1965—2015年庆阳塬区气温和降水极端事件研究分析

为了研究庆阳塬区气温和降水极端事件变化的特点及规律，提供防灾减灾科学依据，利用1965—2015年庆阳塬区西峰站的平均气温、日最高气温、日最低气温、降水等观测资料，应用多种方法和指标进行分析。结果表明：（1）庆阳塬区年平均降水量539 mm，极端降水阈值22.7 mm，极端降水日数4.8天，极端降水强度36.6 mm/d，暴雨32次。（2）年平均气温9.0℃，极端最高气温29.2~36.4℃，极端最低气温-22.6~-11.3℃，夏天日数65.1天，低温日数125.7天，高温31次。（3）年降水量、极端降水量、极端降水日数及强度均呈减少趋势，年最大日降水量呈不显著上升趋势，暴雨变化趋势比较平稳。（4）年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、夏天日数均呈上升趋势，低温日数减少趋势与年平均气温、极端最低气温出现增温相对应。（5）年降水量与极端降水量之间，极端降水量与极端降水日数和强度之间均呈线性正相关，极端最低气温的升高、低温日数的减少对平均气温的升高贡献最为显著。     

1961—2010年东北农作区春小麦需水量的时空变化特征

利用东北农作区58个气象站点1961—2010年的逐日气象数据,基于Simulation of Evapotranspiration of Applied Water(SIMETAW)模型分析气候变化背景下东北农作区春小麦生育期内作物需水量(Crop evapotranspiration,ETc)和灌溉需要量(Evapotranspiration of applied water,ETaw),以及典型站点春小麦的灌溉需求指数(Irrigation demand index,IDI)的时空变化特征。结果表明:近50年来,东北农作区日平均温度呈显著上升趋势,平均降水量下降趋势不明显,平均太阳辐射及作物蒸散量呈显著下降趋势。春小麦生育期作物需水量和灌溉需要量呈下降趋势,其分布均表现为西多东少。50年来春小麦作物生育期需水量下降主要集中于松辽及兴安岭南部地区,东部地区变化趋势不明显;生育期灌溉需要量下降集中于松辽及兴安岭地区,三江平原地区略有增加,长白山地区多年保持平稳。     

基于条件植被温度指数的夏玉米生长季干旱预测研究

为验证条件植被温度指数(VTCI)在夏玉米生长季干旱预测中的适用性,以河北中部平原为研究区,应用求和自回归移动平均(ARIMA)模型及季节性求和自回归移动平均(SARIMA)模型,对该地区VTCI时间序列数据进行分析建模预测。首先基于49个气象站点所在像素的VTCI时间序列数据,选取不同长度时间序列建立ARIMA模型,并分析时间序列长度与预测精度间关系,以期为时间序列长度选择提供依据;然后选择理想长度的VTCI时间序列数据,分别建立ARIMA模型和SARIMA模型,用于研究区域2017年夏玉米生长季VTCI预测,并分析评价两模型预测精度;最后采用性能较好的ARIMA模型逐像素建模预测,得到2016-2018年9月上旬至下旬VTCI预测结果。结果表明:基于ARIMA模型的VTCI预测精度与时间序列长度未呈现明显的相关关系,但随时间序列长度增加,模型预测精度逐渐趋于稳定;ARIMA模型对干旱的预测精度高于基于SARIMA模型,其1步、2步、3步VTCI预测结果均方根误差较SARIMA模型分别降低0. 06、0. 07、0. 09;ARIMA模型在不同年份夏玉米生长季VTCI1~3步的预测精度稳定性较好,2016-2018年1步、2步和3步VTCI预测结果绝对误差绝对值大于0. 20的像素平均百分比分别为5. 84%、6. 38%、8. 72%。     

古尔班通古特沙漠钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为研究

钠猪毛菜在我国仅分布在新疆,具有很强的抗干旱和抗盐碱能力。研究钠猪毛菜不同类型种子形态及其萌发特性,结果表明,钠猪毛菜产生3种类型的种子,其形态特征、萌发特性均有显著差异。A型种子绿色,圆形,着生方式为横生,直径为(1.294±0.089) mm,百粒重(90.71±0.42) mg,花被背部有翅状附属物;B型种子红色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.166±0.069) mm,百粒重(85.52±0.49) mg,花被背部有短/无翅状附属物;C型种子黄色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.044±0.062) mm,百粒重(83.84±0.31) mg,花被背部无翅状附属物。A型种子在5 ℃/15 ℃、10 ℃/20 ℃、 15 ℃/25 ℃、 20 ℃/30 ℃、 25 ℃/35 ℃(光/暗=12 h/12 h)变温条件下萌发率均>92%,B型种子在5种变温条件下萌发率<60%,为非深度生理休眠,低温层积2周后可打破休眠;C型种子在5种变温条件下萌发率<5.3%,为深度生理休眠,划破种皮可打破休眠。浓度低于0.2 mol·L^-1的NaCl溶液对A型种子萌发的影响不大,但从0.8 mol·L^-1起,萌发率随着浓度增高而降低,直至为零,将在0.05~4.00 mol·L^-1NaCl溶液中处理的A型种子转移至蒸馏水后,仍有一定的恢复萌发率。苞片延缓A型种子吸胀,影响种子的最终萌发率,去除苞片可显著提高种子的萌发率。通过研究钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为,为揭示其生态适应机制提供科学依据,并为新疆荒漠地区生态建设提供基础资料。     

Impact of High Night‐Time and High Daytime Temperature Stress on Winter Wheat

High temperature is a major environmental factor that limits wheat (Triticum aestivum L.) productivity. Climate models predict greater increases in night‐time temperature than in daytime temperature. The objective of this research was to compare the effects of high daytime and high night‐time temperatures during anthesis on physiological (chlorophyll fluorescence, chlorophyll concentration, leaf level photosynthesis, and membrane damage), biochemical (reactive oxygen species (ROS) concentration and antioxidant capacity in leaves), growth and yield traits of wheat genotypes. Winter wheat genotypes (Ventnor and Karl 92) were grown at optimum temperatures (25/15 °C, maximum/minimum) until the onset of anthesis. Thereafter, plants were exposed to high night‐time (HN, 25/24 °C), high daytime (HD, 35/15 °C), high daytime and night‐time (HDN, 35/24 °C) or optimum temperatures for 7 days. Compared with optimum temperature, HN, HD and HDN increased ROS concentration and membrane damage and decreased antioxidant capacity, photochemical efficiency, leaf level photosynthesis, seed set, grain number and grain yield per spike. Impact of HN and HD was similar on all traits. Greater impact on seed set, grain number and grain yield per spike was observed at HDN compared with HN and HD. These results suggest that HN and HD during anthesis cause damage of a similar magnitude to winter wheat.     

持续冷热环境对肉鸡生产性能、糖代谢和解偶联蛋白mRNA表达的影响

本试验研究了不同环境温度(10~30℃)持续14 d对肉鸡生产性能、糖代谢和禽类解偶联蛋白(av UCP)mRNA表达的影响。试验选取21日龄爱拔益加(AA)肉鸡288只,随机分到6个人工环境控制舱中,每个舱饲养6笼,每笼8只鸡作为1个重复。预试期7 d,温度22℃,相对湿度60%。28日龄时将各环境控制舱温度分别逐渐(1 h内)调到10、14、18、22、26和30℃,相对湿度60%,温湿度均保持恒定直至试验结束。正试期14 d。结果表明:1)试验期内,30℃组的体重(BW)显著低于14~26℃组(P<0.05);22~30℃组平均日采食量(ADFI)随温度升高而显著下降(P<0.05);10~30℃组平均日增重(ADG)随温度升高出现先升高后下降的趋势,在22℃时最高;料重比(F/G)随温度升高呈现先下降后升高的趋势,22℃时最低;平均日饮水量(ADWC)在10℃组最低。2)试验第14天,26℃组血糖水平显著低于18℃组(P<0.05);肝糖原水平在各组之间差异不显著(P>0.05);22℃组肌糖原水平显著低于10、26和30℃组(P<0.05)。3)试验第14天,18、22℃组av UCP mRNA相对表达量显著高于其他组(P<0.05)。结果提示:在本试验条件下,从生产性能和能量利用效率考虑,28~42日龄AA肉鸡的适宜养殖温度为22~26℃。     

浅圆仓膜下氮气气调膜上控温储粮试验

通过改造浅圆仓测温电缆,实现了浅圆仓膜下充氮气调和膜上中央空调控温,提高了卸粮口、大门口、通风口等死角的害虫致死率。将浅圆仓氮气气调杀虫与控温储粮相结合,实现了储粮安全度夏。     

北极村樟子松与落叶松林区空气负离子浓度及其与气象因子的关系

为了揭示空气负氧离子浓度与林种及相关气象条件之间的关系,笔者于2013年夏、秋两季对北极村地区选取的具有代表性的样地进行负氧离子浓度的观测及研究,通过时间尺度平均值及相关性分析的方法,对采集数据进行统计分析,并得出北极村地区负氧离子浓度的总体水平以及其与林种和气象因子之间的变化关系。结果表明:漠河北极村空气负离子浓度的总体水平处于548~1203个/cm~3,平均值为892个/cm~3,负氧离子浓度大体上与空气温度呈正相关、与空气湿度呈负相关。落叶松样地整体负氧离子水平高于樟子松样地,不同季节对负氧离子浓度也有较大影响。揭示出北极村地区负氧离子浓度与林种、季节以及气象因子之间的变化关系。     

白菜型冬油菜叶片结构和光合特性对冬前低温的响应

为明确白菜型冬油菜在冬前低温下叶片结构特征、光合作用特性及其抗寒性,本研究在0℃和–7.6℃自然低温条件下,选用白菜型冬油菜品种陇油7号(超强抗寒)和天油4号(弱抗寒),测定并比较其叶片气孔性状、解剖结构和光合、荧光参数的日变化等指标。结果表明,随着冬前温度下降,2个白菜型冬油菜叶片气孔密度、气孔面积、气孔周长、栅栏组织和海绵组织厚度均变小,细胞间隙变大,叶片变薄;P_n日变化呈"单峰"型曲线,无光合"午休"现象;叶片的P_n、G_s、T_r和CE均降低,而C_i均升高,说明是非气孔限制引起P_n降低。白菜型冬油菜在冬前低温条件下发生了光抑制现象,表现为F_m和F_v/F_m下降,F_o上升。与超强抗寒品种陇油7号相比,弱抗寒品种天油4号叶片气孔密度和气孔面积均较大,气孔总周长较长,叶片较厚,P_n、F_m和F_v/F_m均较高,说明冬前低温条件下,天油4号光合能力较强,光抑制程度较弱。白菜型冬油菜在冬前低温条件下的叶片气孔密度越大、气孔面积越大、气孔周长越长、叶片及栅栏组织和海绵组织越厚,光合能力越强,地上部生长越旺盛,品种抗寒性越差。本研究为冬油菜抗寒种质创新和育种提供了部分理论支撑。