闽江流域生态公益林林型对水源涵养的影响

【目的】分析林型与降雨量、径流量的关系,为合理调整闽江流域内生态公益林林型结构布局,充分发挥公益林的水源涵养功能提供参考。【方法】以闽江流域为研究对象,借助遥感(Remote sensing,RS)和地理信息系统(Geographic information system,GIS)技术手段,对闽江流域HJ-1A/B CCD遥感影像进行处理,在提取生态公益林资源信息的基础上,结合水文数据,采用灰色关联分析法,研究流域内不同林型与年降雨量、年径流量之间的关系。【结果】经过遥感影像处理和森林资源信息提取,获得了闽江流域30个县市的多年平均径流深和降雨量栅格图及生态公益林森林资源分布图。灰色关联分析结果表明,流域内6种林型阔叶林、杉木林、马尾松林、针阔混交林、竹林、经济林与年径流量的关联度分别为0.599 6,0.544 1,0.529 8,0.546 9,0.501 5,0.457 3;与年降雨量的关联度分别为0.574 3,0.757 1,0.783 0,0.729 1,0.853 8,0.882 1。各县市生态公益林的涵养水源能力以大田、闽清、三明、沙县、尤溪等较强,德化、仙游、古田和福州、建瓯、明溪等表现为从一般到较强,光泽和武夷山最差。【结论】流域内不同林型的水源涵养能力大小依次为阔叶林针阔混交林杉木林马尾松林竹林经济林;当阔叶林、杉木林、针阔混交林面积分别约占有林地面积的20%,18%和26%时,森林涵养水源的能力较强。     

墨兰品种健叶与感染胶孢炭疽菌病叶的表面结构及氨基酸含量比较

【目的】明确墨兰品种健叶与感染胶孢炭疽菌病叶的叶片表面结构及氨基酸含量的变化,为墨兰品种抗病性利用提供理论依据。【方法】以中感墨兰品种太平洋为样本,利用扫描电镜观察感染胶孢炭疽菌墨兰叶片表面超微结构的变化;以不同感病水平墨兰品种金华山(低感品种)、太平洋(中感品种)和万代福(高感品种)为样本,利用氨基酸自动分析仪检测感病墨兰叶片除色氨酸外其余17种氨基酸含量的变化。【结果】中感墨兰品种太平洋感染胶孢炭疽菌后,叶片表面超微结构发生明显改变,蜡质层破裂,表皮细胞受损,气孔功能渐失,严重影响叶片功能与整体观感。3种不同感病水平的墨兰品种感染胶孢炭疽菌后,氨基酸种类未发生改变,但总氨基酸含量均明显提高,其中以低感墨兰品种金华山提高最多,高感墨兰品种万代福提高最少,3个品种间差异显著;各种氨基酸在不同感病水平墨兰品种间的变化量差异显著,甲硫氨酸(Met)在高感墨兰品种中变化量最大,胱氨酸(Cys)在中感墨兰品种中变化量最大,天门冬氨酸(Asp)、组氨酸(His)和赖氨酸(Lys)在高感与低感墨兰品种中变化量较大,甘氨酸(Gly)和苏氨酸(Thr)在中感与低感墨兰品种中变化量较大,其他10种氨基酸则均在低感墨兰品种中变化量最大;丙氨酸(Ala)、谷氨酸(Glu)、苯丙氨酸(Phe)、缬草氨酸(Val)、丝氨酸(Ser)、精氨酸(Arg)和苏氨酸(Thr)7种氨基酸是影响墨兰品种感病强弱的主要氨基酸种类。【结论】胶孢炭疽菌侵染影响墨兰品种叶片表面结构和氨基酸含量,营养物质变化量与墨兰品种感病水平高低有关。     

不同碳氮源对苹果树腐烂病菌胞外果胶酶活性的影响

【目的】探索苹果树腐烂病菌致病力与胞外果胶酶的关系,筛选最佳产酶的碳、氮源,为揭示该病菌致病机理提供依据。【方法】用MS培养基培养苹果树腐烂病菌野生型菌株03-8及其2个突变体(致病力增强突变体X907,致病力丧失突变体T1)菌株,于5,10,15和20d取样,用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定其培养滤液中果胶酶的活性,探讨致病力与酶活性的关系。以野生型菌株03-8为供试菌株,改变MS培养基中的碳(葡萄糖、麦芽糖、根皮苷、果胶、可溶性淀粉)、氮(硫酸铵、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、L-天门冬酰胺)源培养03-8菌株,于5,10,15和20d取样,分别测定各培养滤液中果胶酶的活性,确定最佳碳氮源。用不同含量的最佳碳、氮源与MS培养基培养03-8菌株,10d时取样,测定胞外果胶酶活性,确定培养基中最佳碳、氮源的含量。【结果】在MS培养基中发酵10d,苹果树腐烂病菌致病力增强突变体(X907)产生的胞外果胶酶活性最高,致病力丧失突变体(T1)产生的酶活性最低。用可溶性淀粉、果胶为碳源培养野生型菌株03-8,在第10天培养滤液中果胶酶活性均高于其他供试碳源;以可溶性淀粉为碳源,其含量为0.5%时培养滤液中果胶酶活性最高。在5种供试氮源中,以0.25%蛋白胨为氮源发酵10d产生的胞外果胶酶活性最高。【结论】3种苹果树腐烂病菌发酵10d产生的胞外果胶酶的活性与其致病力相关;含0.50%可溶性淀粉和0.25%蛋白胨的MS培养基为苹果树腐烂病菌产酶的最佳培养基,发酵10d培养滤液中果胶酶的活性最高。     

黄土高原小流域土壤养分空间特征及其与地形因子的相关性

【目的】分析黄土高原地区小流域内土壤养分含量的空间特征及其与地形因子的相关性,为养分精确管理和土地资源高效利用提供参考依据。【方法】以位于黄土高原的陕西彬县红岩河小流域为例,于2011年结合GPS共采集了121个田间土样,对其土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷、有效钾)含量进行测定,并应用地统计学方法对土壤养分含量半方差函数模型及其参数进行了确定,用普通克里格插值(Kriging)绘制了研究区土壤养分空间分布图,统计分析高程、坡度、坡向、坡形等地形因子与土壤养分含量的相关性,并进行了插值结果检验。【结果】陕西彬县红岩河小流域土壤碱解氮的空间变异性很弱,有机质、速效磷和有效钾具有强烈的空间变异性。各养分含量空间分布均呈斑块状,条带性分布趋势不明显。总体上土壤有机质和速效养分含量与高程和坡度呈负相关,与坡向呈正相关,与坡形相关不显著。【结论】随机性变异(人为因素)对碱解氮的空间变异起主导作用,且变程较小,有机质、速效磷和有效钾的空间变异主要由结构性变异(自然因素)引起,且变程较大。高程、坡度及坡向明显影响土壤养分的含量和分布。     

日粮能量水平对1.5～3.5月龄獭兔免疫性能及肝脏IFN-γ表达的影响

【目的】研究日粮不同能量水平对獭兔免疫性能及IFN-γ表达量的影响,为獭兔饲养能量标准的制定提供科学依据。【方法】将160只1.5月龄獭兔随机分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4组,每组40只,分别饲喂消化能为9.7,10.5,11.3和12.1MJ/kg的4种日粮(各日粮其他营养成分一致);预试期7d,正试期2个月;每个月采样1次,进行相关免疫指标的测定。【结果】在日粮能量水平为9.7~11.3 MJ/kg时,獭兔的免疫器官指数、免疫球蛋白含量以及肝脏IFN-γ表达量均随日粮能量水平的升高呈现出一定的规律性。2.5月龄时,Ⅰ组与Ⅳ组肝脏指数、脾脏指数、IgG含量以及肝脏IFN-γ表达量的差异均达到了显著水平(P0.05)。3.5月龄时,Ⅰ组与Ⅲ组的脾脏指数、IgG和SIgA含量及Ⅰ组与Ⅳ组的肝脏IFN-γ表达量均差异显著(P0.05)。【结论】在日粮能量水平为9.7~11.3MJ/kg时,日粮能量水平的升高能够增大獭兔的免疫器官指数,促进獭兔免疫球蛋白的分泌以及肝脏IFN-γ的表达,獭兔日粮较适宜的消化能水平为11.3MJ/kg。     

病险水库除险加固方案决策研究

【目的】针对当前病险水库大坝除险加固方案优选理论方法的缺失和不足,提出基于区间数GRA决策与AHP-Entropy主客观综合赋权的除险加固方案决策方法。【方法】考虑决策信息的模糊不确定性,采用区间数表达决策信息,结合GRA决策方法,求解各备选方案对理想最优方案与临界最优方案的灰色关联系数,通过建立最优化模型得出考虑理想最优与临界最优方案的综合关联系数;综合AHP主观赋权与Entropy客观赋权方法对各属性指标进行赋权,对主客观权重建立相对熵最小化优化模型,得出主客观综合权重,进而求解各指标的加权综合关联度,以此对各备选方案进行排序决策,并通过实际算例验证决策方法的合理性。【结果】建立了基于区间数GRA决策和AHP-Entropy主客观综合赋权的病险水库除险加固方案的灰色关联度优选决策方法。实例计算表明,该方法有效地解决了病险水库除险加固方案优选中属性值为区间数的灰色多属性决策及AHP-Entropy主客观综合赋权问题。【结论】所构建的基于区间数GRA与AHP-Entropy主客观综合赋权的除险加固方案决策方法具有一定的合理性,为水库大坝除险加固方案决策提供了一条有效途径。     

亚热带常绿阔叶林11个树种的细根形态及碳氮含量研究

【目的】研究江西大岗山常绿阔叶次生林中11个树种的细根形态、组织化学元素含量与根序之间的关系。【方法】以大岗山次生林内6个受外生菌根侵染的树种(刨花润楠、小叶青冈、拟赤杨、丝栗栲、檵木和梓木)和5个受内生菌根侵染的树种(山乌桕、深山含笑、杉木、木荷和油桐)为研究对象,采用根序分级法对根系进行分级后,测量并比较各树种前5级根之间根长、比根长及C、N含量的差异。【结果】在细根形态方面,11个树种的根长均表现出随序级升高而增大的趋势,而比根长的表现则相反;在细根C、N含量方面,除3个树种(山乌桕、檵木和梓木)5级根C含量小于4级根、1个树种(油桐)2级根C含量小于1级根外,其余7个树种根组织的C含量均表现为随序级升高而增加;11个树种中除山乌桕外,其余10个树种根组织的N含量均表现为随序级升高而降低;在C/N上,有9个树种的C/N随序级升高而增加,其余2个树种(山乌桕和梓木)4级根的C/N略高于5级根。在不同树种间,同一序级的细根在细根形态和C、N含量上差异明显。6个受外生菌根侵染树种的根长和C、N含量均较5个内生菌根侵染树种大,而比根长以外生菌根侵染树种相对较小。【结论】11个树种前5级根根长、比根长、C含量、N含量和C/N随着序级增加而表现出相似的变化规律,生长在根系先端的1级根根长、C含量和C/N最小,比根长和N含量最大,随着序级的增加,根长、C含量和C/N增加,而比根长和N含量降低。受外生菌根侵染的树种,其根长、C含量和N含量均大于受内生菌根侵染的树种。11个树种之间细根形态和C、N含量存在明显差异,表明不同树种对地下环境的适应策略及对土壤养分的利用效率存在差异。     

不同氮素利用效率基因型油菜氮素营养性状的差异

【目的】研究盆栽条件下不同氮素利用效率基因型油菜氮素营养性状的差异,为揭示植物高效利用氮素的机理和氮高效基因型油菜品种的选育提供依据。【方法】在低氮(施N 0.1g/kg)和高氮(施N 0.3g/kg)条件下,采用土培盆栽试验对50份不同基因型甘蓝型油菜的氮利用效率进行分析,从中筛选氮高效基因型和氮低效基因型油菜,研究不同氮利用效率基因型油菜各器官及其不同生长阶段的氮含量、氮素累积量及各器官氮累积量占植株总氮素累积量的比例的差异。【结果】1)油菜氮利用效率与籽粒、果荚皮壳、茎叶氮含量均呈显著或极显著负相关,无论氮素供应水平高低,氮高效基因型各器官氮含量均低于氮低效基因型。2)高氮条件下,油菜氮利用效率与果荚皮壳、茎叶、根系氮素累积量和植株总氮累积量均呈显著或极显著负相关;成熟期氮高效基因型油菜果荚皮壳、茎叶、根系氮素累积量和总氮素累积量均显著低于氮低效基因型。低氮条件下,油菜氮利用效率与成熟期果荚皮壳、茎叶氮素累积量均呈显著或极显著负相关,而与成熟期籽粒氮素累积量和植株总氮累积量呈显著正相关;氮高效基因型油菜的籽粒氮素累积量显著高于氮低效基因型,果荚皮壳和茎叶氮素累积量均低于氮低效基因型,总氮素累积量高于氮低效基因型。3)高氮条件下,油菜氮利用效率与茎叶和根系氮素累积量占总氮素累积量的比例均呈显著或极显著负相关,而与籽粒氮素累积量占植株总氮素累积量的比例呈极显著正相关;氮高效基因型油菜籽粒氮素累积量占总氮素累积量的比例明显高于氮低效基因型,而茎叶和根系氮素累积量占植株总氮素累积量的比例均明显低于氮低效基因型。在低氮条件下,油菜氮利用效率与果荚皮壳、茎叶和根系氮素累积量占植株总氮素累积量的比例均呈显著或极显著负相关,而与籽粒氮素累积量占植株总氮素累积量的比例呈正相关;氮高效基因型籽粒氮素累积量占总氮素累积量的比例明显高于氮低效基因型,而果荚皮壳和茎叶氮素累积量占总氮素累积量的比例则明显低于氮低效基因型。4)相对于氮低效基因型,氮高效基因型油菜氮含量对氮素反应更敏感;氮低效基因型油菜氮素累积量对氮素供应水平的敏感性较氮高效基因型油菜高。无论是氮高效基因型还是氮低效基因型,茎叶和果荚皮壳氮含量及氮素累积量对氮素的反应均较籽粒和根系敏感。【结论】不同氮素利用效率油菜的氮含量、氮素累积量和氮素分配比例以及对供氮水平的敏感性存在明显差异。     

中华补血草和德国补血草的耐盐性比较

【目的】比较中华补血草(Limonium sinense Kuntze)和德国补血草（Limonnium tataricum）的耐盐能力。【方法】以中华补血草和德国补血草为试材,设置1.66 （对照CK）,4,6,8,10,12,14 mg/g NaCl胁迫处理,分析不同处理下2种补血草的生长情况及叶片中丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性和电解质外渗率等指标变化,并比较2种补血草叶片的盐腺分布特征。【结果】在1.66～8 mg/g NaCl胁迫下,2种补血草植株外部形态无明显变化;在10～14 mg/g NaCl胁迫下,随盐胁迫程度的加剧,2种补血草盐害症状加重,且德国补血草比中华补血草盐害程度深,出现盐害症状时间早。在 1.66～10 mg/g NaCl胁迫下,2种补血草叶片中的MDA含量变化小,德国补血草在NaCl含量为12 mg/g时、中华补血草在NaCl含量为14 mg/g时,MDA含量上升;SOD活性均随NaCl含量的增加而先升后降,中华补血草增幅大,而德国补血草降幅大;2种补血草细胞电解质外渗率均随NaCl含量的增加而总体呈上升趋势,德国补血草上升幅度大。中华补血草叶表皮分布的盐腺直径极显著小于德国补血草,分布密度极显著大于德国补血草,盐腺面积所占比例较德国补血草大。【结论】中华补血草能耐NaCl含量为14 mg/g的土壤,德国补血草能耐NaCl含量为12 mg/g的土壤,中华补血草的耐盐性强于德国补血草。     

秸秆还田的土壤酶效应初探

【目的】研究不同秸秆还田模式对土壤有机碳含量及酶活性的影响,探讨秸秆还田适宜模式。【方法】试验地位于陕西关中平原的三原县,在小麦-夏玉米一年二熟轮作模式下,采用田间试验,进行2因素3水平试验设计,分别设置小麦、玉米秸秆还田2个因素,每个因素下设3个水平(小麦秸秆还田:小麦秸秆高留茬覆盖还田模式、小麦秸秆粉碎还田模式和小麦秸秆不还田模式;玉米秸秆还田:玉米秸秆粉碎还田模式、玉米秸秆粉碎深松还田模式和玉米秸秆不还田模式),共组成9种模式,分析不同秸秆还田模式下5~30和30~60cm土层土壤有机碳、易氧化碳含量及β-葡萄糖苷酶、FDA水解酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶、脱氢酶活性和总体酶活性(TEI)的变化特征。【结果】与对照(玉米秸秆不还田+小麦秸秆不还田)相比,8种秸秆还田模式有机碳、易氧化碳含量均明显增加,其中小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式5~30cm土层土壤有机碳含量增幅最大,达到34.72%;小麦秸秆粉碎还田+玉米秸秆不还田模式5~30cm土层土壤易氧化碳含量增幅最大,达到27.02%。与对照相比,秸秆还田模式总体上提高了5~60cm土层β-葡萄糖苷酶、FDA水解酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶和脱氢酶6种酶的活性,除脱氢酶外差异均达到了显著水平;在5~60cm土层,所有秸秆还田模式TEI均高于对照,总体上差异达显著水平,其中小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式5~30cm土层TEI增幅最大,达到40.23%。土壤FDA水解酶、蔗糖酶和TEI可在一定程度上用于表征秸秆还田模式的优劣。【结论】综合考虑可知,小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式是陕西关中地区适宜的秸秆还田模式。