未来气候变化情景下江苏水稻高温热害模拟研究Ⅱ: 孕穗 - 抽穗期水稻对高温热害的适应性分析

利用经过校准和验证的CERES-Rice模型结合CMIP3数据下的A2和A1B两种方案2020s时段天气数据,通过改变播期(提前6d、12d、18d,推迟6d、12d、18d)和品种耐高温系数G4(G4=1.03、1.06、1.09、1.12、1.15),研究江苏地区孕穗-抽穗期水稻对高温热害的适应性。结果表明:(1)播期提前12d和18d,水稻生育期和开花期延长,与基准期(1961-1990年)相比,其产量增加较多;相反,播期推迟,水稻产量均以降低为主,生育期和开花期缩短。A1B情景下高邮增产最多,达13%,A2情景下吕泗增产最多,为14%。(2)当水稻耐高温系数G4值在1.09~1.15时,所有站点均增产,A1B情景下高邮增产最多,为11%,A2情景下赣榆增产最多,为7%,生育期和开花期均以延长为主。(3)采取播期提前12d同时改变品种参数G4为1.1时,产量增加最明显。可见,将播期适当提前并提高品种的耐高温系数可以提高水稻对高温热害的适应能力,研究结果对未来江苏水稻生产具有一定指导意义。     

植物生长过程中对营养元素吸收情况分析研究

选用三倍体毛白杨的幼苗作为培养材料, 选用MS培养基在组培室进行培养,从植物培养15 d开始每隔5d取样1次,进行培养基中K、Ca、Mg、Zn 、Fe、Mn元素的含量测定,以确定在这段时期内植物对上述6种元素的吸收程度.结果表明:Zn、Mn、Ca、Mg在培养物的生长过程中吸收比较均匀,K在早期吸收强烈,后期几乎不吸收.Fe在早期以及后期吸收量比较大,中期吸收量比较少.     

极端干旱区生态信息表达方法

极端干旱区生态过程与生态现象具有特殊性,分析生态信息的表达模式与方法,对于进一步认识与理解其内涵、特征及规律具有重要的理论价值与现实意义.以20世纪90年代初、2000年的TM和2005年的CBERS-2/CCD影像作为提取生态景观信息图谱的基础资料;依据干旱区MODS特有的耦合关系,将我国极端干旱区的新疆吐鲁番划分为4个一级类型与13个二级类型.同时,借助GIS符号库,从客观真实性与美观实用性等角度,设计了景观生态专题制图符号体系;极端干旱区景观生态信息图谱模式由图形和特殊符号,描述性数字参数,数学模型3个成分组成;在ERDAS 8.5及ArcGIS 9.0的支持下,编制了景观生态专题图,最终实现了景观要素的图谱表达.     

地表臭氧浓度增加对南京地区冬小麦生长和产量的影响

利用改进后的开顶式气室（OTC）,开展了O3浓度增加对冬小麦生长与产量影响的大田实验研究。实验设置三种处理：CK为未经处理的空气,CF100处理O3浓度为100nL／L,CF150处理O3浓度为150nL／L。结果表明,地表O3浓度增加,冬小麦生育期缩短,籽粒的灌浆期缩短,植株提前老化;同时,冬小麦的株高、生物量、叶面积等生长指标均显著下降（P〈0．05）,最大降幅分别达到了10．01％、36．56％和29．17％;冬小麦的穗数、穗粒数、单位面积产量等产量指标也都出现了显著下降（P〈0．05）,其中CF100、CF150处理的单位面积产量分别比CK下降了16．11％和39．17％。试验结果对于评估地表O3浓度增加对粮食安全的影响具有重要的指导意义。     

臭氧污染胁迫下植物营养生长及防护研究

近年来,全球臭氧高浓度区域不断增加,臭氧对植物影响的研究日益深入,从最基础的臭氧伤害现象研究发展到臭氧伤害机理研究、到臭氧伤害对植物体内元素的影响研究,为农田科学管理措施的制定和保证作物稳产高产提供了依据。综述了臭氧浓度升高对农作物体内营养元素影响的国内外研究以及植物臭氧防护研究进展,并指出我国在臭氧污染研究领域应深入研究的几个方面,以期促进大气环境变化条件下植物营养的研究,为科学施肥、合理耕作以保证粮食安全提供理论依据。     

秦淮河底泥投放对盆栽前后土壤养分含量的影响

以秦淮河南京市区段疏浚底泥为研究对象,将底泥按不同的比例进行土地投放,并进行盆栽试验,分析种植前后混合土样中的有机质、氮、磷、钾以及重金属含量的变化情况。盆栽试验结果表明,底泥中大量有机质分解将会增加混合土壤中有机质、氮和磷等养分的含量,施用后可以明显提高土壤有机质和氮含量,有利于培肥改土。综合速效钾与5种重金属元素对于小麦生长的影响,泥土比为1：3时底泥与农田土壤混合能达到最理想状态,按照这个比例将秦淮河底泥添加到农田中,在一定程度上能够促进小麦的生长。     

山西忻州地区植物物候与气候变化特征分析

摘要：本文利用了忻州市、五台县的气象和物候资料,并运用距平分析法、回归分析法、M-K突变分析法,分析其特征。结果显示,1）忻州、五台两个农业气象站点,年平均气温冷暖交替变化,年降水量逐年减小。2）两个农业气象站的植物,春季物候期均呈提前趋势。秋季物候期表现不一致,忻州市秋季物候期的平均倾向率为1.29d/a,整体趋势表现为推迟;五台县的秋季物候期,因紫丁香提前趋势相对较大,故总体呈提前趋势。3）植物物候期与气温变化的相关性较大,而年降水量对其变化的影响较为微弱。从植物物候期突变时间可看出,其与气温、降水突变时间同步或紧随其后,且对气温的小幅变化反应敏感。     

中国经济发达地区温室气体排放现状与对策

以中国经济发达地区——江苏省为实例,分析该地区社会经济发展与温室气体排放之间的关系,并提出发展对策;运用数理统计学、经济学、人口资源学、气候资源学、环境科学等方法,分析中国经济发达地区经济社会的发展走向、社会经济发展与温室气体排放的关系;构建以经济、能效、环境为目标的3E情景,分析模拟未来江苏省的温室气体排放情况.结果显示,中国以江苏省为代表的经济发达地区已经步入了温室气体排放量加剧的阶段,以煤炭为主的能源消费结构并未得到改变,并且随着社会经济的发展,该阶段将持续相当长一段时间.江苏省温室气体排放强度每年均在下降,环境友好指数为0.79,远远高于以内蒙古为代表的西部资源型欠发达地区(0.24),也高于全国平均水平(0.59).通过3E情景分析可知,江苏省若坚持以经济建设为中心,提高生产技术、能源利用效率,2020年江苏省环境友好指数将达到3.8,2050年将达到7.8,届时江苏省将步入经济发展与环境保护相协调的良性阶段.     

菹草种群内外溶解氧空间分布日变化研究

溶解氧(DO)是衡量水体污染程度的重要指标,为研究菹草种群生长对湖泊水体水质的影响,对南京玄武湖菹草种群内外水体DO含量进行了连续一昼夜的监测,结果表明菹草种群光合作用对水体DO影响显著。时间分布上,种群区水体DO日出后增加,日落后下降,水下20～80cm19:30左右出现1次下降现象,稍后略有恢复,其后持续降至日出前后,而较深的100cm处无此现象;开阔水域日出后持续升高至日落,日落后下降直至日出前后,且各深度差异不大;交界处呈现种群内的特点,同时具有开阔水域变化趋势。垂直分布上,种群区白天从表层向底层逐渐递减,夜间20～40cm处较低,100cm处也较低,60～80cm处较高;而离种群较远的开阔水域昼夜均从表层向底层递减,离种群较近的开阔水域因水深较浅,各深度差异不大;交界处昼夜均从表层向底层递减。水平分布上,种群内侧点各水深处各时刻始终最高,20～40cm深离开阔水域较近种群外侧点最低;60cm深白天离开阔水域较近种群外侧点最低,夜间交界处最低;80cm深交界处最低;100cm深夜间从种群内侧向开阔水域依次降低,白天规律性不明显。菹草种群对提高水体DO起到积极作用,并对周围水域有一定的影响。     

遮荫条件下O_3胁迫对冬小麦气孔导度影响的模拟

为了探究在遮荫条件下地表O3浓度增加对冬小麦气孔导度的影响,开展了两种不同强度遮荫与开顶式气室（OTC）相结合的大田试验,设置3个处理组：O3浓度为（100±9）nL.L-1结合（60±5）%遮荫的处理组（T1）;O3浓度为（100±9）nL.L-1结合（20±5）%遮荫的处理组（T2）;O3浓度为（100±9）nL.L-1不作遮荫的处理组（CK）。利用SC-1型气孔导度仪测定了3个处理组冬小麦不同生育期的气孔导度值。综合分析了生育期和O3胁迫,以及水汽压差（VPD）、温度（T）、光照（PAR）环境因子的变化对冬小麦气孔导度的影响,采用修正后的Jarvis非线性气孔导度模型模拟了3个处理组的气孔导度值。结果表明：遮荫对大田环境因子均产生了影响,其中,T1、T2处理组8：00—16：00点的平均温度和水汽压差较CK相比分别下降了5.6℃、4.1℃和0.84kPa、0.74kPa;用该模型得到的气孔导度模拟值与观测值进行了比较,R2=0.88,表明模型模拟效果良好;同时,根据O3吸收通量模型计算出T1、T2和CK处理组在整个O3熏蒸时期,冬小麦O3累积吸收通量分别为14.92、15.52、16.23mmolO3.m-2,并由此建立了O3吸收通量（x）与干物质损失（y）的关系分别为：y=1.0-0.038x和y=1.0-0.022x,表明在相同O3胁迫条件下,遮荫导致了冬小麦O3累积吸收通量的差异,在60%和20%遮荫条件下,O3吸收通量增加10mmol.m-2,与CK相比,其干物质累积损失分别为38.0%和22.0%。