12C6+重离子辐射下彩色马蹄莲生理生化和抗病性的变化及ISSR多态性分析

采用12C6+重离子辐射彩色马蹄莲,研究12C6+重离子辐射下彩色马蹄莲发生变异的生理生化机制.结果表明:辐射剂量与球茎萌发率、株高之间均呈极显著负相关,与丙二醛(MDA)含量呈极显著正相关,叶片组织内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和植株抗病性随着辐射剂量的增加均呈现先升高后降低的趋势,辐射的适宜剂量为10 ～ 20Gy.同时应用ISSR技术对彩色马蹄莲进行检测分析,发现22条ISSR引物能扩增出121条谱带,其中55条为多态性谱带,多态性比率为45％,辐射后球茎与对照差异表现为增加或减少了扩增片段.分析表明:12C6+重离子辐射彩色马蹄莲表现的影响主要为损伤和抑制效应,但适宜剂量范围内12C6+重离子辐射可作为彩色马蹄莲育种的手段之一.     

中国北部冬麦区小麦生育期对生育阶段积温变化的响应

利用1993-2013年中国北部冬麦区19个农业气象观测站的冬小麦生育期及气象资料,研究了冬小麦各生育阶段积温和生育期的时空变异特征。通过皮尔逊相关性分析等方法,探究冬小麦各生育阶段积温变化对生育期的影响。结果表明：（1）播种-出苗、返青-拔节阶段≥0℃积温和越冬期负积温的值呈东高西低的空间分布,拔节-抽穗、抽穗-乳熟、乳熟-成熟和播种-成熟阶段≥0℃积温为东南低西北高,而出苗-越冬开始阶段≥0℃积温则呈东南高西北低的分布;拔节-抽穗和乳熟-成熟阶段≥0℃积温均在21%的站点上显著减少,返青-拔节、抽穗-乳熟和播种-成熟阶段≥0℃积温及越冬期负积温分别在26%、37%、21%和42%的站点上显著增加,而播种-出苗和出苗-越冬开始阶段≥0℃积温的变化较小;（2）播种和出苗期呈东部晚西部早的空间分布,抽穗、乳熟和成熟期则相反;越冬开始期呈东南晚西北早的分布,返青期则相反;拔节早的站点主要位于麦区东部。播种、出苗、返青、拔节、乳熟和成熟期分别在21%、16%、37%、26%、42%和21%站点显著推迟且多位于麦区东部,而越冬开始期和抽穗期仅在5%站点变化显著;（3）相关分析表明,各生育阶段≥0℃积温（或越冬期负积温）与多个生育期的相关性显著,生育阶段积温的变化可能直接或间接影响了冬小麦的生长发育。越冬期负积温与返青、拔节、抽穗、乳熟和成熟期相关性最大,且与冬后多个生育期呈现一致的时空变异特征,其时空变异性可能是造成冬小麦冬后生育期在时空上存在差异的原因。     

宁夏地膜棉花花铃期气象条件与生长发育及干物质积累间的关系

通过１９９１～１９９５年地理、分期播种试验,建立地膜棉花花铃期发育速率与温度、日照及耗水量间的关系。通过研究各自的动态范围及其交互作用,鉴定出花铃期适宜温度、日照及耗水量指标：花铃期适宜温度为１８～２０℃以上,需≥０℃积温１４００℃·ｄ;适宜日照时数为７．８～１０．２ｈ／ｄ,累计日照时数需５８０～６４０ｈ;适宜耗水量为１．９～２．５ｍｍ／ｄ,花铃期需耗水１３１～１７２ｍｍ。通过霜前花率与吐絮后≥０℃积温模型,确定了达到不同霜前花率的积温指标。另外,通过定株挂牌试验,建立棉铃干物质积累模型,确定的达到正常铃重所需积温指标与利用发育速率模型所确定的积温指标吻合     

共和盆地界限温度初终日和积温对气候变化的响应

利用青海省共和盆地海南州气象台1953—2010年逐日平均气温,以5 d滑动平均法确定稳定通过≥0℃、≥3℃、≥5℃、≥10℃初、终日,求算初终日间持续日数、活动积温和有效积温,分析界限温度初终日、持续日数和积温的变化,应用Pearson函数求算界限温度初终日、初终日期间持续日数、活动积温和有效积温与年平均气温的相关性并建立回归模型。结果表明:共和盆地各级界限温度初日均呈提前趋势,终日均呈推后趋势,初终日间持续日数呈增加趋势,活动积温和有效积温均表现为增大趋势;各界限温度初日与年平均气温呈负相关,终日与年平均气温呈正相关,初终日间持续日数呈正相关,活动积温和有效积温与年平均气温极显著相关;若年平均气温升高1℃,则各界限温度初日提前3～6 d,终日推迟3～4 d,各界限温度期间的持续日数延长6～10 d,活动积温增加165～190℃,有效积温增加164～183℃。     

黄土高原红枣种植区积温变化特征分析

为了揭示黄土高原红枣种植区积温的变化特征,为红枣产业的布局和科学管理提供依据。利用1971—2010年12个气象站日平均气温资料,运用线性倾向估计、M-K及小波分析等方法,对≥0℃,5℃,10℃积温及负积温的变化特征进行了分析。结果表明,40年来≥0℃,5℃,10℃积温呈增加趋势,气候倾向率分别为64.557℃/10 a,66.235℃/10 a,48.023℃/10 a。负积温呈减少趋势,气候倾向率为-33.759℃/10 a。持续日数呈增加趋势,各界限温度初日呈提前趋势,终日除10℃外均呈推后趋势。各界限温度积温均发生突变现象,负积温突变出现最早1986年,其次为≥0℃积温1995年,≥5℃、≥10℃积温1996年;各界限温度积温变化存在多时间尺度的周期变化特征,具有2～4,9～11,32～33 a左右的周期振荡,其中32～33 a左右的周期最为明显。黄土高原红枣种植区近40 a来0℃以上各界限温度积温和持续时间呈增加趋势,热量资源明显改善,适宜种植红枣的区域扩大;但需采取有效措施防御可能发生的干旱灾害及红枣病虫害。     

下限温度对北京樱花盛花始期模拟效果的影响

利用实际物候观测资料,通过人为设定不同生长发育下限温度值,比较不同指标对应发育阶段所需积温的稳定性和物候模拟准确率,是鉴定植物生长发育下限温度指标的常用统计方法。利用1998-2014年北京市海淀区玉渊潭公园樱花盛花始期观测资料,在设定下限温度0.0～5.0℃范围内,以0.1℃为步长,分别统计历年1月1日-樱花盛花始期的阶段活动积温和有效积温,对比分析不同温度指标对两种模型阶段积温稳定性和发育期模拟准确率的影响。结果表明：（1）阶段积温随设定下限温度指标而变化,且阶段活动积温值及其年际变化值均大于有效积温;（2）两种积温的标准差以活动积温的标准差较大,表明采用有效积温测算樱花盛花始期的误差小于活动积温测算结果;阶段有效积温在设定下限温度0.0～2.9℃范围内变异系数较小,3.0℃及其以上时活动积温的变异系数小于有效积温,活动积温离散程度更小;（3）不同设定下限温度值的始花期预测结果,均以2～3℃的准确率较高。对应设定下限温度0.0～3.2℃范围,有效积温模拟始花期基本准确率（误差小于3d）和准确率（误差2d以内）均大于活动积温模拟结果,但设定下限温度＞3.8℃时结果相反。设定下限温度处于3.3～3.8℃时,有效积温模拟误差的基本准确率大于活动积温,误差小于2d准确率则低于活动积温。综上所述,无论活动积温还是有效积温,均以设定下限温度2.0～3.5℃的计算结果标准差和变异系数最小,准确率较高,在未进行生理测定的条件下,可将其作为樱花盛花始期的下限温度指标。     

北京地区夏大豆农艺性状与气象条件关系初探

试验研究气象条件对夏大豆各生育阶段农艺性状的影响结果表明 ,增加生育期间积温可获得良好的夏大豆植株性状和产量性状 ,出苗～开花期气象条件对夏大豆植株性状影响显著 ,有效分枝始节、结荚高度除与该期气象条件有关外 ,还与播种～出苗期气象条件有关 ;而单株荚数和单株产量与该期降水量及降水日数呈显著正相关 ,与生育前期和后期气象条件无关。夏大豆株高、茎粗、主茎节数与生育前期和后期气象条件均无关。开花～成熟期气象条件主要影响夏大豆百粒重     

控释复肥对马蹄莲养分淋溶损失及生长发育的影响

采用3种不同包膜控释肥进行马蹄莲盆栽试验,并与普通复合肥进行肥效对比,研究不同肥料在花卉盆栽上的养分淋失情况,探讨控释复合肥对马蹄莲生长发育的影响。结果表明,控释复合肥处理的马蹄莲其株高、生长势、叶绿素都明显优于普通复合肥和对照;在马蹄莲生长过程中,控释复合肥处理的淋滤液pH值始终处于平稳变化的状态;控释复合肥的缓慢释放能更有效地降低氮、磷、钾的淋失率,保持了马蹄莲营养生长的平衡,为马蹄莲的生殖生长提供充足的养分。     

黑龙江省近45年积温变化及积温带的演变趋势

选取黑龙江省80个地面气象站1961-2005年≥10℃积温资料,研究黑龙江省积温变化及其引发的积温带变化和演变趋势.积温用逐日平均气温通过5日滑动平均方法计算得出,采用Mann-kendall方法进行突变检验.结果表明:随着全球气候变暖,近45a黑龙江省≥10℃积温呈明显增加趋势;积温的年代际变化显示出20世纪70年代略有减少、而后显著增加的变化趋势;M-K检验结果显示,积温在1993年发生突变性增加.由于黑龙江省≥10℃积温的累进增加,全省≥10℃积温带出现明显的北移和东扩,其中,第一积温带北移最明显,平均达0.5个纬距,第三积温带东扩最明显,达2个经距.     

重庆永川地区气象因子与黄花梨花期关系分析

以逐年的观察记载资料为基础,分析重庆市永川区2007—2014年8年间气象因子与黄花梨花期的关系,结果表明:黄花梨花期平均时长为24.75 d,期间降雨量17.74 mm,5℃积温平均313.05℃,10℃积温平均269.98℃,总日照时数平均63.31 h。相关及回归分析结果表明,开花期天数与降雨量、5℃积温、10℃积温、日照时数呈显著正相关关系,其中,5℃积温相关性最好,可作为预测黄花梨花期天数的重要依据。     

棉铃发育与气候的探讨

综合几年对棉铃发育与气候条件的系统研究结果,初步明确了棉铃有关经济性状的具体热量指标:≥15℃活动积温值1500～1500度-日为棉铃正常吐絮的积温指标,棉铃正常吐絮不得少于1100度-日,铃期与铃期内日平均气温呈高度负相关(r=—O.9087)。15℃为棉铃能否正常吐絮的最低临界温度,单铃籽棉率与50日龄内≥18℃的天数及其积温值相关显著,35天和800度-日为单铃籽棉率的最低临界指标,平均气温低于20℃,成熟棉籽不足30％,纤维品质优劣与花期早迟及水、热、光等气候条件密切相关。安阳棉花有效开花的终止期为8月20日,要使棉花优质高产,必须以伏桃为主体,力争早秋桃,尽量减少秋桃在三桃中的比例。     

基于物候期的霜冻灾害林果减产风险评估：以河北省为例

基于河北省气象站点1974-2015年气温数据,计算每年1月以来各地的积温,从而确定每年3个易受霜冻灾害影响的苹果和杏的物候期即初蕾期、花期、幼果期的起始和结束时间;再基于Gumbel分布计算不同重现期下三个物候期的日最低气温,即霜冻灾害的危险强度;结合由相关文献构建的三个物候期的脆弱性曲线即日最低温度所对应的减产率,评估霜冻灾害减产风险。以百年一遇重现期为例,河北省北部地区的苹果和杏在幼果期和花期更容易遭受霜冻的影响,张家口市各个物候期受影响最大,平均减产率高达47.44%,花期风险最高,减产59.79%;承德市苹果和杏的花期,减产率达51.42%;而南部地区的邢台市相对特殊,初蕾期减产率最高,达37.91%,根据评估结果,可以针对性地加强这些地区各个物候期的霜冻灾害监测预警,适当调整种植结构,加快研制新型环保的林果抗低温防护技术。     

基于生理发育时间的日光温室番茄发育模拟模型

掌握温室番茄生育期是温室番茄专家决策系统中进行生产安排和市场销售的重要内容，本研究将温度对番茄发育速率影响效应的大小用相对热效应（RTE）来衡量，通过研究Beta函数的性质提出基于幂函数的模型来描述RTE与温度之间的关系。每日相对热效应（RTE）决定每日生理发育效应（PDE）的大小，其累积形成每日的生理发育时间。采用生理发育时间（PhysiologicalDevelopmentTime，PDT）作为定量发育进程的尺度，建立了温室番茄发育模拟模型。利用模型对日光温室2年4茬番茄生长发育期资料进行检验的结果表明：模型能较好地预测各个发育期（发芽、苗期、开花座果、结果和采收期）的出现时间和持续时间，各生育期模拟值与观测值的回归估计标准误差（RMSE）分别为1．32d，1．73d，0．35d，1．58d，2．52d，显著优于以有效积温模拟模型的预测精度（其生育期模拟的RMSE分别为2．55d，9．74d，2．06d，9．27d，11．99d）。     

膜下滴灌灌水量对土壤水热影响及地下水补给耗水响应

为探求灌水量对棉田地温和生育期地下水补给棉花耗水比例的影响,设置了4种不同膜下滴灌灌水量(3 000,3 750,4 500,5 250m~3/hm~2)进行野外均衡场试验研究。结果表明:灌水量一定时,浅层土壤受气温影响更为显著;同一气象条件下、同一土层地温和土壤有效积温均随灌水量的增加而降低,当灌水量增加75%时,有效积温降低11.3%,同时温度变幅也相对变小;灌水量越大,棉花耗水量及地下水补给作物水量也随之增大。当灌水量从3 000m~3/hm~2增加到5 250m~3/hm~2时,棉花的耗水量增加146.3%,地下水补给比例增加540%,而棉花需水敏感期地下水补给量则增加152.93mm,需水敏感期的地下水补给量最大,但日均地下水补给量随棉花生育期的延长而增大,且各处理的水分利用效率差异不大。此外,在地温较高的夏季高温期(花铃期和吐絮期)以及灌水量较小时,夜间地下水补给作物水量大于或接近白天补给量,说明地温影响地下水的向上补给水量和补给时段。此研究可为合理高效利用农业水资源和优化膜下滴灌棉花灌溉制度提供有效依据。     

晋陕蒙地区≥10℃积温的时空变化特征

利用1960-2014年晋陕蒙三省75个气象站逐日平均气温实测数据,采用多元线性回归模型的积温空间模拟方法和气候倾向率法,对晋陕蒙地区1960-2014年日平均气温稳定≥10℃积温的时空特征进行分析。结果显示：（1）从整个分析期来看,1960-2014年晋陕蒙地区日平均气温稳定≥10℃积温总体呈上升趋势,近55a积温增速为74.60℃·d·10a-1,93%的气象站点积温增加趋势显著（P＜0.05）,仅有7%的站点变化趋势不显著。（2）从空间分布来看,分析期内≥10℃积温平均值呈现由低纬度向高纬度、由低海拔向高海拔逐渐减少的规律。（3）从各年代积温线的移动情况看,＜1600℃·d、1600～3200℃·d占的区域面积占总面积比例呈现逐年代降低的趋势;3200～4500℃·d的区域面积占总面积的比例呈现逐年代升高趋势;＞4500℃·d所占区域面积占总面积的比例在1970-1979年、1980-1989年呈降低趋势,在1990-1999年、2000-2014年呈升高趋势。（4）从时段Ⅰ（1960-1989年）和时段Ⅱ（1980-2014年）气候带的变化情况看,中亚热带从无到有,北亚热带、暖温带区域面积逐渐增加,中温带和寒温带区域面积逐渐减少,气候带在气候变暖背景下呈北移西扩的趋势。总体上,≥10℃积温呈现出向高海拔扩张和高纬度北移的趋势。     

甘肃省近55年来积温变化趋势特征分析

选用甘肃省27个资料序列较长的气象站点1960—2014年日平均气温资料,运用线性倾向估计、M-K检验等气候统计诊断方法,对近55年来甘肃省≥0℃和≥10℃积温的时间变化趋势、突变特征进行了检测分析,采用基于ArcGIS的混合插值法对其空间分布特征及变化趋势进行了分析。结果表明:（1）甘肃省稳定通过≥0℃和≥10℃的积温空间分布总体呈现“自东南向西北,由平川、河谷、盆地向高原和高山逐渐减少”的布局;（2）1960—2014年稳定通过≥0℃和≥10℃的积温分别以66℃/10 a和64.75℃/10 a的倾向率呈显著上升趋势,并均在1998年发生了突变,突变前后积温增加幅度的空间分布总体呈“随纬度增高由西南向东北增大”的格局;（3）气候带的分布在气候变暖形势下呈现出整体向高海拔扩张和高纬度北移的趋势,具体表现为北亚热带、中温带以及暖温带区域逐渐扩大,高原气候带区域减少。     

东北春玉米郑单958籽粒灌浆过程的模拟

利用白城国家一级农试站2011-2013年春玉米田间试验观测数据,基于Richards方程建立和验证东北春玉米籽粒灌浆模型,并进行籽粒灌浆特性分析。结果表明：分别以相对开花后天数、相对活动积温和相对≥10℃有效积温为自变量,相对百粒重为因变量建立的籽粒灌浆过程普适模型(模型I、模型II和模型III)均通过了0.01水平的显著性检验（R2>0.98）。模型回代后模拟值与实测值的评价指标NSE（Nash-Sutcliffe指数）和RSR（均方根误差与标准差的比值）值均表现为“很好”的效果。模拟值与实测值散点均在1︰1线?10%范围内。模型I显示,东北春玉米籽粒灌浆活跃期为46d,整个灌浆过程平均速率为0.84g·d-1;籽粒灌浆速率在开花后32d达到最大,为1.23g·d-1,此时玉米百粒重为15.17g;灌浆中期对百粒重的贡献率最大,为65.60%,前期和后期贡献率分别为10.50%和23.90%。模型II和模型III显示,籽粒灌浆活跃期活动积温和≥10℃有效积温分别为1043.5℃·d和679.1℃·d;灌浆速率在开花后活动积温和≥10℃有效积温分别为782.8℃·d和473.3℃·d时达到最大值;中期灌浆贡献率为67.68%。3个模型均显示,中期灌浆贡献率较大,前期和后期相对较小,说明春玉米籽粒干物质积累主要在灌浆中期完成。     

河套灌区不同育苗期和大棚温度对水稻生长的影响模拟

为确定宁夏河套灌区水稻适宜育秧和移栽期的综合气象指标,利用中卫市1996-2003年对宁粳16号水稻品种观测的资料,采用CERES-Rice模型对遗传参数进行本地化调试。模拟水稻产量、结实粒数、播种-开花和全生育期日数,并利用宁夏灌区10个市(县)资料验证模型的区域模拟能力。设置不同育秧日数和棚内气温,模拟二者对水稻产量、单位面积结实粒数和生育进程的单独和综合影响,以确定适宜移栽期的综合气象指标。结果表明:模型对水稻产量、结实粒数、播种-开花和全生育期日数模拟能力较好,产量和结实粒数的模拟最大误差分别为2.93%和3.47%,一致性指数分别达0.98和0.92;播种-开花日数模拟误差大多在3d以内,一致性指数为0.77。假定本田期的气象条件、施肥、灌溉等措施均不变,设置不同育秧温度和育秧日数,模拟发现育秧日数26~30d比18~24d时水稻产量高,结实粒数多。32℃下育秧的水稻产量和结实粒数最高,播种-开花和全生育期日数相对较短。同时改变育秧日数和育秧棚内气温,在育秧期较短时育秧温度升高将提高产量,增加结实粒数。而在育秧期较长时,育秧温度升高造成产量下降,结实粒数减少。32℃下育秧20d时水稻产量最高,结实最多,播种-开花和全生育期日数相对较短。育秧日数相同时,播种-开花和全生育期日数随育秧温度的升高而缩短;育秧温度相同时,播种-开花和全生育期日数随育秧期的延长而缩短。不同育秧温度下的最适育秧日数可作为预测河套灌区各地水稻适宜移栽期的综合农业气象指标,为细化水稻适宜移栽期的农业气象指标提供了新途径。     

光温条件对浙中晚稻抽穗期和结实率的影响

2002—2003年。以协优9308和绍糯119为材料。通过分期播种试验，研究了光、温条件对晚稻抽穗期和结实率的影响。结果表明。两品种感光性较强。播种-抽穗期日数可由播种期的可照时数和积温拟合。温度是影响结实率的主要气象因子，从孕穗期到抽穗期高结实率形成需要一定的适宜温度。结合1995—2004年的大田调查资料分析表明，在浙江中部造成晚稻结实率下降的低温冷害包括孕穗期冷害和开花期冷害。因此生产上安排晚稻品种和播期必须考虑可照时数和孕穗期到抽穗期的温度条件。协优9308在孕穗期和抽穗期比常规品种更易遭受低温冷害，不适宜作为双季稻的晚稻种植。     

Arsenic mobilization in rice (Oryza sativa) and its accumulation in the grains

Flooded rice (Oryza sativa L.) may contain high arsenic (As) concentrations compared to other grain crops. For the development of measures to reduce the As concentration of rice grains, knowledge about the mobility of As within the rice plant is required. Therefore, to investigate the mobilization of As within the plant, rice was grown in nutrient solution and exposed to As either before flowering, after flowering, or continuously until maturity. Furthermore, rice was grown in four soils under greenhouse and field conditions and the time course of As accumulation in grains during the grain‐filling period was investigated. When grown in nutrient solution, As removal at flowering did not reduce As concentrations in polished rice compared to plants supplied with As continuously or after flowering. Plants that received As only after flowering had the same As concentrations in shoot and bran as plants receiving As only before flowering. However, continuous As supply resulted in doubling of As concentrations in both plant parts. In contrast to grain and shoot, the As concentration in the root decreased after As removal compared to the treatments receiving As only after flowering or continuously. The observations indicate that As was mobilized from root or shoot to the grain and that it was accumulated in the grain, although it was not available in nutrient solution during the grain‐filling period. In soil experiments, the 1000‐grain weight increased up to 2 weeks before harvest in the field as well as in the greenhouse. The As concentration in rice grain was constant during the whole grain‐filling period. It was at a similar level under field and greenhouse conditions, and its variation among soils was in the same order indicating that soil was the decisive factor for As concentration in grains. Our results suggest that temporary cultural measures during the cultivation period, for example drainage, might be ineffective because of the mobilization capacity within the rice plant. Moreover, harvest before final maturity of grains would not reduce the As concentration since it remained constant during the grain‐filling period.