石矿迹地油用牡丹植被恢复技术研究

耐旱、耐贫瘠的乔、灌、草均在石矿迹地的生态恢复中有所应用,但少有经济作物应用到石矿迹地的生态环境治理中。本研究以唐山滦县椅子山石矿迹地为背景,对现场种植的油用牡丹定期检测其生长指标、光合指标和对应区域的土壤特性。研究表明:边坡样地容易水土流失且杂草丛生,不适宜油用牡丹生长。平地种植次年油用牡丹5~7月生长量最大,4~8月增量分别为株高(1.68 cm)、径粗(1.14 mm)、冠幅(51 cm2)、叶片数(5.58)、叶绿素含量指数(10.51)均明显增大。油用牡丹的种植使土壤p H下降0.145、电导率下降21.45μS/cm。有机质降低1.2 g/kg,碱解氮降低3.75 mg/kg,速效磷降低了4.16 mg/kg。牡丹根系活动也改善了20~40 cm土层土壤酶活性。对油用牡丹的日光合指标进行监测,得出其净光合速率、气孔导度等光合指标。对油用牡丹特性的研究为其在石矿迹地生态恢复中的应用提供科学指导。     

农作物品种区域试验观察记载的内容与要求

农作物品种区域试验是鉴定新育成品种特征、应用价值和适应区域的主要途径,是连接育种和推广的桥梁与纽带,是作物品种审定的重要依据。严格按照品种区域调查项目及标准,及时准确地对试验进行观察记载,可系统地了解和掌握品种的生长发育特点及其与外界环境条件的关系,对于正确合理地评价和选择品种非常重要。     

基于Hadoop的区域土壤侵蚀强度计算GIS设计与实验

在开源分布式计算框架Hadoop的基础上,选择大凌河流域为研究区,构建降雨侵蚀力、土壤可侵蚀性、坡长等土壤侵蚀因子栅格数据分布式存储策略,利用MapReduce编程模式设计实现通用水土流失方程RUSLE的算法程序进行土壤侵蚀强度计算,并扩展Geoserver的栅格文件读取功能,增大对HDFS栅格文件的读取支持,实现土壤侵蚀强度计算结果的快速发布。结果表明,该系统可实现大数据量、高分辨率土壤侵蚀因子栅格数据的区域土壤侵蚀强度快速计算,可较好满足区域土壤侵蚀预测预报的时效性要求;程序运行过程中计算任务本地化效果明显,显著降低了计算过程中的网络传输压力,网络使用率约22%,且系统性能可通过增加计算节点进一步提升。本研究可为大数据量、高分辨率栅格数据下区域土壤侵蚀强度计算及发布GIS设计开发提供指导,为大凌河流域土壤侵蚀监测提供科学依据。     

石矿迹地植物综合恢复技术

针对唐山滦县椅子山采石场废弃地不同立地条件进行综合植被恢复,主要研究了5种灌木和6种草本植物及藤本植物在石矿迹地的生态恢复效果。对种植一年和三年后的石矿迹地边坡、平台和高陡岩质边坡种植的灌木、草本植物、爬山虎进行监测。主要测定了植物株高、径粗、冠幅和盖度等指标及对应种植区土壤的特性。研究表明:6种草本植物和5种灌木长势均茂盛,覆盖度高达90%。爬山虎在高陡岩质边坡飘台和平台上生长迅速,绿化效果良好。草本植物、灌木、爬山虎均对土壤养分、pH、电导率、土壤酶有改善作用,沙打旺和沙棘的改良效果最好。研究结果可为矿山废弃地生态重建中植被的综合治理提供实践依据。     

PEG-6000模拟干旱胁迫下五种草本植物的抗旱性

为研究干旱胁迫对五种矿区常用草本黑麦草、狼尾草、结缕草、紫花苜蓿和高羊茅的各项生理指标的影响,采用聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟不同干旱水平下叶片含水量、相对电导率、叶绿素、丙二醛、游离脯氨酸、过氧化物酶以及根系活力等指标变化情况。采用隶属函数法对五种草本植物的抗旱性进行了综合评价。结果表明:随着干旱胁迫的加剧五种草本的枯叶率、相对电导率、相对伤害度和游离脯氨酸逐渐增大;叶片含水量和叶绿素a/b逐渐降低;根系活力、POD活性呈先增后减趋势。15%PEG处理对五种植物的生理指标产生了严重影响。由隶属函数值可知,五种草本植物抗旱性由强到弱顺序为:高羊茅、结缕草、紫花苜蓿、狼尾草、黑麦草。     

氮胁迫下高效玉米基因型的筛选研究

[目的]为了研究玉米杂交种在氮胁迫下的生长反应,为玉米氮高效基因型的筛选提供一些参考。[方法]以玉米苗期地上部植株干重的相对量(W-N/W+N)作为筛选氮素效率的标准,相对干重大于0.50的玉米基因型称为氮高效基因型,相对干重小于0.10的玉米基因型称为低效基因型。通过水培法研究不同玉米基因型对氮素胁迫的适应性差异。[结果]氮高效玉米基因型、氮低效玉米基因型在-N和+N处理下的平均株高、根冠比分别为68.4 cm和83.4 cm4、8.6 cm和88.5 cm,0.471、0.847和0.256、0.214。在氮磷钾正常供应条件下,氮高效玉米基因型比低效玉米基因型的产量降低14.69%;在氮素缺乏条件下,氮高效玉米基因型比低效玉米基因型的产量提高2.26%;在缺氮条件下,高效玉米基因型比氮磷钾正常供应时增产7.55%,而低效玉米基因型比氮磷钾正常供应时减产10.28%。[结论]苗期生物量可以作为高效玉米基因型筛选的指标之一。     

氮素对不同大豆品种根系分泌物中有机酸的影响

采用室内溶液培养方法,分别研究了接种根瘤菌处理下,两种氮源和两种氮浓度对两个大豆品种根系分泌物中有机酸的影响。结果表明,合丰25号根系分泌的有机酸种类和数量无论苗期或花期,接种或不接种根瘤菌,均表现为硝态氮处理高于酰胺态氮处理,表明合丰25号大豆更喜硝态氮,硝态氮促进了有机酸的分泌。绥农10号在酰胺态氮下的有机酸种类和数量均高于硝态氮处理,表明其更喜酰胺态氮,酰胺态氮下根瘤菌的存在增加其根系分泌物中有机酸种类和数量。可见,大豆根系分泌物中有机酸的种类和数量因品种而异,因品种对氮源的喜好而变化;根瘤菌在不同程度上增强或减弱根系有机酸的分泌作用。柠檬酸受氮素供应浓度影响很大,当氮素供应浓度较低时,大豆根系分泌物中可检测到柠檬酸,供氮浓度升高则检测不到。     

连作土壤盆栽大豆的根际酸度和微生物数量变化

连作土壤条件下，不同抗性品种的根际微生物变化不同。盆栽试验结果表明，连作条件下，抗病品种绥农10号和抗线2号根际环境pH中性偏碱，不利病原真菌生长；感病品种合丰25号根际则处于偏酸环境，使作物易于感染根腐病。抗性大豆品种绥农10号和抗线2号的根际细菌数量增加，真菌数量减少；感病品种合丰25号的细菌和真菌数量变化不显著。     

植物化感作用研究进展

对植物化感作用的产生、研究方法、作用机理以及国内外对植物化感作用研究的进展进行了综述。     

土壤侵蚀普查数据管理及数据库构建

介绍了全国土壤侵蚀普查数据库的设计思路、总体结构、数据库结构、系统主要功能和入库的成果。该数据库的总体技术路线是将全国土壤侵蚀普查各类数据按业务逻辑和时空关系管理,建立以地理空间为基础的“全国一张图”式的土壤侵蚀普查数据库,形象直观地管理普查数据,实现以基础地理、土壤侵蚀因子、野外调查单元、侵蚀沟道、土壤侵蚀强度数据的检查与入库为主体,对土壤侵蚀普查数据进行集中存储,按全国一张图形式统一、分类、分层管理。