京津冀一次区域性暴雨特征分析

利用FNL再分析资料、卫星资料和自动站资料对2019年7月22~23日京津冀一次区域性暴雨过程进行了环流形势、卫星云图、动热力结构的分析。结果表明:此次暴雨发生在500hPa两槽一脊、副热带高压北抬、低空急流的大尺度环流背景下。西南方向的水汽输送和黄渤海的补充水汽为暴雨提供了良好的水汽条件,在河北中部的水汽辐合抬升则为暴雨提供了抬升条件。此次暴雨的产生受中尺度对流云团的连续生成合并影响,降水效率高。在暴雨中心整层表现为低层辐合、高层辐散,上升速度中心明显,使得高层的抽吸作用更强,更有利于上升运动的维持与发展,为降水强度增大提供了有力的动力条件,高空弱冷空气的入侵对能量锋区不稳定能量的释放起到了触发作用。     

石灰联合碳铵熏蒸对连作香蕉生长和根际微生物群落结构的影响

摘 要：由于长期连作导致香蕉枯萎病大量爆发，造成香蕉种植面积锐减，已严重影响海南香蕉产业的发展，因而急需寻求能够缓解或克服香蕉连作障碍的有效措施。本实验旨在探究使用绿色土壤熏蒸剂对长期连作蕉园的香蕉枯萎病的防控效果，特别是对植株生长发育、土壤化学性质和根际微生物区系的影响。田间试验共设置两个处理：石灰碳铵熏蒸处理（LAB）和对照处理（CK）。结果表明: LAB处理可以显著降低香蕉枯萎病发病率，与CK处理相比两季分别降低40%和46.62%，显著增加香蕉亩产量，与CK处理相比两季分别增产45.56%和75.99%。LAB处理可以显著提高土壤pH，改善土壤酸化，使酸性土壤维持中性水平，同时，增加土壤有机质含量，并且显著提高土壤速效磷（两季分别提高28.33%和89.14%）和速效钾含量（23.92%和38.67%）。并且LAB处理明显改变香蕉根际微生物群落结构，可以显著降低变形菌门和子囊菌门相对丰度，显著增加放线菌门等相对丰度，同时显著降低病原菌镰刀菌属相对丰度，并且显著提高部分土壤拮抗菌属的相对丰度，如链霉菌属、红球菌属和曲霉属。因此，石灰碳铵熏蒸有效改善香蕉根际微生物群落结构，有效防控香蕉枯萎病的发生并促进其植株生长。     

镉和模拟酸雨胁迫对苦楝幼苗镉含量及叶片抗氧化系统的影响

为探讨苦楝在重金属Cd和酸雨的单一及复合胁迫下的生理响应特征,采用人工配置土壤盆栽试验,研究不同浓度Cd(0、30、60、90、120、150、180 mg·kg^-1)和3个梯度模拟酸雨(pH值5.6、4.5、3.5)单一及复合处理对苦楝幼苗生物量、Cd含量及叶片保护性酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH)的影响。结果表明,除低浓度Cd(≤30 mg·kg^-1)单一及其与pH值4.5酸雨复合处理对幼苗地上部、地下部生物量有促进作用外,其他处理均表现出抑制作用,其中复合处理对苦楝幼苗的抑制作用更明显,表现为叠加效应;单一Cd处理时,随着Cd浓度的增加,幼苗根、茎、叶中Cd含量逐渐升高,且根系大于茎叶,复合处理抑制了植物对Cd的积累,对叶片的抑制作用最强;Cd和酸雨单一及复合处理下叶片SOD、CAT和POD活性均有所增加,分别在60 mg·kg^-1 Cd、pH值5.6,60 mg·kg^-1 Cd、pH值4.5和90 mg·kg^-1Cd、pH值4.5时出现阈值;在AsA-GSH循环中,单一Cd处理下,AsA、GSH含量和抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均随着Cd浓度的增加呈先上升后下降的趋势,单一酸雨处理对上述4个指标的影响不尽一致,而复合处理下上述指标在Cd浓度≤60 mg·kg^-1、pH值≥4.5时均能保持较高值,且随着胁迫程度的加深均出现了阈值。综上所述,苦楝对重金属Cd和酸雨胁迫具有一定的耐性,可在Cd浓度≤60 mg·kg^-1和pH值≥4.5的酸雨双重污染区域正常生长。本研究结果为土壤Cd污染的酸雨区域的修复植物筛选提供了理论基础和参考依据。     

连续模拟降雨下岩溶区含砾石堆积体坡面径流产沙特征

为明确砾石含量对岩溶区石灰土质堆积体坡面径流产沙特征的影响,以土质坡面为对照,采用室内模拟降雨试验方法,研究了递增型降雨(0.5,1.0,2.0,2.5,3.0 mm/min)条件下偏土质(砾石含量30%)和偏石质(砾石含量70%)石灰土坡面的径流特性及侵蚀特征。结果表明:(1)随雨强增大,各坡面径流率呈稳定增长—波动的变化趋势,且土质坡面径流率整体小于2种含砾石坡面;偏土质、偏石质坡面累计产流量较土质坡面增加了0.49,0.37倍;(2)1.0~3.0 mm/min雨强下,土质坡面侵蚀速率在0.16~5.4 g/(m^2·s)范围内波动,整体呈稳定—波动增加的变化趋势;偏土质和偏石质坡面分别为0.16~5.4,0.06~0.74 g/(m^2·s),前者侵蚀速率变化范围大且波动剧烈,后者变化范围小且稳定;随砾石含量的增加,各坡面累计侵蚀量呈先增后减的变化趋势,偏土质坡面侵蚀量较土质坡面增加2.5倍,偏石质坡面较其减少了0.9倍;(3)土质、偏土质和偏石质坡面的侵蚀速率与径流率分别呈极显著正相关幂函数、线性函数和线性函数关系。研究结果可为桂西北岩溶区弃渣场水土流失治理提供一定的科学依据。     

马铃薯与玉米复合种植对土壤化感物质及土壤细菌群落结构的影响

为探究马铃薯与玉米复合种植对化感物质积累与细菌群落结构的影响,分析轮作、间作缓解连作障碍的机制,本研究以马铃薯连作、玉米连作、马铃薯||玉米间作、马铃薯-玉米轮作第8年的土壤为对象,利用GC-MS测定土壤中化感物质含量,并采用Illumina Miseq高通量测序技术对土壤细菌16Sr DNA V4-V5区域进行测序,分析土壤中细菌多样性和群落结构的变化,并对化感物质和优势菌属进行相关性分析。结果表明:玉米连作和马铃薯连作会导致化感物质的积累,玉米连作土壤积累了更多的油酸、亚油酸、花生酸、木焦油酸等脂肪酸,马铃薯连作土壤积累了更多的硬脂醇、二十烷醇等脂肪醇类物质。轮作降低了大部分化感物质的积累,间作降低的化感物质种类相对轮作较少。不同种植方式下土壤细菌群落结构发生了显著变化,相对于连作,间作和轮作Ace指数和Chao指数显著升高。在门水平上,轮作土壤放线菌丰度显著高于马铃薯连作土壤,间作土壤拟杆菌门丰度显著低于玉米连作土壤,两种连作土壤中酸杆菌门丰度都较轮作显著升高。在属水平上,一些有益细菌如节杆菌属、溶杆菌属等在复合种植土壤中相对丰度更高。通过相关性分析发现土微菌属、小梨形菌属与脂肪醇类物质呈显著正相关,黄杆菌属、溶杆菌属、微杆菌属等与脂肪酸类物质呈显著负相关。马铃薯与玉米复合种植降低了化感物质在土壤中的积累,从而抑制了土壤细菌丰度的降低,提高了有益菌属丰度,消减了连作障碍。     

自毒物质对羟基苯甲酸降解细菌ZH2的分离与应用

自毒物质是造成植物连作障碍的主要因子,研究旨在筛选能够降解土壤中自毒物质的细菌。采用选择性分离方法从土壤中筛选自毒物质对羟基苯甲酸降解菌;结合形态特征、生理生化特征和16S rRNA测序鉴定菌种;采用紫外分光光度法测定菌株降解对羟基苯甲酸能力,并通过盆栽实验验证解毒效果。结果表明,分离到1株有降解对羟基苯甲酸能力的菌株,编号ZH2,经鉴定为绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)。在纯培养条件下,当对羟基苯甲酸浓度为5 mg/mL时,ZH2能在培养72 h时将其降解97%。盆栽条件下,当基质中对羟基苯甲酸浓度为10 mg/g时,ZH2能有效缓解对羟基苯甲酸对黄瓜的生长抑制作用。该研究从土壤中分离到能够降解对羟基苯甲酸的绿针假单胞菌,具有应用于连作障碍防控的潜在价值。     

盛夏一次大暴雨过程成因分析

利用常规高空、地面观测资料以及FY-2E卫星云图等资料,对2017年8月19—20日发生在陕西省商南县青山镇的大暴雨天气过程进行综合分析。结果表明,东路冷空气和副高是此次暴雨的主要影响系统;副高外围的西南暖湿气流、西南涡东北侧切变后西北干冷气流和山东半岛低涡后东路回流湿冷气流这3股气流在商洛上空的交汇,为此次大暴雨过程提供了充沛的水汽和能量;暴雨区上空垂直运动发展旺盛且深厚,为大暴雨提供了抬升条件;高空急流右侧的强辐散为大暴雨上升运动和深对流形成提供了重要条件。双重辐合-辐散产生的强烈上升运动,抽吸作用明显,为深对流的发展提供了条件,也促进了大暴雨区附近小尺度系统的产生和维持。喇叭口地形触发了γ尺度对流云团的生成和发展,3个γ尺度对流系统的发展,造成2次强降水叠加形成此次大暴雨天气过程。     

一次连续性暖区暴雨过程的诊断分析

利用常规气象观测资料和ERA5逐时再分析资料,对2019年4月18-19日华南地区出现的一次连续性暖区暴雨过程进行了诊断分析。结果表明：此次暴雨过程主要是受气旋性环流切变、西南低空急流影响而形成的暖区对流性强降水天气过程。500hPa副高呈带状分布,强度偏弱,位置偏南,气旋性环流自西向东影响了江南地区；华南地区地面呈东高西低的形势,广东始终处在地面低压前部偏南风的控制下；850hPa和700hPa受西南低空急流的影响,配合以风速或切变形成的低层辐合,高空200hPa对应强的辐散流场；华南至江南一带南低北高的地势,对地面偏南风或西南风起到了很好的抬升作用,这些因素共同作用,形成了这次连续性暖区暴雨过程。     

1047年北宋宫廷祈雨的诸相

本文以1047年发生在北宋宫廷内的一场祈雨祭祀为研究对象,运用"剧场国家"理论,描绘了祈雨的"展演"相与"权力"相,研究了祈雨期内以展演为表征、以权力为暗流的人神、人地、人人关系。研究发现:一方面,祈雨是充满象征意义的展演式活动,祈雨人宋仁宗需要向天神与黎民展演德行,而展演德行又需借助于气象技术;另一方面,贾昌朝被罢相是多重因素作用下的结果,罢相反映出北宋中期朝廷内激烈的政治纷争,其仍为庆历新政后权力博弈的延续。可见这场祈雨是一场德行的展演,也是实在的操纵帝国的权力之争。     

菌剂与钾肥配施对连作魔芋生长、生理代谢和发病率的影响

以安康当地花魔芋为材料进行盆栽试验，研究娄彻氏链霉菌（Streptomyces rochei）菌剂D74与钾肥配施对连作魔芋生物学性状、块茎产量、叶绿素含量、活性氧代谢、渗透调节物质含量及软腐病的影响，为魔芋连作障碍微生物-化学双重修复提供理论依据。结果表明：菌剂与钾肥配施对连作魔芋具有一定的促生防病作用，使魔芋单株块茎鲜质量和生长系数分别较对照显著增加86.7%和85.9%，软腐病病情指数降低 33.0%。配施处理中，钾肥和菌剂分别在促进魔芋块茎膨大和抑制软腐病方面发挥主导作用。菌剂与钾肥配施促进魔芋叶片叶绿素的合成，其叶绿素a及叶绿素(a+b)含量分别较对照显著增加51.0%及34.6%，同时叶绿素a/b及叶绿素(a+b)/类胡萝卜素比值分别提高41.8%及22.2%。配施的菌剂效应对叶绿素合成的促进作用占主导地位。菌剂与钾肥配施显著提高魔芋的诱导抗性，其叶片过氧化物酶活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量分别为对照的3.1倍、2.9倍和2.2倍。采用主成分分析法对魔芋相关19个生理生化指标分析得出特征值、贡献率、累积贡献率和主成分载荷矩阵，提取3个主成分（叶绿素b、叶幅和相对防效）综合评价菌剂与钾肥配施对魔芋连作障碍的修复效果。不同施肥处理综合得分高低顺序为：菌剂与钾肥配施>单施钾肥>单施菌剂>不施肥对照。综上所述，娄彻氏链霉菌菌剂D74与钾肥配施能提高连作魔芋产量并降低植株发病率，有效缓解连作障碍。