海南岛橡胶林生态系统碳通量及其影响因子研究

以位于海南岛西北部儋州地区的橡胶林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO2通量观测,获得海南岛橡胶林生态系统碳通量的动态特征,并分析其对各影响因子的响应情况。结果表明:(1)橡胶林生态系统净碳交换量(NEE)日动态均为"U"型曲线,白天均为碳吸收(NEE为负值),夜间均为碳排放(NEE为正值);全年各月除2月外,NEE月总值均为负值,吸收碳,雨季4~10月各月NEE值均较大,旱季1~3月、11~12月,各月NEE值均较小;橡胶林年固碳能力强大,超过11.0 t C/(hm2·a)。(2)橡胶林生态系统NEE与光合有效辐射(PAR)、冠层内大气平均温度(Ta)、地下5 cm土壤温度(T_-5 cm)和饱和水汽压差(VPD)及地下5 cm土壤含水量(VWC_-5 cm)等均负相关,但影响强度不同,其中PAR影响最为显著;另外NEE还与橡胶林本身林分状况及周围大气环境CO2浓度等相关。     

橡胶林湍流数据质量评价研究

利用国际上通用的湍流稳态测试及垂直风速湍流整体性检验相结合的湍流数据质量综合评价方法,对农业部儋州热带作物科学观测实验站2010年全年橡胶林生态系统利用涡度相关法观测的感热通量、潜热通量和CO2通量3类数据进行质量评价。结果表明：橡胶林生态系统湍流通量数据质量相对较高,对全年数据进行综合评价中,3类通量数据中高质量数据占比在52％~63％,仅有10％~16％之间数据质量较差;感热通量数据最优,CO2通量次之,潜热通量更次之;3类数据中,除潜热通量数据是雨季略好于旱季外,另2类数据均是旱季好于雨季;湍流数据质量白天优于夜间。通过数据质量评价可知,利用涡度相关法对橡胶林生态系统湍流通量观测可行,数据可靠,所得数据可用于研究。     

橡胶林生态系统干季微气候特征和通量的初步观测

应用微气象法中的梯度观测系统、涡度相关系统和闭路水汽-CO2廓线系统,使用设置在海南省西部儋州地区一片刚开割的橡胶林中观测铁塔上的观测仪器所得的干季7个晴好天气的微气候观测数据和通量观测数据,对其微气候特征和通量特征进行初步分析研究。结果表明:(1)橡胶林的辐射通量与光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)呈明显的昼夜交替变化;橡胶林林内和林冠上风速昼夜变化明显,风向则多为东北风(15°～40°);林冠上方气温和树冠面表温具有显著的日变化特征,树冠表温日变化幅度大于气温;相同时刻干季橡胶林林冠上方和林冠内湿度和水汽压相差不大;林冠内CO2浓度夜高昼低;土壤温度日变化明显,土壤含水量变幅较小。(2)林冠上方显热通量与潜热通量变化趋势相同,显热通量小于潜热通量;净辐射通量日变化呈规则的倒"U"形,主要由下行短波辐射决定;土壤热通量存在日变化,随土层深度增加变化变小;CO2通量随光合有效辐射发生日变化;水汽通量随净辐射发生日变化。     

橡胶林氮肥穴施下的氨挥发和氮淋洗损失

氨挥发和氮淋洗是氮肥损失的重要途径,导致严重的环境污染。有关橡胶林氮肥穴施后的氨挥发和氮淋洗损失问题的研究鲜见报道。本研究设置0 kg/hm²（对照）、100 kg/hm²（低氮）、230 kg/hm²（中氮）、400 kg/hm²（高氮）的施氮水平,分别采用通气法和渗漏盘法研究橡胶林尿素穴施后的氨挥发和氮淋洗损失特征。结果表明,旱季氨挥发损失过程大致在14~20 d内完成,雨季基本在7~10 d完成;氨挥发峰值在旱季较雨季延迟,旱季大概施肥后6~13 d达到峰值,而雨季1~3 d即达到峰值;与对照相比,低氮、中氮和高氮处理的氨挥发损失大致为9.32~21.54 kg/hm²。氮淋洗损失主要发生在雨季（5—11月）,且以硝态氮淋洗为主;橡胶林氮肥穴施条件下的氮淋洗损失约为2.36~9.00 kg/hm²;随着施氮量的增加,氨挥发和氮淋洗损失均呈增加趋势。综上,橡胶林氮肥穴施后的氨挥发和氮淋洗损失并不高,其施氮量不宜超过230 kg/hm²。     

海南橡胶林生态系统净碳交换物候特征

橡胶林是我国热区重要的森林生态系统,在区域碳循环中扮演着重要角色,其碳汇功能不能忽视。本研究中将海南儋州橡胶林作为研究对象,采用位于中国热带农业科学院试验农场三队的50 m微气象观测系统观测的2018—2020年数据,分析橡胶林净生态系统交换量（NEE）、生态系统呼吸（Re）和总生态系统光合生产力（GPP）的物候变化特征,并结合物候模型分析影响因子。结果表明：（1）橡胶林生态系统扮演着碳汇的角色且具有明显日变化特征,呈现“U”型,NEE白天为负值,夜间为正值,11：00—13：00达到峰值;（2）以年度为单位时,会发现明显的趋同物候变化。在橡胶的生长季（3—11月）时,Re及GPP明显大于非生长季,NEE（负值）小于非生长季,均呈现单峰,在8—9月的橡胶生长旺盛期均达到峰值;（3）橡胶林生态系统物候特征显示,在第Ⅱ期生产力上升,在第Ⅲ期达到顶峰,第Ⅳ期开始下降,第Ⅴ至翌年Ⅰ期落叶盛期生产力持续降低;（4）橡胶林生态系统生长季较长,NEE与Re均在生长季达到最大值,雨热同期导致橡胶树在第一、二蓬叶抽发时期,净生态系统碳交换增加迅速;（5）不同物候时期NEE与环境因子关系不同,海南儋州橡胶林的环境因子影响物候,物候影响NEE的变化。研究物候与生态系统碳交换的关系,同时结合环境因子综合讨论,可为后续橡胶林碳循环及对气候变化的响应研究提供理论支持,为橡胶林生态系统评价和经济社会可持续发展规划提供更多的依据和参考。     

旱季降雨格局变化对益智生长和碳氮代谢的影响

益智是我国四大南药之一,其间作在橡胶林下成为胶园最重要的农林复合模式。项目组前期研究发现,旱季降雨不足是橡胶林下益智生长和光合的主要限制因子。然而,目前对益智如何应对旱季降雨格局变化的认识非常有限。为研究旱季降雨格局变化对益智生长和碳氮代谢的影响,在实验中模拟3个降雨量梯度：减雨量（W-）10 mm/月、自然雨量（W）25 mm/月、增雨量（W+）40 mm/月,并设置5 d和10 d的降雨间隔期,通过双因素实验分析益智植株的生长参数、碳水化合物和氮化合物水平以及与碳和氮代谢相关的关键酶活性。结果表明：（1）益智的地上生物量和地下生物量随着降雨量的减少而下降。在所有降水水平下,5 d处理下的生物量均显著高于10 d（P<0.05）,降雨量减少和降雨间隔期延长均抑制植株生物量的增加。在W-处理下,10 d的叶片含水率比5 d显著增加3.63%;（2）降雨减少改变了碳代谢酶的活性,抑制了AMY和INV活性,促进了SPS活性,但这种促进作用随着降雨间隔期延长变得不显著。降雨量减少促进了非结构碳水化合物（可溶性糖和淀粉）积累;（3）降雨减少降低了益智叶片全N含量,5 d处理组中W+和W-的全氮含量比10 d显著增加8.33%和9.81%,降雨量变化改变了N代谢组分;（4）同时GS/GOGAT循环活性以及NR和NiR酶活性增加,这加速了硝态氮还原和铵态氮同化。在W处理下,5 d处理组中的硝态氮和铵态氮比10 d显著降低了57.54%和152.98%。因此,在旱季降雨格局变化会影响益智的生物量、碳氮化合物及代谢酶变化,但益智通过生物量分配和叶片C、N代谢调节来适应不同的干旱胁迫,以保证益智植株的正常生长。     

橡胶林水分的分配特征

通过建立径流场对橡胶林水分平衡各因子进行了2a的连续观测,研究橡胶林降水在林冠和地面的水分分配和各水分分配因子之间的关系。结果表明:穿透水、树干茎流量、林冠截留量分别占年降水量的77.1%、9.6%和13.3%;净降水(包括穿透水和树干茎流)中以地表径流、渗漏方式流失的水分分别占年总降水量的3.0%和23.0%;林冠和土壤中通过蒸散返回大气系统的水分占总降水量的70.4%。      

西双版纳橡胶林下植被多样性调查研究

以西双版纳国营农场和民营胶园的多个不同林龄和高中低不同海拔的橡胶林为研究对象,对橡胶林下植被多样性现状进行调查研究.调查发现,橡胶林下约有87科242属的340余种植物,禾本科(Gramineae)、豆科(Leguminosae)、菊科(Asteraceae)、蕨类(Pteridophyta)、大戟科(Euphorbiaceae)以及茜草科(Rubiaceae)等为出现物种数量、个体数量最多及出现频率最高的植物类群.橡胶林下植被Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数的变化范围分别为1.224～3.517,0.558～0.948和0.360～0.778.分析结果表明:橡胶林下植被物种多样性随林龄增加而降低;雨季植被多样性显著高于旱季;植被多样性随海拔升高而降低;国营农场与民营橡胶林植被多样性水平无显著差异;土壤养分可能也与植被多样性水平相关.该研究有助于认清橡胶林下生物多样性以及生态功能现状,为科学管理橡胶林和创建新一代环境友好型生态胶园提供服务.     

晚稻根际土壤特性对CH4和N2O排放的影响

为进一步揭示水稻根际土壤特性对CH4和N2O排放的影响机理,采用静态暗箱/气相色谱法对晚稻不同品种的CH₄和N₂O排放通量进行了原位观测,并对CH₄和N₂O排放通量与水稻根际土壤特性的相关性进行了分析。结果表明：不同品种CH₄、N₂O季平均排放通量间存在差异,变化范围分别为9.27～14.57 mg/（m²·h）、7.16～15.28 μg/（m²·h）;CH₄排放通量与5 cm处土壤Eh值呈极显著负相关（p<0.01）,与pH值呈显著正相关（p<0.05）;N2O排放通量与5 cm处土壤Eh呈负相关,但不显著,与pH值呈显著负相关（p<0.05）。CH₄排放通量与0～7、7～13、13～20处土壤溶液中CH4浓度均呈显著正相关（p<0.05）,N₂O排放通量与7～13 cm处N₂O浓度呈显著正相关（p<0.05）;CH₄、N₂O排放通量与0～7、7～13、13～20 cm处土壤溶液pH值均呈显著负相关（p<0.05）,CH₄排放通量与电导率呈极显著正相关（p<0.01）,N₂O与电导率呈负相关,但不显著。因此,水稻根际土壤Eh、pH、电导率以及CH₄浓度是影响CH₄排放的重要因素,根际土壤pH与N₂O排放密切相关。     

五种草坪草的蒸散量研究

选用5种常用草坪草（天堂草419、兰引3号、假俭草、中华结缕草和海滨雀稗）进行充分和限制灌水的盆栽试验,通过测定各草坪草蒸散量的变化,得出草坪草在一个生长季内的耗水量及其需水规律。结果表明：（1）长沙地区供试草坪草的水分蒸散主要集中在6～9月,特别是7月和8月的蒸散量最大,充分灌水条件下的蒸散量显著高于限制灌水处理;（2）不同草坪草6～10月的蒸散量不同,天堂草419为931．740～773．502mm,兰引3号为1023．540843．811mm,假俭草为951．461～800．247mm,中华结缕草为1028．889～831．557mm,海滨雀稗为1150．144～937．968mm,在限制和充分灌水条件下,蒸散量的排列顺序均为海滨雀稗〉兰引3号〉中华结缕草〉假俭草〉天堂草419;（3）1d中海滨雀稗蒸散量变化曲线呈单峰型,其余4种供试坪草呈双峰型,1d内蒸散量主要集中在11：00～15：00之间。     

Factors in the Reduction in Grain Number in Winter Wheat by Early-Sowing in Yamaguchi

Abstract

Grain number per spike of wheat is lower in early sowing than in the conventional standard cultivation in Yamaguchi, Prefecture, Japan. Components of the grain number per spike in five cultivars were analyzed with respect to temperature during the spike development period throughout three growing seasons 2001/2002, 2002/2003 and 2003/2004 to find the cause of the problem of early sowing cultivation. The plants sown in early-October and late-November were called the early sown group and the standard group, respectively, in the following. Three of the five cultivars, Hokushin, Akitakko and Nanbukomugi, showed a strong winter habit, which requires very cold temperatures for spike differentiation. The other two cultivars, Iwainodaichi and Airakomugi, had a moderate winter habit. Grain number per spike and grain yield were decreased by early-sowing (compare with the standard group) in almost all cultivars throughout the three growing seasons. The three cultivars which had a strong winter habit had fewer spikelets per spike in the early-sown group than in the standard group. The other two cultivars which had a moderate winter habit had fewer grains per spikelet in the early-sown group. The higher the temperature during the spikelet formation phase, which is from flag leaf initiation to terminal spikelet initiation, the higher the number of spikelets per spike in the standard group. The spikelet number per spike in the early-sown group increased with the increase in productive tillers under fertile conditions. Such conditions also increased the grain number per spike.     

Allelopathy in Agroecosystems in Spain

Summary

This paper reviews the effects of allelopathic interactions in agroecosystems in Spain on plant physiological activity and their ecological advantages. The phenological stage of growth of donor plants and the effective allelochemicals in the soil solution while studying the role of phenolic compounds were highlighting. Finally possible future prospects and conclusions regarding weed control by allelochemi-cals under integrated crop management strategies are discussed.     

2009年中国稻米市场分析及2010年展望

以翔实的资料对2009年中国稻米生产、消费、进出口、供求平衡、库存、价格走势、购销政策和国际稻米供求等情况进行了全面地分析,对影响2010年稻米市场价格走势的各种因素进行了深入研究,并在此基础上对2010年我国稻米市场价格走势进行了预测,结论是我国稻米价格仍呈上行趋势。     

我国干热区甘蔗抗旱植蔗主要问题研讨

我国干热蔗区是我国甘蔗糖业的重要生产基地,蔗区光热资源丰富,唯降水分布不均成为植蔗生产的主要限制因子;根据蔗区植蔗特点和甘蔗需水规律,苗期抗旱是干热蔗区抗旱植蔗的关键,保证较多的总苗数和足够的生长量是苗期抗旱植蔗需解决的关键技术难题,制定相应的苗期抗旱植蔗栽培技术措施是解决该难题的重要保障;该观点为我国干热蔗区植蔗生产、甘蔗引育种提供理论和技术支持。     

Diurnal changes in net photosynthetic rate in potato in two environments

Summary Diurnal changes in net photosynthetic rate were measured in a furrow-irrigated potato crop and in a riverbed crop where the water table was always maintained at 20–28 cm from the soil surface. In the irrigated crop, the photosynthetic rate during mid-afternoon was about half the peak rate observed at noon. This reduction was accompanied by a near tripling of stomatal resistance, a 45% reduction in transpiration, and a 5-fold increase in the difference between leaf and air temperatures. No such changes were observed in the riverbed crop where the photosynthetic rate remained nearly constant at about 0.9 mg m⁻² s⁻¹ between 9 a.m. and 4 p.m. Tuber yield in the riverbed crop was about 30% higher than in the irrigated crop.     

棉花体细胞无性系变异的研究进展

体细胞无性系变异是一种重要的细胞工程育种技术,其应用于棉花育种的前提是建立高效的组织培养诱导再生植株体系.本文简要综述了棉花离体诱导植株再生研究的现状,重点讨论了棉花体细胞无性系变异的表现、利用方法及机理,提出了当前研究存在的问题并对今后的研究进行了展望.     

Sugar and dry matter changes in potatoes overwintered in soil in Greece

Summary Potatoes were left in the soil from December, when the vines died, until February (cvs Claustar and Sebago) or April (cv. Spunta) in a location of central Greece with light, well drained soils and a mild climate. Tubers were analysed every two months for dry matter and sugar content and usually the dry matter content did not change significantly from December to February or April. The reducing sugars increased from December to February in tubers of all cultivars and significantly decreased in cv. Spunta from February to April.     

Changes in daily rainfall characteristics in major rice producing provinces in Laos

In order to find the changes in rainfall characteristics and to examine the flood damage to lowland rice, a statistical analysis was carried out on the 40-year daily rainfall record at four rainfall stations (Thangon, Paksane, Seno, and Pakse) in Laos. The rainfall record was divided into two periods of 20 years each. The results of this analysis revealed the trends in changes regarding the frequency and the timing of the heavy daily rainfall events at the four stations. In Paksane in particular, heavy daily rainfall events tended to occur in the latter half of the rainy season.     

兜兰离体快繁技术研究进展

由于生境破坏和人工过度采挖及繁殖的障碍,兜兰已是世界上最濒危的植物物种之一,所有野生种均被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》附录I而被禁止交易。突破其种苗繁殖技术瓶颈有利于兜兰种质资源的保护和可持续利用。本文对兜兰属植物无菌播种、共生萌发和组织培养技术等离体快繁技术的进展进行综述,并提出了目前存在的问题和解决方法,以期为兜兰属植物离体繁殖技术的深入研究和优质种苗的规模化生产提供参考。     

中国马铃薯单倍体诱导进展

马铃薯产量、品质、加工等方面都较其他作物有更大的提升空间,但由于四倍体马铃薯存在遗传基础狭窄且复杂、难以创新等诸多问题阻碍了相关研究的深入开展。利用马铃薯单倍体或双单倍体植株有望解决上述诸多难题。马铃薯单倍体具有加速育种过程、提高选择效率等优点。马铃薯单倍体的获得包括花药培养、花粉培养、孤雌生殖、子房培养。其中,花药培养因更易取材,并且得到胚性细胞团、愈伤组织或胚状体的几率更大等优点而研究最为广泛。获得单倍体植株的成功率与试验材料的基因型、培养条件、培养基添加物等诸多因素相关。根据不同的诱导方法简要阐述了中国马铃薯单倍体研究的历史及进展。