森林经营分类与森林培育的几点思考

森林资源是可再生能源之一,提高森林资源的质量是我国也是全世界目前需要做的。为了满足经济需求和社会生活的生态环境需求需要从森林立地、经济社会、生态环境3个维度划分森林经营的类别,提升森林空间运用效率,提升森林经营品质。而森林培育是森林经营的基础,森林培育的持续发展是森林经营的保障。本文在森林经营分类与森林培育理论的基础上分析了当前森林经营和培育存在问题,并针对性提出了提高森林分类经营和森林培育质量的举措。     

产蛋前期和产蛋高峰期鸡全基因组甲基化差异及其对肝脏转录组影响的研究

旨在通过对产蛋前期和产蛋高峰期鸡肝全基因组甲基化差异进行分析,解析基因组甲基化对不同发育阶段肝中基因表达差异的影响。本研究采用全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）技术对产蛋前期（20周龄）和产蛋高峰期（30周龄,各3只DNA混池）卢氏绿壳蛋鸡肝全基因组的甲基化水平进行检测,并与已有的肝mRNA转录组数据进行整合分析,探讨基因组甲基化对不同生理阶段基因表达差异的影响。结果表明,全基因组范围约有4%的胞嘧啶（C）发生了甲基化（mC）;两个生理阶段的总体甲基化水平基本一致。共检测到670个差异甲基化区域（DMRs）和356个差异甲基化基因（DMGs）。基因本体（GO）和相关信号通路（KEGG）分析发现,超甲基化DMGs显著富集在发育的正向调控、细胞形态改变的调控、VEGF信号通路、肌动蛋白细胞骨架的调控、粘着斑及间隙连接等相关过程,低甲基化DMGs显著富集在胚胎消化道形态的发生、间充质细胞增殖的正向调控、淀粉和蔗糖代谢及Wnt信号通路等相关过程。基因不同功能区域甲基化水平与基因表达水平有关,启动子（promoter）及基因体（gene body）区域甲基化水平与基因表达水平呈显著负相关,其他区域（内含子、3'UTR）的甲基化水平与基因的表达水平无明显关系。其中,与肝脂质代谢相关的候选基因RASD1、HAO1、UBE2O、MSRB3受甲基化调控。本研究绘制了不同生理时期卢氏绿壳蛋鸡全基因组甲基化图谱,结合mRNA转录组数据阐述了DNA甲基化在基因表达方面的调控作用,并鉴定出了不同生理时期受甲基化调控的基因,为深入研究表观遗传调控在不同生理时期蛋鸡肝代谢中的作用机制提供参考。     

桥山林区不同坡向麻栎林种群生态位特征分析

为研究天然麻栎林种群生态位特征,应用Levins(LB)、Hurlbert(HB)和Pianka公式,对桥山林区24个400m~2天然麻栎林群落内10种乔木、25种灌木和5种草本的生态位宽度和生态位重叠进行计算、分析。结果表明:1)麻栎和茶条槭为乔木层的优势种群,狼牙刺、胡枝子和南蛇藤为灌木层的优势种群,苔草为草本层的优势种群,它们的生态位宽度较大,对环境资源的利用较充分,坡向对其生态位宽度影响较小;2)乔木层的杜梨、灌木层的卫矛、南蛇藤、胡枝子、鼠李,对光照与水分的要求较苛刻,其生态位宽度受到坡向的影响,而草本层的物种生态位宽度并未受坡向影响;3)阳坡麻栎林乔灌草的生态位重叠值较阴坡偏大,阳坡存在种间竞争使得物种丰富度降低,阴坡应对辽东栎、茶条槭等伴生树种和狼牙刺、胡枝子等生态位宽度较大的灌木进行适当间伐,增大林窗面积,提高植物对环境资源的利用率。     

水稻冠层光分布模拟与应用

 综合已有作物模型的优点,构建了水稻冠层光分布模型,并进一步与原有光合作用和干物质生产模型相耦合,构建了水稻光合生产模型。新模型将水稻冠层按叶面积指数划分为5层,各层次水平面上的太阳辐射强度按Monsi和Saeki的指数模型进行分布;模型利用日照百分率资料推算直接辐射与散射辐射,并考虑了光合有效辐射的日变化、冠层结构和太阳位置对直接辐射消光系数的影响。利用独立的水稻田间试验资料,对主要生育期冠层内的光分布进行了初步验证,结果表明模拟值与观测值之间具有较好的一致性。最后,将基于冠层光分布模型与原有光合生产模型进行了比较,预测水稻干物质积累量的根均方差分别为0.74 t/hm2和1.26 t/hm2,建立的基于冠层光分布模型的预测性较好。研究结果将为水稻生长模型的改进完善以及生产管理调控与品种数字化设计奠定基础。     

基于WebGIS与知识模型的小麦病虫草害管理决策支持系统研究

为给小麦病虫草害管理提供远程预测和咨询服务,通过分析和提炼小麦病虫草害管理方面的最新研究结果和信息,根据小麦病虫草害的发生规律,结合小麦栽培管理知识模型以及经济信息,构建了小麦病虫草害管理模型;并运用软件工程的思想,以WebGIS为空间信息管理平台,结合MS-SQL Server数据库技术,建立了基于B/S结构的网络化小麦病虫草害管理决策支持系统.该系统实现了用户管理、地图操作、病虫草害管理、智能学习、农药查询以及帮助等功能.以江苏省为案例区,对系统进行了测试与检验,结果表明,该系统能根据不同地域内小麦病虫草害发生的实际情况,预测其对小麦的危害程度并生成适宜的防治措施,从而为小麦病虫草害管理提供了远程预测和决策咨询的服务工具.     

基于临界氮浓度稀释曲线的小麦氮肥需求量估测研究

为探究基于临界氮浓度稀释曲线估测小麦氮素需求量的可行性,基于不同生态区开展的不同品种及氮肥水平的小麦试验,结合小麦临界氮浓度曲线(N_c=4.16W~(-0.41)),构建了拔节期、孕穗期、抽穗期和开花期四个关键生育时期下,小麦氮营养指数(NNI)、氮素需求量(NR)及相对产量(RY)三者间的关系模型,并进行了验证。结果表明,在江苏地区,当总施氮量在120～180kg·hm~(-2)时,小麦的氮素需求量最接近于0,氮营养指数最接近于1,为最优的氮素施用量。氮营养指数与氮素需求量(NNI-NR)在小麦生长的各关键阶段存在极强的线性关系(R~2=0.93～0.97);相对产量与氮营养指数(RY-NNI)在各生育时期呈现线性加平台关系,在开花期表现最好,R~2=0.86;相对产量与氮素需求量(RY-NR)的拟合关系在抽穗期表现最好,R~2值为0.72。NNI-NR验证结果与建模结果一致,即在各时期均表现良好,其中拔节期相关关系最强;但RY-NNI和RY-NR验证结果显示两模型分别在开花期和抽穗期预测效果表现最佳。综上,所构建的NNI-NR、RY-NNI和RY-NR三种模型均具有良好的拟合优度和稳定性,运用基于临界氮浓度曲线的小麦氮营养指数和确立的相对产量水平,可以较好地估测当季的小麦氮素需求量,并进行小麦田间氮素精确管理。     

鸡肝脏中PNPLA3基因表达及调控研究

PNPLA3(patatin like phospholipase domain-containing 3)也称为脂肪细胞营养素(adiponutrin)或不依赖于钙的磷脂酶A2ε(calcium-independent phospholipase A2ε,i PLA2ε),是PNPLAs家族中的一员,具有水解磷脂和中性脂质的活性以及酯酰基转移酶活性,能够参与脂肪的积累和脂肪动员。本研究旨在探讨鸡(Gallus gallus)肝脏中PNPLA3基因表达调控规律,为进一步阐明PNPLA3基因在鸡肝脏脂质代谢中的生物学功能奠定基础。首先运用生物信息学方法对鸡和其他12种动物的PNPLA3氨基酸序列进行分子进化分析;然后利用q RT-PCR技术,分析PNPLA3基因在不同发育时期卢氏绿壳蛋鸡各组织的时空表达规律,并分别从个体与细胞水平分析雌激素及其受体拮抗剂对PNPLA3表达的调控机制。结果表明,鸡与两栖类、爬行类和鱼类等物种的PNPLA3氨基酸序列相似性较高,在哺乳动物人(Homo sapiens)和小鼠(Mus musculus)等物种中的序列相似性较低;鸡PNPLA3基因在各组织中表现出广泛表达的特性,其中在10周龄的鸡胸肌、腹脂、胰腺中表达水平较高,在30周龄鸡的肝脏、胸肌、腹脂中表达水平较高,且在肝脏中的表达水平随着性成熟而显著升高(P0.01);雌激素处理可显著提高鸡肝脏组织和体外培养的鸡胚胎肝原代细胞中PNPLA3的表达水平(P0.05),雌激素受体(estrogen receptor,ER)-α特异性拮抗剂MPP(methyl-piperidino-pyrazole)可完全抑制雌激素的作用(P0.05)。综上所述,鸡与两栖类和鱼类等物种的PNPLA3氨基酸序列相似性较高,与哺乳动物序列相似性较低;PNPLA3在肝脏组织表达丰度较高,且在性成熟后显著升高;雌激素通过雌激素受体ER-α调控PNPLA3表达。上述发现为深入研究鸡PNPLA3与肝脏脂肪代谢调控机制提供了基础资料。     

基于消费级无人机搭载数码相机监测小麦长势状况研究

[目的]本文旨在探究消费级无人机搭载数码相机更好地用于小麦长势快速监测。[方法]于2015—2017年开展涉及2个小麦品种和4个施氮水平处理的田间小区试验,在小麦关键生育期采用大疆精灵3专业版无人机自带的数码相机获取试验区数码影像,并提取6种颜色指数,同步取样并测定叶面积指数、叶片干物质量及叶片氮积累量等小麦长势信息,在小麦抽穗前、后及全生育期分别运用指数函数和随机森林算法定量分析长势信息与颜色指数的关系。[结果]在小麦各生长阶段,指数函数模型表现较好,可见光大气阻抗指数(visible atmospherically resistant index,VARI)、超红指数(excess red index,ExR)和归一化绿减红差值指数(normalized green minus red difference index,NGRDI)与叶面积指数、叶片干物质量和叶片氮积累量的相关性均表现较好,继而分别建立了基于VARI、ExR和NGRDI的叶面积指数(R~2=0.71～0.82)、叶片干物质量(R~2=0.42～0.71)和叶片氮积累量(R~2=0.52～0.76)的指数函数监测模型。独立试验数据的检验结果表明:在抽穗前及全生育期,ExR(R~2=0.45～0.70和0.42～0.62)监测模型估测的叶面积指数、叶片干物质量和叶片氮积累量与实测值拟合性更好,在抽穗后期,VARI(R~2=0.68～0.72)监测模型估测效果更好。[结论]结合小麦各生长阶段指数函数监测模型,利用无人机搭载数码相机可以快速无损监测小麦长势状况。     

水稻叶片氮含量与荧光参数的关系

在3个供氮水平和2个水稻品种(华粳2号和武香粳9号）的田间试验条件下,测试分析了不同处理水稻顶部4张完全展开叶片氮含量及对应的荧光参数。不同供氮水平的水稻叶片氮含量和荧光参数差异明显,均随施氮量的增加呈上升趋势。叶片荧光参数随生育期推迟呈抛物线型变化,以抽穗期为界先上升后下降,直到成熟期降为最低。叶片荧光参数随不同叶位的变化规律为：顶1叶>顶2叶>顶3叶>顶4叶。同一水稻品种各叶位叶片氮含量分别与荧光参数呈极显著相关,且华粳2号的相关性高于武香粳9号。综合水稻品种的不同叶位,叶片氮含量与荧光参数ΦPSⅡ、qP均呈良好的线性相关。基于ΦPSⅡ和qP宜采用不同的回归方程来反演不同叶位叶片氮含量。因此,荧光参数ΦPSⅡ和qP有可能用来估算水稻叶片氮含量。