渭北旱塬果园土壤干燥化生态修复方式效应研究

【目的】探讨不同生态修复方式对渭北旱塬果园土壤水分和果树光合特性的影响。【方法】2012-05-12,以地处渭北旱塬的陕西陇县梁甫村10年生红富士苹果园为研究对象,设置秸秆覆盖、起垄覆膜、微孔梯度深层集水、秸秆覆盖+起垄覆膜、秸秆覆盖+微孔梯度深层集水、起垄覆膜+微孔梯度深层集水、起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖7个处理,以裸地为对照(CK),于7-11月每月30号采集果园0~2m土层土样测定土壤含水量,8-9月每月30号测定果树叶片光合特性。【结果】各处理0~2m土层土壤平均含水量均高于对照,其中以起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖处理的效果最好,其0~1m土层土壤含水量比对照提高9.83%,1~2m土层土壤含水量比对照提高7.91%,其次是秸秆覆盖+微孔梯度深层集水处理,其0~1和1~2m土层土壤含水量分别比对照增加8.55%和7.40%;不同生态修复方式均能明显提高苹果树的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),且均以起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖处理最高,其Pn、Tr、Gs分别比对照提高了18.46%,0.90%和52.94%。各生态修复处理的Pn均与对照差异达极显著水平(P0.01),而在Tr和Gs中,除起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖和秸秆覆盖+微孔梯度深层集水处理与对照差异达显著水平(P0.05)外,其他处理均与对照差异不显著。Pn、Tr、Gs与土壤含水量呈正相关线性关系。【结论】微孔梯度深层集水方式与地表覆盖方式相结合能够大幅度提高土壤水分含量,影响果树光合特性,其中以起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖方式效果最好,可作为改善果园土壤干燥化的方法加以利用。     

土壤有机磷降解菌的筛选、鉴定及其生长特性研究

【目的】从土壤中筛选有机磷降解菌,并对其进行鉴定和生长特性研究,为研制具有降解土壤有机磷功效的生物有机肥提供高效稳定的菌种。【方法】用解磷圈法和液体摇瓶培养法,分别以植酸钙和卵磷脂为惟一磷源,从采自陕西杨凌的农药厂排污渠、棉花地、果园、菜地等不同生态类型土壤中分离筛选有机磷降解菌,对其进行生理生化特征分析和分子生物学鉴定,并确定其最适生长温度和初始pH值。【结果】从采集的不同利用类型的土壤中共初筛分离出了25株有机磷降解菌,复筛选出解磷率较高的Z2-3、Z3-5、Z3-8、Z4-1 4株植酸钙降解菌和L5-2、L7-1 2株卵磷脂降解菌。其中Z2-3、Z3-5、Z3-8和Z4-1在植酸钙液体培养基中的解磷率分别达到64.2%,71.5%,67.2%和58.1%,L5-2和L7-1在卵磷脂液体培养基中的解磷率分别为76.7%和84.1%。生理生化特征测定结果和分子生物学分析结果表明,Z2-3、Z3-5、Z3-8、Z4-1、L5-2、L7-1株菌依次为变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、成团泛菌(Pantoea agglomerans)和土壤短芽孢杆菌(Brevibacillus agri)。植酸钙降解菌和卵磷脂降解菌的最适生长温度分别为28~35和28℃,最适初始pH值分别为8.0~8.5和7.5。【结论】分离、筛选、鉴定出了解磷率较高的6株有机磷降解菌,获得了其最适生长温度和最适初始pH值。     

牛前体脂肪细胞的分离培养及诱导分化

【目的】建立牛前体脂肪细胞的体外分离培养方法,研究牛前体脂肪细胞的生物学特性和分化特征,为研究牛脂肪发育和脂肪沉积的机制提供一种简便有效的细胞模型。【方法】采用Ⅰ型胶原酶消化法自新生牛脂肪组织中获得前体脂肪细胞,对培养的牛前体脂肪细胞进行形态学观察、生长曲线测定、油红O染色及脂肪细胞标志基因LPL、PPAR-r和脂联素表达研究。【结果】80%的牛前体脂肪细胞接种后12h开始贴壁,4d后开始向脂肪细胞转化,10d后绝大部分细胞脂滴融合,细胞脂肪含量增加;分离的牛前体脂肪细胞接种后1~2d生长缓慢,3~8d进入对数生长期,9d后进入平台期,之后细胞数目开始下降。经胰岛素诱导分化过程中,LPL在牛前体脂肪细胞分化的早期开始表达,PPAR-γ在分化的中期开始高度表达,而脂联素在牛前体脂肪细胞分化的前期未检测到,在细胞分化后期高度表达。【结论】用Ⅰ型胶原酶消化法可获得大量的牛前体脂肪细胞。培养的牛前体脂肪细胞成分均一、生长旺盛,经胰岛素诱导后能稳定的向脂肪细胞分化。     

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。     

强源活库优米栽培对华南广适型超级稻产量的影响

【目的】探明强源活库优米栽培技术对华南广适型超级稻产量的影响,即通过强化叶片"源"的功能和籽粒"库"的活性来提高华南广适型超级稻产量。【方法】以5个华南广适型超级稻品种"胜泰1号"、"玉香油占"、"桂农占"、"合美占"和"丰美占"为材料,设置强源活库优米栽培技术(简称强源活库栽培)和常规高产栽培技术(简称常规高产栽培)2个处理,通过大田试验研究栽培技术对华南广适型超级稻品种产量和物质生产特性的影响。【结果】与常规高产栽培技术相比较,强源活库栽培技术显著提高了"胜泰1号"、"玉香油占"、"桂农占"、"合美占"和"丰美占"的实际产量,产量增幅为18.60%~26.23%,并且在强源活库栽培技术下,水稻干物质积累量、叶面积指数、生长发育后期的叶片蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性及籽粒蔗糖合成酶(SS)活性均有提高,从而有利于高产形成。【结论】强源活库栽培技术可显著提高华南广适型超级稻的产量。     

阿拉善荒漠区小毛足鼠种群数量与繁殖特征

【目的】研究阿拉善荒漠区小毛足鼠的繁殖特征及其对种群的调节作用。【方法】于2006-2011年每年4、7、10月上旬,采用铗日法,对内蒙古阿拉善荒漠区小毛足鼠种群数量及繁殖特征进行了调查。【结果】调查期间,在该研究区共捕获小毛足鼠502只,其中雌性253只,雄性249只,其平均雌雄性比为1.02±0.22、平均怀孕率为(37.63±14.70)%、平均胎仔数为(5.64±1.58)只、平均睾丸下降率为(63.07±34.29)%、平均繁殖指数为0.77±0.17。小毛足鼠捕获数量与平均雌雄性比呈极显著正相关(r=0.99,P0.01),与平均睾丸下降率呈显著正相关(r=0.94,P0.05)。【结论】在阿拉善荒漠区小毛足鼠的繁殖特征参数中,雌雄性比和雄性睾丸下降率对其种群调节起重要作用。     

陕西省极端无雨日数的时空分布特征

利用陕西省78个地面气象站1961—2010年的逐日降水资料,统计了四季最大连续无降水日数,采用正交函数分解、Mann-Kendall趋势检验等方法,分析了各季节极端无降水日数的空间结构和时间演变规律。结果表明：极端无雨日数最多出现在冬季,为16～45 d,最少是夏季,为8～14 d;冬、春季节的高值中心出现在陕北北部、关中的东部,冬季陕北北部达43 d以上,夏季高值中心出现在关中的东部,为11～13 d;冬、春旱陕北最多,关中次之,陕南较少,夏、秋旱关中最多,陕北次之,陕南较少;在大尺度天气系统控制下,四季极端无降水日数事件的步调基本一致,不同季节的天气系统对陕西各区域的影响具有明显的局地性和阶段性;近50 a来夏季和秋季表现为持续增多趋势,冬季和春季有部分站点呈现出反向变化趋势,其中夏季和秋季陕北局部、陕南局部干期日数增多趋势显著。     

河西走廊东部地面温度的变化特征及影响因子分析

利用河西走廊东部4个气象站近50 a地面0 cm温度及年气温、蒸发、降水、相对湿度和风速等观测资料,运用线性趋势系数法系统分析了河西走廊东部近50 a地面温度的空间分布、时间变化趋势及极值变化等特征,采用多元线性回归中的标准化回归系数分析了影响地面温度的气象因子。结果表明：受天气系统、地形地貌以及海拔高度等影响,河西走廊东部地面温度低海拔平原区大于高海拔山区。各地年、年代地面温度呈很显著上升趋势,年地面温度的时间序列存在着6～9 a的准周期变化;月地面温度变化比较一致;各地各季节地面温度也呈上升趋势,春、夏季上升率大于秋、冬季;各地年极端最高和最低地面温度也均呈上升趋势,极端最低地面温度的上升率大于极端最高地面温度的上升率,因此冬季增温对年地面温度升高贡献大于夏季。河西走廊东部地面温度的主要影响因子是最低气温和平均气温,其次是降水、平均风速和相对湿度,最高气温的影响较弱,蒸发的影响最弱。地面温度与平均、最高、最低气温呈正相关,与降水、相对湿度以及平均风速呈负相关,与蒸发无相关性。影响各地地面温度的主要因子有所不同。     

集雨节灌种植技术对夏玉米光合特性及产量的影响

以沟灌、水平畦灌为对照,通过2年大田试验分析了在关中灌区集雨节灌种植技术对夏玉米功能叶片的光合参数、荧光参数、叶绿素含量及产量的影响。结果表明,在同期灌溉处理中,集雨节灌处理各测定时期的最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、最大光能转换效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）和叶绿素含量显著高于沟灌、畦灌。集雨节灌处理的籽粒产量在播前灌1水处理下较沟灌、畦灌和沟垄集雨种植分别提高4.9%（P<0.05）、8.5%（P<0.05）和2.2%,在开花期灌1水处理下提高6.0%（P<0.05）、8.3%（P<0.05）、1.3%;在播前和开花期均灌1水处理下提高7.0%（P<0.05）、11.2%（P<0.05）和7.2%（P<0.05）。不同灌溉时期集雨节灌处理的净光合速率（Pn）和叶片瞬时 水分利用效率（WUE）均在灌浆期显著高于畦灌,对基础荧光（Fo）和蒸腾速率（Tr）的影响不明显。除开花期灌1水处理外,其它灌水时期下的集雨节灌处理百粒重显著高于沟灌、畦灌处理。研究表明,集雨节灌可以显著提高叶片光合性能,增强PSⅡ反应中心的电子传递、光合化学效率和潜在活性,且产量显著高于传统沟灌、水平畦灌处理。     

黄河三角洲滨海棉田土壤盐分特征研究

采用相关分析和主成分分析方法对黄河三角洲棉田试验区土壤盐分特征进行研究,结果表明,试验区土壤为中度盐渍化,且盐分呈现一定的表聚现象;土壤各层盐基离子中,阳离子以Na⁺为主,阴离子以Cl^-为主,这两种离子对棉花生长的毒害作用尤为突出;土壤盐分含量与Na⁺、SO₄^2-、Cl^-、Mg²⁺、Ca²⁺、NO₃^2-、HCO₃^2-离子含量均呈极显著正相关;Na⁺、Cl^- 及SO₄^2-是影响试验区棉田盐渍化的主要特征因子。本研究结果可为黄河三角洲地区盐渍化土地科学管理和农业可持续发展提供理论基础和实践依据。