抗旱性,采用不同浓度聚乙二醇6000(Polyethylene glycol 6000,PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,测定4个紫花苜蓿品种的种子在干旱胁迫下的发芽势、发芽率、发芽指数、抗旱指数和根芽比,并用隶属函数法对4个紫花苜蓿品种的萌发期抗旱性进行综合评价。结果表明:4个紫花苜蓿品种的种子的发芽势、发芽率和发芽指数在各个PEG浓度下均为新疆大叶苜蓿最大,根芽比和抗旱指数为甘农1号最大;随胁迫程度的加剧4个紫花苜蓿品种的种子的发芽势、发芽率、发芽指数和抗旱指数均呈下降趋势,而根芽比先升高后降低:PEG浓度为5%时最大,分别为甘农1号6.91、新疆大叶苜蓿3.68、中苜1号4.54和中天1号6.04,0%时次之;与PEG浓度为0%时相比,PEG浓度为5%时,中天1号的发芽势和发芽指数下降幅度最大,PEG浓度为25%时,新疆大叶苜蓿的发芽率和中天1号的抗旱指数下降幅度最大。萌发期综合抗旱性为甘农1号＞中苜1号＞新疆大叶苜蓿＞中天1号。

摘要:为探讨土地利用变化的影响因素,选取定西市1980、1990、2000、2010和2018年5期的遥感影像数据及统计年鉴数据,采用ArcGIS空间分析方法和主成分分析法对近38年土地利用结构和驱动力进行了研究。结果表明:研究期内定西市土地利用以草地为主,建设用地的单一土地利用动态度最大;土地利用程度综合指数处于中低等水平,人为利用程度低。总体来看,耕地逐年减少,净转化面积最大,主要转化为林地、草地和建设用地;人民生活、农业及经济发展水平是影响定西市土地利用变化的主要驱动力。

摘要:随着国民经济水平的不断提高,草原旅游业得到迅速发展,已经具有普遍性和广泛性。以希拉穆仁草原为例,结合景区开发利用状况,分析不同旅游扰动等级对植物及土壤理化性质的影响。结果表明:旅游干扰会不同程度降低草原植物丰富度和地上生物量,而多样性指数和均匀度指数会提高。随着旅游干扰强度增加,土壤容重、紧实度会逐渐增加,含水量逐渐降低;土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量也呈递减趋势。土壤含水量与紧实度呈极显著负相关关系(P＞0.01),与全效钾、全效磷、有机质含量、丰富度呈极显著正相关关系(P＜0.01)。

摘要:为探究不同饲用燕麦品种对施氮量的响应差异及光合生理机制,在科尔沁沙地选择燕王、牧王、甜燕1号和牧乐思4个主栽饲用燕麦品种,于燕麦的分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期按照15%、40%、25%、20%比例,对燕麦追施0(CK),100,200,300 kg/hm2氮肥(纯N),灌浆期测定叶面积和光合参数指标,成熟期测定产量。结果表明:追施氮肥可显著增加饲用燕麦品种的产量,随着施肥量的增加,燕王与牧王产量分别呈现先升高后降低的变化趋势,甜燕1号与牧乐思呈现逐渐升高的变化趋势,与N0处理相比,在N200氮素水平下燕王和牧王产量提高61.43%和54.23%,在N300处理下甜燕1号和牧乐思产量提高65.53%和76.89%;增施氮肥显著促进旗叶、倒二叶、倒三叶叶片生长(P＜0.05),随着施肥量的增加,燕王与牧王叶面积呈现先增加后降低的变化趋势,在N200处理下叶面积达到最大值,甜燕1号与牧乐思叶面积则呈现逐渐升高的变化趋势;施氮显著提高植物叶片蒸腾系数(P＜0.05),提高光合速率、气孔导度,降低胞间二氧化碳浓度,促进燕麦光合作用;叶面积与产量呈极显著正相关(P＜0.01);不同饲用燕麦品种对氮肥的响应程度存在明显的差异,燕王和牧王对氮肥的敏感程度强于甜燕1号和牧乐思品种,燕王和牧王的适宜施氮量是200 kg/hm2,甜燕1号和牧乐思则是300 kg/hm2。

摘要:氮是植物生长的基本营养元素,对氮含量的监测有助于及时了解植物的代谢过程和健康状况。高光谱技术能够对叶片氮含量进行无损快速的检测,已成为叶片氮含量检测的重要手段之一。采用高光谱技术对冷杉叶片氮含量进行估算,首先分别采用相关系数法、连续投影法、LASSO算法对4种形式的光谱变量R,R′,log(1/R),log(1/R)′进行敏感波段筛选,对筛选后的敏感波段分别采用偏最小二乘、随机森林、支持向量机进行建模反演。结果显示:两种导数形式变量的反演误差最小;且相关系数&Log(1/R)′,LASSO&Log(1/R)′能够有效筛选出叶片氮含量的敏感波段组合,无论采取何种建模方法,其估算效果在几种筛选方法组合中最好,R2＞0.84,RMSE在0.19~0.24,估算效果明显优于全波段建模;随机森林算法对相关系数法和LASS0算法筛选出的Log(1/R)′形式变量的反演误差最小,但对其他形式变量的反演误差变化范围较大,表现并不稳定。3种变量筛选方法筛选出的R形式的变量与前人研究相符,连续投影算法能筛选出更多与叶片其他化学含量相关的波段,证明了3种变量筛选方法的有效性。