生物炭作为土壤调理剂在农业生产和环境修复中备受关注.本研究对宁夏贺兰山东麓的葡萄园施用不同量的生物炭对其土壤理化性质和细菌群落结构的影响进行了试验.设置 0、5、10 和 15 t/hm2 四种不同生物炭施用量的田间处理,施用6 个月后测定表层0～20 cm土壤的理化性质,并通过高通量测序技术分析土壤微生物的群落组成.结果显示,施用生物炭后土壤中有机碳、全氮、全磷含量和pH均有不同程度地提高.施加生物炭可以增加土壤细菌的丰富度和多样性.不同生物炭施用量下的优势菌门为放线菌门(Actinobacteria,36.66%～37.64%)、变形菌门(Protebacteria,18.74%～22.42%)、绿弯菌门(Chloroflexi,9.72%～15.03%)、酸杆菌门(Acidobacteria,5.14%～8.94%)和厚壁菌门(Firmicutes,3.7%～6.7%).优势菌纲为放线菌纲(Actinobacteria,23.09%～28.88%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,13.41%～14.4%).土壤pH(P=0.229)和有机碳(P=0.237)是对细菌群落影响最大的环境因子.

[目的]葡萄霜冻温度阈值是葡萄霜冻监测、预测、评估与防御的基础.对贺兰山东麓主栽酿酒葡萄'赤霞珠'不同发育期低温忍耐力进行研究分析,建立葡萄霜冻温度阈值体系,旨为贺兰山东麓地区酿酒葡萄霜冻预测、防御提供理论依据.[方法]于2022年4-5月采用野外霜冻试验箱原位试验方法对贺兰山东麓主栽酿酒葡萄品种'赤霞珠'不同发育期绒球、芽、新叶、新梢进行低温处理,测定其过冷却点、相对电导率(REC)及半致死温度(LT50),同时对低温胁迫后的受冻指数进行田间跟踪调查,利用受冻率与低温建立关系模型,计算不同发育期轻、中、重度受冻温度阈值.对不同发育期过冷却点、半致死温度(LT50)及霜冻指标温度阈值进行综合分析,确定不同发育期霜冻温度阈值.[结果]不同低温对'赤霞珠'绒球期、芽开放期、展叶期和新梢生长期的影响程度不同,温度越低,各发育期的受冻率越大;随发育进程推进,'赤霞珠'过冷却点温度、半致死温度逐渐升高;绒球期的低温耐受性最强,芽开放期、展叶期次之,新梢生长期最弱.[结论]-7.70 ℃是绒球期重度受冻的起始温度;芽开放期遭受重度霜冻的临界温度为-4.49 ℃;展叶期在-2.79 ℃即遭受不可逆伤害;新梢生长期出现-1.62 ℃以下的低温会造成严重的霜冻.

为了更好地了解宁夏贺兰山东麓不同区域酿酒葡萄'马瑟兰'果实的花色苷和原花色素特性,以及综合品质的区域差异性,为该品种在贺兰山东麓产区的推广和栽培管理提供参考.研究以银川、农垦玉泉营、青铜峡和红寺堡4个子产区10个代表性酒庄的'马瑟兰'葡萄为试材,通过偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)筛选造成酒庄间果实品质差异的酚类物质指标,并采用主成分分析法(PCA)对不同酒庄'马瑟兰'果实品质进行综合评价.结果表明,(1)10个酒庄'马瑟兰'果实的基本理化指标、花色苷和原花色素组分与含量均存在差异,H-Hs酒庄葡萄果皮的花色苷和原花色素含量均为最高,分别达到111.91 mg/g和35.68 mg/g;Y-Mq酒庄葡萄种子原花色素含量最高(108.67 mg/g).(2)基于果实花色苷和原花色素特性,采用聚类分析将10个酒庄划分为4类,其中H-Hs酒庄单独为一类,且能很好地与其他酒庄分开.(3)PLS-DA分析表明,种子原花色素的表儿茶素没食子酸酯末端亚基(ECG-p)和表儿茶素末端亚基(EC-p)所占摩尔百分比、果皮总花色苷含量和非酰化花色苷含量、果皮原花色素的EC-p所占摩尔百分比是区分10个酒庄果实品质差异的主要指标.(4)PCA分析表明,果实品质综合评价排名前三的酒庄为红寺堡子产区的H-Hs、银川子产区的Y-Mq和青铜峡子产区的Q-H酒庄.可见,贺兰山东麓'马瑟兰'葡萄果实花色苷和原花色素特性及综合品质表现出明显的产地差异性,并以红寺堡子产区表现较佳.

[背景]宁夏贺兰山东麓是中国生态最佳、酿酒葡萄质量最优产区之一,也是中国"葡萄酒地理标志产品"保护区域之一.[目的]筛选宁夏本土优良酵母菌株,比较分析各个酿酒酵母菌株对赤霞珠葡萄酒香气质量的影响,并结合感官评价筛选对葡萄酒风味影响较大的酿酒酵母菌株.[方法]将筛选出的 11 株起酵速度快,而且对高浓度酒精、SO2 和葡萄糖及低酸环境有较强耐受力的酵母菌株进行 26S rDNA 鉴定,确定酵母种类.不同酿酒酵母发酵的赤霞珠葡萄酒通过顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术测定其香气化合物.[结果]筛选出 11 株可在 15%酒精度、500 g/L葡萄糖、350 mg/L SO2 和pH 3.0 环境下生长的酵母菌株,对其进行 26S rDNA鉴定,确定10 株酵母菌株H5、G9、G3、X8、G14、L10、H3、X11、Z17、Z24 为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),一株酵母菌L1 为发酵毕赤酵母(Pichia fermentans).测定的所有香气化合物中,酯类物质是赤霞珠葡萄酒香气物质的主要组分,其次是醇类.其中,乙酸乙酯、乙酸异戊酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、1-辛烯-3-醇和β-大马士酮等的香气活性值较高,对赤霞珠葡萄酒的香气贡献最大,赋予葡萄酒苹果味、香蕉味、蘑菇味、茴香味、甜味等令人愉快的气味.对不同酿酒酵母赤霞珠葡萄酒样香气物质进行聚类分析发现,酒样 G14 和 H3 与商业酵母 XR 最为接近,在对赤霞珠葡萄酒特征香气影响方面较一致.[结论]酿酒酵母G14 和H3 具有良好的酿酒潜力,可以作为本土优良酵母用于葡萄酒发酵,为提高宁夏地区葡萄酒质量奠定基础.

[背景]商业酵母的使用造成葡萄酒同质化问题严重,发掘优良本土酿酒酵母具有十分重要的意义.[目的]从 168 株宁夏本土酿酒酵母菌株中筛选出性能优良、具有出色葡萄酒发酵能力的菌株.[方法]基于杜氏管发酵试验和乙醇、高糖等耐受性试验分析产H2S能力及生长曲线测定的方法,筛选出发酵力好、耐受性强、低产 H2S 的本土酿酒酵母进行赤霞珠葡萄酒发酵试验,测定葡萄酒样基础理化指标、酚类物质和挥发性成分,探究筛选出的酿酒酵母发酵特性.[结果]初步筛选出发酵快速,能适应 13%乙醇、350 g/L葡萄糖、250 mg/L SO2、pH 1.0 的生存环境且低产H2S的 4 株本土酿酒酵母 YC-E8、QTX-D17、QTX-D7、YQY-E18.菌株 YC-E8 产甘油能力强,所发酵酒样香气与商业酵母 XR、F33 最为接近,适用于赤霞珠葡萄酒的发酵.菌株 QTX-D17 发酵酒样中酒精、单宁、总酚和花色苷含量最高,表现出本土酿酒酵母优良的发酵特性.菌株QTX-D7所发酵酒样香气中乙酸乙酯、辛酸乙酯、1-壬醇等物质含量较高,赋予了葡萄酒香蕉味、苹果味、菠萝味、椰子味等愉悦花果香.[结论]最终筛选出 3 株优良本土酿酒酵母 QTX-D17、YC-E8 和QTX-D7,其酿酒特性风格不一,有潜力酿造产区特色葡萄酒,为宁夏贺兰山东麓产区的酿酒微生物资源开发提供参考价值.

该研究选取中国西北干旱区第三纪孑遗植物蒙古扁桃(Amygdalus mongolica),基于叶绿体DNA非编码trnH-psbA序列对蒙古扁桃17个居群324个个体进行了谱系地理学研究.结果表明:(1)蒙古扁桃trnH-psbA序列长度350 bp,变异位点63个,共有9种单倍型,居群间总遗传多样性为(Ht)为0.758,居群内平均遗传多样性为(Hs)为0.203,贺兰山东麓及阴山南麓边缘的居群具有较高的单倍型多样性及核苷酸多样性并固定较多特有单倍型,推测这2个地区是蒙古扁桃在第四纪冰期时的重要避难所.(2) AMOVA分析表明,居群间的遗传变异为83.84％,居群内的遗传变异为16.16％,居群间遗传分化系数Nst＞Gst(Nst=0.733,Gst=0.655,P＞0.05),表明蒙古扁桃不存在明显的谱系地理结构;根据单倍型地理分布及网络关系图,把蒙古扁桃自然地理居群分为东、西两大地理组群,而且东、西地理组群没有共享单倍型;居群遗传结构分析表明,两大地理组群遗传分化较大.(3)蒙古扁桃居群在间冰期或冰期后经历了近期的居群扩张,由于奠基者效应使得多数居群只固定了单一的单倍型.

利用宁夏回族自治区统计局、宁夏回族自治区葡萄产业发展局和国家统计局等的相关统计数据,从食品生产、固碳释氧、净化大气、土壤保持、涵养水源、节水增效、生态旅游和生态扶贫等角度,对宁夏贺兰山东麓葡萄产业生态系统服务价值进行评估.结果表明:1)宁夏贺兰山东麓葡萄产业生态系统服务功能价值为35.98亿元,其中直接效益为22亿元,生态效益为13.98亿元.生态效益占整个产业生态系统服务价值的38.85％.2)生态效益中,各项功能的价值量依次为:生态扶贫＞生态旅游＞固碳释氧＞节水增效＞净化大气＞土壤保持＞涵养水源.3)生态效益中,生态扶贫的价值最高,占64.39％;生态旅游的价值次之,占24.47％.对葡萄产业进行生态系统服务功能价值评估,既可以让人们在看到葡萄产业直接效益的同时,又可以意识到葡萄产业所带来的生态效益.这对全面指导葡萄产业健康持续发展具有重要参考价值.

为了探究贺兰山东麓地区不同植被类型植物叶片碳氮磷含量及其计量比特征与环境因子的关系.该研究于研究区沿海拔梯度设置了高山草甸、云杉纯林、山杨纯林、浅山灌丛和荒漠草原5个典型植被样地,测定了63种植物叶片碳、氮、磷含量和样地土壤养分特征,分析了植物叶片碳氮磷含量及其计量比特征与环境因子的关系.结果 表明:(1)贺兰山东麓地区63种植物叶片平均C含量为520.46±62.08 mg·g-1,平均N含量为24.03±3.37mg·g-1,平均P含量为1.69±0.51mg· g-1;植物叶片N、P、C/N、C/P、N/P服从正态分布,而叶片C不符合正态分布,且叶片C/P和N/P较之C/N变异更大.(2)不同生活型植被叶片化学计量差异显著;叶片C、P含量乔木最高,叶片N含量草本最高;乔木植物叶片C/N最高,而N/P最低;叶片的C/P灌木最高.(3)植物叶片N含量、N/P和C/P均随海拔上升而增高,在海拔2 073 m(山杨纯林处)显著降低,之后又呈显著增高趋势;而植物叶片P含量和C/N在山杨纯林处达到最高值随后呈显著下降趋势.(4)荒漠草原和浅山灌丛受到P限制,云杉纯林受到N限制,高山草甸可能受N、P的共同限制.虽然山杨纯林植物N/P＜14,但因其具有较高的N、P吸收能力,且N转换率显著高于P,故不认为山杨纯林植物受到N限制.

以宁夏贺兰山东麓荒漠藻结皮为研究对象,对处于不同发育阶段的藻结皮中微生物群落结构及其演替进行了研究.结皮样品高通量测序结果分别得到521个16S rDNA序列操作分类单元(OTU)和64个18S rDNA序列OTU,表明藻结皮中原核微生物多样性远高于真核微生物;贺兰山东麓藻结皮中原核微生物分布于26个纲,Cyanobacteria在各个发育阶段中都是优势微生物类群,Actinobacteria、Chloroplast、Alphaproteobacteria和Bacilli在藻结皮发育的各个阶段相对丰度也较高;从属水平上分析,Bacillus、Leptolyngbya、Microcoleus、Microvirga;Chroococcidiopsis、Rubellimicrobium、Phormidium、Mastigocladopsis、Skermanella、Nostoc、Scytonema共11个属在各个发育阶段的藻结皮中都存在,只是出现了丰度的差异.Bacillus在藻结皮形成期、发育初期和发育中期相对丰度较大,成熟期丰度显著下降,而成熟期Microvirga丰度较前3个时期显著增加,表现出明显的细菌菌群演替现象.藻结皮样品中主要真核微生物分布于13个纲,其中Dothideomycetes和Pezizomycetes在各个发育阶段样品中丰度都很高,Agaricomycetes在形成期样品中相对丰度高达32.6％,但在藻结皮发育过程中其相对丰度迅速下降;原生生物的相对丰度在藻结皮发育过程中逐渐增加;4个发育阶段藻结皮样品中均未检测到真核微藻序列.4个发育阶段的藻结皮样品中有明确分类学信息的真核微生物共13个属,其中4个发育阶段中共有的为Coniothyrium、Dendryphion、Friedmanniomyces、Phloeopeccania、Sarocladium共5个属,其余8个属只在个别发育阶段样品中检出,表明在藻结皮发育过程中真核微生物的群落结构也发生着变化.藻结皮厚度、全氮含量及有机质含量是影响结皮层微生物群落组成的主要因素.

宁夏贺兰山自然保护区蝴蝶群落多样性及其与环境因素的关系,2017年5-9月采用样线法对贺兰山东麓6类生境和不同干扰类型10条样线的蝴蝶群落结构及其多样性季节动态进行调查.共记录蝴蝶5科36属45种,蛱蝶科Nymphalidae的属和物种数最多,为17属19种;凤蝶科Papilionidae最少,仅1属1种.菜粉蝶Pieris rapae、云粉蝶Pontia daplidice、斑缘豆粉蝶Colias erate和小檗绢粉蝶Aporia hippia是该地区的优势种,个体数量分别占总个体数的11.76％、11.63％、11.21％和10.17％.不同生境样线优势类群和常见类群不同.蝴蝶的栖息地偏好与寄主植物有关,蝴蝶的生境分布类型可分为生境广布型、湿润平原型、荒漠半荒漠草原型和山地森林型.蝴蝶群落Shannon-Wiener多样性和丰富度指数以灰榆疏林草地生境最高,优势度最低.各物种在生境内的季节变化趋势与不同生境植被生长季节相关,高峰期为7-8月.不同调查时间蝴蝶的优势种和常见种不同.物种数以7月份调查最多,有33种,占全年调查总物种数的73.33％;5月份调查最少,有20种.蝴蝶群落Shannon-Wiener多样性和丰富度指数以8月份最大,5月份最小.蝴蝶成虫发生类型分为全年发生型、春季型、夏季型和夏秋季型.不同生境和季节发生的优势种可以作为对生境状况进行评估的指示类群.采用CCA分析物种分布与微环境因子的关系,海拔对蝴蝶物种多样性分布格局有显著影响.蝴蝶丰富度与海拔、温度、风速显著正相关.适度干扰有利于蝶类多样性增加,较强的人为干扰会影响蝶类栖息环境,降低蝶类多样性.因此,生境差异性和干扰与蝴蝶群落的物种多样性密切相关,维持贺兰山垂直植被带的生境异质性和保持适度干扰是保护蝴蝶多样性的关键.