降香黄檀叶部害虫——灰卷裙夜蛾初步观察

对严重危害降香黄檀Dalbergia odorifera叶部害虫灰卷裙夜蛾Plecoptera subpallida（Walker）的形态特征、生物学习性进行初步观察,以期对珍贵树种的虫害的发生和危害引起关注。     

垂序商陆及胜红蓟提取物对降香黄檀炭疽病菌的抑菌机理研究

通过测定垂序商陆与胜红蓟乙酸乙酯提取物处理后的降香黄檀炭疽病菌内丙二醛含量、蛋白质含量以及4种酶活性,来初步判断垂序商陆与胜红蓟提取物对炭疽病菌的作用机理。结果表明:两种提取物都能在一定程度上破坏炭疽病病原菌膜系统,垂序商陆处理组丙二醛含量在56h后显著提高,胜红蓟处理组则缓慢增加,略高于对照组;垂序商陆处理组菌体内蛋白质含量先增加,32h后急剧降低,胜红蓟处理组蛋白质含量从初期开始就少于对照组;两种提取物都能影响菌体的保护性酶活性,两处理组SOD活力都呈现先增高后降低的趋势,CAT活力高于对照组。两组SDH、LDH活力都小于对照组,而垂序商陆处理组SDH、LDH活力小于胜红蓟处理组。初步说明两种植物提取物可通过影响病原菌的代谢系统和生理过程来发挥其抑菌作用。     

基于地面高光谱遥感的降香黄檀黑痣病病情指数反演

利用美国Spectra Vista Corporation(以下均用简称SVC)HR-1024i非成像高光谱仪采集不同病情程度的降香黄檀冠层光谱数据,并结合地面同步调查获得的降香黄檀黑痣病病情指数数据,对光谱数据进行重叠校正(scan matching/overlap correction)和白光板反射率校正(white plate reflectance correction)。采用主成分分析法(PCA法)对与降香黄檀黑痣病病情指数相关性较高的敏感波段进行降维。利用53个训练集,将敏感波段和PCA法处理后的敏感波段分别作为输入变量,训练降香黄檀黑痣病的BP神经网络。两种输入变量建立的神经网络计算出的预测值与实际值之间的决定系数(R2)均达到99%。利用27个验证集做进一步精度检验,结果表明,通过这两种输入变量训练的BP神经网络,得到的预测值与实际值之间的决定系数(R2)分别为0.951 9和0.706 0,均方根误差(RMSE)分别为5.998 0和12.919 3。直接以敏感波段作为变量输入和PCA法处理后的敏感波段作为变量输入训练BP神经网络是一种有效的方法,其中,直接以敏感波段作为变量输入精度更高。     

沙地樟子松人工林土壤酶活性及其影响因子

采用通径分析的方法对辽宁省章古台地区10~60 a沙地樟子松人工林的多种土壤理化因子与5种土壤酶活性进行分析。结果表明：5种土壤酶活性与多数土壤理化因子相关性显著,土壤酶活性能够表征该区域土壤综合肥力状况。不同土壤酶活性主要影响因子不同,蔗糖酶主要影响因子综合作用排序为：有机质>黏粒>速效磷>pH;蛋白酶主要影响因子综合作用排序为：碱解氮>速效钾>含水率;磷酸酶主要影响因子综合作用排序为：全磷>速效钾>粉粒;过氧化氢酶主要影响因子综合作用排序为：pH>容重>全磷>全钾;脲酶主要影响因子综合作用排序为：pH>黏粒>全氮>含水率。与简单相关分析相比,通径分析方法能更深入地了解土壤酶活性和土壤理化因子的关系,期望通过对土壤酶活性主要影响因子的研究为樟子松人工林的抚育和土壤改良提供依据。     

华山松人工林土壤碳密度及其影响因子

探讨华山松人工林土壤有机碳含量和有机碳密度以及土壤有机碳密度的主要影响因子,为科学评估华山松人工林固碳能力提供依据。在云南玉溪磨盘山森林公园内选择处于中林龄、近成熟林和成熟林的华山松人工林,设置样地并记录样地信息,并取0-60cm土层土样,在实验室测定不同土层的有机碳含量及碳密度。运用主成分分析对华山松林地内的植被因子、地形因子和土壤理化因子进行评价。华山松人工林由中龄林-近熟林-成熟林的发育进程中,土壤有机碳含量和有机碳密度都表现为近成熟林(28.76g·kg-1,128.87t·hm-2)>中林龄(25.70g·kg-1,124.34t·hm-2)>成熟林(25.61g·kg-1,117.49 t·hm-2)。3种林分土壤有机碳含量和有机碳密度都是随土壤深度的增加而逐渐降低。主成分分析表明林木的平均胸径、平均树高、海拔、碳氮比和全氮含量是影响土壤有机碳密度的主导因子。华山松人工林土壤有机碳具有明显的表聚现象,减少人为的不必要干扰,在一定程度上有利于土壤固定更多的碳。     

华北土石山区不同龄组侧柏人工林土壤呼吸及其与环境因子的关系

以华北土石山区不同龄组的典型侧柏人工林为研究对象,利用碱液吸收法测定土壤呼吸,用通径分析的方法研究了土壤呼吸与环境因子间的关系。结果表明:1)成熟林的土壤呼吸速率(607.821mg·m-2·d-1)要高于幼林(593.046mg·m-2·d-1),树龄是影响土壤呼吸速率的重要因素之一;2)单因子分析显示,成熟林对各环境因子变化的响应要高于幼林;3)通径分析表明,温度能解释土壤呼吸速率的94%,是影响不同龄组侧柏林土壤呼吸变化的决定因素。     

大豆灰斑病叶部病害普遍率与严重度关系初步探讨

 1992~1995年在田间接种条件下对大豆灰斑病叶部发病情况进行系统调查,获得86组感病品种(合丰22)和66组抗病品种(合丰25)普遍率与严重度间对应关系数据,在计算机上分析了两者的关系(I-S关系)。结果表明,感病品种和抗病品种叶部病害的I-S关系均可用直线方程描述,其直线回归方程分别为:#br#SS_感=-2.8029+0.5252IS±6.4364(SS、IS-感病品种严重度和普遍率)#br#SR_抗=-0.3843+0.6334IR±3.7679(SR、IR-抗病品种严重度和普遍率)#br#协方差分析结果表明,大豆品种的抗病性对大豆灰斑病叶部病害的I-S关系有一定影响。     

蒙古沙冬青根围土壤微生物分布及与土壤因子相关性研究

为了探明蒙古沙冬青(Ammopiptanthus monglicus)根围土壤微生物分布和土壤因子生态作用,2012年6月选取内蒙古磴口、阿拉善左旗和乌拉特后旗3个样地,按0-10、10-20、20-30、30-40、40-50cm5个土层采集根围土壤样品,系统研究了土壤微生物数量和生态分布。结果表明:五大类土壤微生物数量及分布与蒙古沙冬青及样地生态条件有关,不同样地不同土层微生物数量差异显著,垂直动态分布明显。3样地均是细菌>芽孢菌>放线菌>固氮菌>真菌。0-20cm土层显著高于其它土层,最大值均在10-20cm,并随土层加深,数量有减少趋势。同一土层,磴口的土壤细菌、芽孢菌、固氮菌、放线菌显著高于乌拉特后旗和阿拉善左旗;乌拉特后旗的真菌显著高于磴口和阿拉善左旗。相关性分析表明:土壤细菌、真菌和放线菌均与土壤有机C、碱解N和碱性磷酸酶极显著正相关。     

西安临潼人工林土壤干化与恢复研究

通过野外调查和室内测定,本文研究了西安临潼人工林下0-6m土壤含水量和土壤干层的变化。结果表明,临潼14龄杨树林和16龄梧桐树林下150-350cm之间土层的含水量分别为8.7%和9.0%。按土壤干层划分标准(含水量<10%),这已属于发育弱的土壤干层,说明西安地区人工林下有土壤干层存在。而在丰水年中,杨树林和梧桐树林下原有的土壤干层带水分含量增加到21.6%和21.7%,土壤干层消失,说明在降水量增加的条件下,西安地区发育弱的土壤干层可以得到恢复,人工林能够正常生长。由此推断,西安及其降水量与其类似的其他地区可以种植一些高大乔木或果树经济林。在土壤干层发育严重的黄土高原北部地区不适于广泛造林,可以优先考虑发展疏林和森林草原植被。     

库布齐沙地柠条根际土壤微生物生物量及其与土壤因子的关系

对库布齐沙地柠条根际、非根际土壤微生物生物量碳、氮分布状况及其与土壤因子的关系进行了研究。结果表明:柠条土壤生物量碳、氮含量的分布趋势均为根际土壤>非根际土壤>流沙,且以表层(0-10cm)最高,随土层加深,呈下降趋势;柠条土壤中微生物量碳、氮对土壤有机质、全氮的贡献率分别为1.55%-4.73%,5.61%-13.39%,微生物量碳氮比为3.10-7.22;微生物量碳氮间呈显著正相关,土壤全氮、有机质含量与土壤微生物生物量碳、氮相关性最大。     

13种海南入侵植物提取物对降香黄檀炭疽病菌的抑制作用

本文研究了13种海南入侵植物不同溶剂提取物对降香黄檀炭疽病菌的生物活性,以筛选出具有较好抑菌活性的植物提取物。结果表明:10种植物对炭疽病菌有一定的抑菌效果,其中效果最好的提取物为垂序商陆乙酸乙酯提取物,EC50为3.413mg/mL,其次是胜红蓟乙酸乙酯提取物以及飞机草乙醇提取物,EC50分别为5.849、21.984mg/mL。3种植物提取物都可以导致炭疽病菌菌丝畸形,高浓度垂序商陆与胜红蓟提取物甚至可以导致细胞壁破裂。垂序商陆提取物的MIC为5.0mg/mL,MBC为10mg/mL;胜红蓟提取物的MIC为7.5mg/mL,而MBC大于12.5mg/mL。     

转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799种植对土壤动物群落结构的影响

为调查转基因抗虫玉米种植对非靶标土壤动物群落结构的影响,以转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799及其对应的非转基因对照玉米郑58为试验材料,于2014—2015连续2年在东北黑土区采用手捡法和干漏斗法分别调查大型和中小型土壤动物的类群和数量,比较分析转基因与非转基因玉米田中土壤动物群落组成和多样性,并利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)各环境因子在土壤动物群落结构形成中的作用。结果表明,郑58和转基因玉米Bt-799田中大型土壤动物总体群落组成相同,各类群多度无显著差异;2种玉米田间所有类群总体多度、物种丰富度、Simpson优势度指数、Shannon-Weiner多样性指数和Pielou均匀度指数均无显著差异,2014年其P值分别为0.949、0.867、0.751、0.998、0.985,2015年其P值分别为0.869、0.406、0.532、0.115、0.410;RDA分析表明玉米品种(系)在大型、中小型土壤动物群落结构形成中几乎没有作用。表明中短期内转基因玉米种植对非靶标土壤动物无显著影响。     

基于主成分分析的黄土沟壑区土壤肥力质量评价——以长武县耕地土壤为例

以陕西省长武县所处的黄土高原沟壑区土壤为研究对象,通过主成分分析并结合Norm值的方法,筛选出活性有机质、全氮、速效磷、速效钾、粘粒、CEC、过氧化氢酶、磷酸酶和转化酶等12项指标,建立了黄土沟壑区土壤综合质量评价的最小数据集(MDS)。采用客观方法(主成分分析法)以及主客观相结合的方法确定了两种类型的权重系数,分别计算了土壤综合质量指数,发现两种方法计算所得的土壤综合质量指数之间具有很好的一致性。另外,把由主成分分析法计算的土壤综合质量指数与利用偏相关系数法计算出的土壤综合质量指数进行了线性回归分析,两者之间达到极显著相关,说明用主成分分析法在该地区进行土壤质量综合评价是客观可行的。各因子的隶属度表明,活性有机质是该地区主要的限制性因子,全氮次之。几种不同方法计算的土壤质量表明,果园土壤质量优于农田土壤的,不同地形部位土壤质量比较发现,塬面的土壤质量相对最高,坡地(梯田)次之,河滩地相对最低。     

华北太行山前平原土壤肥力状况与玉米产量相关关系的通径分析

采用通径分析方法研究了影响玉米产量主要因素之间的相互关系,剖析了各因素对提高玉米产量的相对重要性。结果表明,氮素是影响玉米产量的最重要因素,氮肥、土壤碱解氮主要通过直接作用影响玉米产量,其直接通径系数分别为0.535和0.332;磷肥、土壤速效磷的直接作用很弱,其直接通径系数分别为0.142和-0.043,磷肥主要通过与氮肥的交互作用来实现其增产效果,其间接通径系数为0.280,速效磷则主要通过碱解氮间接起到增产作用;速效钾的直接增产作用也很弱,其直接通径系数仅为0.038,主要通过碱解氮、氮肥来间接起作用。各因素对玉米产量的总决定系数由大到小依次为氮肥>碱解氮>磷肥>速效磷>速效钾。     

长期定位施肥对土壤质量影响的因子分析

自1991至今,在新疆阜康荒漠生态站进行长期定位施肥试验,对灰漠土上9种不同施肥处理后土壤的15项理化指标进行了测试。结果表明,不同处理后土壤的理化性质差异较大,说明不同施肥方式有各自的优缺点;并用SPSS统计软件,采用因子分析的方法对实验结果进行综合分析:由于前三个主分量的累积贡献率达到88.9%,15个评价指标被划分为三个主分量,第一主分量为影响作物产量的有机质(氮)矿化有关的供氮指标,第二主分量为影响钾的容量指标,第三主分量为土壤的磷素指标。并根据因子综合得分得出:施用N2P2K、N1P1K 秸秆、N1P1K 猪粪对改良灰漠土的效果最好,是本区应大力推广的施肥方式。     

Precipitation and soil particle size co-determine spatial distribution of biological soil crusts in the Gurbantunggut Desert,China

Biological soil crusts(BSCs) are bio-sedimentary associations that play crucial ecological roles in arid and semi-arid regions. In the Gurbantunggut Desert of China, more than 27% of the land surface is characterized by a predominant cover of lichen-dominated BSCs that contribute to the stability of the desert. However, little is known about the major factors that limit the spatial distribution of BSCs at a macro scale. In this study, the cover of BSCs was investigated along a precipitation gradient from the margins to the center of the Gurbantunggut Desert. Environmental variables including precipitation, soil particle size, soil p H, electrical conductivity, soil organic carbon, total salt, total nitrogen, total phosphorus and total potassium were analyzed at a macro scale to determine their association with differing assemblages of BSCs(cyanobacteria crusts, lichen crusts and moss crusts) using constrained linear ordination redundancy analysis(RDA). A model of BSCs distribution correlated with environmental variables that dominated the first two axes of the RDA was constructed to clearly demonstrate the succession stages of BSCs. The study determined that soil particle size(represented by coarse sand content) and precipitation are the most significant drivers influencing the spatial distribution of BSCs at a macro scale in the Gurbantunggut Desert. The cover of lichen and moss crusts increased with increasing precipitation, while the cover of cyanobacteria crusts decreased with increasing precipitation. The cover of lichen and moss crusts was negatively associated with coarse sand content, whereas the cover of cyanobacteria crusts was positively correlated with coarse sand content. These findings highlight the need for both the availability of soil moisture and a relatively stable of soil matrix, not only for the growth of BSCs but more importantly, for the regeneration and rehabilitation of disturbed BSC communities in arid and semi-arid lands. Thereby, this study will provide a theory basis to effectively increase soil stability in desert regions.     

连作年限对土壤理化性质及酶活性的影响

以新疆北疆博乐市精河县托托乡连作5年、10年、15年、20年和30年的棉田土壤为研究对象,应用Pearson相关分析方法对不同连作年限棉田土壤基本理化性状及酶活性进行了分析。结果表明:棉花连作对土壤理化性质及酶活性有较大影响,土壤pH、有机质、全氮与四种土壤酶相关性较好,是影响酶活性的重要因子;随着连作年限增加,过氧化氢酶、蔗糖酶活性增强,磷酸酶、脲酶活性降低;不同种土壤酶随土层厚度的增加酶活性逐渐降低,并在三个土层中存在显著差异;棉田连作对土壤理化性质及酶活性的影响有利也有弊,在评价土壤肥力状况方面,某些土壤酶可以作为土壤生化过程强度的较好指标。     

转Bt水稻种植与杀虫剂使用对土壤线虫群落的影响

为明确转Bt水稻对稻田土壤生物群落的生态风险性,于2012—2013连续2年大田试验调查研究了杀虫剂与转Bt水稻双因子对土壤线虫群落的影响。2年共监测到土壤线虫29个属,其中潜根线虫属Hirschmanniella、托布利线虫属Tobrilus、矛线线虫属Dorylaimus和丝尾垫刃线虫属Filenchus为优势属,相对多度分别为27.12%~37.92%、18.33%~24.19%、10.94%~14.87%和4.59%~15.76%;植物寄生类线虫和捕食-杂食类线虫为优势营养类群,相对多度分别为35.38%~47.62%和39.23%~48.52%;食细菌类线虫和食真菌类线虫的相对多度较低,分别为11.09%~15.20%和0.57%~1.69%。稻田土壤线虫数量、各个营养类群数量、组成以及群落生态指数随季节变化明显;在施用或不施用杀虫剂下转Bt水稻与非转Bt水稻间的土壤线虫数量及群落多样性指数无显著影响;但与不施用杀虫剂的稻田相比,施用杀虫剂的转Bt水稻或非转Bt水稻的土壤线虫数量均显著减少。研究表明,转Bt基因水稻对土壤线虫群落的影响较小,而杀虫剂影响较大。     

基于生成对抗网络模型的SMAPL4土壤水分产品降尺度分析

土壤水分是地表和大气水热过程交换的重要纽带,对于农业生产以及优化种植结构具有重要意义,NASA卫星下的SMAPL4是一种以被动微波遥感技术为手段对土壤湿度监测的产品,具有可穿透云层和全天候监测等能力,但其较低空间分辨率很难满足小尺度或小区域范围的实际研究需求。鉴于此,根据云南省姚安县高原灌区特殊的地理位置,引用相关系数推演得出与研究区土壤水分空间分布有关的解释变量,沿用随机森林算法,耦合1 km包含地表温度和归一化植被指数的MODIS地表产品,建立基于RF全局窗口线性回归的1 km级被动微波土壤水分空间降尺度模型;而后堆叠地表温度(LST)、归一化植被指数(NDVI)、降水量(Prec)、地表蒸散量(ET)等4个变量形成条件生成对抗网络框架,并使用均方误差(RMSE)和条件生成对抗性损失函数训练神经网络来建立低分辨率和高分辨率映射关系,随即获得降尺度后土壤水分空间分布结果;最后将实际采样和监测站点提供数据做空间平均聚合后,与SMAPL4原始结果的CGAN、RF降尺度结果进行对比分析。结果表明：LST、NDVI、Prec、ET与土壤水分的相关性均值均大于0.44,具有相关关系,条件生成对抗网络降尺度结果对指标R²和Bias表现效果最好,均值分别为0.7和0.032;RF降尺度结果对RMSE的效果最好,均值为0.006。同比SMAPL4原始数据,RF结果空间分布更为平滑,但极值差异性较大;CGAN结果能有效表征土壤含水空间分布状况,其数据变异性和极值表征能力更为突出。经RMSE与对抗性损失函数训练后,认为0.2~0.28的值域分布为降尺度后的研究区土壤水分数值分布结果。