滴灌下生物质改良材料对盐渍土水盐氮运移的调控效应

为探究生物质改良材料对滴灌盐渍土水、盐、肥运移过程的调控效应，采用土箱模拟试验，研究了水肥一体化滴灌条件下，生物炭和腐殖酸两种改良材料对盐渍土水、盐、氮运移和再分布过程及其时空分布特征的影响规律。结果表明：在滴灌条件下，盐渍土壤水盐的时空动态变化表现出明显的水分入渗驱动的盐分运移过程和蒸发扩散驱动的水盐再分布过程；铵态氮含量在时间上表现出先增大、后减小的变化趋势，在空间上的运移再分布特征较弱；硝态氮含量初始时空分布表现出与水盐相似的运移特征，受铵态氮硝化作用的多重影响，后期空间分布与铵态氮空间分布相似；生物炭通过提高土壤饱和导水率，增大了入渗阶段土壤水、盐、氮的运移速率和分布范围；腐殖酸通过提高土壤田间持水率增大了再分布过程土壤水、盐、氮的分布范围和强度，同时其对尿素的水解和硝化过程表现出更强的抑制效果。应用生物质改良材料在改变土壤物理性状进而调控滴灌土壤水盐运移的同时，还影响土壤氮素转化运移过程及其分布，这为水肥一体化滴灌盐渍农田的节水、控盐、减肥治理提供了理论基础。     

基于科技文献社会网络分析的"一带一路"科技情报安全研究

为明确中国在"一带一路"沿线国家所形成的科技网络中处于怎样的位置,面临怎样的科技情报风险,需要采取哪些措施维护中国科技情报安全,应用智库DIIS理论方法,对科学引文索引中2013年-2017年"一带一路"沿线国家论文合作数据进行社会网络分析,应用管理机制设计"七元组"理论开展科技情报安全机制设计。研究结果显示,中国科技情报的暴露程度较高,科技应用的不可控因素、知识产权保护的挑战、科技情报资源流失的风险同时存在,并与各种非传统安全问题相叠加。切实掌握核心技术,维护知识产权,加强政府、社会对科技交流的监管,防止科技情报被非法利用,是保障科技情报安全的主要途径。     

基于简化基因组测序开发垂穗披碱草(Elymus nutans)SSR标记

垂穗披碱草为青藏高原重要生态草及优质多年生牧草。本研究中,通过简化基因组测序技术筛选和鉴定得到了14个多态性的垂穗披碱草基因组SSR标记。14个SSR标记在24个不同垂穗披碱草个体中等位基因数变化范围为2~5,平均每个位点的等位基因数为2.9。近缘种扩增结果显示分别有14对和9对引物在老芒麦和鹅观草属物种中有目标产物扩增,表明14个SSR标记中5个可能是H基因组特异性标记,其余9个可能来自St组或Y组。这些新开发的SSR标记,今后可应用于垂穗披碱草及其近缘种的遗传多样性研究等领域。同时就利用简化基因组测序技术开发SSR标记的效率进行了讨论。     

长武塬区苹果园和农田相互转换的深层土壤水环境效应

研究长武塬区苹果园和农田相互转换后0~1 000 cm土壤含水量特征，分析了苹果园土壤干燥化和苹果园转换为农田后土壤水分的恢复效应。结果表明：2、7、17、23、29 a苹果园200~1 000 cm的平均土壤含水量分别为22.8%、21.4%、16.8%、15.4%、14.9%。500~1 000 cm土层中，29 a苹果园平均土壤含水量（14.5%）高于23 a的果园（13.3%）；17~29 a的苹果园均表现为轻度干燥化；基于苹果园和农田转换后土壤水分变化情况估算，苹果园最大种植年限为21 a。苹果园转换为农田1、5、10 a后，农田200~1 000 cm土层土壤含水量分别为：15.3%、15.7%和16.2%，恢复到土壤稳定湿度以上的土层厚度分别为140 cm（1 a）、220 cm（5 a）和400 cm（10 a）。     

基于MODIS/AQUA 数据的地表短波净辐射反演

【目的】地表短波净辐射是许多全球、区域气候、水文、陆面过程模型中的重要参数,但运用遥感技术对地表短波净辐射精确实施监测一直是难点,希望构建具有一定泛化能力的高精度地表短波净辐射反演模型。【方法】利用大气传输模型MODTRAN模拟了大量复杂情况下的地表短波净辐射和通道辐射亮度。拟合地表短波净辐射与大气顶层观测值的非线性关系,分为两个步骤:(1)窄通道表观反射率向宽通道反照率转换;(2)利用大气顶层向上辐射通量与地表短波净辐射的非线性关系反演地表短波净辐射。构建完地表短波净辐射反演模型后,利用地表辐射观测网(SURFRAD)7个地面实测站点长时间序列数据,结合MODIS/AQUA遥感数据,对地表短波净辐射反演模型进行验证。【结果】反演模型构建过程中的步骤一结果表明,其偏差Bias为0,均方根误差RMSE为0.011,决定系数R2为0.997;步骤二的偏差Bias为0 W/m~2,均方根误差RMSE为7.29 W/m~2,决定系数R2为0.999。利用地面站点数据验证反演模型的结果表明,总体偏差Bias为-4.8 W/m~2,均方根误差RMSE为77.1 W/m~2,决定系数R2为0.9106,并且超70%样本的反演误差低于50 W/m~2。【结论】以MODIS/AQUA为驱动数据源,地表短波净辐射反演模型的构建精度和验证精度良好,具有一定的泛化能力和普适性。     

羟基蛋氨酸锌对断奶仔猪镉损伤的修复作用

旨在探讨日粮添加羟基蛋氨酸锌(Methionine hydroxy analog chelated zinc,MHZn)对镉(Cadmium,Cd)引起断奶仔猪脏器损伤的修复作用。本研究选用24头45日龄的二元阉公猪(长×大,体重(13.22±1.36)kg)。随机分为4个处理组:对照组(Con组)、含镉日粮(30mg·kg~(-1),Cd组)组、镉(30mg·kg~(-1))+低浓度羟基蛋氨酸锌(100mg·kg~(-1))日粮(LMHZn组)组、镉(30 mg·kg~(-1))+高浓度羟基蛋氨酸锌(200 mg·kg~(-1))日粮(HMHZn组)组。每组6个重复,每个重复1头猪,代谢笼单栏饲喂,试验期30d。第31天清晨对仔猪进行前腔静脉采血,空腹称重、屠宰、采样,称量肝、脾、肾重量,计算仔猪平均日增重、日采食量、料重比、脏器系数;制作肝、肾、十二指肠、空肠、回肠组织切片;检测肝、肾中Cd和微量元素含量;测定血浆生化指标。结果显示:1)与Con组相比,Cd组仔猪的平均日增重显著降低,料重比显著升高(P0.05);十二指肠和空肠肠绒毛长度显著降低(P0.05),十二指肠、空肠的隐窝深度显著加深(P0.05),十二指肠、空肠绒毛长度/隐窝深度比显著降低(P0.05);导致肝、肾细胞损伤、变性;肝、肾中的镉含量显著升高(P0.05);血浆白蛋白含量显著降低(P0.05)。2)当含镉日粮中添加MHZn时,与Cd组相比,仔猪日增重显著升高(P0.05),料重比显著降低(P0.05),并且LMHZn和HMHZn组与Con组无显著差异(P0.05);提高十二指肠和空肠绒毛长度(P0.05),减少仔猪小肠绒毛损伤;HMHZn组肝脏系数显著降低(P0.05),并接近Con组水平,表明MHZn可有效缓解镉导致的肝肿大。并且,MHZn可有效缓解镉引起的肝细胞颗粒变性和脂肪变性,减少肾小管上皮细胞的变性和损伤,减少淋巴细胞的增生。MHZn(200mg·kg~(-1))可显著减少镉在肝、肾中的蓄积(P0.05),减少镉对血浆白蛋白和总蛋白的影响,表明MHZn对缓解肝、肾、消化道镉损伤有一定的修复作用。综上所述,MHZn有助于缓解并修复镉对小肠、肝、肾的损伤。     

干旱年份沙质草地生态系统净CO2通量年变化特征

草地生态系统是干旱半干旱区生态系统类型的重要组成部分,在区域生态系统碳平衡中起着极为重要的作用。采用涡度相关法对科尔沁沙质草地生态系统进行连续两年(2015和2016年)的碳通量观测,此两年恰逢研究区的相对干旱之年,年降水量约为历史平均值的60%。研究结果表明:1)年最大日均CO₂吸收速率分别为-6.68和-9.58 g·m^-2·d^-1,年最大日均释放速率分别为5.69和5.21 g·m^-2·d^-1。2)生长季(5-9月)碳吸收量分别为-120.54和-139.83 g·m^-2,非生长季碳释放量分别为230.33和212.82 g·m^-2。3)全年尺度上沙质草地生态系统表现为碳源,2015年净碳释放量(109.79 g·m^-2·年^-1)稍高于2016年(72.99 g·m^-2·年^-1)。4)生态系统净CO₂交换量(NEE)与空气温度、土壤温度及土壤湿度存在显著相关关系,但不同年份同期NEE对环境温度和湿度的响应程度不尽一致。     

黄土丘陵区草本群落生物量空间分布格局及其影响因素

草地是干旱半干旱地区黄土高原植被组成的主体,而草本植物作为草地生态系统的优势群落,在黄土高原恢复植被和水土保持建设方面存在着不可替代的优势。因此本试验选取黄土丘陵区不同纬度下的草本群落为研究对象,分析草本群落地上、地下生物量的空间分布特征及其影响因素,同时并验证等速生长关系,以期为黄土丘陵区恢复植被、改善生态建设方面提供理论指导。结果表明:(1)在纬度梯度35.95°~38.36° N变化范围内,黄土丘陵区不同植被带草本群落地上生物量变化范围为54.60~204.32 g·m^-2,平均值156.968 g·m^-2,变异系数为27.83%;地下生物量变化范围为78.88~829.64 g·m^-2,平均值469.21 g·m^-2,变异系数为48.87%;草本群落地下/地上生物量变化范围为 0.93~4.49,平均值2.89,变异系数为39.18%。草本群落生物量(地下、地上)大小顺序均为:森林-草原带>草原带>森林带>草原-荒漠带,且地上、地下生物量随纬度梯度变化规律均呈现出“先增加后减少”的单峰型变化趋势。(2)草本群落地下与地上生物量呈极显著正相关(P<0.01),决定系数达到0.59,且符合等速生长关系。(3)草本群落地下生物量与年均降水、年均温、土壤有机碳、全氮、全磷含量之间均呈显著相关。气候因子和土壤理化性质对地下生物量都具有重要影响作用,其影响机理还需进一步结合植物生物学和生理生态方面的综合研究才能做出准确结论。