中国草原有害生物防治工作现状及展望

草原是我国重要的生态系统，是我国北方的天然生态安全屏障，具有极其重要的生态和生产价值。近年来由于草原的不合理利用和气候的异常变化，导致草原有害生物逐年加重，严重制约我国畜牧业生产和生态文明建设。本文通过历史数据总结了我国草原有害生物具有种类多、为害强、损失重的特点，分析了防治工作取得的阶段性成效，客观指出了目前防治工作存在的监测能力、资金、设备不足，科研支撑不够，政策法规滞后等主要问题，系统地提出了在理顺管理体制、加强体系建设、提高监测预警水平、创新防治机制和技术、加大宣传培训力度等方面加强草原有害生物防治的工作目标和具体举措，为下一步草原生物灾害防治工作提供思路。     

利用CRISPR/Cas9敲除葡萄VviPDS1基因的研究

选择葡萄八氢番茄红素脱氢酶(Phytoene desaturase)基因VviPDS1为靶标,利用CRISPR/Cas9系统构建基因敲除载体,瞬时转化葡萄叶片原生质体,检测到不同类型的突变。通过农杆菌介导转化‘无核白’葡萄胚性愈伤组织,筛选获得卡那霉素抗性植株71株。经PCR鉴定,其中53株为阳性植株,阳性率为74.64%。测序结果表明,共有20株在靶点发生不同类型的突变,编辑效率为37.74%;其中9株产生了双等位基因突变。对其进行氨基酸序列预测,在第202位氨基酸之后发生了不同程度的变异。利用CRISPR/Cas9系统敲除VviPDS1获得的突变体植株呈现整体矮化,其叶片出现不同程度白化。表明CRISPR/Cas9系统可以通过细胞中的瞬时或稳定表达进行基因编辑,可以实现在葡萄编辑植株中产生纯合敲除。     

半干旱黄土丘陵区不同土地利用类型植物物种多样性研究

【目的】为了更好地利用半干旱黄土丘陵区的土地资源,促进该区域植被恢复,提高生物多样性,使区域生态环境有所改善。【方法】以半干旱黄土丘陵区龙滩流域的植被为研究对象,对该流域11种典型的土地利用类型(2种农地、自然荒草地、人工牧草地、撂荒草地、灌木林地、5种乔木林地)的植被物种组成和多样性进行了调查研究。【结果】流域内共调查到种子植物56科166属254种,其中裸子植物门3科7属13种,占流域总科、总属、总种的5.36%、4.22%、5.12%;被子植物门53科159属241种,占流域总科、总属、总种的94.64%、98.78%、94.88%。在被子植物门中,双子叶植物纲有50科134属205种,单子叶植物纲有3科25属36种,两纲物种分别占流域总种数的80.71%和14.17%,占该门物种总种数的85.06%和14.94%。不同土地利用类型植被多样性分析结果表明,物种丰富度表现为农地物种丰富度低,人工牧草地、撂荒草地和灌木柠条林地居中,乔木林地(山杏、山毛桃、油松、侧柏、青杨)和天然荒草地高;物种多样性表现为马铃薯农地的物种多样性低,覆膜农地、人工牧草地、撂荒草地及灌木柠条林地居中,自然荒草地和乔木林地比较高;物种均匀度表现为农地、撂荒草地、人工牧草地及灌木柠条林地的均匀度高,自然荒草地居中,乔木林地低。【结论】不同土地利用方式和植被演替恢复时间差异是产生植被多样性差异的基础,也是该区域植被恢复和物种多样性保护需要考虑的重要要素。     

基于高光谱遥感的叶片总初级生产力GPP反演

为探究利用高光谱植被指数反演叶片总初级生产力(GPP)的模型,以湖北省武汉大学试验田油菜和小麦叶片高光谱反射率和光照强度(PARin)为数据源,利用7种植被指数与PARin的乘积分别反演2种植被叶片GPP,构建线性及非线性回归模型,并对模型进行验证。结果表明:1)从油菜生理特点出发,需要分生育期建模。在选择的7种植被指数中,花期SR构建的一次模型效果最优,建模和验模R2分别为0.80和0.82,RMSE不超过2.85g/(m~2·d);荚果期选择CIred edge和MTCI为优选模型,建模和验模R2为0.84和0.72,RMSE3.91g/(m~2·d);全时期基于红边波段的CIred edge、MTCI为优选模型,建模集R2达到0.80,RMSE3.67g/(m~2·d),验模R2达到0.65,RMSE3.92g/(m~2·d);2)小麦中NDVI模型效果最优,建模集R2=0.59,RMSE=2.80g/(m~2·d),验模R2=0.67,RMSE=3.39g/(m~2·d)。将油菜与小麦做对比,基于红边波段的植被指数CIred edge和MTCI对2种植被差异不敏感,R2为0.72~0.73,表明CIred edge和MTCI模型可以用于小麦和油菜叶片GPP的统一反演。     

金昌市农户玉米施肥现状调查评估

为了解金昌市农户玉米施肥情况,2015年7月通过问卷调查与田间实地观测相结合的方式,在金昌市金川区及永昌县进行了玉米生产及养分资源投入现状的调查与分析。结果表明:金昌市的玉米种植面积占总调查耕地面积的64.17%,玉米平均产量为(14 762.87±1 649.17)kg/hm~2。玉米生产中N与P_2O_5施用量的变化范围分别为265.5～1 101.0 kg/hm~2和60.0～668.3 kg/hm~2,平均施用量分别为(510.3±178.2)、(235.1±114.5)kg/hm~2。N、P_2O_5及总养分的偏生产力平均值分别为(33.50±19.18)、(77.55±43.77)、(19.93±7.95)kg/kg。说明金昌市农户在玉米生产肥料施用中存在的主要问题是养分投入配置不合理及肥料利用率偏低。     

氯虫苯甲酰胺和毒死蜱在水稻中的分布降解研究

本研究采用LC-MS检测技术，系统研究了氯虫苯甲酰胺和毒死蜱及其代谢物（3，5，6-TCP）在两种水稻各器官的动态消解规律与分布特征，旨在为两种农药的科学合理使用及后期稻米安全风险评估提供科学依据。在穗期施药后定期分析水稻各器官中农药及代谢物的残留量，结果表明两种农药及代谢物在水稻甬优各器官中的残留量高于中浙优，在水稻中的残留量均呈叶 > 籽粒 > 茎 > 根的分布规律，根中呈先上升后下降的变化趋势，茎、叶和籽粒中的残留量随施药时间的延长逐渐减小；毒死蜱在水稻各器官降解速率较快，在施药后14 d降解率达99%以上；稻壳和糠承载90%左右农药及代谢物残留；高剂量施药使两种农药及代谢物在籽粒各部位的含量增高，但对其分布特征无影响。研究表明选择种植水稻品种中浙优的同时降低施药剂量既可达到防治效果也能降低稻米食用风险。     

多环芳烃在茶树鲜叶及绿茶加工过程中残留水平研究

利用气相色谱-串联质谱联用仪监测了茶树鲜叶及其绿茶加工中多环芳烃(PAHs)的残留水平。结果表明,不同地区茶树一芽二叶样品PAHs含量差异明显,产地环境PAHs污染程度对茶鲜叶PAHs含量影响较大。茶芽、嫩叶、老叶PAHs含量分别在40.5~52.8μg·kg~(-1)、50.0~67.4μg·kg~(-1)和91.5~97.6μg·kg~(-1)之间,PAHs含量大小顺序为老叶嫩叶芽。汽车尾气对交通公路旁茶树芽和嫩叶PAHs含量影响较大,且对50 m范围内茶树鲜叶影响更明显。电加热干燥模式下,水分散失和PAHs挥发是影响绿茶加工过程中PAHs含量的两个关键因子。加工环节过后,茶叶PAHs含量由61.0μg·kg~(-1)上升到166.1μg·kg~(-1)。摊放和干燥过程中PAHs大量挥发,造成茶叶干重中PAHs残留量由292.0μg·kg~(-1)降低到171.9μg·kg~(-1)。     

1株巨大口蘑的鉴定及培养基中无机盐优化

为筛选巨大口蘑菌丝生长的最优培养基,从采集自云南临沧的野生口蘑子实体中分离获得菌株YAASM4295,利用形态学与ITS序列分析的方法对其进行分类学鉴定;并以不同的无机盐为基础,通过单因素试验,各筛选出2种大量元素和微量元素,采用L9(34)正交试验设计,分析4种无机盐及其正交组合对该菌菌丝生长的影响。结果表明,采集到的菌株为巨大口蘑,供试无机盐对其菌丝生长在不同程度上均有促进作用,其中0.1 mg·m L~(-1)MgSO_4、0.1 mg·m L~(-1)K_2HPO_4、0.05 mg·L~(-1)CoCl_2、0.05 mg·L~(-1)Mn Cl_2对该菌生长与生长势的促进作用最大,且与其它处理相比达到了极显著水平。4种无机盐协同作用对该菌菌丝生长影响的大小依次为Mg SO4CoCl_2MnCl_2K2HPO4;最佳组合为0.2 mg·m L~(-1)Mg SO4+0.1 mg·m L~(-1)K_2HPO_4+0.01 mg·L~(-1)MnCl_2+0.01 mg·L~(-1)CoCl_2。综上,该野生巨大口蘑菌株在各无机盐培养基组合之间的菌丝生长速度差异极显著,不同组合间有明显的交互作用,这为其优质栽培提供了理论依据。     

新疆狗牙根种质芽期耐盐性综合评价

为了解不同狗牙根种质在芽期耐盐差异程度,采用常规纸上萌发法,研究不同NaCl浓度(0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%)对来源于新疆不同生境下50份狗牙根种质相对发芽率、相对发芽势、发芽指数、胚根长、胚芽长的影响,并通过聚类分析法对其耐盐性进行综合评价。结果表明,随盐胁迫增加,狗牙根种质相对发芽率、相对发芽势、发芽指数呈明显降低趋势,而胚根长、胚芽长则呈先升后降趋势,0.4%盐胁迫下达到最高;各测试指标变异系数呈逐渐加大趋势,至1.6%盐胁迫时其变异系数均较对照增加2.0倍以上。新疆狗牙根半致死NaCl浓度(S50%)均值为1.28%,变异系数为45.66%,且1.2%NaCl可作为其耐盐鉴定最适浓度。聚类分析综合表明,50份新疆狗牙根种质中表现较稳定的耐盐种质为Cd012,中度耐盐种质为Cd019、Cd021、Cd020、Cd054,敏盐种质为Cd001、Cd033、Cd035、Cd057、Cd059。     

低分子有机酸对贵州黄壤龙葵吸收镉的影响

[目的]探讨低分子有机酸对龙葵吸收镉(Cd)的影响,以期为提高贵州地区黄壤重金属污染的植物修复效率提供科学依据.[方法]采用盆栽试验种植龙葵,待龙葵生长60 d后,将不同浓度的低分子有机酸(柠檬酸、苹果酸和酒石酸)及其复合处理(柠檬酸+苹果酸、柠檬酸+酒石酸)以溶液形式加入土壤,以添加500 mL去离子水为对照(CK),1个月后收获植株样品并采集土壤样品,分析不同处理对龙葵生长及吸收转运重金属Cd的影响.[结果]柠檬酸添加量为2.5 mmol/kg时龙葵单株生物量最高,较CK显著增加6.75%(P<0.05,下同),其他处理的生物量均低于CK.3种有机酸均能强化龙葵根、茎、叶和果实对Cd的吸收,表现为苹果酸>酒石酸>柠檬酸,各部位的Cd含量表现为叶>茎>根>果实,且均在苹果酸添加量为5.0 mmol/kg时达最大值,分别为CK的1.68、1.53、1.21和1.32倍.添加2.5 mmol/kg酒石酸和5.0 mmol/kg苹果酸时龙葵对Cd的累积量较高,二者显著高于其他处理.添加柠檬酸、苹果酸和酒石酸均能提高龙葵对Cd的转移和富集能力,作用表现为苹果酸>酒石酸>柠檬酸,其中,添加5.0 mmol/kg苹果酸时龙葵对Cd的富集系数最大,为12.81.相对于单一有机酸处理,复合有机酸处理对龙葵富集Cd的能力无明显优势.[结论]添加适当浓度的柠檬酸、苹果酸和酒石酸均能提高龙葵各部位对Cd的吸收及土壤Cd从地下向地上部转移的能力,促进龙葵对Cd的转移和富集;其中苹果酸添加量为5.0 mmol/kg时,龙葵对Cd的累积量相对较高且富集系数最大,对土壤中Cd的植物修复效果最好.