基于暗管埋设的农田生态工程对运东滨海盐碱地的改良原理与实践

我国具有丰富的盐碱地资源,滨海盐碱地是其重要组成。运东滨海平原盐碱地具有地下水埋深浅,土壤盐分重,土壤水盐季节性变化强烈等特点。基于上述特点,该区域农作物限制因子为盐分胁迫、干旱和涝渍害。针对限制因子总结了各种农田生态工程手段的实施及原理。通过对当地常见作物3种胁迫的敏感时期分析,结合农田生态工程原理,在河北省南大港管理区的荒地进行了农田生态工程改良盐碱地实践研究。结果显示,棉花、玉米的产量可分别达到2.23~3.98 t·hm-2和4.6~6.7 t·hm-2,接近当地耕地的平均水平。小麦-玉米一年两熟粮食总产量可达9.6~10.8 t·hm-2,小麦-谷子一年两熟粮食总产量达到9.1~11.9 t·hm-2。农田生态工程显著地增加了作物的种植适宜性,使多种轮作制度成为可能。但是单项的生态工程技术都有一定的局限性,如咸水结冰灌溉会增加土壤盐分,暗管工程会降低土壤养分含量和有效性,因此农田生态工程应系统化和体系化。多种技术手段互补,最终实现调整盐碱地土壤水分、盐分季节性分配,使作物避开盐分、水分胁迫敏感期,使作物生长与土壤水盐季节变化耦合,完成作物生命周期并形成产量,最后在周年内达到土壤积盐与排盐平衡。暗管工程必将取代明沟作为盐碱地区排水的基础,也是各项生态工程的基础。而农田生态工程技术的多样化、系统化和体系化是未来改良盐碱地的发展趋势。     

长江刀鲚国家级水产种质资源保护区(安庆段)刀鲚资源现状

长江刀鲚（Coilia nasus）国家级水产种质资源保护区安庆段（简称"保护区"）位于刀鲚洄游区间的上段，生态环境优良，为掌握其刀鲚资源现状，于2018年4-7月进行调查研究，结果显示，保护区刀鲚资源密度分别为（0.09±0.07）尾/（10⁴ m³）和（4.46±3.43） g/（10⁴ m³）；刀鲚体长优势组为250~300 mm，体重优势组为<50 g。整体上，保护区刀鲚资源现状不容乐观，刀鲚小型化趋势明显。刀鲚洄游的时间特征显示，长江安庆段刀鲚主要洄游期为4月初至7月，高峰期为5月中旬至6月下旬，洄游后期刀鲚规格有增大趋势。空间上，刀鲚资源密度表现为保护区核心区高于实验区。此外，刀鲚性别和性腺发育情况抽样结果显示，整体上刀鲚雌雄比为1.02：1，但时间上雌雄比变幅较大，早期雄性个体较多，后期雌性个体较多，雌雄性腺主要发育期均为III期，6月开始出现发育至V期的个体；此外本研究捕获到摄食刀鲚，其数量占比为6.38%。本研究积累了长江禁捕前保护区刀鲚资源的系统数据，旨为后期刀鲚资源恢复评估和保护区管理提供重要依据。     

暗管改碱技术试验区不同生境盐生植物资源及其群落特征

盐生植物群落的空间格局因受土壤盐碱化的影响而呈现一定的地域性差异,其群落特征及分布对土壤盐碱化程度具有良好的指示作用。研究盐碱地区盐生植物群落特征及其分布规律,对补充和完善土壤盐碱化程度的检测和评估方法及当地盐碱地的改良和生态环境治理均具有一定的指导意义。本文以河北沧州黄骅市暗管改碱技术试验区为例,采用五点取样法分别对地下埋设暗管的荒地、夏季休耕地和未埋设暗管的荒地、夏季休耕地4种生境的植被进行调查,并采用聚类分析方法和Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Simpson指数等分析4种生境下盐生植物资源及其群落特征。结果表明,被调查的20个样方内共有植物8科17属19种,均为草本植物,划分为5种植物群落类型。地下埋设暗管后,抗盐能力相对较低的假盐生植物和非盐生植物逐渐替代真盐生植物,成为荒地和夏季休耕地植物群落的优势种。并且地下埋设暗管的荒地和夏季休耕地物种多样性指数和均匀度指数均高于未埋设暗管的荒地和夏季休耕地。由此可见,暗管改碱技术的实施能在一定程度上降低土壤盐渍化程度,有利于保护和提高植物物种多样性,对盐碱地生态环境质量的改善具有重要意义,建议对其进行进一步研究及推广应用。     

吉林市常见观赏树木物候特征初步研究

以北华大学东校区校园和树木园内16种观赏树木为研究对象,通过两年连续物候观测和记录,分析物候变化特征与气象因子关系,结果表明:16种树种其物候期每年始于3月中下旬,结束于10月中旬,个别树种于11月初结束,大约维持220 d。当空气平均温度为4.0℃、土壤平均温度区为8.0℃时,各树种开始进入萌动期;当空气平均温度为7.3℃、土壤平均温度为12.9℃时,各树种进入展叶期;当空气平均温度为9.1℃、土壤平均温度为15.2℃时,各树种进入开花期;当空气平均温度、土壤平均温度在3.9℃和8.1℃及以下时大部分树种结束落叶进入休眠期。从低纬度引种栽培的大花圆锥绣球各物候期出现较迟,其各物候期活动积温均高于其他树种,而同样是低纬度引种的珍珠绣线菊,各物候期积温与乡土树种近似,物候期也比较早。     

基于线粒体Cyt b基因的长江刀鲚群体遗传结构分析

基于线粒体Cyt b基因,通过PCR扩增技术对4个不同区段的长江刀鲚群体进行遗传结构分析,共采集分析长江刀鲚160尾,共检测出34个变异位点、31个单倍型.本研究中长江刀鲚群体单倍型多样性(Hd=0.49)接近临界水平(0.5),核苷酸多样性水平(π=0.00078)低于临界水平(0.005),雌性群体的遗传多样性水平明显高于雄性群体.长江刀鲚群体间遗传距离较小,分化程度较低.进一步分析变异组成显示:长江刀鲚群体变异主要来源于群体内,群体间变异不显著,说明长江刀鲚在遗传学上仍为一个分类单元,不存在明显的遗传分化.中性检验结果显示:长江刀鲚群体积累了较多的低频突变,DNA进化偏离中性选择,在历史上发生过历史扩张事件.基于单倍型构建的系统进化树显示31个单倍型聚为2支,单倍型Hap1～Hap13、Hap15～Hap25、Hap27～Hap31聚为一支(n=158),单倍型Hap14和Hap26聚为另一支(n=2),说明长江刀鲚群体中的极少数个体发生了基因突变,也可能是长江刀鲚群体中混杂着其他生态类型.     

河北滨海盐碱区暗管改碱技术的降雨有效性评价

在河北滨海盐碱荒地和盐碱低产田开展暗管改碱技术面临淡水资源严重短缺、灌溉条件差的问题,降水资源的利用对于该区域暗管改碱技术实施效果的影响很大。本文以河北省黄骅市为研究区域, 对河北滨海盐碱区的降水特征及其对暗管改碱技术的影响进行分析。结果表明: 当土壤含盐量<0.3%时, 年内次降水量可完全满足土壤初次淋洗脱盐过程需要; 当土壤盐分含量>0.3%但<0.5%时, 在较容易淋洗的土壤上, 暗管埋深合适时, 脱盐需要的次降水量仍可基本满足; 但当土壤含盐量达到0.5%左右时, 仅靠自然降水不能保证土壤脱盐需要。暗管埋设条件下, 雨季(6~9 月)降水量对大面积的轻度盐碱地淋洗脱盐效果非常显著; 但重度盐碱地却不能达到理想脱盐效果。从年降水量的变化情况看, 研究区域降水量逐年降低的趋势比较明显, 干旱年份多于洪涝年份, 且旱情较为严重。因此未来推广实施暗管改碱工程时有必要考虑亏缺灌溉对自然降水淋盐的补充效果。     

运东近滨海地区燕麦秸秆盐分积累与改良盐碱地潜力分析

为探明燕麦在运东滨海盐碱地区秸秆盐分积累特点以及改良盐碱地的潜力,选用"坝莜1号"、"白燕2号"和"花早2号"燕麦,采用单因素随机区组试验,以品种和土壤含盐量作为因素,进行了2组田间试验,测得燕麦的生物量、秸秆离子浓度和积累量及秸秆与土壤离子浓度比值。研究结果显示,"坝莜1号"燕麦开花-灌浆至成熟期整株生物量从2.9 t·hm-2增加至3.8 t·hm-2,延迟20 d收获则减少至2.5 t·hm-2。"白燕2号"在低土壤盐分浓度(1.0 g·kg-1左右)下的生物量(3.1 t·hm-2)显著大于中浓度(2.0 g·kg-1左右,1.7 t·hm-2)和高浓度(3.0 g·kg-1左右,0.4 t·hm-2)下的生物量。中等土壤盐分浓度下"坝莜1号"的生物量(3.8 t·hm-2)显著高于"白燕2号"(3.1t·hm-2)和"花早2号"(2.2 t·hm-2)。"坝莜1号"秸秆中Na+、K+浓度从开花到成熟均显著增加,而Mg2+、Ca2+和Cl-则显著降低。延迟20 d收获,除Ca2+外,其他离子浓度均显著降低。随着土壤盐分的升高,"白燕2号"秸秆Na+、Mg2+、Ca2+和Cl-浓度显著升高,而K+显著下降。3个品种的Na+、K+和Mg2+之间存在显著差异,而Cl-和Ca2+浓度无显著差异。燕麦秸秆中Cl-浓度最高,K+和Na+基本相当,均高于Mg2+和Ca2+。"坝莜1号"秸秆中Na+、K+、Mg2+、Cl-积累量成熟期最高,延迟收获20 d后积累量均显著降低。"白燕2号"秸秆Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-积累量随土壤盐分升高显著下降。除Ca2+外,Na+、K+、Mg2+、Cl-积累量品种之间差异显著。"坝莜1号"秸秆与土壤离子浓度比值中,Na++K+最大(46~63),其次是Cl-(30~46)、Mg2+(24~30)和Ca2+(3~15);延迟收获后Na++K+和Cl-秸秆与土壤浓度比值显著下降,Mg2+比值无显著变化,Ca2+比值显著升高。随着土壤盐分升高"白燕2号"秸秆与土壤Na++K+和Cl-浓度比值显著下降,Ca2+无显著变化。秸秆与土壤离子浓度比值在品种之间存在显著差异。燕麦理论上具有改良盐碱地的潜力,但收获时间和土壤盐分均会显著地影响燕麦生物量、离子浓度和积累量,从而影响燕麦改良盐碱地的效果。     

生态系统服务研究文献现状及不同研究方向评述

生态系统服务研究是生态学研究的前沿和热点。对生态系统服务文献发表情况和生态系统服务主要研究方向进行阐述分析。(1)通过Thomson Reuters公司ISI Web of knowledge 信息平台提供的Science Citation Index Expanded 数据库为数据源检索分析得到:生态系统服务研究从文献数量、作者、国家和机构上近年来都表现出陡增的趋势;最主要的研究国家为美国、英国、德国、澳大利亚和中国;涉及54 个学科,不同的国家侧重的研究领域不同;来自258 个期刊,55% 的文献集中在24 个主要期刊上,主要期刊平均影响因子5.976。(2)从生态系统服务评价方法、生态系统内部和生态系统外部驱动因素、基于生态系统服务的生态系统管理4个方面来评述生态系统服务的研究进展。其中生态系统内部驱动主要是指生物多样性和土地利用变化,生态系统外部驱动因素包括自然因素和人为活动。最后,对生态系统服务研究的发展做了展望。     

甜高粱生产要素特征、成本及能源效率分析

为总结我国甜高粱品种、生产技术以及不同区域生产成本和能源效率的差异,通过文献研究和田间调查,采用数值描述和因子分析的方法对我国现有甜高粱品种的特性、生产技术以及对冷凉地区（内蒙）、干旱地区（新疆）和盐碱地区（山东）的生产成本和能源效率进行分析。结果显示：多数品种生育期113～130d,锤度9.0%～16.0%,鲜秸秆产量31.2～64.7t/hm2,株高223.1～312.7cm,茎粗1.48～1.89cm,籽粒产量在2.07～3.39t/hm2之间。籽粒、秸秆产量和锤度的变异系数分别为42.1%、50.5%和41.9%。耕作、灌溉、施肥、除分蘖、施用农药和防止倒伏等农艺措施都会对甜高粱的产量产生显著影响。对生产成本的因子分析结果为：其KMO值为0.84,Bartlett球型检验值（P〈0.01）14 970;旋转后3个公共因子方差贡献率分别是48.18%、41.66%和6.78%,累积贡献率为96.61%;综合得分内蒙（-15.22）最好。利用茎秆生产无水乙醇原料耗能2.7×103～7.4×103 MJ/t,综合利用后耗能1.4×103～3.9×103 MJ/t。能量产投比分别为4.0～10.9和7.6～20.7。甜高粱作为能源作物从经济成本和能源效率上可行,各生产要素中人工投入对成本、生产资料对能源效率的影响最大。因子分析综合评价认为各要素成本在区域之间有显著差异。在不同区域平衡机械和人工投入对成本和能源效率的影响具有重要意义。     

长江刀鲚生殖洄游过程中血清能量指标变动

为探究刀鲚(Coilia nasus)生殖洄游过程中血清能量指标的变动情况,于2019年4月15日 ~ 6月5日,在长江崇明段、镇江段和安庆段使用刺网采集刀鲚,对49尾刀鲚血清样本的能量指标进行测定分析。结果显示,自崇明至安庆的洄游过程中血糖、总胆固醇、低密度脂蛋白含量均无显著差异(P>0.05),血清总蛋白、甘油三酯、高密度脂蛋白和游离脂肪酸含量在镇江至安庆段均无显著差异(P>0.05),出现显著差异的过程主要集中在崇明至镇江段,总蛋白和甘油三酯含量显著降低(P<0.05),分别下降19.36%和29.29%;高密度脂蛋白和游离脂肪酸含量显著升高(P<0.05),分别上升60.38%和23.65%;安庆段卵巢发育至不同时期的刀鲚样本中,Ⅳ期样本的甘油三酯含量于Ⅱ期和Ⅲ期样本均存在显著差异(P<0.05),分别上升67.24%和53.75%,其余指标在各发育期样本间均无显著性差异(P>0.05)。综上所述,自崇明至镇江段,刀鲚血清样本甘油三酯、高密度脂蛋白和游离脂肪酸等血脂相关指标出现显著性变化(P<0.05),表明刀鲚在洄游前期脂质代谢活跃,脂肪应是其洄游及发育的主要供能物质;自镇江至安庆段,其代谢水平对洄游及性腺发育的能量需求逐渐适应,因此洄游后期刀鲚血清能量指标总体趋于平稳。