湖州市森林植被净初级生产力研究

基于30m分辨率的2018年Landsat数据、气象数据和森林资源年度监测小班数据等资料,考虑最大光能利用率在不同森林类型中的差异,采用CASA模型对浙江省湖州市的森林植被净初级生产力(NPP)进行估算,分析其空间分布特征,对估算结果进行精度检验,并与其他学者的NPP测算值进行结果对比。结果表明:(1)湖州市森林植被的NPP值约为7.49 t·hm^-2·a^-1;植被净初级生产力空间分布特征总体表现为随海拔增高而逐渐增大。(2)同一森林类型因地理生态环境差异而导致NPP的估算存在一定偏差。软阔类和灌木林植被面积占比过小,反演精度降低,估算偏差较其它森林类型偏大;各森林类型NPP估算结果与其他学者NPP测算值基本接近。因此,利用CASA模型对湖州市森林净初级生产力反演结果可靠,可为湖州市森林生态服务功能价值评估提供依据。     

不同土层氮肥配施方式对夏玉米生长发育及氮肥利用的影响

为明确不同土层氮肥配施方式对夏玉米生长发育及氮素利用的影响,利用改进的玉米深松分层可调施肥精播机,通过设置不同肥料类型、不同土层施肥深度和比例,研究深松分层施肥技术对铁茬播种模式下夏玉米植株叶面积指数、干物质积累、产量和氮肥利用效率的影响。结果表明:在相同施氮量的条件下,使用免耕深松分层施肥技术的玉米叶面积指数、干物质积累量、产量及氮肥利用效率均显著高于传统"一炮轰"施肥技术;产量和氮肥偏生产力均增加了5.5%~7.9%。不同免耕深松分层施肥方式中,大喇叭口期追施尿素的施肥方式均较一次性施用控释肥方式获得了较高的产量、干物质积累量和氮肥偏生产力,但差异未达显著水平;其中,以免耕深松分别在8 cm和12 cm深度,按照3:7比例施入复合肥作为基肥,配合大喇叭口期追施尿素的施肥方式获得最高产量和氮肥偏生产力,产量均较传统施肥方式增加了7.9%。因此,免耕深松分层施肥技术在夏玉米免耕铁茬播种区可以达到节本增效的目的,对提高玉米产量和氮肥利用具有重要意义。     

作物生长模型（CropGrow）研究进展

农业信息技术是基于信息技术与农业科学的交叉融合而形成的新兴技术,催生了数字农业和智慧农业的快速发展。作物生长模型作为其核心内容之一,可以动态模拟作物生长发育过程及其与气候因子、土壤特性和管理技术之间的关系,从而有效克服传统农业生产管理研究中较强的时空局限性,为不同条件下的作物生产力预测预警与效应评估等提供量化工具。本文重点介绍笔者团队在作物生长模型的构建与应用方面形成的总体技术方法、最新研究进展及未来发展思考。通过20多年系统深入的探索和实践,本团队以小麦、水稻等作物为主要对象,以“生理机制解析-模型算法构建-生产力动态预测-效应定量评估-模拟平台研发”为主线,综合运用系统分析、动态建模、虚拟现实、情景模拟及决策支持等方法,开展了作物生长模型CropGrow的构建与应用研究。首先,利用系统分析方法与动态建模技术,构建了机理性与预测性兼备的综合性作物生长模型（CropGrow）,包括阶段发育与物候期、器官发生与建成、光合生产与物质积累、同化物分配与产量品质形成、养分动态、水分平衡以及作物三维形态建成与虚拟显示等子模型,可数字化、可视化表征不同条件下作物生长发育与生产力形成过程;然后,结合地理信息系统（GIS）和遥感（RS）技术,构建了基于模型、GIS和RS有效耦合的区域作物生产力预测技术;进一步量化了气候变化、品种更新、土壤改良、措施优化对区域作物生产力形成的影响,拓展了适宜方案生成、理想品种设计、气候效应评估、耕地利用评价以及农业政策制定等应用技术;最后,运用构件化程序设计思想,基于作物生产数据库、作物模型构件库等,集成开发了基于模型的数字化、可视化作物生长模拟系统与决策支持平台,实现了数据管理、参数优化、生长模拟、遥感耦合、区域预测、方案设计、效应评估、安全预警、产品发布等综合功能。未来作物模拟研究将在完善基础数据库的基础上,进一步提升预测能力、量化基因效应、拓展智能决策、耦合多功能模型等,为粮食生产的预测预警、情景效应的量化评估、生产管理的智能决策、作物品种的优化设计等提供数字化支撑,对于保障国家粮食安全和推进数字农业发展具有重要意义。     

返青期和盛草期牧场放牧的高山美利奴种公羊营养盈亏监测

本研究通过对返青期和盛草期牧场放牧的高山美利奴种公羊进行营养监测,旨在掌握高山美利奴种公羊放牧地牧草营养物质的季节变化规律以及高山美利奴种公羊营养的盈缺,为其科学饲养提供理论依据。选择6只成年、健康、体重[(104.94±5.15)kg]相近的高山美利奴种公羊作为试验动物,采用粪袋全收粪和盐酸不溶灰分(AIA)结合法测定其在返青期和盛草期的采食量,采用模拟采食法采集牧草,并做植被调查。结果表明:1)盛草期牧草优势度指数、多样性指数、均匀度指数、地上生物量显著高于返青期牧草(P<0.05)。2)返青期牧草有机物含量显著高于盛草期牧草(P<0.05),盛草期牧草粗灰分、粗蛋白质含量显著高于返青期牧草(P<0.05)。3)盛草期高山美利奴种公羊的代谢能采食量、粗蛋白质采食量显著高于返青期(P<0.05),返青期高山美利奴种公羊的粗蛋白质消化率、中性洗涤纤维消化率和酸性洗涤纤维消化率显著高于盛草期(P<0.05)。4)返青期高山美利奴种公羊的瘤胃pH显著高于盛草期(P<0.05),盛草期高山美利奴种公羊的瘤胃丁酸、异丁酸、异戊酸比例显著高于返青期(P<0.05)。综上所述,盛草期牧草的生产力及营养品质均优于返青期牧草。返青期和盛草期高山美利奴种公羊的瘤胃微生物的氮利用效率均较高,但由于返青期牧草营养品质较差,使得瘤胃发酵效率较低。返青期和盛草期高山美利奴种公羊的代谢能采食量、粗蛋白采食量均严重不足。因此,在返青期和盛草期均需给高山美利奴种公羊补饲适量的能量和蛋白质饲料。     

橡胶树1981′ IRRDB野生种质苗期初生乳管分化的研究

巴西橡胶树的乳管是产生和贮存天然橡胶的组织。成龄树树干中的次生乳管因与割胶生产直接相关得到了全面的研究,而幼茎、叶初生生长形成的初生乳管因与天然橡胶生产没有直接关系研究相对较少。利用光学显微技术以及Image J统计分析软件,对182份1981’IRRDB野生种质苗期的初生乳管分化进行了研究。结果表明,不同种质叶片以及绿色茎皮中的初生乳管分化能力存在明显差异;而同一种质小叶柄和茎皮中的初生乳管分化能力也并不完全一致。在这182份种质中,小叶柄初生乳管面积比例在0.08%~2.6%范围内,但1%以上的种质数量仅占总数的30.8%;在茎皮中,初生乳管面积百分比在1.3%~13.3%范围内,但7.5%以上的种质数量仅占总数的19.2%,可见,野生种质初生乳管分化能力普遍较低。来源于不同州的野生种质乳管分化能力存在明显差异,由强到弱分别是朗多尼亚州(RO/)、阿克里州(AC/)、马托格罗索州(MT/)以及其他非主选区域,其中,朗多尼亚州(RO/)可能更容易筛选到优良的种质。研究结果可为将来种质的引进以及灌木化栽培种质的选育提供依据。     

Combined Effect of Drought Stress and Elevated Atmospheric CO2 Concentration on the Yield Parameters and Water Use Properties of Winter Wheat (Triticum aestivum L.) Genotypes

The decline in the amount of water available to plants will lend growing importance to the dynamics of water uptake and to water use efficiency (WUE ; g kg^?1) in cereals. Water use properties were investigated in terms of the phenological and yield parameters of five winter wheat genotypes in a greenhouse experiment carried out in climate‐controlled chambers. The plants were grown either with optimum water supplies or with simulated drought in two phenophases, combined with different CO ₂ concentrations (ambient and enriched to 700 and 1000 ppm). Multivariate analysis showed that the CO ₂ concentration alone significantly influenced water use and water use efficiency but in combination with the cultivars, it also had a significant influence on the grain yield and in a combination with the water supply on the straw biomass, respectively. Higher CO ₂ concentration significantly reduced the water uptake and improved the WUE values in both the drought treatments. All three factors investigated were found to have a significant influence on the water consumption during the growing season, and the interaction between CO ₂ and the cultivar influenced WUE . The least change in WUE was detected for Bánkúti 1201 (1.35–1.86 g kg^?1), while Mv Mambó, Plainsman V and Mv Toborzó formed a group responding similarly to various environmental effects (1.85–2.55 g kg^?1; 1.57–2.34 g kg^?1 and 1.45–2.24 g kg^?1, respectively).     

集水造林林分水分生产力研究

集水造林通过增加植树带汇流量改善了林地土壤水分环境 ,从而影响到林分物质生产水平。根据不同集水造林密度对林地土壤水分环境的改善程度与林分物质生产之间的关系 (水分生产力 ) ,以“双优”模式标准 ,可以确定出合理的集水造林密度。供试的 5年生和 1 0年生刺槐林 ,分别以小于 1 0 0 0株·hm-2 和不大于 840株·hm-2 为合理的集水造林密度 ,其林木水分生产力分别达到 6 71 4 4g·kg-1和 1 2 1 6 32g·kg-1,符合“丰产理想株型”模式标准 ;林分水分生产力分别达到 8 4 1 0 3kg·hm-2 ·mm-1和 2 1 6 6 46kg·hm-2 ·mm-1,实现了“最佳群体结构”模式标准。在发展“节水”型林业、提高水分利用效率中 ,这种以水分与林分物质生产的关系为理论依据 ,确定造林密度 ,在理论和实践上是可取的     

把竹主要害虫生物学特性观察

据观察竹笋夜蛾在湖北阳新 1a发生 1代 ,以卵于禾本科杂草下部枯草上或竹基部笋箨上越冬 ,4月中下旬以 2龄幼虫从杂草上转主蛀入把竹笋危害 ;一字竹象和小竹象 1年 1代 ,以成虫于土下 8～1 5cm深的土茧中越冬 ,4月下旬成虫出土上把竹笋吸食笋肉 ,进行补充营养 ,随后进行交尾、咬产卵孔产卵 ,幼虫孵化后取食笋肉危害 ;江苏泉蝇每年 1代 ,以蛹在土中越冬 ,3月下旬为雄虫羽化高峰 ,雌虫的出现高峰在 4月中旬 ,上把竹笋取食、交尾、产卵 ,幼虫危害竹笋 ,发生腐烂 ,造成退笋     

施氮水平对大麦间作豌豆种间竞争的调控效应

通过盆栽试验研究了施氮水平对大麦间作豌豆种间竞争优势的影响,并对间作作物竞争力与产量间的关系进行了量化分析,以期为禾豆间作高效施氮技术提供理论依据。结果表明,大麦分蘖期和灌浆期,土地当量比(LER)均大于1,表现间作优势,但大麦拔节期和抽穗期LER小于1表现间作劣势;高氮素水平(N2)在大麦分蘖期、拔节期和灌浆期的LER分别为1.17、1.03和1.34,均大于低、中氮素水平,表明高氮素水平更利于形成间作优势。共生期内,大麦分蘖期不施氮、中施氮和高施氮处理大麦的相对竞争力(Abp)分别是-0.1066、-0.2133和-0.1407,收获期分别为0.0664、-0.0144和0.0276,全生育期平均竞争力分别为0.1328、0.0425和0.0187,说明施氮水平可调节大麦的相对竞争力。间作系统总产量与大麦灌浆期的相对竞争力呈极显著性正相关关系,与大麦相对于豌豆的平均竞争力呈二次曲线关系。大麦平均相对竞争力在不施氮时比高施氮高7.6%,中施氮时则小于零。因此,适当提高大麦灌浆期的竞争优势有利于提高复合群体的产量,施氮水平强烈影响大麦-豌豆种间的竞争关系和综合生产力。     

现代农业发展背景下的经验农民向知识农民转型研究

本文界定了经验农民和知识农民的概念,分析了我国传统农业向现代农业转型过程中,经验农民向知识农民转型意义、必要性和必然性。对农村劳动力、农村外出务工劳动力、第一产业劳动力的文化程度进行了比较分析。结果表明,其平均受教育年限分别为8.30、9.48和7.64年。对第一产业劳动力文化程度进行国际间的类比分析,结果显示我国第一产业劳动力的知识水平与发达国家的农民有较大差异,与我国现代农业发展需求也有一定的差距。对我国农业教育现状与问题进行了探讨,阐明了我国农业高等教育培养目标导向不是知识农民,农业学历人才培养总量不足,农业职业技术教育的知识内容与现代农业结合不密切,农业教育政策措施贯彻落实不到位等问题。提出了实施农业职业教育免费培养、针对性招生,加强现代农业知识教育,逐步加强农业行业准入制度建设、吸纳具有学历背景的学生进入农业领域等政策建议。