Impact of climate change on maize yield in China from 1979 to 2016

Climate change severely impacts agricultural production, which jeopardizes food security. China is the second largest maize producer in the world and also the largest consumer of maize. Analyzing the impact of climate change on maize yields can provide effective guidance to national and international economics and politics. Panel models are unable to determine the group-wise heteroscedasticity, cross-sectional correlation and autocorrelation of datasets, therefore we adopted the feasible generalized least square(FGLS) model to evaluate the impact of climate change on maize yields in China from 1979–2016 and got the following results:(1) During the 1979–2016 period, increases in temperature negatively impacted the maize yield of China. For every 1°C increase in temperature, the maize yield was reduced by 5.19 kg 667 m–2(1.7%). Precipitation increased only marginally during this time, and therefore its impact on the maize yield was negligible. For every 1 mm increase in precipitation, the maize yield increased by an insignificant amount of 0.043 kg 667 m–2(0.014%).(2) The impacts of climate change on maize yield differ spatially, with more significant impacts experienced in southern China. In this region, a 1°C increase in temperature resulted in a 7.49 kg 667 m–2 decrease in the maize yield, while the impact of temperature on the maize yield in northern China was insignificant. For every 1 mm increase in precipitation, the maize yield increased by 0.013 kg 667 m–2 in southern China and 0.066 kg 667 m–2 in northern China.(3) The resilience of the maize crop to climate change is strong. The marginal effect of temperature in both southern and northern China during the 1990–2016 period was smaller than that for the 1979–2016 period.     

人工饲粮对幼年工蜂生长发育及生理代谢的影响

本试验利用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)对幼年工蜂进行代谢组学分析,旨在探究不同人工饲粮对幼年工蜂生长发育及生理代谢的影响,为蜂王邮寄的人工饲粮配制提供一定理论依据。试验选取1日龄的意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)300只,分为5组,分别饲喂5种人工饲粮,每组30只工蜂。对照组饲粮:蔗糖粉∶蜂蜜=3∶1;试验组A饲粮:蔗糖粉∶蜂粮∶蜂蜜=6∶5∶1;试验组B饲粮:蔗糖粉∶蜂粮∶蜂蜜=6∶3∶1;试验组C饲粮:蔗糖粉∶花粉∶蜂蜜=6∶5∶1;试验组D饲粮:蔗糖粉∶花粉∶蜂蜜=6∶3∶1。用5种人工饲粮进行室内喂养,记录蜜蜂7 d内的死亡数量;解剖试验组A和对照组第1、3、5、7天的工蜂咽下腺,测定其平均重量、颜色和饱满度;采用LC-MS方法检测试验组A和对照组蜜蜂饲喂7 d后的代谢物差异,对检测数据进行模式识别分析,筛选并鉴别差异代谢物。结果表明:1)对照组和试验组A蜜蜂第1~5天时均没有出现死亡,在第6和7天时试验组A蜜蜂死亡数量均显著低于对照组(P<0.05)。试验组B、C、D的蜜蜂在6 d内全部死亡。2)试验组A第7天时的蜜蜂咽下腺平均重量显著高于对照组(P<0.05),咽下腺颜色为全部乳白色,且咽下腺小体饱满。3)采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘法判别方法(PLS-DA)和正交偏最小二乘方-判别分析(OPLS-DA)分析代谢组数据,结果显示试验组A和对照组明显分离,共鉴定出23个差异代谢物,包括氨基酸、脂类、糖类等,其中有10种代谢物上调,13种代谢物下调。差异代谢物通路分析发现,差异极显著的通路有牛磺酸和亚牛磺酸生物合成通路、赖氨酸降解通路、戊糖磷酸盐代谢通路、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化通路(P<0.01),差异显著的通路有氨基酸的生物合成通路,色氨酸代谢通路,碳代谢通路,丁酸代谢通路,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路,丙酮酸代谢通路(P<0.05)。由此可见,试验组A的饲粮更适合蜜蜂工蜂的生长发育和生存,在邮寄环境中可代替常用的炼糖饲粮。     

我国稻米加工工艺的沿革与展望

我国稻米加工起步于大规模采集野生稻的时期,最初是采用稻谷直接制成米的“稻出白”工艺,后来采用稻谷先制成糙米、糙米再制成米的“糙出白”工艺,两者构成了沿用几千年的古代稻米加工工艺;19世纪60年代开始,增加稻谷清理、白米整理等工段,构成了近代稻米加工工艺;到20世纪末,增加稻谷分级、下脚整理、稻壳整理、副产品整理、糙米精选、白米精选、白米色选、白米抛光等工序,构成现代稻米加工工艺;进入21世纪以来,新增了回砻谷净化、糙米净化、刷米与抛光组合、多道色选、留胚粒分选等工序,构成了当代稻米加工工艺;今后通过增加多等级大米联产、多等级大米与留胚米联产等专利加工工艺,将构成加工过程更加精准且智能化、低破碎、低能耗和环境友好的未来稻米加工工艺。     

含水率对安溪县花岗岩崩岗土体胀缩特性的影响

崩壁土壤水分变化是导致崩岗发生和发展的主要因素之一。降雨可以导致崩岗崩壁失稳发生崩塌,降雨过程中土体在不同含水率下的胀缩特性是决定崩壁失稳的关键因素之一。本研究以安溪县典型崩岗崩壁土体为对象,通过室内无荷膨胀率和线性收缩率试验,研究不同梯度含水率对崩壁不同土层胀缩特性的影响。结果表明:不同土层的无荷膨胀率均随初始含水率增大而减小,线性收缩率则相反。初始含水率与崩壁不同层次土壤无荷膨胀率之间存在着明显的指数递减关系,各土层拟合所得到的回归方程均可表达为:δ_e=ae~((–ω/b))+c,R~20.96;初始含水率与崩壁不同层次土壤线性收缩率之间则存在着明显的指数递增关系,各土层拟合所得到的回归方程均可表达为:δ_(sl)=ae~((ω/b))+c,R~20.96。对于同一土层,膨胀的变化幅度大于收缩的变化幅度。比较不同土层的膨胀和收缩变化幅度发现,红土层变化幅度最大,分别较砂土层高2.58%和3.33%,较碎屑层高3.61%和4.67%。这种不可逆的干湿胀缩现象可能是造成土体产生裂隙进而引起崩壁坍塌的原因,这对于认识崩壁失稳崩塌原因和崩岗发生机理具有重要意义。     

基于随机森林的高寒湿地地区土地覆盖遥感分类方法

高寒湿地是青藏高原典型独特的生态系统,是全球气候变化的敏感地带和预警区。利用遥感技术快速、准确地分类提取高寒湿地的土地覆盖信息,对当地生态安全监测和保护具有重要意义。本文以若尔盖湿地国家级自然保护区为研究区,首先,以高分一号(GF-1)遥感影像为数据源,融合光谱特征、水体指数、地形特征、植被指数和纹理信息等26个变量进行随机森林(Random forest,RF)分类实验;然后,根据袋外数据(Out of bag,OOB)的特征变量重要性得分和精度评价结果,选出高寒湿地地区土地覆盖类型的最优分类方案和特征;最后,对特征变量进行降维,并基于相同的变量,采用极大似然法(Maximum likelihood classification,MLC)、支持向量机(Support vector machine,SVM)、人工神经网络(Artificial neural network,ANN)和RF等方法进行分类,比较不同方法的优适性。结果表明:结合GF-1影像光谱、水体、植被、纹理特征和地形信息,使用26个变量的RF模型的分类精度最高,总体精度(Overall accuracy,OA)为90.07%,Kappa系数为0.86;通过RF模型的变量重要性分析可以有效选出重要的特征信息,在降低特征变量维度的同时,还能保证较高的分类精度; 4种分类方法中,RF算法是高寒湿地地区较合适的分类方法,OA比MLC基准方法高17.63个百分点,比SVM和ANN等机器学习算法分别高6.98、6.56个百分点。     

温度对四川华鳊胚胎发育的影响

为探索温度对四川华鳊胚胎发育的影响,笔者观察16、19、22、25、28、31℃6个温度条件下四川华鳊的胚胎发育过程,描述总结(25±0.5)℃下胚胎发育各个阶段的形态特征。研究结果显示,四川华鳊胚胎发育过程可划分为受精卵、胚盘形成、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官分化和出膜等8个连续发育阶段;在(25±0.5)℃下孵化总历时44.83 h;在温度为16℃时,胚胎发育至原肠胚晚期全部死亡;19℃时孵化率为30.00%,其中畸形致死占87.19%,显著高于其余4个温度组(P<0.05);温度由19℃升至31℃时,胚胎发育所需时间变短,各温度间差异显著(P<0.05),其中器官分化阶段均用时最长,占整个胚胎孵化历时的72.53%~77.07%;胚胎畸形率随着温度升高而上升,31℃的胚胎畸形率约为28℃的2倍;在22~28℃时,胚胎的受精率和孵化率、成活率最高,畸形率最低。研究结果表明,水温在(19±1)℃,卵径(y)与胚胎孵化时间(x)的关系为y=49.56-44.36x+47.92x^2(r^2=0.996);水温22~28℃为适宜孵化温度,最佳水温约为25℃;胚胎发育的生物学零度为12.69℃,有效积温为522.35~595.11℃·h。     

茶园节能型开沟刀设计与试验

针对茶园机械化开沟减阻减耗需要,设计茶园节能型开沟刀,用于减小茶园开沟时的开沟功耗。通过理论分析确定节能型开沟刀侧切刃与正切刃曲线方程,通过离散元仿真方法确定侧切刃螺旋线终点处滑切角与正切刃在侧切刃平面内展开曲线终点处静态滑切角分别为62°、56°。对设计完成的节能型开沟刀进行田间试验,试验结果表明:在开沟深度为15、20、25 cm时,节能型开沟刀的开沟功耗分别为0.093、0.107、0.128 kW,均小于对照组通用开沟刀的开沟功耗,说明设计的节能型开沟刀在各个开沟深度均能够达到降低开沟功耗的目的。此外节能型开沟刀在不同开沟深度的沟深稳定性系数均大于90%,高于国家标准和对照组通用开沟刀试验结果,说明设计的节能型开沟刀在降低作业功耗的同时,可保证开沟质量。     

水杨酸诱导苹果采后灰霉病抗性研究

【目的】研究水杨酸(SA)处理后苹果灰霉病发生情况及与抗病性相关指标的变化,以探明SA对苹果灰霉病的抗性诱导机理,为苹果采后病害的防治提供参考。【方法】用150mg/L水杨酸(SA)浸泡苹果果实20min,以清水浸泡作为对照,20℃下放置2d后接种灰霉病菌灰葡萄孢,接种后1~9d,调查灰霉病的发病率和病斑直径,测定过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶(CHI)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)活性及总酚、类黄酮、丙二醛(MDA)含量。【结果】与对照相比,采后SA处理可有效降低接种后苹果灰霉病的发病率,尤其在接种前期(1~3d)效果显著(P0.05),并可显著抑制病斑直径扩展。同时,SA处理能够明显提高果肉组织中防御酶POD、PPO、PAL及抗病相关蛋白CHI和GLU活性,诱导抗病物质总酚和类黄酮的合成与积累,减少MDA的生成,从而有效抑制苹果采后灰霉病发生。【结论】SA通过促进防御酶活性、抗病相关蛋白活性升高,降低膜脂过氧化程度,增加抗病物质含量,从而增强苹果对灰霉病的抗性。     

水产养殖中亚硝酸盐毒性影响及处理的研究进展

亚硝酸盐是水产养殖系统中常见的污染物,也是影响水体生态环境的重要因素。养殖水体中亚硝酸盐浓度超标会造成鱼类、软体动物、甲壳类等水生动物中毒甚至死亡。本文论述了亚硝酸盐的产生机理、毒性与危害以及治理方法等,以期为安全有效地降解亚硝酸盐、提高水产养殖产业的经济效益、修复生态环境的平衡提供科学依据。