【摘 要】
：
人工草地生产力提升及可持续发展对维护区域生物多样性、水土保持和生态平衡具有重要作用。在水资源刚性约束下,探究人工草地生产力及水分利用效率提升对水分调控及种植模式间的响应机制,已成为促进区域人工草地集约化、标准化生产的关键。本研究选择祁连山保护区北麓的生态移民区（甘肃张掖肃南裕固族自治县明花乡）人工草地为研究对象,开展了两年（2019年4月—2020年9月）田间试验,分析4种水分调控（充分灌水,轻度
【基金项目】
：
国家重点研发计划项目课题（2016YFC0400304）； 国家重点研发计划项目课题“内陆干旱草原区高效节水灌溉技术研究与集成应用”（2016YFC0400306）；
论文部分内容阅读
人工草地生产力提升及可持续发展对维护区域生物多样性、水土保持和生态平衡具有重要作用。在水资源刚性约束下,探究人工草地生产力及水分利用效率提升对水分调控及种植模式间的响应机制,已成为促进区域人工草地集约化、标准化生产的关键。本研究选择祁连山保护区北麓的生态移民区（甘肃张掖肃南裕固族自治县明花乡）人工草地为研究对象,开展了两年（2019年4月—2020年9月）田间试验,分析4种水分调控（充分灌水,轻度水分亏缺,中度水分亏缺,重度水分亏缺）与5种种植模式（禾本科牧草无芒雀麦单播,豆科牧草苜蓿单播,豆科牧草红豆草单播,无芒雀麦+苜蓿,无芒雀麦+红豆草）对土壤营养环境、牧草生长、产量、品质和水分利用的影响,确定牧草产量提高、品质优化的关键影响因子,并综合评估不同水分调控与种植模式对人工草地生产力的调控效应,揭示豆禾混播草地生产力提升的水分调控机制,提出豆禾混播草地水分高效利用的管理策略。主要结论如下:（1）轻度水分亏缺下豆禾混播能改良土壤营养状况,有利于牧草生长。同一水分调控下,豆禾混播较单播更有利于提高土壤有机质、硝态氮、铵态氮、叶绿素含量,株高和叶面积指数,但降低牧草下冠层光合有效辐射。同一种植模式下,随水分亏缺程度的加剧,土壤含水率呈降低趋势,土壤有机质、硝态氮、铵态氮含量变化量呈先增加后降低趋势,牧草株高、叶面积指数和叶绿素含量呈先增加后降低趋势,下冠层光合有效辐射呈增加趋势。（2）轻度水分亏缺下豆禾混播可提升牧草生产力和稳定性。同一水分调控下,豆禾混播的产量、可持续产量指数和产量稳定性较3种单播分别提高了13.96%～170.45%、6.87%～179.17%和2.08%～440.63%。与豆科/禾本科单播相比,豆禾混播明显提高了豆科/禾本科牧草的粗蛋白含量、相对饲喂价值,而降低酸性和中性洗涤纤维含量。同一种植模式下,轻度水分亏缺的产量、可持续产量指数、粗蛋白含量和相对饲喂价值较其他3种水分调控分别高出-6.63%～51.18%、-8.06%～56.25%、1.04%～31.02%和1.93%～16.11%,酸性和中性洗涤纤维含量则分别降低了1.13%～16.29%和0.00%～10.30%。（3）轻度水分亏缺下豆禾混播可提高牧草产量和粗蛋白水分利用效率。同一水分调控下,豆科牧草的产量和粗蛋白水分利用效率显著高于禾本科,混播显著高于单播;无芒雀麦+苜蓿、无芒雀麦+红豆草的产量水分利用效率较无芒雀麦单播分别提高了118.97%～224.49%、245.00%～340.00%,粗蛋白水分利用效率较无芒雀麦单播分别提高了19.35%～448.39%、0.00%～378.13%。同一种植模式下,产量水分利用效率表现为单播和无芒雀麦+苜蓿在轻度水分亏缺下最高;与其他3种水分调控相比,轻度水分亏缺处理的产量水分利用效率分别提高-8.87%～34.29%、-1.48%～93.06%和-1.01%～94.19%;粗蛋白水分利用效率表现为单播在轻度水分亏缺下较高。（4）水分调控与种植模式通过直接/间接作用影响牧草产量及品质。结构方程模型表明,水分调控与种植模式的直接/间接影响分别解释了牧草产量方差的19%和品质方差的15%;在产量效应方面,种植模式表现为正向影响（0.77）,水分调控表现为负向影响（-0.26）,下冠层光合有效辐射的间接影响最大（-0.35）;在品质效应方面,种植模式表现为负向影响（-0.31）,水分调控表现为正向影响（0.30）,株高（0.22）与耗水量（0.11）的间接影响显著。综上所述,水分调控和种植模式显著影响土壤营养环境,牧草生长状况、生产力、稳定性和水分利用效率。轻度水分亏缺在显著降低草地灌水量和耗水量的同时,能维持较高的土壤养分,获得较优的牧草产量、品质和水分利用效率;豆禾混播的增产提质效果显著,无芒雀麦+苜蓿整体优于无芒雀麦+红豆草;轻度水分亏缺条件下的无芒雀麦+苜蓿是研究区综合效应较优的模式。研究成果对实现人工草地节水、增产与高效生产具有一定的理论价值和实践意义,可为农牧交错区人工草地集约化、标准化生产提供参考依据。
其他文献
氮（N）是作物生产中最重要的产量限制因素,因此,为了满足全球人口快速增长对粮食的需求常被过量施用。过量氮肥的长期施用不仅降低了作物产量和品质,氮肥利用率持续下降,也造成了大气、水体和土壤等环境的严重污染。秸秆还田会部分消除过量氮肥施用产生的负面效应。本研究依托始于2013年在甘肃省定西市安定区进行的不同氮用量定位试验。定位试验设置6个氮肥施用量（N0:不施氮,对照、N75:施氮量 75 kg ha
中药材非药用部位具有较高的研究和利用价值,探索如何高效、合理、经济地利用这些资源具有重要意义。党参Codonopsis pilosula是食药两用的大宗药材,药用器官为根,地上的茎、叶、花含有大量化学成分,其药用价值的挖掘及利用途径的探索仍有待研究。本试验以党参叶为研究对象,通过UPLC-MS/MS等化学方法探明了党参叶可利用的化学物质基础。基于其优势化学成分,探究了可能具有的重要生理活性。通过体
子宮内膜炎（Endometritis）是影响奶牛养殖业健康发展的主要生殖系统疾病之一,可导致奶牛怀孕率下降,配种次数增加、空怀期延长、妊娠风险增加、产奶量下降,严重者则造成奶牛繁殖力丧失从而增加淘汰率,影响奶牛产业的健康发展。该病在我国的发病率呈上升趋势,并呈现出地域差异,流行情况与病原微生物感染、自身激素水平、继发因素、卫生环境、饲养管理等因素有关。阴道作为奶牛生殖系统重要的微生态区系,对阻止病
包虫病（Hydatid disease）,又称为棘球蚴病（Echinococcosis）,是由棘球属绦虫中绦期幼虫棘球蚴引起的一种重要的人兽共患寄生虫病,也是世界卫生组织确认的十七种被忽视的热带病之一。三江源地区是青藏高原上棘球绦虫发生流行最严重的地区之一,主要包括多房棘球绦虫（Echinococcus multilocularis）、细粒棘球绦虫（Echinococcus granulosus）
类泛素蛋白修饰分子（Small ubiquitin-like modifier,SUMO）修饰是重要的蛋白质翻译后修饰之一,它在改变蛋白质稳定性、亚细胞定位和蛋白质互作关系中起着重要作用。SUMO化修饰广泛参与植物应对干旱、极端温度、盐和营养素缺乏等非生物胁迫。马铃薯根系浅,容易受到多种非生物胁迫的影响,特别是干旱胁迫。揭示马铃薯抗旱的分子机制,进而筛选抗旱性马铃薯品种是保证产量和品质的根本方法。
客观理解区域作物生产对气候变化的响应和适应机理,提出适应气候变化的农作措施,可为区域粮食生产的可持续发展提供一定的理论依据。本研究选择黄土丘陵典型雨养农业区——定西市,以旱地春小麦（Triticum aestivum L.）为研究对象,立足2002—2005年长期积累与2015—2017年补充的大田试验数据,结合1971—2017年研究区历年统计年鉴数据,运用本土化APSIM模型（Agricult
硅是地球表面第二丰富的元素,在植物体内常以无定形二氧化硅或可溶性硅形式存在。硅不是植物的必需养分,但可通过直接抑菌、形成物理屏障、诱导合成防御性酶和化合物来提高植物对生物和非生物胁迫的抗性。然而,硅是否影响厚皮甜瓜果实愈伤尚未见报道。本研究通过使用50mmol/L硅酸钠处理人工损伤的厚皮甜瓜果实“玛瑙”,评价硅酸钠处理对果实愈伤效果的影响,在转录组分析的基础上,揭示糖代谢、脂肪酸代谢和苯丙烷代谢在
在典型的保护性耕作田间管理和轮作实践中,研究土壤有机碳（SOC）及其相关组分的特征以及秸秆还田对土壤团聚体稳定性的影响,对于维持任何农业生态系统的土壤质量至关重要。保护性耕作制度包括秸秆还田和耕作方式可以显著改变土壤有机碳含量、储量、活性有机碳库和土壤稳定团聚体。自从秸秆还田管理以来,健康土壤和植物生产所需的适当秸秆用量仍然未知。土壤的可持续管理可以通过保护性耕作实践来实现,包括免耕（NT）和免耕
好氧堆肥是实现农业废弃物无害化和资源化的有效技术途径,不仅可实现资源的有效循环利用,也可减少由废弃物处理不当而引发的大气、水体和土壤污染。然而,好氧堆肥过程中因存在木质纤维素等难降解的限速有机物质,导致好氧堆肥原料腐解慢、堆肥周期过长、腐熟效果差。为此,本试验设置了5个C/N比处理:15:1、20:1、25:1、30:1、35:1（分别记为T1、T2、T3、T4、T5）,研究C/N比对好氧堆肥过程
随着全球极端气候事件频发,陇中黄土高原丘陵沟壑区农业生产面临的威胁日益增大。其中,频发的干旱造成了粮食减产和绝收,亟需采取适宜的农田管理措施以促进区域农业水土资源的高效利用。为此,本研究以典型半干旱陇中黄土高原丘陵沟壑区旱地春小麦为研究对象,采用田间不同时期、程度和历时干旱胁迫试验和作物生长模型模拟相结合的方法开展研究。探讨了干旱胁迫下半干旱黄土高原丘陵沟壑区较为适宜的管理措施,研究了不同干旱胁迫