草业的最新研究动态

                                草业的研究动态

一、 草业研究的最新进展

1. 气候变化不仅是全球气候和环境领域的问题，而且关系到生态系统的稳定性和多样性，影响到农业、牧业、林业等各个生产领域。利用灰色关联优势分析方法研究典型草原五种不同牧草地上生物量的变化动态与六种气象因子之间相互关联的主次关系，为不同气象因子对不同牧草的影响规律和不同牧草对不同气象因子的响应规律提供重要的参考依据。在内蒙古锡林郭勒盟中的羊草+ 大针茅典型草原区域，六种气象因子对五种牧草地上生物量累积的影响程度为: 相对湿度＞ 降水量＞ 蒸发量＞ 地温＞ 积温＞ 日照时数，经过计算他们的灰色关联度进一步可以得出气象因子对五种牧草地上生物量累积的影响程度为: 水分因子＞ 温度因子＞ 日照时数（张军等，2016，内蒙古典型草原牧草生物量与气象因子的灰色关联优势分析）。

2. 植物种间相互作用过程中，根系发育具有很高可塑性，改变根系形态是植物适应竞争的重要体制。紫花苜蓿作为一种典型的豆科牧草，有较强的菌根依赖性，通常作为一种模式植物被研究。在生长初期，供体植物因提供AM 真菌，从而在物种之间保持较高的优势，菌丝网络的形成使供体植物通过菌根真菌获得更多的养分，从而形成了生长优势。生长后期菌丝网络有可能达到了基本稳定状态，而又因不同菌种在不同植物间获益不同，对不同植物的作用效果也不同（吕艳萍等，2016，丛枝菌根真菌根外菌丝形成时间及对牧草的促生长效应）。

3. 作为铀土壤污染的修复方法之一，植物修复技术因具有成本低，操作简便，无二次污染等特点而备受关注。其适用于对中低浓度的大面积铀污染土壤的修复，属于环境友好型修复方法。植物是植物修复的关键因素，牧草因其生命力顽强，生长速率快，在对污染环境进行植物修复时具有一定的优势。随着铀浓度的增高植株根部发育受到很大影响，包括根部萎缩、根长缩短、根重减轻等，使得植株难以吸收土壤中的有效物质，地上生物量也因缺乏营养物质而减小，最终导致植株难以大面积、大量的吸收土壤中的铀。因此增强根部活力、增大根面积、增加根部有益物质，将成为牧草修复污染土壤首要解决的关键问题（郝希超等，2016，不同牧草在铀胁迫下生长及铀富集的比较研究）。

二、牧草的根系研究情况

1. 西南大学资源环境学院 

   实验在西南大学教学科研基地进行，对照（裸地，无任何植被）及香根草小区规格均为：长6m、宽4m，3次重复，共6个小区。小区内的香根草于株距×行距为750px*875px 。此外,设置补种区，一旦香根草小区植株被取样，则立即从补种区移植健康植株补上。分为0-250px、10-500px、20-750px三层进行土壤和植物根系取样。回到实验室后测定土壤养分、根系直径、长度、表面积、体积等参数。

2. 江西财经大学园林系

   选择粗度和高度基本一致、无病虫害、叶片颜色一致的彩叶草幼苗，，将其定植于有5 个孔的PVC 板上，每孔定植2 株，最后将其放在盛有5 L 营养液的塑料桶中培养。一定时间后添加不同浓度的亚硒酸钠，每个处理重复3 次，随机排列，在自然温度、光照等条件下进行试验，处理20 d 后收获并进行各项指标的测定。测定根系生物量、体内硒含量、根系活力等一系列生理指标。

3. 中南林业科技大学

   试验材料取自1 ∶ 1 坡比模型箱中的香根草根系，其生长期为2 a 以上。共选取生长情况相似且具有代表性的4 株香根草。将根系分为7 种形态，并将根型分为3 大类型：水平根型、垂直根型和散生根型。本研究基于分形理论预测香根草根系形态拓扑值，探讨使用根基母段顶部直径、根系最小直径、比例参数和分配参数，来预测根系全长、直径和单位体积的根系干重等信息。

三、牧草的根系研究展望

1. 对牧草生物量的研究大多集中在地上部分，而地下部分的生物量研究还相对较少。气象因子对生物量的影响可涉及到地下部分，地下的根系监测就成为了地下生物量研究的重要内容。深入研究气象因子对典型草原草地植物生物量变化动态的影响规律，对于科学认识和合理利用内蒙古草地资源、保障我国生态安全和可持续发展具有重要意义。

2.菌根的研究主要在集中在地下，可以结合地下植物根系的状况进行监测。测量根系的长度、宽度、高度、表面积、投影面积、体积、拓扑关系等物理指标、进行生物量趋势估算等等。

3. 放射性物质、重金属等会对土壤进行污染，而植物根系作为连接地上部分与土壤的重要器官，对根系的研究是研究植株的重要部分，具有十分重要的意义，可以为铀污染土壤的生物治理提供了新的资源和理论依据。

四、根系研究方法概述

1. 传统根系研究方法

   传统的根系研究方法，大多采用挖掘法、钻土芯、网袋法、分根移位法等，将根系分离出来，通过洗根、扫描的方式进行根系信息的收集。传统方法虽然简单易行、直观性强、，但是取样后期需要做的工作较多，如洗根等，且在取样过程中，会因为人工、机械等因素导致根系的损失，降低了实际测量的精度和可靠性，使同一生长作物的全程连续观测无法实现，在一定程度上限制了根系研究的进行。

2. 根系监测系统的优势

   根系原位监测系统，是一种破坏性较小、定点原位野外观察细根生长动态状况的方法。利用微根管方法可以在多个时段对根系进行原位重复观测，克服了仅依靠对根系进行物理取样所带来的诸多缺陷。其最大优点是对根系的观测研究是非破坏性的，在不影响根系生长过程的前提下，长期监测某个根系片断或单个根系生长发育的变化趋势；实时追踪记录同一根系的生长、死亡动态和物候等特征，而且省时、省工、省力。

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