降雨变化对不同核桃树种蒸腾耗水及光合特性的影响

通过探讨核桃(Juglansregia)响应降雨变化时的蒸腾耗水及光合特性,为核桃生产中合理栽植及水分管理提供理论参考。通过人工控制灌水量(-50%,-25%,CK,+25%,+50%),采用盆栽苗木称重法和Li—6400便携式光合仪测定核桃品种香玲、清香和辽核1号在不同水分条件下蒸腾耗水及光合指标,并采用隶属函数法对指标进行分析。结果表明:(1)香玲、清香和辽核1号3种苗木的耗水量和耗水速率在不同水分条件下不同品种间存在显著差异(P0.05)。夜间耗水量差异较明显,辽核1号在各降雨条件下夜间耗水量所占比例最大,耗水速率较小,具有良好的保水力。(2)清香和辽核1号在不同降雨条件下净光合速率(photosynthetic rate,Pn)的变化主要是由气孔因素限制;香玲在水分较匮乏和较湿润环境中,Pn的变化主要由非气孔限制因素引起。(3)辽核1号水分利用效率(water use efficiency,WUE)处于较高水平;香玲灌水量增加50%,水分利用效率较低;清香灌水量减少50%,水分利用效率骤然上升。(4)结合隶属函数结果分析,香玲不适于水分条件较湿润的环境,清香则在水分较匮乏时依然生长,辽核1号则在不同降雨条件下具有较高适应性。     

基于日降雨的沂蒙山区降雨侵蚀力时空变化研究

降雨侵蚀力是水土流失最为重要的外部驱动力,是土壤侵蚀相关领域的研究重点。以沂蒙山区及周边38个气象台站1971—2008年逐日降雨量资料为数据源,利用基于日降雨信息的月降雨侵蚀力模型,估算了研究区多年月、年降雨侵蚀力,并初步分析了降雨侵蚀力的时空分布规律。结果表明:沂蒙山区降雨侵蚀力总体趋势为西北、中南高,北部低,泗水县、曲阜市东部一带是研究区降雨侵蚀力的高值中心;R值与年降雨量和年侵蚀性降雨量的年际变化趋势基本一致,但也有部分异常年份;沂蒙山区降雨侵蚀力年内主要集中分布在6—9月份,占全年的97.07%,其中最大月降雨侵蚀力出现在7月份,占年降雨侵蚀力的51%。研究结果可为该区域水土流失预报、农业面源污染状况预报等提供理论依据。     

浒苔和石莼对模拟酸雨胁迫的生理生化响应

为研究常见绿藻对模拟酸雨胁迫的生理生化响应及其抗性,以1种浒苔、3种石莼为试验材料,设置5个pH水平,对其最大光化学量子产量(F_v/F_m)、相对电导率、可溶性蛋白和可溶性糖含量及抗氧化酶活性等生理指标进行测定。结果表明,模拟酸雨抑制了最大光化学量子产量,且抑制幅度随酸度和处理时间的增加而增大,pH值3.5的模拟酸雨处理30 min,石莼的F_v/F_m是浒苔的2.8倍以上;相对电导率与模拟酸雨的酸度及处理时间成正比,且发生不同程度的质壁分离;pH值4.5的模拟酸雨降低了藻体中叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性糖含量,浒苔的降幅明显高于石莼,而酸雨处理下藻体中可溶性蛋白含量有所增加,且随着时间延长愈加显著;pH值4.5的模拟酸雨抑制了藻体中过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性,但提高了过氧化物酶活性,且处理时间与过氧化物酶活性呈正相关,与超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性呈负相关。研究认为pH值4.5能作为模拟酸雨胁迫的常见绿藻生理生化试验条件,4种绿藻对模拟酸雨具有响应差异。相比于浒苔,石莼对模拟酸雨具有更好的耐受性。...     

几种水生观赏植物对城市污水的生理响应

主要研究了石菖蒲、泽泻、菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜这5种常见水生观赏植物对城市污水的生理生化变化,分别在第5 d,10 d和15 d对植物叶片膜脂过氧化(MDA、电导率)、体内保护系统酶(CAT、POD)、非酶类(游离Pro)及根系活力等抗性生理指标进行测定,探讨植物抗污水逆境的能力。研究结果表明,不同植物适应污水环境能力不同。其中,黄花鸢尾在污水处理下的抗逆性最强,与对照相比其电导率和丙二醛含量变化不大,而一些植物在实验初期受到污水胁迫,电导率和丙二醛含量较对照有上升的现象;同时,实验初期黄花鸢尾中游离Pro含量、POD和CAT活性及根系活力的增强,菖蒲根系活力的增加,千屈菜POD、CAT酶活性的升高,泽泻根系活力、POD、CAT酶活性的升高,都是水生植物对污水环境的生理适应。黄花鸢尾抗逆性强,是一种值得推荐的净化污水的湿地植物。     

晋西黄土区人工林地土壤水分特征及其对降雨的响应

为了研究黄土区人工林地土壤水分特征及其对降雨的响应,以晋西黄土区人工刺槐林地、人工侧柏林地、人工刺槐侧柏混交林地为研究对象,利用EnviroSMART土壤水分定位监测系统和翻斗式雨量计对其2014年3月1日—2015年3月31日0—200cm土层的土壤含水量和降雨量进行了连续观测。观测结果表明:(1)人工侧柏林地0—200cm土层蓄水量为496.67mm,刺槐侧柏混交林地为349.88mm,人工刺槐林地为307.48mm。人工刺槐林地较人工侧柏林地和混交林地多消耗189.19mm和42.40mm土壤水分,且多消耗的水分主要来源于深层土壤,这可能导致人工刺槐林地深层土壤"干化"。(2)3种林地0—200cm土层土壤水分的年内变化可以划分为土壤水分消耗期(3—5月)、土壤水分积累期(6—8月)、土壤水分消退期(9—11月)、土壤水分稳定期(12月至翌年2月)。在土壤水分消耗期、积累期和消退期,3种林地土壤水分变化量存在显著差异。(3)在小雨、中雨、暴雨3种降雨条件下,人工侧柏林地对降雨的响应深度最深,人工刺槐林地最浅;对于同一林地而言,降雨的响应深度随降雨量的增加而增加;土壤含水量对单场降雨的响应程度随土层深度的增加而减弱。     

吉林南部不同耕作管理下土壤水分对降雨事件的响应

土壤水分对降雨的响应特征与降水在地表和土壤中的分配密切相关。该研究为明确耕作方式对黑土土壤水分对降雨响应的作用,利用时域反射仪原位动态监测吉林南部耕作长期定位试验翻耕（CT）和免耕（NT）下玉米生育期含水率,通过7个指标量化两种耕作管理下土壤水分对降雨量大且持续时间长、降雨量小且持续时间短和降雨量较大且持续时间较短、降雨强度大的3类降雨事件的响应。结果表明：1）CT初始含水率较低,0～2.5、2.5～5和5～10 cm累积增加含水量（ASWI）显著高于NT;随土壤深度增加,CT的ASWI明显下降,而NT基本稳定。2）多数情况下,NT下相邻土层累积增加含水率之比（RSWI）大于100%,而CT低于100%。3）高降雨强度下NT相邻土层对降雨事件的响应时间（DRTlayer）平均值和异常值为负值的频率较多,说明NT下更易发生优先流。因此,极端降雨下NT土壤水分响应更剧烈,有利于降水向下层土壤渗透,减少地表径流形成。     

潮白河流域径流对降雨的多尺度响应

为揭示不同空间尺度上,径流对降雨的响应以及降雨对不同时期径流变化的影响程度,采用泰森多边形法,计算潮白河流域及其各个子流域的平均年降水量,并应用Mann-Kendall趋势检验,计算潮白河流域1957-2001年的径流突变点和变化趋势,使用回归分析来计算降水-径流之间影响关系的强弱.结果表明:在于不同尺度的子流域年径流变化在波动的幅度和平稳程度上具有差异,但差异并不明显.从整体趋势上看,径流在1960-1970年之间,呈现显著下降趋势,而在1990年之后,则有所回升;而在1970-1980年期间,呈现一定的波动性,变化趋势不明显.径流对降雨的多尺度回归结果显示,随着流域尺度的增大,降雨-径流的关系逐渐减弱.在较小尺度的流域,降雨与径流的联系更加紧密,气候因素在小尺度流域对径流的影响更为突出;而在大尺度的流域中,影响径流的因素则更为复杂,降雨量变化并不能很好的解释径流量的改变.此外,在不同时期降雨-径流关系仍然存在一定的差异性.径流变化处于平稳期与上升期时,对降雨响应更强,径流的下降,则受雨量变化影响较小,受其他气候因素与土地利用因素影响更多.一般认为,人类活动和气候变化是影响径流的两个因素,综合本文分析,在较大尺度流域和径流下降的时期,人类活动对径流的影响更加显著.因此,为保证潮白河流域及其子流域的产流量,对人类活动的有效管理,如优化土地利用,合理水资源配置等是必不可少的.     

燕麦对盐碱胁迫的生理响应

通过分析渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量的变化,利用洗叶技术分析燕麦叶片洗脱物的离子组成,以及对气孔周围结晶的X—ray分析,并利用扫描电子显微镜观察燕麦叶片的表面结构,研究了燕麦对盐碱胁迫的生理响应。结果表明,在盐碱胁迫下,燕麦叶片中脯氨酸和可溶性糖含量增加;经过混合盐处理后,叶片洗脱物主要由Clˉ、Na^＋、K^＋、HCO3ˉ、Mg^2＋和Ca^2＋等离子组成,不含CO3^2-和SO4^2-,其中Clˉ、Na^＋、K^＋含量极显著高于对照,HCO3ˉ、Mg^2＋含量显著高于对照,Ca^2＋含量与对照差异不显著;通过扫描电镜观察叶片表面,发现气孔周围分布着盐结晶,表明燕麦通过气孔排盐适应盐碱胁迫。     

近50年赣西北大坑小流域径流对降雨的响应

根据赣西北大坑小流域1957—2005年逐日降雨和径流资料,采用时间序列分析法和统计回归分析法,对降雨变化及径流的响应进行了分析。结果表明:（1）大坑小流域1957—2005年平均年降雨量为1 596.3 mm,其年内变化为典型的单峰型曲线,降雨的季节差异非常明显,同时,降雨量的年际变化较大,总体呈增加趋势。（2）大坑小流域1957—2005 年平均年径流深为814.3 mm,其年内变化为单峰型曲线,径流深的季节差异较大,同时,径流深的年际变化较大,总体呈增加趋势。（3）从年径流深与年降雨量的回归分析可知,大坑小流域的降雨量与径流深之间存在密切的相关性。当水文年降雨量增加或减少10%时,年径流深会表现出增加或减少17.8%的正响应;当水文年降雨量增加20%或减少30%时,年径流深会表现出增加35.6%或减少53.4%的正响应。     

荞麦对酸铝胁迫生理响应的研究

铝毒害是限制酸性土壤中植物生长的重要因素,以荞麦(FagopyrumesculentumMoench.)为实验材料,在沙培条件下,用不同浓度(0,10,100,1000mg/L)、不同pH(3,4,5)的铝溶液处理,在出苗后的第14d和28d测试与铝胁迫有直接关系的5个生理指标。结果表明,溶液的铝浓度和pH的变化对荞麦生理都有明显的影响,最低浓度的铝处理10mg/L在不同pH下已经影响了荞麦的正常生长,和对照相比根系活力(RA)下降、根质膜透性(MP)增大、叶片内丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)的含量以及过氧化物酶(POD)的活性升高,并且随着铝处理浓度的升高,荞麦体内各生理指标和对照差异性加大;同一铝浓度下pH5和pH3相比,MP降低、RA增强、叶片内MDA和Pro的含量以及POD的活性有所下降。铝胁迫下荞麦体内各生理指标的变化有显著的相关性。随着荞麦的生长,铝毒害有所缓解。     

欧洲鹅耳枥幼苗对盐胁迫的生长及生理响应

[目的]探讨欧洲鹅耳枥(Carpinus betulus)对盐胁迫的响应及其耐盐性。[方法]以两年生欧洲鹅耳枥幼苗为材料,用不同浓度NaCl(0%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%)溶液处理幼苗,研究不同盐分胁迫对其幼苗生长及生理生化指标的影响。[结果](1)随着盐胁迫的加剧,欧洲鹅耳枥幼苗受到损害程度逐渐加重,相对苗高生长、相对地径生长和总干重均呈下降趋势,而根冠比则逐渐增大;(2)叶片相对含水量随着盐胁迫程度的增加而下降,且盐浓度越高,时间越久,变化幅度越大;(3)叶片叶绿素总量、SOD活性、POD活性、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量随着盐胁迫程度的增加表现出先升高后降低的趋势;(4)随着盐浓度的增加和盐害时间的持续,幼苗叶片MDA含量、相对电导率和脯氨酸含量总体上呈增大趋势,并在胁迫末期达到最大值。[结论]欧洲鹅耳枥幼苗在0.1%~0.2%盐胁迫下能通过调节保护酶活性和渗透调节物质来减轻危害;而在0.3%胁迫下,幼苗自我调节能力受影响,0.4%~0.5%胁迫对其造成严重的损害,表明欧洲鹅耳枥耐盐性较弱,不宜在滨海地区生长。     

槽式摆喷头下喷式人工模拟降雨机的雨强及其空间分布率定

人工模拟降雨机由于不受时间和空间的限制而成为研究降雨影响入渗、产流、冲刷、侵蚀产沙等动力学机理的重要试验手段。为解决我国目前降雨机模拟降雨特性与天然降雨特性相差较大的问题,设计了槽式摆喷头下喷式人工模拟降雨机。通过试验分别率定了该降雨机单喷头降雨雨强和多喷头组合降雨雨强的相关参数．以便为用户应用提供技术指标。该降雨装置在2．5m的高度下模拟的雨强范围为11．3～132．5mm／h。单喷头受雨面呈矩形,沿喷头摆动方向2．0m宽,垂直摆动方向2.7m长,受雨面积为5．4m^2。为形成均匀的雨强空间分布,需进行多喷头组合。组合实验表明,沿摆动方向的相邻喷头最佳距离为1．1m,沿垂直摆动方向的相邻喷头最佳距离为1.5～1．6m,组合后的雨强空间均匀性系数达到0．89以上。目前测试雨机的单机由5个喷头组成,相邻喷头为摆动方向,距离1.1m。用户可根据实验面积自行选择争机喷头数量和雨机数量．相邻雨机喷头间的水平距离建议为1．5～1．6m。     

侧柏林土壤呼吸速率对不同模拟降雨量的响应

为了研究不同林龄的森林土壤呼吸速率对不同降雨量的响应规律,选取北京市鹫峰国家森林公园内的30年生和10年生侧柏林作为代表树种,进行了模拟降雨控制试验,并采用碱液吸收法,对5,10,20和50mm降雨量及连续相同频率降雨条件下不同林龄侧柏林的土壤呼吸速率进行了测定。结果表明,林龄对侧柏林的土壤呼吸速率影响有显著差异(p0.05)。30年生侧柏林的土壤呼吸速率总体上高于10年生侧柏林。与对照组相比5,10和20mm降雨量对30年生侧柏林的土壤呼吸速率有促进作用,而50mm降雨量及连续相同频率的降雨对30年生侧柏林土壤呼吸则产生抑制作用。10年生侧柏林与30年生侧柏林相比需水量较小,只有5mm降雨量条件下对其土壤呼吸速率产生了促进作用,其余模拟降雨量均对其产生抑制作用。     

降雨过程中红壤表土结构变化与侵蚀产沙关系

通过人工模拟降雨和表土微形态观测,研究了发育于泥质页岩、第四纪红粘土和花岗岩3种母质的红壤在降雨侵蚀过程中表土土壤结构的变化及其对侵蚀的影响。结果表明:降雨过程中,泥质页岩红壤极易形成土壤结皮,增加径流,响应结皮的形成,径流速率和含沙量较高,且迅速达到最大值,随后径流稳定而含沙量持续下降。第四纪红粘土红壤团聚体稳定,较难形成结皮,且结皮易被破坏,导致侵蚀过程中产流产沙量较低,均随降雨时间的延长而呈缓慢上升趋势。花岗岩红壤基本上不能产生结皮,粗化现象严重,因此产流量和产沙量也较低;由于土壤团聚体稳定性差以及径流的选择性运移,泥质页岩红壤和花岗岩红壤侵蚀泥沙中细颗粒(<0.02mm)含量远高于土壤中该粒径颗粒。而第四纪红壤侵蚀泥沙中粗颗粒较多,以多级团聚体的团聚体为主。     

适度加工果蔬生理特性及质量控制措施

适度加工果蔬由于受到机械伤害产生伤响应加速了组织的生理劣变进程。该文从适度加工引起的机械效应、组织产生的短期的局部生理效应(产生伤信号、膜去极化、膜组分解离)、后期的整体生理效应(乙烯呼吸变化、蛋白合成改变、伤愈合，次生代谢加强)等方面作了评述。并对控制果蔬劣变的相应技术措施即材料选择、低温贮藏、气调贮藏、优化加工工艺、化学药剂处理以及物理措施等进行了探讨。     

人工模拟降雨条件下不同雨强、坡度对紫色土坡面产流的影响

[目的]研究不同降雨强度和坡度对紫色土坡面产流过程的影响,为紫色土区域的水土流失防治提供科学依据。[方法]基于室内人工模拟降雨试验开展研究。[结果]不同雨强和坡度下的产流过程可大致分为"下凹"型和"上凸"型,且分别可以用指数函数和对数函数描述。随着雨强和坡度的增大,产流时间逐渐减小,产流过程逐渐趋于一致,坡面径流量逐渐增加。坡度和雨强对径流总量的贡献率有着对比消长的关系,小雨强下(雨强为33和54mm/h),坡度是坡面径流总量的主要贡献因子,随着雨强增大(雨强为94和125mm/h),雨强为坡面径流总量的主要贡献因子。[结论]坡度和雨强均为坡面侵蚀的主要影响因子,随着坡度和雨强的增加,坡面侵蚀更加剧烈,主要侵蚀因子也由坡度转变为雨强。     

喀斯特典型坡耕地模拟降雨条件下的土壤侵蚀响应

为了定量研究不同降雨强度、坡度和孔(裂)隙度条件下坡耕地土壤侵蚀响应和空间分布特征,采用人工模拟降雨试验,通过模拟喀斯特典型坡耕地耕作层和微地貌特征以及孔裂隙构造特征,研究土壤侵蚀响应和空间分布特征。结果表明:(1)15,30mm/h降雨强度时地表不产流,水土流失形式为地下漏失;50mm/h降雨强度时地表产流产沙,水土流失也以地下漏失为主,地下径流出现最大值。50mm/h以上降雨强度时,土壤侵蚀逐渐向地表侵蚀转变,地表、地下径流泥沙分配呈负相关;(2)在一定条件下,坡度增大,地表径流泥沙量增加,地下径流量减小,当坡度在10°~15°时地表径流泥沙量急剧增加,25°时坡面产流产沙量达到最大值,其中20°坡面径流泥沙与25°接近;地下泥沙与坡度、孔(裂)隙度间变化规律不明显。(3)径流空间分配特征以地下径流为主,其中90 mm/h降雨强度以地表侵蚀为主。(4)降雨强度、坡度和孔(裂)隙度等因子对地表径流及地下径流的影响程度依次为降雨强度坡度孔(裂)隙度。总之,喀斯特坡耕地以地下漏失为主,地表产流之前随雨强增大而增大,地表径流产生后则反之,极端暴雨(90mm/h)下以地表侵蚀为主;降雨强度对水土流失影响程度最大,其次坡度,再次孔(裂)隙度。     

坡面氮素流失的坡度和雨强效应模拟研究

为了研究坡面径流和壤中流中全氮(TN)的流失特征,探索坡度和雨强对TN流失的影响,以风化花岗岩母质发育的土壤为研究对象,选定坡度(5°,8°,15°,25°)和降雨强度(60,90,120,150mm/h)作为可变量,采用原状土搬迁的方式,在室内设计的径流槽上进行人工模拟降雨试验,设计试验降雨时长为坡面径流产流后90min,壤中流水样收集延续直至无出流为止。结果表明:(1)坡面径流TN流失浓度在产流初期快速下降,随雨强的减小或坡度的增大而增大,产流后期浓度趋于稳定且差距不大。(2)壤中流TN流失浓度均明显高于坡面径流,其流失过程规律为上升—下降—略有上升—平稳,总体上随雨强的减小或坡度的增大而增大。(3)坡面径流和壤中流的TN流失量均随雨强或坡度的增大而增大。壤中流是坡面TN流失的主要途径,流失比例可达91.26%~99.61%。坡面径流中TN流失量占坡面TN总流失量的比例随雨强的增大而增大。(4)雨强、流量与坡面径流、壤中流TN总流失量均呈极显著正相关,而坡度只与壤中流TN总流失量呈显著正相关。(5)在雨强90mm/h与120mm/h之间存在一个临界雨强,超过这个临界雨强,坡面径流TN流失量及其占总流失量的比例都会大幅上升。