基于格网的GCM数据修订分析未来海南岛农业水热资源的变化特征

以海南岛为研究区域，选用5个大气环流模式（GCMs）1970−1999年的逐日输出数据和同期地面气象观测数据，使用空间插值降尺度到0.5°×0.5°格网。以格网单元为基础，应用系统误差修订（修正值法或比值法）和多模式集合平均方法（贝叶斯模型平均法BMA或等权重平均法EW），训练与验证GCMs输出值并进行综合修订。在此基础上，分析RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下，未来海南岛近期（2020−2059年）和远期（2060−2099年）农业水热资源，包括年平均气温、1月平均气温、≥10℃积温、≥20℃积温、年降水量、1月降水量和≥20℃界限温度生长期间降水量的变化特征。结果表明：GCMs输出值的系统误差和BMA权重系数在格网间存在较大的空间差异，且GCMs输出值低估逐日最高气温约3.55℃，高估逐日最低气温约1.19℃，逐日降水量仅为观测值的54.35%。基于格网的综合修订，可有效降低GCMs输出值在空间上的不确定性，BMA与EW的修订结果相似，均优于单一GCM模式。通过格网BMA综合修订后，最高气温、最低气温和降水量在验证期的相关系数r分别约提升0.10、0.07和0.06；均方根误差RMSE分别约降低2.38℃、1.01℃和1.01mm；较单一GCM相对观测值的偏差平均约减少3.25℃、1.13℃和25.67mm。未来海南岛农业热量资源在空间上主要表现为从中部向外围逐渐升高，高温主要分布在南部至西部沿海地区，年平均气温的增幅全岛较为接近，1月平均气温、≥10℃积温和≥20℃积温的增幅分别表现为由东向西、由北向南和由中部向外围递减。在时间上，RCP8.5情景下所有农业热量资源均为极显著增加且增温最快，RCP4.5情景为先增加后平缓，RCP2.6情景较为平缓，远期无显著增温。未来海南岛降水资源在空间上转为由东向西逐步递减的格局，南部和北部沿海地区降水变率增加，西部和中部降水变率减少，在时间上无显著变化趋势。随着未来海南岛气候变暖和降水格局的改变，农作物适宜种植面积扩大，会对农业生产带来巨大挑战，应提前布局，做好趋利避害。     

可可毛色二孢全基因组分泌蛋白的预测及分析

【目的】可可毛色二孢（Lasiodiplodia theobromae）是一种世界性分布的重要植物病原真菌,可引起严重的葡萄溃疡病（Botryosphaeria dieback）,影响果木品质并造成巨大的经济损失。本研究预测并分析可可毛色二孢基因组范围内的分泌蛋白,并明确其基本特征,为该病菌分泌蛋白致病机理的研究打下基础。【方法】依据已公布的可可毛色二孢全基因组序列,利用信号肽预测软件SignalP v5.0、跨膜结构分析软件TMHMM v2.0、细胞器定位分析软件ProtComp v9.0、GPI锚定预测软件big-PI Fungal Predictor和亚细胞器定位分析软件TargetP v2.0生物信息学软件对该菌中的典型分泌蛋白进行筛选。对分泌蛋白N端信号肽的长度、氨基酸使用频率及其切割位点进行统计分析。依据蛋白序列的同源性,应用BLASTP程序对分泌组蛋白进行功能注释分析,预测其生物学功能。采用蔗糖酶缺陷的酵母分泌系统,对所选分泌蛋白的信号肽进行活性检测。利用qRT-PCR方法检测所选分泌蛋白基因在可可毛色二孢侵染葡萄中的表达情况。【结果】在可可毛色二孢全基因组编码蛋白中共筛选获得552个潜在的具有典型信号肽的分泌蛋白,占全基因组预测蛋白总数的4.3%,其编码蛋白长度集中于101—400 aa。信号肽统计分析表明,其信号肽长度以18—20 aa的序列最为集中,信号肽长度为20 aa的蛋白数量最多。信号肽中使用频率最高的氨基酸为丙氨酸;非极性、疏水的氨基酸使用频率最高,占氨基酸总数的60.2%。其信号肽的-3至-1位置上的氨基酸相对保守,切割位点属于A-X-A类型,可被Sp I型信号肽酶识别并切割。336个分泌蛋白具有功能注释,其功能较多集中于细胞壁降解有关的酶类以及致病相关蛋白,并且这些蛋白在分子量、等电点、脂肪族氨基酸指数等方面均存在差异。通过蔗糖酶缺陷的酵母分泌系统证实,挑选的9个分泌蛋白信号肽均具有分泌活性。qRT-PCR检测结果表明,所选分泌蛋白基因在该病菌侵染初期的表达发生变化。【结论】利用生物信息学分析技术从可可毛色二孢全基因组中共预测获得552个经典分泌蛋白。其信号肽氨基酸长度分布广泛,氨基酸组成中非极性、疏水的氨基酸使用频率最高。功能注释主要集中在细胞壁组分降解相关的酶类、致病侵染相关的坏死诱导相关蛋白以及几丁质结合蛋白等。     

包膜含缩节胺氯化钾对棉花产量及土壤钾素的影响

棉花是具无限生长特性的喜钾作物，为解决其生育期内多次追施钾肥和叶面喷施缩节胺的用工问题，实现轻简化种植目标，研究包膜含缩节胺氯化钾对棉花产量、经济效益和土壤钾素变化特征的影响。试验设5个处理，分别为一次基施180 kg?hm-2包膜含缩节胺氯化钾（CRKMC）、减少30%钾素用量（126 kg?hm-2）的包膜含缩节胺氯化钾（70%CRKMC）、基施180 kg·hm^-2普通包膜氯化钾（CRK）、分次施用180 kg?hm-2普通氯化钾（KCl）和对照（CK，不施钾肥），后三个处理叶面喷施三次缩节胺。结果表明：等量施钾条件下，CRKMC和CRK较KCl籽棉产量分别增加8.81%和9.36%，经济效益分别增加15.53%和12.86%，70%CRKMC较KCl增产6.53%，增加净收入13.64%。CRKMC抑制棉花盛花期前的株高，提高后期株高、茎粗和叶绿素含量，使生物量较KCl增加18.56%~24.98%，提高钾素吸收量，表观利用率增加25.06~38.83个百分点。CRKMC中的钾素和缩节胺在土壤中呈“先慢后快而后趋于平缓”的规律，释放高峰出现在盛花期至始絮期，显著提高蕾期以后土壤中的速效钾含量。因此，土壤基施包膜含缩节胺氯化钾，可合理协调棉花生长势指标，满足钾素吸收需求，减少30%用量仍有较高的经济效益和钾素利用率，实现了缩节胺和钾素在同一时空条件下的一体化调控，有助于棉花减肥、高产和轻简化种植。     

星油藤青枯病病原菌鉴定

 星油藤(Plukenetia volubilis L.) 是一种重要的藤本油料植物,在我国华南地区广泛种植。青枯病是近两年在海南星油藤种植区发生的新病害,为探究星油藤青枯病菌的基本特性及种下分化情况,本研究对分离的6株代表菌株进行了相关分析。细菌学鉴定及致病性测定结果表明,该病害是由类茄科雷尔氏菌(Ralstonia pseudosolanacearum)侵染引起。同时,从传统分类及分子生物学不同层面分析了星油藤青枯病菌的遗传分化情况。生理小种及生化变种的测试结果表明,星油藤青枯病菌属于1号生理小种和生化变种Ⅲ;16S rDNA和egl基因部分序列聚类分析显示,星油藤青枯病菌属类茄科雷尔氏菌演化型Ⅰ即亚洲分支菌株,序列变种34。     

东亚小花蝽对草地贪夜蛾幼虫的捕食效应

为探明东亚小花蝽Orius sauteri对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫的控制潜力,开展了不同温度下东亚小花蝽对不同龄期和密度的草地贪夜蛾幼虫的捕食功能反应与干扰作用研究。结果表明:当东亚小花蝽捕食1龄或2龄草地贪夜蛾幼虫时,其捕食功能反应与HollingⅡ模型拟合度较好。东亚小花蝽对草地贪夜蛾1龄幼虫在20℃、25℃和28℃下的瞬时攻击率分别为0.772 4、1.090 0、0.673 6,处理单头幼虫的时间为0.174 9、0.173 7、0.295 5 d,对2龄幼虫,在20℃、25℃和28℃下的瞬时攻击率分别为0.794 5、1.153 8、0.392 2,处理单头幼虫的时间为0.218 9、0.805 6、0.696 0 d;东亚小花蝽对草地贪夜蛾幼虫的捕食量表现出随着猎物密度增加而上升,随自身密度的增加而下降的趋势;同一温度下,东亚小花蝽对1龄幼虫的日均捕食量和寻找效应均高于2龄幼虫,寻找效应与猎物密度成反比;东亚小花蝽对3龄和4龄草地贪夜蛾幼虫的日均捕食量为0;田间自然状态下东亚小花蝽对草地贪夜蛾幼虫的控制率为34.62%。     

不同品系昆虫病原线虫对蜂巢小甲虫的致病力研究

为明确市售昆虫病原线虫制剂对蜂巢小甲虫（Aethina tumida）幼虫和蛹的致病力,为该害虫的防治提供新的技术措施,室内采用浸渍法、土壤法测定了5种不同品系昆虫病原线虫对蜂巢小甲虫末龄老熟幼虫和蛹的致病力,采用土壤法测定了小卷蛾斯氏线虫（Steinernema carpocapsae All）不同施用时间、不同施用剂量对蜂巢小甲虫幼虫致病力的影响。浸渍法生物测定结果表明,5种不同品系昆虫病原线虫对蜂巢小甲虫幼虫的致病力差异很大,其中小卷蛾斯氏线虫All侵染4 d、12 d后,蜂巢小甲虫幼虫的校正死亡率分别为67.50%±0.05%和72.36%±3.14%,均显著高于其他品系。土壤法生物测定结果表明,昆虫病原线虫对蜂巢小甲虫幼虫具有明显的致死作用,其中小卷蛾斯氏线虫All对蜂巢小甲虫幼虫的侵染效果达100%,显著高于其他线虫品系。蜂巢小甲虫幼虫入土后,按不同时间顺序施用小卷蛾斯氏线虫All,结果表明14 d前施用均能取得良好的防治效果。侵染期线虫小卷蛾斯氏线虫All与蜂巢小甲虫幼虫数量之比大于213∶1时,防治效果最佳。因此小卷蛾斯氏线虫All具有防治蜂巢小甲虫的潜力,可在发生蜂巢小甲虫危害的蜂场推荐使用。     

Effect of Key Priority Forestry Programs on off-farm employment: Evidence from Chinese rural households

This paper examines how 3 Key Priority Forestry Programs (the KPFPs) influenced rural off-farm employment time using a long-term panel dataset that spans 18 years (1995–2012) and includes 6 provinces in China. The programs included the most significant forest policies, including the Sloping Land Conversion Program (SLCP), Desertification Combating Program around Beijing and Tianjin (DCBT), and Natural Forest Protection Program (NFPP). A labor supply model with both fixed and cluster effects were used to identify the programs' disparate impacts in the different regions and on various policy stages. We found the following results: (i) the overall effect of the SLCP was pronounced in relation to the off-farm participation time, but it weakened gradually after the first policy stage; (ii) the DCBT had less impact than the SLCP in increasing the work time of farmers who already had off-farm jobs, but it was better than the SLCP during the various subsidy policy stages; (iii) the NFPP's total effect was insignificant; (iv) forestry subsidies tended to be decoupled for farmers in China, since the substitution effect was greater than the income effect and increased the supply of non-agricultural labor hours. The researches and policy implications of our work are also discussed here.     

一株耐铝甜瓜枯萎病拮抗细菌的分离鉴定及其耐铝特性研究

从甜瓜根际酸性土壤中分离筛选到1株耐铝甜瓜枯萎病拮抗菌，命名为A2。根据表型、生理生化特征和16S rRNA基因序列相似性分析，将其鉴定为Pseudomonas sp.。菌株A2对甜瓜枯萎病病原菌的相对防效为68.3%，且拮抗能力具有遗传稳定性。相比AlCl3处理，菌株A2对Al2(SO4)3表现出了更好的耐受性，最高可耐受50mmol/L Al3+。在含有A13+的S-LB培养基中，菌株最适生长温度为30 ℃；培养基初始pH值的降低会加剧A13+对菌株A2的毒害作用。研究结果可为含活性铝的酸性土壤中甜瓜枯萎病的生物防治提供优良菌株资源和理论基础。     

Assessing the utility of topographic variables in predicting structural complexity of tree stands in a reforested urban landscape

The transformation of natural landscapes into impervious built-up surfaces through urbanization is known to significantly interfere with the ecological integrity of urban landscapes and accelerate climate change and associated impacts. Although urban reforestation is widely recognised as an ideal mitigation practice against these impacts, it often has to compete with other lucrative land uses within an urban area. The often limited urban space provided for reforestation therefore necessitates the optimization of the ecological benefits, which demands spatially explicit information. The recent proliferation of tree stands structural complexity (SSC) and topographic data offer great potential for determining the ecological performance of reforested areas across an urban landscape. This study explores the potential of using topographic datasets to predict SSC in a reforested urban landscape and ranks the value of these topographic variables in determining SSC. Tree structural data from a reforested urban area was collected and fed into a tree stand structural complexity index, which was used to indicate ecological performance. Topographic variables (Topographic Wetness Index, slope, Area Solar Radiation and elevation)- were derived from a Digital Elevation Model (DEM) and used to predict SSC using the Partial Least Squares (PLS) regression technique. Results show that SSC varied significantly between the topographic variables. Results also show that the topographic variables could be used to reliably predict SSC. As expected, the Topographic Wetness Index and slope were the most important topographic determinants of SSC while elevation was the least valuable. These results provide valuable spatially explicit information about the ecological performance of the reforested areas within an urban landscape. Specifically, the study demonstrates the value of topographic data as aids to urban reforestation planning.