不同施氮量下覆膜滴灌玉米相对根长密度模型研究

为探明施氮量对宁夏引黄灌区覆膜滴灌玉米根长密度(RLD)的影响,设置5个施氮水平和1个对照(CK,不施氮与不覆膜)进行试验,测定玉米RLD,建立不同施氮量下相对根长密度(NRLD)模型,并加以检验。结果表明:不同施氮处理的玉米RLD分布区域均随土层深度的增加而减小,且大部分集中在0～20 cm土层;随着施氮量的增加,RLD分布区域明显扩大; NRLD分布满足三阶多项式函数模型,模拟曲线的决定系数R2为0.951,模型检验结果R2为0.845,均方根误差(RMSE)为0.248,拟合效果好,但该多项式模型不能保证NRLD在相对取样深度Zr为1时达到0,故对玉米NRLD分布多项式模型进行优化。优化模型验证结果显示,各施氮处理RMSE不大于0.308,CK、N0、N1、N2、N3和N4处理的标准化均方根误差分别为0.242、0.193、0.184、0.226、0.208和0.273,R2分别为0.903、0.953、0.920、0.944、0.962和0.898,具有较高的拟合度,解决了NRLD在Zr=1时达到0的问题。本研究可为宁夏引黄灌区膜下滴灌玉米NRLD分布拟合、根系养分吸收和施肥管理提供理论参考。     

不同利用程度对典型草原植被空间异质性的影响

在生态学研究中,植被空间异质性一直是众多研究者关心的主要问题之一。但是不同植被指数空间异质性的多尺度效应尚未引起人们的重视。因此,文中采用Mann-Kendall秩次相关法在内蒙古鄂温克旗对典型草原不同利用程度的植被空间异质性进行了分析。研究结果表明:Mann-kendal秩次相关法用于植被异质性分析可解释异质性的多尺度特征。禁牧可导致典型草原NDVI的异质性增加,在50m的样线内出现显著性变化的拐点5次,从禁牧到重牧过程异质性呈降低趋势。轻度放牧可促进植物种丰富空间异质性增加,在样线内出现显著性变化的拐点2次,高于其他放牧强度。过度放牧使植被的丰富度和均匀度异质性程度极大降低,使植被特质趋向均质化。不同放牧强度对植物多样性空间异质性影响较小,在样线内都未出现显著性的拐点。     

基于GIS的山东省≥10℃热量资源时空变化特征分析

利用1961—2015年山东省17个气象站点和山东省周边12个气象站点的日平均气温资料和该区域的DEM(数字高程模型)数据,采用混合插值和线性倾向估计方法,对山东省≥10℃初日、终日、持续日数和活动积温的时空变化特征进行了分析。结果表明:山东省≥10℃初日的空间分布呈现西部早,向东向北逐渐滞后的特征。≥10℃终日的空间分布呈现中部山区和胶东半岛高海拔地区早、南部地区和沿海地区晚的特征。≥10℃持续日数的空间分布呈现南部地区和济南西部及北部地区长、中部山区和胶东半岛高海拔地区短的特征。≥10℃活动积温的空间分布呈现西南地区高、中部山区和胶东半岛中北部低的特征。1961—2015年间,山东省17个气象站≥10℃初日均呈现提前趋势,17个气象站点平均气候倾向率为-1.38 d/10a;≥10℃终日,除烟台外,其余16个气象站点呈推迟趋势,17个气象站点平均气候倾向率为0.74 d/10a;17个气象站点≥10℃持续日数均呈增大趋势,其平均气候倾向率为2.12 d/10a;17个气象站≥10℃的活动积温均呈现增大趋势,17个站平均气候倾向率为63.10℃·d/10a。     

中华秋沙鸭越冬微生境选择与空间利用格局

为探讨中华秋沙鸭(Mergus squamatus)越冬栖息地选择和利用规律,对江西省中华秋沙鸭4个越冬区域进行了调查分析。实地测定河宽、隐蔽度、石滩数量等8个相关环境因子,采用主成分分析等统计分析方法对生境特征进行分析,对利用和未利用微生境进行非参数检验,采用相关分析判断观测变量与个体数量的关系,并对利用栖息地微生境的空间分布进行了分析。结果表明:中华秋沙鸭的越冬栖息地的微生境组合具有规律性,并呈现出明显的空间格局。河流的流速、透明度、隐蔽度、植被盖度、石滩数量为影响中华秋沙鸭栖息地选择和利用的主要因素,其中石滩的作用尤为突出,对栖息地选择、利用和数量分布具有显著影响。     

基于机器学习预测农药对熊蜂和蜜蜂的毒性

熊蜂 (Bombus spp.) 和蜜蜂 (Apis mellifera L.) 是自然界中的重要传粉昆虫，近年来因为农药的大规模不合理使用造成了世界多个地区熊蜂和蜜蜂种群的持续下降。为了更好地评估农药对熊蜂和蜜蜂的毒性，本研究收集了61个共有的农药蜂毒数据，采用12种分子指纹联合8种机器学习算法，分别建立了农药对熊蜂和蜜蜂急性接触毒性LD₅₀值的分类预测模型。结果表明:农药对熊蜂和蜜蜂的急性接触毒性分类模型预测准确率分别达86.7%和80.0%。随机森林 (Random Forest)、神经网络 (Neural Network) 和支持向量机 (SVM) 3种算法联合Fingerprinter、Klekota-Roth Count和Extend 3种分子指纹在本研究中的预测能力较好。此外，分别采用构建的熊蜂毒性预测模型和蜜蜂毒性预测模型开展交叉毒性预测，准确率分别为72.9%和66.7%，表明熊蜂毒性模型预测蜜蜂毒性的准确性高于蜜蜂毒性模型预测熊蜂毒性的准确性。本研究可为设计低蜂毒化合物提供理论指导，同时为开展不同昆虫靶标的毒性交叉预测提供借鉴。     

基于多源遥感数据的河套灌区干旱时空演变特征

利用中国气象局陆面数据同化系统（CLDAS）验证了2015—2016年土壤水分主动-被动微波数据集（SMAP）在河套灌区的适用性，基于土壤水分亏缺指数（SWDI ）和干旱周百分比（PDW）分析了作物生育期内灌区农业干旱时空演变规律，通过两个参考指标检验了SWDI在河套灌区的精度。结果表明：（1）SMAP在河套灌区的适用性较好；区域尺度上，SMAP和CLDAS的相关系数为0.65；栅格尺度上，约有69%的栅格表现良好（R>0.5），且多集中在灌区西南部和东北部。（2）严重干旱主要发生在4月下旬到5月中旬、7月下旬到8月下旬以及9月中旬到10月中旬，主要集中在灌区的西南部、中部和东部；2015—2016年PDW值略有增大，干旱事件的持续时间有所延长。（3）大气水分亏缺量（AWD）表征的气象干旱在时间上显示2 a内灌区干旱月份为5—8月；空间上，除去地形原因，SWDI和AWD的相关性较为显著，且有一半格点通过了显著性水平为0.01的显著检验，表明基于SWDI对河套灌区进行干旱状况分析具有较高的可信度。     

基于季节特征的土壤退墒模型建立与率定

利用河南省南阳市2011—2015年12个墒情站的土壤水分监测资料,分析研究了无增墒情况下土壤含水量消退规律,构建出基于不同季节(夏季、春秋季与冬季)的土壤含水量与衰减系数的数学模型,运用规划求解法率定模型参数,并利用2016—2017年资料对模型进行检验。结果表明,不同季节土壤水分衰竭系数模型分别为α=1.023(1-ω~2/4353)~(1/2)(夏季)、α=1.013(1-ω~2/7005)~(1/2)(春秋季)与α=1.008(1-ω~2/9303)~(1/2)(冬季),所建立的数学模型适用于南阳市相应季节壤土与粘壤土小麦、水稻与休闲地土壤旱情预测,但不适用于夏季与春秋季砂土特别是休闲地砂土土壤墒情预测。     

4种柳树叶片表面易去除与难去除颗粒物滞纳特征

【目的】比较不同柳树叶片表面滞纳易去除和难去除颗粒物的质量及粒径分布差异,评价不同种柳树对颗粒物的滞纳特征,以期为进一步提高树木叶片滞纳大气颗粒物的定量评估精度及合理利用柳树进行城市绿化提供科学依据。【方法】以苗圃中3年生旱柳、龙爪柳、垂柳和蒿柳为研究对象,于雨后第7天(降雨量为36 mm)采集树叶样品,经泡洗得到易去除颗粒物,再对叶片进行刷洗和超声波清洗获得难去除颗粒物,称洗脱颗粒物干质量,测定粒径分布,计算易去除(ERP)、难去除(DRP)和总颗粒物(TRP)中各径级颗粒物质量和滞尘效率。【结果】不同柳树叶面的TRP和ERP滞纳量差异显著,其中ERP滞纳量占TRP滞纳量的比例为30%～50%;不同树种间,龙爪柳的ERP滞纳量最高,蒿柳的TRP和DRP滞纳量最高;在ERP和DRP不同粒径质量百分比方面,旱柳中粒径小于10μm颗粒物的比例均最高,蒿柳中10～100μm粒径颗粒物的比例最高;ERP的平均粒径大小排序为蒿柳(34.98μm)龙爪柳(33.89μm)垂柳(31.52μm)旱柳(27.81μm),DRP的平均粒径大小排序为龙爪柳(40.18μm)蒿柳(35.34μm)垂柳(29.27μm)旱柳(28.25μm);对于不同粒径颗粒物的绝对滞纳量,龙爪柳叶片对各径级ERP滞纳量均最高,蒿柳叶片对粒径大于10μm的DRP滞纳量最高,旱柳叶片对粒径小于10μm的DRP滞纳量均最高;蒿柳叶片对粒径大于10μm的TRP和DRP滞尘效率最高,旱柳叶片对粒径小于10μm的TRP和DRP滞尘效率最高,龙爪柳叶片对ERP的滞尘效率最高。【结论】4种柳树叶面难去除颗粒物滞纳量占50%以上。龙爪柳叶面滞纳的颗粒物更新最快,旱柳和垂柳叶面能持久固定小粒径颗粒物,蒿柳叶面对粒径大于10μm的颗粒物滞纳能力最强。     

捕食线虫性真菌的分离培养及分布规律

对自然界中的捕食线虫性真菌进行了分离和种属区分，并对分布规律进行了研究。从土壤、粪便等材料中获得了2类活性较强的捕食线虫性菌株：即套捕型(hooping)捕食线虫性真菌和粘捕型(sticking)捕食线虫性真菌。主要的代表种类有3种。这些捕食线虫性真菌在捕食性结构分生孢子形态及某些生物学特性上有一定差异。套捕型捕食线虫性真菌代表种为少孢节丛孢菌(Arthrobotrys oligospara)和梨形指环菌(Dactylaria pyriformis)，它们以菌环、菌网作为捕食性结构(器官)，以套捕方式杀灭线虫幼虫。梨形指环菌可产生多量厚垣孢子(chlamyalospore)。粘捕型捕食线虫性真菌代表种为纺锤隔指孢菌(Dactylella ellipsospora)。可形成菌结捕食线虫性结构，以粘捕的方式杀灭线虫幼虫。结果表明：捕食线虫性真菌在土壤和家畜粪便中的分离率是40．41％；此类菌适合于生存在阴暗、潮湿、富含腐植质的环境中。在温暖季节时，采用0．4g／L玉米粉琼脂培养基(CMA)易于对其进行分离培养。