温度对桔全爪螨生长发育的影响研究

本文系统研究了温度对桔全爪螨生长发育的影响。结果表明:当温度为20-30℃,死亡率低,生殖力强,种群数量增长迅速。并测定了抗寒性、耐热性、耐淹能力及温度变化对产卵的影响。     

中国大陆七座名山旅游舒适度对气候变化的响应

气候变化对旅游舒适度有一定的影响,文中以泰山、黄山、华山、庐山、峨眉山、五台山、崆峒山等七座名山为代表,利用其1955-2010年的逐日气象资料,计算了旅游舒适度的变化,统计了旅游舒适期的开始时间和结束时间,并分析了舒适度年际变化对全球温度变化的响应。结果表明:1)近56a来,我国七座名山适宜旅游的天数均呈增加趋势,表现为适宜旅游开始时间提前,结束时间推后;2)在全球变暖背景下,七座名山温度和旅游舒适度的变化与全球温度变化之间呈显著的正相关,这说明我国名山旅游舒适度变化对全球气温变化的响应较为显著。     

红外增温对库尔勒香梨越冬期树干形成层主要生理参数的影响

为了探讨越冬期树干形成层温度变化对形成层组织生理参数的影响,以库尔勒香梨为实验材料,在太阳辐射和气温达到日最大值的时间段,利用控温红外灯将实验组树干阳面形成层温度分别增温达到16℃、19℃、22%、25℃、28℃、31℃、34℃,采用热电偶温度传感器同时连续监测形成层温度并结合主要生理参数的变化,分析越冬期间树干形成层温度变化引起的融冻交替对树干组织主要生理参数的影响。结果表明,增温达到最大阳面形成层温度日较差的处理条件下,SOD、POD和CAT活性比对照分别降低了83.60%、84.62%、47.56%,相对电导率和可溶性蛋白含量分别升高了41.46%、46.81%;生理指标和形成层温度均呈负相关,其中CAT、可溶性蛋白和相对电导率呈显著性负相关。形成层温度日较差或融冻交替幅度与各生理参数均呈负相关,其中CAT、可溶性蛋白和相对电导率呈显著性负相关。保护酶系中,SOD对形成层温度变化最为敏感;虽然POD保护作用稍微迟钝,但在较强烈的形成层温度变化的条件下起到最好的保护作用;在形成层温度强烈波动的情况下,CAT保持最小变化幅度;可溶性蛋白通过调节渗透势,减轻细胞伤害程度。     

不同耕作措施下春小麦产量对温度变化的敏感性分析

为了研究温度变化对不同耕作条件下春小麦产量的影响,利用修正参数后的APSIM模型,自变量因子分别为最低温度、最高温度,在9种变化条件下对传统耕作+秸秆还田(TS)、免耕(NT)、免耕覆盖(NTS)3种耕作措施下的春小麦产量进行了模拟,并利用Surfer软件对产量变化率进行了敏感性分析。结果表明:在三种不同耕作措施下,春小麦产量变化率对最高温度的变化更为敏感,最高温度升高,产量变化率呈负敏感;在传统耕作+秸秆还田和免耕覆盖耕作措施下,春小麦平均产量分别是2 268.8 kg·hm-2和2 274.0 kg·hm-2,明显高于免耕耕作措施下的春小麦平均产量1 815.4 kg·hm-2;传统耕作+秸秆还田和免耕覆盖耕作措施下,小麦产量随温度变化相对稳定;当最低温度和最高温度在一定区域范围内变化时,传统耕作+秸秆还田和免耕覆盖产量表现更稳定。     

植被对盛夏西安温度/湿度的调节作用及其生态价值实验研究

通过观测盛夏西安市不同植被景观区的温度、湿度日变化 ,对各次观测实验数据进行比较 ,研究了植被对温度和湿度的调节作用 ,并计算出植被对温度调节作用的生态效益。结果表明 :( 1 )植被覆盖较好的比无植被覆盖的地区在降低温度和增加空气湿度方面 ,有显著的差异 ,植被覆盖区平均降低温度 2℃ ,降低极端温度为 3 .3℃ ,平均增大相对湿度大约为 3 0 %。( 2 )绿化较好地点的温度和湿度日变化幅度较小 ,绿化差的地点变化幅度较大。( 3 )有水面存在对周围环境的相对湿度也具有显著的影响。 ( 4)植被的降温作用 ,可创造经济价值。每年每公顷的绿地使年平均温度降低 1℃ ,其单位生态效益为 5.70元。因此 ,城市植被是调节城市温度和湿度的有效措施。通过绿化途径改变城市下垫面性质 ,从而达到改善西安市的热效应目的     

烟粉虱CRISPR/Cas9系统的建立及其在BtTRP基因温度耐受性功能验证中的应用

烟粉虱之所以能在全世界范围内迅速扩散并成为重要害虫,其关键因素之一就是对温度变化的抵抗力很强。随着环境的变化,动物体中的很多细胞表面受体和离子通道感受器都会做出相应的反应,影响动物的行为。其中,昆虫对外界环境温度的感知就与瞬时感受器阳离子通道（transient receptor potential,TRP）有关。本研究探索了一种简单高效的试验方法,即通过CRISPR/cas9系统来诱导烟粉虱的基因突变,探究烟粉虱BtTRP基因在温度感受方面的功能。文中阐述了向烟粉虱MED隐种红眼期伪蛹注射BtTRP靶基因sgRNA和Cas9 mRNA,高效诱导靶标基因发生突变并进行高温和低温胁迫试验,进而检测其击倒和恢复时间。结果表明,注射后的烟粉虱对外界温度变化敏感度显著下降,从而不能进行温度适应性调节,导致对高低温环境的耐受性均有明显下降。     

光照和温度对旱地小麦叶面积指数的影响

为研究旱地小麦叶片生长规律,了解气候变化对小麦叶面积指数的效应,设计回归正交组合试验,并运用APSIM模型模拟光照和温度变化对小麦叶面积指数的影响。结果表明：APSIM模型对小麦叶面积指数的模拟有较高精度。小麦叶面积指数与光照和温度分别呈开口向下和向上二次抛物型变化。在本试验范围内,叶面积指数与光照呈二次抛物线下降型变化,但当光照未越过临界点时,光照成正效应,表明在最适宜条件下光照的合理增加可促进小麦生长;当日均气温高于7.73 ℃,温度成正效应,说明温度合理的升高,有助于小麦叶面积指数在一定生长阶段平稳在较大值;光照和温度同时升高时,光照下降效应显著于温度正效应。     

不同耕作措施旱地春小麦产量对温度变化的响应

为了探析温度变化对不同耕作措施春小麦产量的影响,利用APSIM模型对2因素9水平3种耕作措施下的春小麦产量进行了模拟,选择日最低温度和最高温度作为自变量因子对产量效应进行分析,并对3种耕作措施条件下最低温度和最高温度的互作效应进行通径分析。结果表明:不同耕作措施条件下,春小麦产量随最低温度升高呈二次抛物线上升型变化,会出现报酬递减,且传统耕作+秸秆还田和免耕覆盖的增产效应大于免耕耕作措施;传统耕作+秸秆还田和免耕耕作措施下,产量随最高温度升高呈二次抛物线递减型,并呈叠加递减,而免耕覆盖耕作措施下产量随最高温度升高呈负相关。3种耕作措施下,最低温度和最高温度之间还存在正的协同效应,免耕覆盖耕作措施相比其它两种耕作措施,具有更好的协同促进效应。     

陇中旱地春小麦产量对降水与温度变化的响应模拟

为了探索降水与温度变化对旱地春小麦产量的影响,本研究以定西市安定区1971—2012年共42年的逐日气象数据为基础,运用APSIM(agricultural production system simulation)模型对不同降水(逐日降水±20%、±15%、±10%、±5%、±0%)与温度(逐日温度±2℃、±1.5℃、±1℃、±0.5℃、±0℃)变化下的旱地春小麦产量进行了模拟,并采用二次多项式回归、单因素边际效应和通径分析研究了温度和降水变化对春小麦产量的影响机制。结果表明:在试验设计范围内,春小麦产量(Y)与降水(X_1)和温度(X_2)变化编码值的回归方程为Y=1452.24+2693.88X_1-287.25X_2-200.38X_2~2-344.47X_1X_2(R~2=0.999,P0.01)。当温度不变时,降水与春小麦产量呈正线性关系,由模拟结果可知,降水每增加5%,春小麦产量最大增幅为21.38%,平均增幅为14.31%;当降水不变时,温度与春小麦产量呈开口向下的二次函数递减关系。根据模拟结果,温度每升高0.5℃,春小麦产量最大降幅为4.92%,平均降幅为3.24%;通径分析显示,温度和降水之间存在负互作效应,但降水增加对春小麦产量的增产效应远大于温度升高所造成的减产效应。     

内蒙呼和浩特及邻区历史灾情序列的初步研究

本文根据历史文献中有关灾情灾害的记载,划分了呼和浩特及邻区1851—1950年逐年灾情等级,并建立了相应的灾情指数序列,讨论了灾情序列在振动幅度、变化的阶段性及周期性,并发现灾情的变化与降水和温度的变化有很好的对应关系。     

13ka以来呼伦湖湖面波动与泥炭发育、风沙-古土壤序列的比较及其古气候意义

呼伦湖是我国东北地区面积最大、纬度最高的湖泊 ,1 3 ka以来湖面波动、泥炭发育与风沙 -古土壤堆积是呼伦湖地区环境演化的显著特征 ,对比 1 3 ka以来呼伦湖地区湖面波动、泥炭发育与风沙 -古土壤堆积的时间序列及其与古气候的关系 ,结果显示古气候变化对湖面波动、泥炭发育、风沙 -古土壤堆积有重要影响。全新世早期 (1 0 0 0 0— 72 0 0 a B.P.)呼伦湖地区气候由冷干向暖干变化 ,伴随风沙活动加强、泥炭发育缓慢和低湖面环境演化特征。 72 0 0—5 0 0 0 a B.P.气候暖湿 ,呼伦湖地区泥炭、古土壤发育进入盛期 ,同时出现高湖面。 3 0 0 0 a B.P.以来气候冷干 ,伴随风沙堆积加强。     

末次冰消期以来古猪野泽湖相地层沉积学及湖面波动历史

本文选取古猪野泽地区的青土湖剖面、西渠剖面、沙坑井剖面、九坨墚剖面作为研究对象,通过广泛野外地貌考察、剖面地层对比,作者认为古猪野泽最高湖面的海拔高度为1313~1315m,气候变化自末次冰期以来共经历了2个成湖期(13000~9500 yr BP、6700~1100 yr BP)。9500~6700 yr BP期间,本区域基本都沉积了风成砂,湖泊岸堤的14C测年均未发现早全新世高湖面的证据。通过地球物理化学指标分析及可靠14C测年,重建了区域末次冰消期以来的气候干湿变化历史:15800~13000 yr BP,为冷干的气候环境;13000~9500 yrBP,为凉湿的气候环境;9500~6700 yr BP,为暖干的气候环境;6700~4300 yr BP,为暖湿的气候环境,其中6700~5650 yr BP为气候最适宜期;4300~2700 yr BP,为干旱/湿润的过渡时期;2700~0 yr BP,为干旱的气候环境。     

运城盆地洪积平原全新世环境演变与侵蚀阶段研究

根据山西运城盆地中条山洪积扇全新世剖面的磁化率、粒度分析研究,揭示了全新世以来运城盆地的环境演变和面状流水侵蚀堆积阶段。研究结果表明运城盆地全新世早期气候较温和干燥;全新世中期气候温暖湿润;而全新世晚期气候比较干旱。由于全新世气候的波动变化,以及人类活动的影响,运城盆地洪积扇地表出现过4个比较明显的面状流水侵蚀-堆积作用阶段,时间分别在11500-11000a B.P.、3850~3300a B.P.、2200~2000a B.P和1300-800a B.P.。其中,11500-11000a B.P.间的侵蚀-搬运阶段是由气候变化引起,后三个阶段则是由气候变化和人类活动共同作用的结果,这为探索黄土高原侵蚀历史演变提供了新的途径。     

小麦白粉病菌侵染机率的研究

 在感病的小麦品种上影响白粉病菌(Ery siphe graminis f.sp.tritici)侵染机率变化的主要因素是平均温度(T)和平均相对湿度(RH)。平均温度与侵染机率的关系符合ŷ=X/(a+bX+cX²)的二次抛物线函数关系,最适温度范围在5.15-10℃之间。平均相对湿度与侵染机率的关系一般符合直线关系,最适湿度范围在81.15-97.0%之间。通经分析表明,平均相对湿度较平均温度对白粉病菌侵染机率的直接影响更大。     

过去3000年季风降水变化与突变事件的洞穴石笋记录对比

基于辽宁省暖和洞2支石笋6个230Th年龄与190个δ18O数据,建立了晚全新世3500～200a B.P.东亚季风降水序列。3个百年尺度的弱季风事件已被证实:2800-2600、1500-1200和400-200a B.P.,其与北大西洋冰漂碎屑事件在发生时间上具有较好的一致性。与内陆高精度、高分辨率石笋δ18O记录对比结果显示:1)轨道-千年尺度季风降水长期趋势变化相一致;2)百年-数十年尺度上季风降水具有明显的区域性,如距今1200-500 a B.P.,东北地区降水逐渐增加,西部干旱-半干旱地区降水逐渐减少,长江中下游以及南方地区降水变化趋势不明显。太阳活动与北大西洋气候波动可能对百年尺度东亚夏季风的强弱变化施加了重要影响。     

汾渭盆地全新世成壤环境演变比较研究

通过对汾渭盆地全新世土壤的野外考察以及磁化率和高分辨率CaCO3 的分析 ,揭示了该区域土壤成壤过程与气候变化关系。研究表明 ,汾渭盆地全新世的S0 地层形成于全球性的全新世气候最适宜期 ,约从 85 0 0aBP土壤开始发育 ,形成较厚的S0 层。约从 310 0aBP起始 ,气候发生变化 ,干旱和沙尘堆积形成了黄土L0 层和现代表土层。土壤剖面磁化率与CaCO3 指标反映 ,由于地带性因素存在 ,全新世汾河盆地古土壤S0 的成壤强度远远低于渭河盆地。在全新世气候最适宜期 ,两地气候和环境的差异扩大 ,而晚更新世马兰黄土堆积期间和全新世其它主要阶段 ,两地气候和环境的差异相对减小。     

酒泉绿洲天然胡杨林主要生长季对全球气候变化的响应

利用酒泉绿洲胡杨林分布区所辖4个气象站点1955-2010年的平均气温观测资料,采用气候倾向率、ArcGIS反距离加权差值、Mann-Kendall非参数统计检验等方法,对该区天然胡杨林主要生长季的时空变化特征及其对全球气候变化的响应进行分析。结果表明：近56 a来,研究区胡杨有生长期初日提前,终日推后,年生长期延长以及叶黄初日推后的趋势,且提前和推后幅度自20世纪90年代以来变化明显。空间分析表明：胡杨林主要生长季变化有一定规律性,生长期初日提前幅度依次为：鼎新＞玉门＞瓜州＞敦煌;生长期终日推迟的幅度为：鼎新＞玉门＞敦煌＞瓜州;年生长期延长的幅度为：鼎新＞玉门＞敦煌＞瓜州;叶黄期初日推迟幅度依次为：鼎新＞敦煌＞玉门＞瓜州。Mann-Kendall突变表明：研究区胡杨的生长期初日、终日以及叶黄期初日均存在多个突变,且突变年份多滞后气温突变年份。由此可见,研究区胡杨对气候变化响应较为敏感。     

30年来西安市气候舒适度变化对旅游客流量的影响

利用综合气候舒适指数及相关气候和旅游客流量数据,构建国内外旅游气候模型,分析西安气候舒适度变化对旅游业的影响。结果显示：1）气候舒适度变化对城市国内外旅游有重要影响,综合气候舒适指数每变化1个单位国内及入境游客量将增加或减少1.852万人次和35.263万人次;2）30年来西安市年综合气候舒适指数呈上升趋势,气候舒适度...     

Performance and uncertainty analysis of a short-term climate reconstruction based on multi-source data in the Tianshan Mountains region,China

Short-term climate reconstruction, i.e., the reproduction of short-term(several decades) historical climatic time series based on the relationship between observed data and available longer-term reference data in a certain area, can extend the length of climatic time series and offset the shortage of observations. This can be used to assess regional climate change over a much longer time scale. Based on monthly grid climate data from a Coupled Model Inter-comparison Project phase 5(CMIP5) dataset for the period of 1850–2000, the Climatic Research Unit(CRU) dataset for the period of 1901–2000 and the observed data from 53 meteorological stations located in the Tianshan Mountains region(TMR) of China during the period of 1961–2011, we calibrated and validated monthly average temperature(MAT) and monthly accumulated precipitation(MAP) in the TMR using the delta, physical scaling(SP) and artificial neural network(ANN) methods. Performance and uncertainty during the calibration(1971–1999) and verification(1961–1970) periods were assessed and compared using traditional performance indices and a revised set pair analysis(RSPA) method. The calibration and verification processes were subjected to various sources of uncertainty due to the influence of different reconstructed variables, different data sources, and/or different methods used. According to traditional performance indices, both the CRU and CMIP5 datasets resulted in satisfactory calibrated and verified MAT time series at 53 meteorological stations and MAP time series at 20 meteorological stations using the delta and SP methods for the period of 1961–1999. However, the results differed from those obtained by the RSPA method. This showed that the CRU dataset produced a low degree of uncertainty(positive connection degree) during the calibration and verification of MAT using the delta and SP methods compared to the CMIP5 dataset. Overall, the calibrated and verified MAP had a high degree of uncertainty(negative connection degree) regardless of the dataset or reconstruction method used. Therefore, the reconstructed time series of MAT for the period of 1850(or 1901)–1960 based on the CRU and CMIP5 datasets using the delta and SP methods could be used for further study. The results of this study will be useful for short-term(several decades) regional climate reconstruction and longer-term(100 a or more) assessments of regional climate change.     

Tolerance of Mycelium of Different Genotypes of Phytophthora infestans to Freezing Temperatures for Extended Periods

ABSTRACT Mycelium of Phytophthora infestans, the causal agent of potato late blight, can initiate crop infections over successive years by overwintering in infected potato tubers that survive as seed in fields or within cull piles. This study used four different genotypes of P. infestans to evaluate the influence of freezing temperatures on survival of mycelium in vitro. Sporangium-free mycelium of P. infestans US1, US8, US11, and US14 growing on rye agar plates was exposed to temperatures ranging from -20 and 0 degrees C (experiment A) for different periods up to 24 h and from -5 and 0 degrees C (experiment B) for periods up to 5 days. Cultures were incubated at 12 degrees C after exposure, and survival of the cultures was estimated after 28 days by a digital image analysis technique that measured the average reflectance intensity (ARI) of images of the mycelium of temperature-treated cultures. The ARI values of treated cultures were compared with the growth of mycelium in negative controls (mycelium not present) and positive controls (mycelium exposed to 12 degrees C for an equivalent period), and determination of recovery was based on statistical differences from the controls. There were significant differences in ARI values among genotypes, temperature treatment, and exposure periods in all experiments. An index of recovery was calculated for each genotype at all treatment temperatures and exposure periods for both experiments. In experiment A, exposure of mycelium of P. infestans (all genotypes) to -20 and -10 degrees C proved lethal for exposure periods of more than 1 h. All genotypes showed some degree of recovery up to 24-h exposure at -5 and -3 degrees C. In both experiments, exposure of mycelium of P. infestans to 0 degrees C was not lethal to any genotype tested for any exposure period. In experiment B, all of the genotypes survived exposure up to 3 days at -3 degrees C to some degree, but at -5 degrees C, exposure of 1 day was lethal to all genotypes. Tolerance of freezing temperatures by mycelium of P. infestans may be an ecologically important survival mechanism and the increased tolerance of US8 and US14 may explain their predominance in cooler climates such as north-central United States.