铁线莲品种耐热性分析及评价指标筛选

为探讨南方夏季高温对铁线莲生理生化的影响,筛选耐热品种并建立耐热性评价体系,于2015年5-8月,以20个铁线莲品种为试验材料,对其高温半致死温度及高温胁迫下植株热害指数(HII)、相对电导率(REC)、萎蔫程度(WD)等10个生理生化指标性进行测定,并采用主成分、隶属函数、聚类分析和逐步回归等方法对其耐热性进行综合评价。结果表明,20个品种可以分为耐高温、较耐高温、高温较敏感和高温敏感4个类型,其中罗曼蒂克、如古和浪子耐热性较强;高温半致死温度可作为耐热性评价的指标;建立了以HII、REC、叶绿素(CC)和丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等6个指标为变量的铁线莲耐热评价模型。本研究结果为铁线莲品种栽培适应性评价体系的建立和耐热型铁线莲品种选育提供了理论依据。     

水稻品种耐热性与相关生化指标的关联分析

研究高温胁迫下水稻生化特性变化及其与品种耐热性的关系,可为水稻耐热性育种、耐热品种的鉴定和热害后补偿栽培技术研究提供依据。采用人工智能温室对水稻幼穗分化期到抽穗开花期进行高温处理,研究了高温胁迫对水稻叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白等6项生化指标含量变化的影响,对各品种生化指标变化与热敏感指数进行多元回归分析筛选水稻耐热性鉴定指标。结果表明,高温胁迫后,水稻叶片叶绿素、可溶性糖以及内源多胺含量在3个处理阶段均呈下降趋势,但耐热品种下降幅度明显小于热敏感品种;脯氨酸和丙二醛含量变化趋势与之相反,耐热品种脯氨酸含量上升幅度明显大于热敏感品种,而丙二醛含量上升幅度则明显小于热敏感品种;高温处理7 d后,叶片可溶性蛋白含量上升,处理14 d和21 d后呈逐渐下降趋势。高温胁迫后,叶绿素、可溶性糖、脯胺酸、可溶性蛋白、丙二醛以及内源多胺等含量变化与水稻耐热相关性存在较大差异。叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛以及内源多胺含量可以作为水稻幼穗分化期到抽穗开花期耐热性鉴定的生化指标。     

外源水杨酸(SA)对高温胁迫下葡萄幼苗耐热性诱导研究

为探讨外源水杨酸(SA)对高温胁迫下葡萄幼苗耐热性的影响,以二年生克瑞森无核葡萄扦插苗为试验材料,对清洗干净的葡萄叶片喷施浓度为150μmol/L的水杨酸(SA)溶液,之后置于45℃高温胁迫10,30,60,120,240,480min,以喷施蒸馏水后置于45℃高温胁迫10,30,60,120,240,480min为对照,研究外源水杨酸对可溶性蛋白含量、蛋白激酶活性、游离脯氨酸含量、电解质渗透率、丙二醛含量生理指标的影响。结果表明,高温胁迫下外源水杨酸(SA)增加可溶性蛋白和游离脯氨酸的含量;外源水杨酸诱导葡萄叶片蛋白激酶活性,促进蛋白磷酸化反应。可溶性蛋白含量变化与蛋白激酶活性的变化具有高度的一致性,即胁迫60min时可溶性蛋白含量增加到最大,蛋白激酶活性也同时增高到最大值;随着胁迫时间的延长(60min),外源水杨酸显著降低丙二醛的含量和相对电导率。外源水杨酸随着高温胁迫时间的延长(60min)可以显著增加葡萄幼苗叶片内可溶性蛋白和游离脯氨酸含量,降低丙二醛含量和电解质渗透率,显著降低细胞膜质过氧化伤害;增强蛋白激酶活性,促进蛋白磷酸化的反应,提高葡萄的耐热性。     

玉米耐 Na2CO3胁迫的生理响应及耐盐碱性综合评价

为了筛选与玉米耐盐碱密切相关的生理指标,采用室内发芽和室外砂培试验,研究不同浓度Na_2CO_3胁迫对6个玉米品种种子萌发期发芽率、盐害指数、胚生长、苗期株高、生物量以及脯氨酸、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、可溶性蛋白等生理指标变化规律的影响,并采用主成分分析与隶属函数相结合的方法进行耐盐碱性综合评价。结果表明:随Na_2CO_3胁迫强度增加玉米种子发芽率、胚生长、植株生长、生物量均有明显降低的变化趋势,盐害指数、MDA含量、脯氨酸含量随Na_2CO_3胁迫强度增大逐渐增加;而SOD含量除农夫9号外,其他品种随胁迫强度增大而增大,可溶性蛋白含量除吉单535外,其他品种随胁迫强度增大而降低。主成分分析结果表明,胚生长、株高、生物量、丙二醛、可溶性蛋白等9个指标与耐盐碱密切相关,运用模糊数学隶属函数分析得出,6个玉米品种的耐盐性强弱顺序依次为吉单535玉龍8号东单969南北1号农夫9号玉龍2号。     

抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素和品质的影响

以扬稻6号与南粳43为试验材料,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素及稻米品质的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明:水稻抽穗期高温降低了水稻的每穗总粒数、结实率和千粒重,同时稻米的糙米率、精米率、整精米率、可溶性糖和蛋白质含量也呈下降趋势,而稻米的垩白率、垩白度和直链淀粉含量增加明显,随胁迫温度的提高和胁迫时间的延长,2个水稻品种的产量构成要素和稻米品质急剧下降。相同温度胁迫下,扬稻6号的热害指数(Index of heat sensitivity,HIS)稍低于南粳43,其中扬稻6号的产量构成要素和品质受高温的影响也稍低于南粳43,说明扬稻6号耐高温能力高于南粳43。研究结果为进一步了解高温对水稻结实和稻米品质的伤害机理,筛选耐热性强的水稻品种提供重要的理论依据。     

花生对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

为了调查和综合评价黑龙江省种植的花生品种抗寒能力,本研究以该地区种植面积较大的4个花生品种吉花3号(JH3)、四粒红(SLH)、白沙1016(BS1016)、宏花1号(HH1)为试验材料,测定不同温度下出苗率、出苗时间、生理生化特征等指标。结果表明,随着低温胁迫加剧,出苗时间(ED)延长,出苗率(ER)降低,丙二醛(MDA)、渗透调节物质含量积累,相对膜透性(RMP)、抗氧化酶活性逐渐增加。低温胁迫下SLH出苗时间最短,出苗率最高,可溶性糖和可溶性蛋白含量最高。隶属函数法综合评价4个品种苗期抗寒性发现,SLH抗寒性最强,JH3抗寒性中等,BS1016和HH1抗寒性弱。相关性分析表明,抗寒综合评价值与SP含量呈极显著正相关,与SOD和CAT活性呈显著正相关,但与MDA含量呈显著负相关。抗寒性评价和幼苗生理生化指标结果均表明多粒型SLH具有较强抗寒性,适宜黑龙江省气候条件种植。本研究为耐低温花生种质资源创新和新品种培育提供了理论依据。     

牡丹不同品种耐涝性综合评价

为发掘耐涝牡丹品种,建立牡丹的耐涝评价体系,以9个3年生牡丹品种为研究对象,采用模拟涝害的方式对其进行涝害胁迫,通过测定相对电导率、叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)和过氧化氢酶(POD)活性等指标的变化研究胁迫下牡丹生理生化变化情况,并以各项指标的耐涝系数为衡量指标进行主成分分析。结果表明,涝害胁迫后,不同牡丹品种的相对电导率、MDA含量均增加;叶绿素和可溶性蛋白含量均降低;SOD活性在大部分品种中呈现增加变化趋势,但在百园红霞、银红娇艳和菱花普中呈现降低的变化趋势;POD和CAT活性在不同品种中呈现升高或降低的变化趋势。主成分分析将7个单项指标综合成3个独立指标,隶属函数分析将9个牡丹品种划分为3类:洛阳红、香玉、银红娇艳强耐涝,白雪塔、肉芙蓉、俊艳红中等耐涝,百园红霞、明星、菱花普不耐涝,分析结果与外部形态特征观察基本一致。本研究结果为丰富江南牡丹品种提供了理论依据。     

灌浆初期高温胁迫对不同耐热性小麦品种形态和产量的影响

研究灌浆初期高温胁迫对不同耐热性小麦品种的影响,有助于为耐热稳产性小麦品种选育提供方法,也可为小麦丰产抗逆栽培技术提供理论参考。以‘济麦22’（JM22）、056852品系（056852）、‘新麦26’（XM26）和‘藁城8901’（GC8901）4个不同耐热性小麦品种（系）为材料,通过灌浆初期（花后12~14 d）在田间搭建塑料棚模拟高温胁迫,研究高温胁迫对小麦形态和籽粒产量的影响。高温胁迫处理3 d,处理最高温度达43.13℃,处理日均温较不搭棚的田间对照温度在胁迫3 d中分别高10.48℃、9.71℃、9.84℃。结果表明：灌浆初期高温胁迫降低了小麦的植被覆盖指数和冠层叶绿素含量,JM22和056852高温胁迫处理与对照的NDVI值和冠层叶绿素含量在胁迫后差异不显著,而XM26和GC8901分别显著下降9.66%、6.26%和12.10%、10.73%。高温胁迫后不同耐热性小麦品种（系）籽粒灌浆持续期显著缩短,与对照相比,JM22、XM26、056852和GC8901籽粒灌浆持续期分别显著缩短1.4 d、2.4 d、0.8 d和3.0 d。千粒重和籽粒产量因高温胁迫显著降低,XM26和GC8901分别比对照产量降低11.43%和10.05%,JM22和056852产量分别降低6.41%和6.93%。综上,灌浆初期高温胁迫不同程度地加速了耐热性不同小麦品种（系）冠层叶绿素的降解,缩短了籽粒灌浆天数,减少了灌浆物质的积累,降低了籽粒产量。试验材料JM22耐热性和丰产性都较好;056852品系耐热性较好,产量一般;XM26和GC8901耐热性较差,产量较低。     

水杨酸对高温胁迫下水稻幼苗抗热性的影响

以"西农优1号"水稻品种为材料,研究了水杨酸(SA)预处理对高温胁迫下水稻幼苗抗热性的影响,结果表明:0.5 mmol·L-1 SA预处理可减缓水稻幼苗的电解质渗出,降低MDA含量和超氧阴离子产生速率,提高高温胁迫下水稻幼苗体内过氧化氢、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、抗坏血酸和GSH的含量.表明SA预处理可提高高温胁迫下水稻幼苗的抗热性.     

燕麦萌发期抗旱指标体系构建及综合评价

为探究不同燕麦品种间的抗旱性强弱,构建燕麦品种抗旱评价体系,以6种燕麦品种为试验材料,分别测定蒸馏水(对照,CK)、-0.2、-0.4、-0.8及-1.2 MPa聚乙二醇(PEG-6000)渗透胁迫下不同燕麦品种发芽势、发芽率、发芽指数等7项指标,分析不同干旱胁迫对燕麦种子萌发的影响;以鉴定指标相对值作为抗旱评价指标,在主成分分析的基础上利用GGE-biplot双标图,构建供试燕麦品种抗旱性的评价指标体系,并结合加权隶属函数法综合评价各燕麦品种的抗旱性能。结果表明,-0.2 MPa和-0.4 MPa PEG-6000处理对种子萌发和幼苗生长具有促进作用,其中不同燕麦品种在-0.4 MPa胁迫下相对发芽率、相对活力指数均显著高于CK和-1.2 MPa胁迫组(P0.05)。利用主成分分析与GGE-biplot双标图将7项评价指标转换为3个综合指标(Z1、Z2、Z3),构建出不同燕麦品种萌发期抗旱性评价体系。在Z1、Z2、Z3权重的基础上,结合加权隶属函数法评价出供试材料种子萌发期抗旱性强弱为青海燕麦甜燕1号燕麦奥塔燕麦ESK燕麦普兰顿燕麦干旱燕麦。本研究结果为燕麦抗旱性评价、抗旱品种选育及其机理研究提供了理论依据。     

论水土、水土生态与水土生态保持

在论述水土在陆地生态系统中的地位和作用的基础上,提出了水土生态的概念,认为植被与水土不可分割的整体观念是水土生态的重要特征。同时,对水土生态保持的含义作了新的定义,并将水土生态保持划分为四大类型,即生态型、自然型、生产型、建设型。从水土生态的高度,从源头上、要素的联系中去认识和防治水土流失,是一种主动的、有机的、整体的水土保持观念,是水土保持认识观的深化和发展,将使水土生态保持事业进入一个崭新的时代。     

我国滑坡、崩塌的区域特征、成因分析及其防御

论述了我国滑坡、崩塌的区域分布特征,滑坡和崩塌的危害程度,滑坡和崩塌类型和成因分析,并且提出了灾害的防御措施,以期达到环境保护成为社会发展过程中的一个重要组成部分。     

河道堤防滩地的水土流失及其防治

平原地区河道堤防滩地的水土流失,直接淤积河床,影响行洪安全。堤防滩地的水土流失是自然因素和人为因素共同作用的结果,以新修堤防的水土流失最为严重,对其防治须实行工程措施、植物措施和人为预防相结合。     

城镇开发区建设中的人为水土流失及防治措施

简析了婺源县城镇开发区建设过程中造成水土流失的状况、危害、原因后,提出了其防治措施,并阐明开展城市（镇）水土保持的紧迫性。     

Sodium and potassium effects on cation concentration and yield of lucerne and phalaris grown separately and together

Abstract

Lucerne (Medicago sativa L.) and phalaris (Phalaris aquatica L.) were grown separately and together in a pot trial on a yellow‐brown pumice soil with three rates of sodium (Na) and two rates of potassium (K) in factorial combination. Lucerne alone had a low Na concentration but growing phalaris as a companion grass produced herbage with a Na concentration adequate for stock. Na application increased the Na concentration in phalaris and the mixture of phalaris and lucerne much more than in lucerne alone; had little effect on K concentration; slightly reduced Mg concentration; and greatly reduced Ca concentration but not as much in lucerne as in phalaris or the mixture with lucerne. K application increased K concentration and reduced Na, Ca and Mg concentrations throughout. Yield of phalaris grown alone and in combination with lucerne was increased significantly by Na application when K concentration in the plants was low. Yield of lucerne was not affected by Na application and it is concluded that Na did not substitute for K in this species. It is concluded that field trials are warranted to investigate the possibility of growing a special purpose mixture of lucerne and phalaris on New Zealand yellow‐brown pumice soils to provide feed that has adequate Na for grazing animals.     

建设类与建设生产类开发建设项目水土保持方案的异同分析

20世纪末,开发建设项目水土保持方案的编报工作已经实现了规范化和制度化,但有不少的编制者在编制建设类和建设生产类项目的水土保持方案时往往出现失误.建设类和建设生产类项目的水土保持方案在很多方面都存在很大区别.根据多年编制两类水土保持方案的实践经验,总结出了这两类项目水土保持方案的编报工作在水土保持要求、服务年限、预测时段划分、防治目标等方面的异同,以防止在编报过程中出现水土流失量预测、水土保持措施体系以及水土保持监测等方面产生较大的偏差.     

分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统设计与试验

为了便捷地采集和实时诊断农业病虫害图像,设计了一个分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统。该系统由多个便携式图像采集终端和一个图像处理服务器组成;其中,图像采集终端包括嵌入式相机、可伸缩的手持杆和装载控制App的手机;图像处理服务器包括农业病虫害诊断、信息记录和反馈模块等。手持杆可将安装在其前端的嵌入式相机送到人手或视觉难以企及的病虫害区域,手机可实时预览前端相机的拍摄画面和实现控制相机完成农业病虫害图像采集等功能;系统通过HTTP协议实现多个采集终端与图像处理服务器的数据交互,协同进行分布式计算,可以减少网络移动资费和服务器的负载。利用该系统对水稻纹枯病图像采集与诊断测试结果表明,该系统的图像采集终端可以便捷地采集到水稻纹枯病图像,手机端视频预览画面延时低,对相机控制命令无误,图像采集终端与服务器通信稳定,服务器端对水稻纹枯病图像处理和诊断实时,基于图像的水稻纹枯病为害等级诊断准确率为83.5%。如果服务器端加载不同的农业病虫害图像处理和诊断算法,该系统可广泛应用于各种农业病虫害图像的采集与诊断。     

论生态恢复与水土保持

 生态恢复是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学,现已成为世界各国的研究热点。目前,恢复已被用作一个概括性的术语,包括重建、改建、改造、再植等含义,一般泛指改良和重建退化的生态系统,使其重新有益于利用,并恢复其生物学潜力。生态恢复的原则包括自然法则、社会经济技术原则和美学原则。我国的水土保持小流域治理是通过工程的手段进行生态恢复的典范。水土保持小流域治理应以生态经济系统理论作指导,正确处理好人口再生产、自然再生产和经济再生产三者之间的关系,才能真正做到人与自然的和谐共处。水土保持小流域治理的方法是系统工程方法,包括综合调查与系统诊断、模型开发与治理规划、防治体系与模式设计、组织机构与运行机制等方面的内容。我国的水土保持工作亟需开拓创新,创新是水土保持工作的灵魂。只有认真纠正目前水土保持工作中存在的2种偏向,全面贯彻人与自然和谐共处的发展方针,把当地人民群众的社会需求与水土保持工作有机结合起来,才能实现“山川秀美”的宏伟目标。     

Forest soil respiration and its heterotrophic and autotrophic components: Global patterns and responses to temperature and precipitation

Quantifying global patterns of forest soil respiration (SR), its components of heterotrophic respiration (HR) and belowground autotrophic respiration (AR), and their responses to temperature and precipitation are vital to accurately evaluate responses of the terrestrial carbon balance to future climate change. There is great uncertainty associated with responses of SR to climate change, concerning the differences in climatic controls and apparent Q₁₀ (the factor by which respiration increases for a 10 °C increase in temperature) over HR and AR. Here, we examine available information on SR, HR, AR, the contribution of HR to SR (HR/SR), and Q₁₀ of SR and its components from a diverse global database of forest ecosystems. The goals were to test how SR and its two components (AR and HR) respond to temperature and precipitation changes, and to test the differences in apparent Q₁₀ between AR and HR. SR increased linearly with mean annual temperature (MAT), but responded non-linearly to mean annual precipitation (MAP) in naturally-regenerated forests. For every 1 °C increase in MAT, overall emissions from SR increased by 24.6 g C m⁻² yr⁻¹. When MAP was less than 813 mm, every 100 mm increase in MAP led to a release of 75.3 g C m⁻² yr⁻¹, but the increase rate declined to 20.3 g C m⁻² yr⁻¹ when MAP was greater than 813 mm. MAT explained less variation in AR than that in HR. The overall emissions in AR and HR for every 1 °C increase in MAT, increased by 12.9 and 16.1 g C m⁻² yr⁻¹, respectively. The AR emissions for every 100 mm increase in MAP, increased by 44.5 g C m⁻² yr⁻¹ when MAP less than 1000 mm. However, above the threshold, AR emissions stayed relatively constant. HR increased linearly by 15.0 g C m⁻² yr⁻¹ with every 100 mm increased in MAP. The Q₁₀ value of SR increased with increasing depth at which soil temperature was measured up to 10 cm and was negatively correlated with HR/SR. Our synthesis suggests AR and HR differ in their responses to temperature and precipitation change. We also emphasized the importance of information on soil temperature measurement depth when applying field estimation of Q₁₀ values into current terrestrial ecosystem models. Q₁₀ values derived from field SR measurements including AR, will likely overestimate the temperature response of HR on a future warmer earth.     

低山丘陵区开发建设项目水土保持与生态建设

边坡植被恢复是解决高速公路建设所造成的环境破坏问题的重要手段之一,已受到人们的普遍重视.但是,对坡面植被恢复质量的评价尚没有统一、公认的指标体系.基于恢复生态学和美学的理念,在分析坡面植被功能的基础上,参考道路工程、植物生态学、恢复生态学、草地生态学、水土保持学、景观学等理论.提出了绿期、盖度、多度、截流量、综合抗性、根系稳定效果、景观优美度、管理水平8个重要评价指标,并给出了各指标的量化计算办法.利用AHP评判矩阵计算了各评价指标的权重.根据坡面植被群落的演替规律,提出了建议的评价时间,得出了坡面植被恢复质量的评价值,确定了质量等级.结合2008年奥运公路--济南至青岛高速公路南线工程,进行了实例分析.