长期少免耕对中国东北玉米农田土壤呼吸及碳氮变化的影响

在黑土区37年不同耕作模式定位试验田，采用原位法比较常规旋耕灭茬起垄（CT）、旋耕留高茬行间深松-少耕（RT）、免耕（NT）和深翻（PT）4种耕作模式土壤呼吸速率及其与土壤温度和湿度的关系，测定土壤总碳氮、无机氮，微生物碳氮的变化。结果表明，玉米生育期间土壤呼吸呈单峰变化，开花期达最大值，生长季平均呼吸速率依次为RT > NT > CT > PT。4个处理土壤温度与土壤呼吸速率间存在显著指数关系。不同耕作模式0~10 cm土壤温度可解释土壤呼吸速率变异的38.3%~67.9%，温度敏感性系数Q10范围为2.1~5.3；RT和NT处理显著提高0~20 cm土壤碳氮含量；RT处理在0~20 cm土壤中微生物碳含量均高于CT、NT和PT处理。RT处理土壤呼吸对温度响应提高，RT和NT处理显著增加上层土壤总碳氮含量，利于土壤质量提升。     

长江下游不同生态区双季优质晚稻生长特性和温光利用差异

【目的】研究在机插条件下长江下游不同生态区各类型优质晚稻产量、生长特性和温光利用的差异,为选择适宜在该地区作为双季种植的优质晚稻品种提供参考依据。【方法】以2016年和2017年筛选适合长江下游机插的双季优质晚稻为材料(常规籼稻、杂交籼稻、常规粳稻和常优杂粳共20个品种),比较在机插条件下浙江富阳(30.05°N, 119.95°E,海拔17.9 m)与安徽庐江(31.15ºN, 117.16ºE,海拔14 m)两个生态区在产量、生育期、干物质积累以及温光利用方面的差异。【结果】各类型晚稻产量高纬度试点均高于低纬度试验点。与浙江富阳点相比,安徽庐江点种植的常规籼稻、杂交籼稻、常规粳稻、常优杂粳稻产量分别高11.1%、12.9%、6.6%和12.4%。同一试点种植时,常优杂粳产量最高,常规籼稻最低。高纬度点种植时,生育期延长,干物质积累量增加。高纬度点生育期延长杂交籼稻最长(10.4 d),干物质积累量高纬度点增幅常规粳稻最大(齐穗期和成熟期分别增加11.93%和9.44%)。同一试点种植时,干物质积累量杂交稻大于常规稻。籼稻灌浆期和全生育期累积的有效积温两个纬度点差异不明显,但日照时数和太阳辐射及其利用率均是高纬度点显著高;粳稻灌浆期和全生育期累积的有效积温高纬度点明显较低,累积日照时数高纬度点变化不明显,而累积太阳辐射则显著增加;温光资源利用率的变化趋势与此一致;同一试点种植时,生育期、干物质积累量以及温光资源利用率均是粳稻大于籼稻。【结论】晚籼稻在安徽庐江点种植时能充分利用温光资源从而提高产量,晚粳稻对温光资源利用率差异不明显,安徽庐江点产量增加的原因是生育期延长和干物质增加。     

Assessment of Vein Diameter and Body Surface Temperature after High-Intensity Laser Therapy (HILT) on the Tarsal Joint in Healthy Horses

The aim of the study was to assess the influence of high-intensity laser therapy (HILT) on vein diameter and on body surface temperature changes in the tarsal joint area in a group of clinically healthy racehorses. The hypothesis of the study was that HILT increases vein diameter and body surface temperature in healthy tissue. The study involved 16 Thoroughbreds being subjected to ultrasonographic examination to assess changes of diameter of the cranial branch of the medial saphenous vein and thermographic examination to indicate temperature change of the dorsal surface of the tarsal joint, just before and immediately after HILT treatment. Vein diameter and mean surface temperature of the tarsal joint significantly increased after HILT treatment. In addition, the study was the first to describe the photothermal effect of HILT in healthy horses. More studies are necessary to specify the parameters of the procedure, that is, wavelength, energy density, or time of the procedure, depending on the patient’s individual characteristics and type of tissue.     

Land surface temperature retrieval for arid regions based on Landsat-8 TIRS data:a case study in Shihezi,Northwest China

Scientific interest in geophysical information about land surface temperature （LST） is ever increasing, as such information provides a base for a large number of applications, including environmental and agricultural monitoring. Therefore, the research of LST retrieval has become a hot topic. Recent availability of Landsat-8 satel- lite imagery provides a new data source for LST retrieval. Hence, exploring an adaptive method with reliable ac- curacy seems to be essential. In this study, basing on features of Landsat-8 TIRS thermal infrared channels, we re-calculated parameters in the atmospheric transmittance empirical models of the existing split-window algorithm, and estimated the ground emissivity with the help of the land cover classification map of the study area. Further- more, a split-window algorithm was rebuilt by virtual of the estimation model of the updated atmospheric transmit- tance and the ground emissivity, and then a remote sensing retrieval for the LST of Shihezi city in Xinjiang Uygur autonomous region of Northwest China was conducted on the basis of this modified algorithm. Finally, precision validation of the new model was implemented by using the MODIS LST products. The results showed that the LST retrieval from Landsat-8 TIRS data based on our algorithm has a higher credibility, and the retrieved LST is more consistent with the MODIS LST products. This indicated that the modified algorithm is suitable for retrieving LST with competitive accuracy. With higher resolutions, Landsat-8 TIRS data may provide more accurate observation for LST retrieval.     

土壤温度对作物根区环境及玉米根冠生长的调控研究进展

土壤温度对作物的生长发育具有很强的调控作用。在全球气候变化背景下,根区土壤温度对玉米生长的影响及其调控机制已成为当前研究的一个热点。结合目前农业生产中土壤低温和高温对玉米造成危害的现状,从土壤温度对作物根区土壤环境以及玉米根系生长、冠层发育与产量形成的影响方面,综述土壤温度对玉米生长发育调控作用的研究进展,介绍改变土壤温度的措施以及对玉米土壤温度研究的发展方向进行展望,为今后的研究提供参考。     

甘蓝型油菜耐低温生长生理生化响应机制

为提高甘蓝型油菜耐寒育种过程中的筛选效率，研究甘蓝型油菜耐低温机理，以8个不同抗寒性的甘蓝型油菜为材料，对低温条件下各材料的生物量、叶绿素、脯氨酸和相对电导率进行测定，发现在室外平均气温2.75℃时，抗性材料的生物量、叶绿素和脯氨酸的累积量都显著高于敏感材料，相对电导率没有显著差异；当平均气温7.52℃回升至12.39℃，抗性材料和敏感材料生物量的累积量无显著差异；在恒定低温10℃/4℃处理下抗性材料和敏感材料在处理前3周生物量均持续累积，但从第4周开始敏感材料新叶出现白斑，生物量减少，抗性材料老叶出现白斑，生物量维持不变。结果表明，耐低温材料在低温条件下叶绿素含量受到的影响较小，脯氨酸的积累量持续上升，具有较强的快速适应能力，在低温下具有显著的持续生长优势。     

不同沟垄覆盖下土壤水热效应对旱作马铃薯生长及产量的影响

针对宁南山区春季降雨少、低温不利于马铃薯出苗,而作物生育中后期高温胁迫限制马铃薯块茎形成导致减产等问题,于2016年设置垄覆地膜沟内覆盖塑料地膜(DM)、玉米秸秆(JG)、生物降解膜(SM)、麻纤维地膜(MM)、液态地膜(YM)及沟不覆盖(BM),以传统平作为对照(CK),研究沟垄覆盖模式对土壤温度、土壤水分、旱作马铃薯生长及块茎产量的影响.结果表明:处理DM,SM,MM和YM马铃薯生育期耕层土壤温度表现出增温效应,而处理JG和BM表现为降温效应,其中处理DM增温效果和处理JG降温效果最佳.处理YM,JG对马铃薯生长前期保水效果较好,分别较CK显著提高13.3%,27.0%,而处理JG,DM对生育中后期的保墒效果较佳,分别较CK显著提高22.4%,13.2%.处理JG可显著促进马铃薯生长,其增产效果最为显著,DM次之,分别较CK增产47.8%,44.8%,其他处理较CK差异不具有统计学意义.可见,在宁南山区实施垄覆地膜沟覆秸秆模式可调控土壤水热环境,对旱作马铃薯生长及增产效果最佳.     

滴灌条件下水土温度对覆砂土壤水热运移影响的数值模拟

为探究滴灌条件下水温与土温对覆砂土壤水热运移规律的影响,基于HYDRUS-2D构建了不同水土温度土壤水热运移数值模型,模拟分析了不同水土温度对覆砂土壤水分、温度动态变化的影响。结果表明:灌溉水温对土壤水热分布影响显著,随着温度升高,土壤湿润体内含水率减小,表现为35℃水温20℃水温5℃水温,灌溉水温对土壤剖面温度分布也有较大影响,表层0—15 cm范围内温度变化了5～10℃。相同水温条件下,随着土壤温度升高,土壤饱和导水率增大,湿润土体内体积含水率减小,表现为30℃土壤温度15℃土壤温度5℃土壤温度。滴灌水平和垂直湿润锋运移距离随温度升高而增大,湿润锋运移距离与时间符合幂函数F=at~b,决定系数R~2介于0.977 4～0.999 6,并建立了水平和垂直湿润锋运移距离与入渗时间和温度的关系模型。以期为西北干旱地区砂石覆盖生态农业的合理补灌提供理论指导。     

温度对草地贪夜蛾生长发育及繁殖的影响

草地贪夜蛾是新近入侵我国的重大农业害虫,为了弄清其入侵生物学特性,为草地贪夜蛾的监测预警及综合治理提供理论依据,本研究在光照培养箱内设置6个温度(17、22、27、32、37、42℃)饲养草地贪夜蛾,测定其不同阶段的存活率、发育历期、体重及繁殖力等,探究温度对草地贪夜蛾生长发育及繁殖的影响。结果表明,草地贪夜蛾在42℃条件下仅能短暂存活,在17～32℃范围内可正常生长发育,其幼虫期、蛹期及世代历期均随着温度的升高而缩短,17℃条件下世代历期和幼虫期分别为(58.73±1.46)d和(21.79±1.03)d,37℃条件下则分别仅为(22.57±0.84)d和(11.12±0.31)d。成虫寿命在17～27℃范围内差异不大,之后随温度升高而缩短,37℃下成虫寿命仅为27℃下的1/4左右,且在该温度下成虫无法正常羽化,雌成虫不产卵。17～32℃下雌成虫产卵前期随温度的升高而缩短,产卵期则随温度升高而有所延长,平均单雌产卵量在27℃下最高,为(565.50±143.40)粒。说明温度升高会导致草地贪夜蛾发育历期缩短,年发生世代数增加,幼虫取食量增大,对作物的为害加重。     

不同处理对芹菜种子萌发过程中抗氧化系统及激素水平的影响

为研究芹菜种子的萌发机制,采用不同试剂组合（5 g/L NaOH+10% PEG、10% PEG+500 mg/L壳聚糖、5 g/L NaOH+500 mg/L壳聚糖）和不同温度(18、24、30℃)对芹菜种子进行处理,观察芹菜种子的萌发指标,并探究种子萌发过程中的抗氧化系统及内源激素水平的变化。结果表明,30℃对种子发芽率、发芽势及发芽指数提高具有促进作用,加快种子萌发进程。与蒸馏水对照组相比,试剂组合处理在18、24℃时种子发芽率、发芽势和发芽指数升高,促进种子萌发,18℃时5 g/L NaOH+500 mg/L壳聚糖处理下的发芽势最高,24℃时5 g/L NaOH+10% PEG处理下发芽势达到最大值;30℃时不同试剂组合处理间发芽率、发芽势和发芽指数无明显差异。18、30℃对种子具有一定程度的胁迫作用,种子SOD和CAT活性较24℃条件下有所增加;18℃时MDA含量和脯氨酸含量显著增加;5 g/L NaOH+10% PEG处理能显著降低MDA含量。萌发过程中,芹菜种子内部ABA含量下降,GA₃、ZA含量增加。试剂组合及适当高温有利于提高芹菜种子的发芽率、发芽势和发芽指数,促进种子萌发,提高种子萌发整齐度;芹菜种子萌发过程中抗氧化系统和激素水平会积极响应不同的处理条件。