渤海潮汐潮流的数值研究

基于POM数值模式构建了区域为(117.5°E~122.5°E,37°N~41°N)水平分辨率为2.5'的潮波数值模式,模拟了渤海M2、S2、K1、O14个主要分潮。模拟结果与19个验潮站观测资料拟合较好。渤海潮汐以半日潮为主,M2分潮占主导地位,渤海沿岸及海湾顶潮差大,中央海区潮差小;潮流以半日潮流为主,M2分潮潮流最强,最大流速达到96 cm/s,在渤海中央海域潮流呈现为旋转流,在海湾多为往复流,最大可能潮流流速存在3个强流区,分别为:老铁山水道及北侧海域、长岛和黄河口附近海域。     

基于FVCOM渤海浅水分潮的特征分析

基于非结构有限体积法海洋模型FVCOM，对渤海潮波系统进行数值模拟。利用渤海沿岸共19个潮位站的资料对模拟结果进行验证，计算结果均与实测结果吻合良好。基于此进一步研究渤海3个主要浅水分潮M4、MS4和M6的主要特征，并与前人的研究成果进行对比。结果表明M4和MS4分潮传播特征相似，都存在5个无潮点，其中1个为顺时针旋转，而其余四个为逆时针旋转。对于M6分潮，结果显示存在9个无潮点，两个为顺时针，其余七个为逆时针。M4分潮振幅在近岸处可达25cm，约为M2分潮振幅的10％，MS4振幅次之，M6振幅最小，仅为M4分潮振幅的18%左右。三者振幅均为从外海向近岸迅速增大，表明浅水分潮振幅分布特征与海底地形关系密切。     

基于FVCOM的黄渤海潮波运动的数值模拟

为进一步加强黄渤海潮波数值研究,采用FVCOM海洋数值模式进行试验并对其底摩擦项进行了改进,对黄渤海的潮波运动进行了数值模拟;根据37个潮位站和3个海域海流的实测资料,对比了调和常数、潮位和潮流数据,计算结果均与实测结果吻合良好;通过对计算结果进行准调和分析,绘制了黄渤海的潮汐潮流同潮图、潮汐潮流性质分布图、潮流椭圆图和潮致余流图。结果表明:模拟区域存在4个无潮点和8个圆流点;潮汐主要以半日潮汐为主,全日潮汐分布在秦皇岛外海、海州湾外海和老黄河口近海;潮流主要以半日潮流为主,全日潮流分布在渤海海峡东南部,近岸表现为往复流,外海表现为旋转流。     

数值预报产品在藏北高原可预报性检验

利用青藏高原及邻近地区(70°~105°E、20°~40°N)2012年1~12月的资料,采用平均误差和均方根误差对EC模式和T213模式数值预报产品的500 hPa高度场进行检验,初步给出量化误差值,分析了2种模式在藏北高原的可预报性。结果发现,EC模式24、48、72h预报场在藏北高原的预报能力较强,T213模式相对于EC模式预报能力较弱,同时利用10次天气过程进行了误差检验及3 d滑动误差订正,取得了较好的误差订正效果。     

东黄海小黄鱼秋季索饵环境栖息指数的研究

通过获取的Modis和SeaWiFS遥感数据,包括2001、2002、2004、2005年东黄海秋季海表水温和叶绿素数据,运用分位数回归方法对环境数据和小黄鱼Larimichthys polyactis的单位捕捞努力量渔获量（CPUE）进行分析,得出小黄鱼最佳栖息地指数（HSI）模型。利用Surfer软件绘制小黄鱼不同年份秋季HSI的分布,得出32°N~33°N、122°30′~123°30′E海域范围内小黄鱼的HSI值较高（HSI〉0.5）,比较适合小黄鱼索饵栖息,而在30°N以南、125°E以东海域HSI指数值较低（HSI〈0.5）,不太适合其索饵栖息。     

东亚夏季风年代际变化的波能影响特征

利用NCEP再分析资料,通过波包传播诊断的方法,分析了波包传播对东亚夏季风年代际强弱的影响,结果表明：在东亚夏季风表现出年代际强弱变化的同时,波包的传播也随之发生了一定的变化;波包在低层传播比较明显,越往高层越微弱;以850hPa研究层为对象,在20°N～50°N、70°E～120°E区域里,波包大值在20世纪80年代和90年代,由80°s传到赤道,强季风年代,波包大值由北太平洋中部传向东北太平洋北部,在弱季风年代,由东北太平洋北部传向北太平洋中部。在30°S～25。N、100°E～160°E区域里,波包大值在90年代由90°S传到30°S,从东太平洋传向西太平洋。在25。S～40°N、0°～60°E区域内．波包大值从大西洋传到太平洋中部,又从东太平洋传到太平洋中部。     

三维海洋数值模型在东中国海鲐鱼渔场预报中的应用

根据1998-2011年7-12月的东中国海鲐鱼渔业数据,应用数理统计方法对中心渔场作业位置与海区表温的关系进行了定量分析。以北纬32°为界,将东中国海鲐鱼渔场分为北部黄海渔场和南部东海渔场两部分,分别给出了各月份北部和南部渔场的最适表温范围。基于海洋模式ECOM-si建立了东中国海区的三维温盐流数值模型,结合各月份的最适表温数据,初步建立了鲐鱼渔场渔情预报模块。应用此预报模块,对鲐鱼主要作业期(7-12月)的中心渔场位置进行了回报,结果与历史捕捞作业数据符合良好。数值模型结果再现了北部渔场8月份起在黄海深水区周边发展,10月达到最盛,11月渔场位置南移,12月基本位于黄海海盆深水区的过程;以及南部渔场8月最盛,10月起大降,11月和12月远离黑潮主轴西侧海域,西撤至100 m等深线附近的发展过程。结果表明所建立的三维温盐流海洋数值模型和初步建立的渔场、渔情预报模块适用于东中国海重要渔业渔场和渔情的预测、预报应用。     

东亚夏季风年代际变化的波能影响特征

利用NCEP再分析资料,通过波包传播诊断的方法,分析了波包传播对东亚夏季风年代际强弱的影响,结果表明:在东亚夏季风表现出年代际强弱变化的同时,波包的传播也随之发生了一定的变化;波包在低层传播比较明显,越往高层越微弱;以850 hPa研究层为对象,在20°N⁵0°N、70°E50°N、70°E¹20°E区域里,波包大值在20世纪80年代和90年代,由80°S传到赤道,强季风年代,波包大值由北太平洋中部传向东北太平洋北部,在弱季风年代,由东北太平洋北部传向北太平洋中部。在30°S120°E区域里,波包大值在20世纪80年代和90年代,由80°S传到赤道,强季风年代,波包大值由北太平洋中部传向东北太平洋北部,在弱季风年代,由东北太平洋北部传向北太平洋中部。在30°S²5°N、100°E25°N、100°E¹60°E区域里,波包大值在90年代由90°S传到30°S,从东太平洋传向西太平洋。在25°S160°E区域里,波包大值在90年代由90°S传到30°S,从东太平洋传向西太平洋。在25°S⁴0°N、0°40°N、0°⁶0°E区域内,波包大值从大西洋传到太平洋中部,又从东太平洋传到太平洋中部。     

我国东部冬季水汽输送年代际变化

利用NCEP/NCAR提供的1948~2011年全球逐月分析资料,对月平均资料进行整层积分并通过EOF方法,研究我国东部冬季水汽输送的特征。结果表明,我国东部12、1、2月份水汽输送在纬向上均为西风方向的水汽输送,异常大值区位于太平洋一带;在经向上12、1、2月份水汽输送均为南风方向的水汽输送,异常大值区位于云南一带。第1空间模态,12、1月份在105°E以东水汽输送的方向分别为东南风、东北风方向的平流输送,2月份在120°E以东水汽输送的方向为东南风方向的平流输送;第2空间模态,12月份在110°E以东、1月份在90°E以东的水汽输送的方向均为偏南风方向的平流输送,2月份在105°E以东水汽输送的方向为西南风方向的平流输送;第3空间模态,12月份在105°E以东水汽输送的方向为西南风方向的平流输送,1月水汽输送在东南地区是西南风方向的平流输送,2月份在95°E以东水汽输送的方向为偏南风方向的平流输送。前3个模态时间序列表明我国东部水汽输送存在明显年际年代际变化。     

nisin Z铰链区电荷突变体抑菌性的研究

以含nisZ基因的质粒pHJ201为模板,对乳链菌肽铰链区进行定点突变,并以pMG36e为载体,转入受体菌L.lactis NZ9800进行表达,研究不同电荷铰链区突变体的特性及结构。结果表明,9个突变体中除N 20En is in Z,M21E nisinZ和K22E n is in Z失去抑菌活性外,其余突变体的抑菌活性均有下降;N20K nisinZ和M21KnisinZ突变体的抑菌谱发生了变化,其对革兰氏阴性菌沙门氏菌、志贺氏菌和假单胞菌均有抑菌活性。CD谱表明,在波长210~220 nm区,N 20K nisinZ和M21KnisinZ的-αhelix值均较野生型nisinZ略有提高。     

2010秋季东海今生颗石藻的空间分布

根据2010年11月东海29站位所采集108个样品偏光镜检分析结果显示:调查区共发现26种今生颗石藻,优势种为赫氏艾密里藻(Emiliania huxleyi)、大洋桥石藻(Gephyrocapsa oceanica)、卡特螺旋球藻(Helicosphaera carteri)和粗壮环翼球(Algirosphaera robusta)等.水体中今生颗石藻丰度为0-76.562个/mL,平均值为18.641个/mL;颗石粒丰度0-4506.47个/mL,平均值为613.44个/mL,今生颗石藻在表层和底层均呈斑块状分布,海盆区站位丰度较近岸站位下降明显,但物种丰富度明显增多;颗石球丰度最大值站位发生在硅藻水华站位.将研究区域划分为3个断面进行分析:PN断面、沿岸流断面和黑潮断面.比较显示,PN断面的空间分布差异性较大,赫氏艾密里藻具有最高丰度的颗石粒和颗石球.沿岸流断面颗石粒/颗石球、黑潮断面中颗石粒(除底层外),自表至底随水深增加有轻微增加趋势,黑潮断面颗石球丰度高值区集中于25-80 m之间.结合历史环境资料,分析得出东海调查期水体混合、泥沙再悬浮以及硝酸盐浓度是控制今生颗石藻物种丰富度与物种特异分布的主要因子;今生颗石藻在不同环境中具有不同的生活策略,其空间分布特征随取样季节和海区不同有较大变化.     

半海水筛选耐盐紫花苜蓿细胞系的生理特性分析

以紫花苜蓿无菌苗下胚轴为外植体,诱导获得愈伤组织(M0)。经甲基磺酸乙酯(EMS)处理,通过一步筛选获得了耐半海水w(NaCl≈1.5%,1/2海水)的耐盐细胞系(Ms1),一部分耐盐细胞系转移到无盐培养基上,继代培养10代后得到新细胞系(Ms2)。无论是在无盐还是不同程度盐胁迫条件下,Ms1的成活率、生长率、脯氨酸含量、Cl-、K 、K /Na 、可溶性蛋白质含量都高于M0,差异显著。Ms2介于两者之间,但是与Ms1基本接近,差异不显著。在w(NaCl≈0.6%,1/5海水)条件,M0细胞系的SOD活性高于Ms1和Ms2;在w(NaCl≈1%,1/3海水)条件下,Ms1、Ms2细胞系的SOD活性达到最高,与M0可溶性蛋白质SDS-PAGE图谱相比较,Ms1、Ms2中出现两条新多肽带(P1=58kD,P2=26kD),这两条多肽带可能与耐盐性有关。     

施肥水平对不同氮效率水稻氮素利用特征及产量的影响

【目的】研究不同施肥水平下不同氮效率杂交水稻产量差异与氮素吸收和利用的关系,以期为水稻品种改良和高产高效栽培技术提供依据。【方法】以氮高效品种(德香4103)和氮低效品种(宜香3724)为材料,通过设置低肥(75 kg N·hm~(-2),37.5 kg P_2O_5·hm~(-2),75 kg K_2O·hm~(-2),记为N_1P_1K_1)、中肥(150 kg N·hm~(-2),75 kg P_2O_5·hm~(-2),150 kg K_2O·hm~(-2),记为N_2P_2K_2)、高肥(225 kg N·hm~(-2),112.5 kg P_2O_5·hm~(-2),225 kg K_2O·hm~(-2),记为N_3P_3K_3)3种施肥水平,并在各施肥水平下均增设一不施氮处理,研究其对不同氮效率水稻产量和氮素利用效率的影响及其结实期氮素吸收、转运和分配特性。【结果】品种与施肥水平对杂交稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积、转运、分配,以及氮素利用特征和产量均存在显著影响;品种对氮肥回收利用率、千粒重,以及总颖花数的影响均不同程度的高于施肥水平的调控效应;施肥水平对主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,结实期叶片和茎鞘氮的运转,以及产量调控作用显著。N_2P_2K_2相对于N_1P_1K_1处理能促进不同氮效率水稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,提高氮收获指数,促进结实期叶片和茎鞘中氮素的运转,进而显著提高稻谷产量及氮肥利用效率,且N_2P_2K_2均显著高于同品种下其他的肥料施用处理,为本试验最佳的氮磷钾肥施用模式;N_3P_3K_3处理易造成结实期叶片及茎鞘中氮滞留量增加,氮转运贡献率显著降低,导致产量及氮肥利用效率显著降低。氮高效品种具有总颖花数、结实率高的特征,其主要生育时期氮素累积量,氮素干物质生产效率,氮素稻谷生产效率及氮素收获指数等均显著高于氮低效品种,但千粒重并不是氮高效品种所独有的特征;此外,氮高效品种结实期更有利于叶片与茎鞘氮素的运转及穗部氮素的累积,尤其氮高效品种具有较高的茎鞘氮素转运率,其与氮肥生理利用率、回收利用率及农艺利用率均存在显著正相关性(r=0.699*—0.743*),是导致不同氮效率品种氮肥利用效率、产量差异的重要因子,可作为氮效率及品种鉴选的评价指标,也可以以进一步提高抽穗至成熟期氮高效水稻品种茎鞘氮素运转率,作为实现水稻高产与氮高效利用协调统一的另一重要途径。【结论】本试验条件下,氮高效品种具备的结实期茎鞘高氮素转运、高总颖花数及结实率是优于氮低效品种而形成产量差异的主要因素,N_2P_2K2_为氮高效品种配套的最优氮磷钾肥施用模式。提高抽穗期至成熟期氮累积量,促进叶片与茎鞘氮运转量,尤其应提高茎鞘氮素运转率,可实现高产与氮高效利用的同步提高。     

唐菖蒲复色花突变体AFLP及SCAR标记研究

通过AFLP分子标记方法,应用16个引物组合对唐菖蒲M3突变体和对照株进行基因组序列多态性检测,发现有4对引物扩增出稳定的重复性好的多态性条带,4条特异带暂命名为E4M7304、E6M3202、E6M8258和E8M5268.其中E6M8258和E8M5268为对照缺失条带,其他2条为M3缺失条带.将这些特异性条带回收、克隆、测序,设计SCAR引物进行单株验证,其中E4M7304标记已经转换成了稳定的SCAR标记.由于唐菖蒲从子球到开花种球的繁殖年限较长,故可利用该SCAR标记对唐菖蒲的花色变异突变体后代进行早期分子鉴定,以提高育种效率.     

渭北旱塬农田旱情分析与抗旱增产途径研究

运用帕默尔干旱指数原理,结合陕西渭北地区的农业气候现状,分析了农田和作物干旱形成的条件及其发展规律,建立了适合该地区特点的旱情指标模式:xi=Zi/47.28+0.166xi-1,据此提出了该地区农田旱度指数模式:K_z=(p-ET+S_o-R_o)/176.另外,还探讨了农田抗旱增产的途径和对策,给出了节水灌溉通用计算公式:S=176-(P-ET+S_o).     

城市河道不同深度沉积物对氨氮的吸附-解吸特征

针对城市污染河道是否需要清淤治理界线难以确定的问题,采用批平衡静态室内试验研究和Langmuir、Freundlich及Henry等温模型模拟的方法,以北京市通州区北运河土沟、榆林庄及和合站3个典型断面不同深度沉积物为研究材料,设定氨氮标准溶液质量浓度为20、40、80、160、200、320、400和600mg/L 8个梯度,对氨氮的吸附和解吸热力学行为进行研究。结果表明:1)Langmuir、Freundlich及Henry等温模型对吸附和解吸过程拟合较好,相关系数R~20.85;2)各典型断面0~20、20~40和40~60cm深度单位质量沉积物对氨氮的理论最大吸附质量分别为1 184.60~26 168.00、343.46~648.00和228.10~462.05mg/kg,0~20cm吸附潜力最大;理论最大解吸质量分别为178.11~367.52、98.45~329.62和78.58~148.51 mg/kg,0~60cm解吸潜力差异较小;3)Langmuir等温模型吸附常数kL大小关系为k_(L(0~20cm))k_(L(20~40cm))k_(L(40~60cm)),Freundlich等温模型吸附常数n大小关系为n_((0~20cm))n_((20~40cm))n_((40~60cm)),沉积物越深,对氨氮的吸附性能越好;解吸比n大小关系为n_((0~20cm))n_((20~40cm))n_((40~60cm)),沉积物越深,对氨氮的解吸程度越大;4)土沟断面0~40cm深度沉积物对氨氮吸附-解吸临界状态的氨氮质量浓度大于上覆污染水体的氨氮质量浓度;榆林庄及和合站断面0~60cm深度沉积物对氨氮吸附-解吸临界状态的氨氮质量浓度均小于上覆污染水体氨氮质量浓度。沉积物对氨氮的吸附-解吸过程存在动态平衡,所得动态模式和参数可为河道清淤治理提供理论指导。     

Increased ammonification,nitrogenase, soil respiration and microbial biomass N in the rhizosphere of rice plants inoculated with rhizobacteria

Azospirillum brasilense and Pseudomonas fluorescens are well-known plant growth promoting rhizobacteria. However, the effects of A. brasilense and P. fluorescens on the N cycles in the paddy field and rice plant growth are little known. This study investigated whether and how A. brasilense and P. fluorescens contribute to the N transformations and N supply capacities in the rhizosphere, and clarified the effects of A. brasilense and P. fluorescens on the N application rate in rice cultivation. Inoculations with A. brasilense and P. fluorescens coupled with N application rate trials were conducted in the paddy field in 2016 and 2017. The inoculations of rice seedlings included four treatments: sterile saline solution(M_0), A. brasilense(Mb), P. fluorescens(Mp), and co-inoculation with a mixture of A. brasilense and P. fluorescens(Mbp). The N application rate included four levels: 0 kg N ha~(–1)(N_0), 90 kg N ha~(–1)(N_(90)), 180 kg N ha~(–1)(N_(180)), and 270 kg N ha~(–1)(N_(270)). The results indicated that the Mbp and Mp treatments significantly enhanced the ammonification activities in the rhizosphere compared with the M_0 treatment, especially for higher N applications, while the Mbp and Mb treatments greatly enhanced the nitrogenase activities in the rhizosphere compared with the M_0 treatments, especially for lower N applications. Azospirillum brasilense and P. fluorescens did not participate in the nitrification processes or the denitrification processes in the soil. The soil respiration rate and microbial biomass N were greatly affected by the interactions between the rhizobacteria inoculations and the N fertilizer applications. In the Mbp treatment, N supply capacities and rice grain yields showed no significant differences among the N_(90), N_(180), and N_(270) applications. The N application rate in the study region can be reduced to 90 kg N ha~(–1) for rice seedlings co-inoculated with a mixture of A. brasilense and P. fluorescens.     

秦巴山区主要农作物肥料投入现状评估分析

为了解秦巴山区主要农作物肥料投入现状及存在问题,加强秦巴山区农业面源污染管理、指导农户科学合理施肥。连续3年在秦巴山区对该区域主要农作物的施肥现状进行调查分析。结果表明,秦巴山区主要农作物平均化肥氮投入量为173.9kg/hm2,通过有机肥投入的氮远远小于化肥氮,仅为7.2kg/hm2。平均化肥磷投入量为67.8kg/hm2,通过有机肥投入的磷为0.9kg/hm2。化学钾肥平均投入量为30.9kg/hm2,有机肥提供的钾养分为4.3kg/hm2。其主要农作物氮、磷、钾肥养分总投入量中,N∶P2O5∶K2O为1∶0.38∶0.20。不同作物比较,油菜平均产量为2 440.5kg/hm2;其氮磷钾化肥平均投入量分别为153.2、50.2和18.6kg/hm2;有机肥提供的氮磷钾养分分别为6.7、0.8和6.8kg/hm2。水稻平均产量为8 424.4kg/hm2;其氮磷钾化肥平均投入量分别为194.6、60.2和27.8kg/hm2;有机肥提供的氮磷钾养分分别为7.6、1.1和1.5kg/hm2。