甘肃省高寒草甸植被覆盖度反演及其时空变化研究

本研究以甘肃省高寒草甸为研究区,基于2000—2019年遥感数据和2014年实测数据,采用经验回归模型法构建植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)估算模型,并研究了过去20年高寒草甸FVC时空变化规律、稳定性及变化原因,以期为FVC动态监测提供科学依据。结果表明：在6种植被指数(vegetation index,VI)中除比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)外,其余VI与FVC相关系数均大于0.65(P<0.01);模型精度检验发现高寒草甸FVC最佳反演模型为归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)二项式模型：y=-0.65x²+1.97x—0.23(R²=0.81,RMSE=7.33);甘肃省高寒草甸FVC呈现南高北低的格局,20年FVC均值处于较高水平,年均FVC呈现波动上升趋势,平均增速0.15%·a^-1,其中FVC增加的面积占52.76%,稳定的面积占27.58%,下降的面积占19.66%,FVC变异系数小于0.15的面积占86.57%。综上所述,2000—2019年甘肃省高寒草甸FVC整体上呈现增加趋势,并且稳定性较高。     

披碱草属野生种质材料在干旱与半干旱区适应性评价

应用灰色理论系统,以搜集自我国8省区的38份披碱草属植物野生种质材料为研究对象,对其株高、叶面积生长动态、草产量、茎叶比、鲜干比及种子产量进行灰色关联度分析.结果表明,株高从拔节期到抽穗期增幅较大,而叶面积从分蘖期到拔节期增幅较大;38份材料鲜草及干草产量差异较大,变异系数分别为39.275％和43.087％;大部分种质材料茎叶比在1.0～2.0之间;不同材料种子产量的变异系数较大;产量与各主要农艺性状的关联度大小顺序为:鲜干比＞种子产量＞茎叶比＞叶面积＞株高.综合分析发现,适应性较好的种质材料有NMC32、BJT37、QHD19、SXD36、XJD11、XJD15、XJS8、XJT2、XJE13和XJD5.     

20份紫花苜蓿在上海崇明地区的综合适应性研究

对20份紫花苜蓿(Medicago sativa)品种(系)在上海崇明地区的综合适应性进行评价比较,测定并分析了生育周期和株高、生长速度、草产量4项田间生长特性,并研究了裹包青贮苜蓿产品的粗蛋白、ADF、NDF等营养指标。结果表明:20份供试材料在上海崇明的生育期为185~191d;不同供试材料的田间生长特性存在差异(P0.05),株高表现为第二茬第三茬第一茬第四茬第五茬,生长速度表现为第二茬第三茬第五茬第四茬第一茬,草产量表现为第一茬第二茬第四茬第三茬第五茬;品种Super7的株高和生长速度在5次刈割时都明显高于其他试验材料,其累计株高为325.23cm,累计生长速度为每天6.36cm,丰宝累计草产量最高为61100.37kg·hm-2;20份供试材料随着刈割时间的变化,不同品种间的粗蛋白、ADF和NDF存在显著性差异(P0.05),猎人河平均蛋白含量最高达到18.82%,赛迪的RFV高达139.58%。综合评价结果显示,WL903、游客和Super7在上海地区的适应性和饲用价值较优,有推广的潜力。     

增补UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊光合作用和光合色素的影响

强太阳紫外线-B(UV-B)辐射是青藏高原的主要环境胁迫因子,以高山植物美丽风毛菊(Saussurea superba)为材料,在2008和2009年植物生长盛期的7,8月份,采用选择性过滤膜和UV-B荧光灯管组合的方法研究了净光合速率(P_n)、稳态PSⅡ光化学效率、光合色素和紫外线吸收物质对强UV-B辐射的响应,探讨了典型高山植物的UV-B适应特性。结果表明:增补UV-B辐射能引起P_n和气孔导度(G_s)的增加;随处理时间的延长,第11和16天PSⅡ实际量子效率(Φ_PSⅡ)呈下降趋势,说明UV-B辐射对高山植物叶片光合机构仍具有负作用,PSⅡ光化学效率的降低反映了UV-B辐射效应的积累。增补初期光合色素有增加的趋势,但随处理时间的延长最终呈降低趋势,表明UV-B辐射对光合色素的光破坏是本质的,而基于叶片厚度增加导致的光合色素含量升高是一种表象。增补UV-B处理没有引起紫外线吸收物质含量的变化,表明高山植物叶表皮层丰富的黄酮类物质能有效保护光合机构,受环境UV-B辐射波动的影响较少。综上表明:增补UV-B后叶片G_s的增加以及单位叶片面积光合色素增加有利于P_n的提高,但青藏高原强太阳UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊的光合生理过程仍具有潜在的负效应。     

4种薰衣草属植物抗旱性综合评价

采用负水头供水控水装置控制盆土体积含水量,对轻度、中度和重度干旱胁迫0、10、20、30 d和40 d后4种薰衣草属植物叶片相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(SSC)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT) 5个抗旱生理指标的变化规律开展研究,旨在对其抗旱性进行综合评价。结果表明：随干旱胁迫强度和时间的增加,4种薰衣草的RWC均呈下降趋势,且轻度干旱胁迫的RWC显著高于中度和重度干旱胁迫（P＜0.05）,其中,干旱发生至重度胁迫时,普罗旺斯薰衣草的RWC最高,为56.56%,孟士德薰衣草仅为39.02%;而MDA和SSC则呈上升趋势,且随胁迫程度的增强而增加,其中,胁迫至40 d时,普罗旺斯薰衣草的MDA较0 d（CK）各处理水平增加幅度达118.67%, 而其SSC含量显著高于其它3种薰衣草。4种薰衣草的SOD和CAT活性呈先升后降的变化趋势,均于胁迫至20 d时达到最高值,且轻度干旱胁迫下的SOD和CAT活性高于中度和重度胁迫,其中,孟士德薰衣草的SOD和CAT活性最低。根据模糊数学隶属函数法综合评价分析得出,4种薰衣草抗旱性强弱依次为：狭叶薰衣草＞普罗旺斯薰衣草＞蝴蝶薰衣草＞孟士德薰衣草。     

重金属污染对农田土壤无脊椎动物群落结构的影响

研究了土壤无脊椎动物对土壤重金属污染程度的响应。群落多样性指数随土壤重金属污染程度的加重而降低,井灌田、荒草田、黄灌田的群落多样性最高,而长期污灌田的群落多样性最低。重金属污染田土壤无脊椎动物的优势类群是蜱螨目和弹尾目,两类无脊椎动物具有较强的耐污染能力。在同一季节土壤无脊椎动物的种群数量主要受土壤污染程度的影响,污染程度越高其种群数量越低。不同季节间土壤无脊椎动物的数量存在极显著差异,不同污染程度的农田总群落、弹尾目和蜱螨目的个体数量均以7月为最多,10月次之,4月最少。     

转HhERF2和PeDREB2a基因棉花对胁迫的耐受能力分析

AP2/ERF转录因子普遍存在于植物中,并广泛参与植物对生物和非生物胁迫的响应。为了提高棉花对病害及非生物逆境的抵抗能力,将分别从抗逆性优良的沙生植物铃铛刺(Halimodendron halodendron)和胡杨(Populus euphratica)中分离的HhERF2和PeDREB2a转录因子基因构建以rd29A为启动子的表达载体,并通过花粉管通道法转化棉花。利用Real-time PCR分析胁迫处理的转基因阳性植株HhERF2和PeDREB2a基因异位表达及下游PR(pathogenesis-related protein)基因表达情况,结果表明在病原菌、干旱和盐胁迫下转基因植株体内HhERF2基因能够超表达,而PeDREB2a基因仅在干旱和盐胁迫诱导下超表达。接种大丽轮枝菌(Verticillium dahlia)后能够诱导转基因植株相关PR基因表达,同时与对照J12相比植株体内PAL、SOD和POD等酚类代谢相关酶的活性显著增加,且增强了转基因棉花对大丽轮枝菌的抵抗能力。干旱和高盐胁迫下生理生化特性分析表明,与对照相比,转基因棉花叶片中可溶性碳水化合物和相对含水量显著升高,而电导率和丙二醛(MDA)含量显著降低。因此,转基因棉花对大丽轮枝菌及干旱和高盐胁迫表现出了较强的耐受能力。     

转双价(Bt+CpTI)棉种植对土壤速效养分和酶活性的影响

本研究利用三室根箱对棉花根部土壤进行分区采集,以转双价棉SGK321及其亲本常规棉石远321为研究对象,对3个生长时期(播种后40、50 d和60d)不同根区(S1、S2和S3)土壤速效养分(硝态氮、铵态氮和速效磷)含量及酶(脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶)活性变化进行了对比分析.研究结果表明,与常规棉相比,转双价棉的种...     

放牧对温性荒漠草原植物群落及草地土壤肥力的影响

对不同放牧强度下温性荒漠草原草地植物群落特征及土壤理化性质进行了测定,并对两者的关系进行了研究。结果表明:放牧强度不同,温性荒漠草原草地植物的优势种不同,优势植物的高度和频度也会发生相应变化;植被总盖度和总密度及地上生物量在重牧区极显著低于其他放牧区(P<0.01);土壤水分、全氮、有机质、速效磷及速效钾等主要土壤因子均为轻牧区极显著高于其他放牧区(P<0.01),而土壤容重则相反;植被总密度与土壤pH和土壤容重成负相关,与土壤含水量、土壤有机质和全氮成正相关;植物群落盖度除与土壤有机质显著相关外,与土壤含水量、容重、全氮和pH之间相关不显著或成负相关(P>0.05);群落地上生物量与土壤pH、容重和全氮成负相关,与含水量和有机质成正相关。     

高寒退化禾本科混播草地地下芽库特征与群落持续性初探

为探明多年生不同混播组合草地退化后的群落稳定性和可持续性,本研究以祁连山金强河地区22年前建植的6种混播草地为研究对象,对草地群落结构及地下芽库构成进行调查分析。结果表明：4组分混播草地能够较好的保留建植种的地下芽,且以建植种分蘖芽为主,而3组分混播草地地下芽主要由侵入种的分蘖芽、根茎芽、根颈芽和根蘖芽构成,建植种芽密度占比较低;分蘖芽密度与建植种植物盖度、密度和地上生物量正相关,根茎芽、根颈芽、根蘖芽密度与侵入种植物盖度、密度和地上生物量正相关。其中,混播组合“冷地早熟禾(Poa crymophila)+多叶老芒麦(Elymus sibiricus)+无芒雀麦(Bromus inermis)+扁穗冰草(Agropgyron cristatum)”草地地下芽结构最优,可适当延长混播草地使用年限,是适宜青藏高原高寒地区的混播草种组合。