甘肃省白龙江流域豆科植物根瘤菌共生固氮研究

对甘肃省白龙江流域甘南、陇南的大部分地区豆科植物——根瘤菌资源进行了调查,共采集21属45种豆科植物69份根瘤样品。从69份样品中获63株根瘤菌,对其中44株根瘤以13种寄主进行了回接试验,31株结瘤,结瘤率70.5%。该区根瘤一般带有粉红色,形态比较规则。乙炔还原活力测定结果表明,88.5%为有效根瘤。不同种根瘤固氮活性相差不大,但高于甘肃省其它地区。对豆科植物在蓄水保土,改良土壤状况中的地位进行了讨论。     

阿拉善荒漠区豆科植物共生固氮资源初步研究

对阿拉善荒漠区不同生态条件下栽培与野生的 2 0属 5 5种豆科植物结瘤固氮状况进行了调查。新发现有 15种豆科植物的结瘤状况是Allen文献中未见记载的 ,该区豆科植物种的结瘤率为 94.8% ,其根瘤形态大多数为圆形、棒状、指状 ,形态较为规则 ,白色、黄色者居多。乙炔还原活力测定表明 2 4.6 %为无效根瘤 ,乙炔还原活力小于 1μmol/ (g·h) ,占检测总数的 45 .9% ,对阿拉善荒漠区固氮效率低下的原因进行了讨论     

提高蚕豆共生固氮效应的研究

研究了甘肃省蚕豆产产区接种根瘤菌和施入磷肥后对蚕豆共生固氮效果的影响，并根据试验结果分析阐明了提高蚕豆产量应采取的技术措施。     

某些野生豆科植物共生根瘤菌的分类研究

对来自吉林，内蒙古，山西，陕西，宁夏，甘肃和四川七省区的主要以野豌豆，野苜蓿，草木椰，胡枝子等野生豆科植物为寄主的６０株根瘤菌进行了１２６个性状的数值分析聚类。在８６％的表现相似性水平上，除２３株菌外，其余菌株聚成５人类群。在此基础上做了各类群中心菌株与Ｒ．ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｒｕｍ和Ｓ．ｍｅｌｉｌｏｔｉ两模式菌株的ＤＮＡ分子杂交，结果与数值分析聚类相符。     

白三叶草/根瘤菌共生固氮潜力及干旱限制因素

为了探讨白三叶草生物固氮与土壤水分供应和菌种基因型的关系,采用温室盆栽试验方法,对9个基因型的三叶草根瘤菌固氮效率和与土壤含水量的关系进行了研究。结果发现,根瘤菌接种后,白三叶草叶片含氮量明显增加,有3个基因型的根瘤菌接种植株后叶片氮含量达到对照的3倍以上,据此可根据根瘤菌的基因型来预测其固氮效率,共生固氮效率与根瘤菌基因型的关系较与分离宿主的关系更加密切。在中度干旱胁迫下,白三叶草植株地上部生物量积累所受影响较地下部所受影响更大,在白三叶草与根瘤菌共生体系建立过程中,当根瘤菌固定的氮素可以满足植株生长需要时,干旱胁迫可能成为生长的限制因子。     

甘宁黄土高原地区重要水土保持植物共生固氮资源及特性研究

甘肃省黄土高原区不同生态条件下栽培和野生豆科植物根瘤菌资源及共生固氮特性的调查结果表明 ,从 112份 2 4属 5 3种根瘤样品中分离获得 87株根瘤菌。它们与豆科植物共生结瘤 6 3 .5 %为有效根瘤。不同种根瘤固氮活性差异较大 ,一般比较低 ,小于 1μmol/(g·h)占 35 %。大于 10 μmol/(g·h)仅占6 %。根据研究结果对这些豆科植物在水土保持中的作用及意义进行了讨论。     

研究豆科植物根系中根瘤菌的方法

直接测定根瘤的数量、重量和体积均非理想的根瘤菌计数法,因为这些均与豆科植物的生长情况或收获量不成一定的关系。Ковров-цева法也具有很多重大的缺点,如引起细菌后     

HBV水文预报模型在白龙江流域的应用研究

[目的]在白龙江流域武都站以上区域构建HBV水文模型,通过对区域日径流模拟研究,来评估模型在该区域的适用性。[方法]在参数敏感性分析的基础上,对模型参数进行率定和验证,并分析径流和降水量的年际变化特征。[结果](1)在率定期Nash—Sutcliffe效率系数Ens=0.65,确定性系数R2=0.74,验证期Ens=0.60,R2=0.70,HBV模型在该流域模拟精度较高,具有较好的适用性;(2)降水量与模拟径流变化趋势对应,HBV模型较好地模拟出了洪水对降水的响应过程。[结论]HBV模型可进一步用于研究气候变化对白龙江流域水资源的影响。     

白龙江流域泥石流特征分析

泥石流孕灾环境和流域形态是泥石流发育及其活动的基础,把握孕灾环境和流域形态特征对开展泥石流防灾减灾工作具有重要的现实意义。在分析白龙江泥石流空间分布格局的基础上,从区域构造环境、地形地貌、地层岩性和降水等方面研究了流域泥石流的孕灾环境特征,探讨了各因子与泥石流分布的耦合关系。针对白龙江干流250条泥石流沟,运用数理统计方法,对其流域面积、主沟长和相对高差等重要参数进行了统计分析,明确了干流泥石流的流域形态特征。     

白龙江流域生态环境质量动态监测与评价

[目的] 分析1990—2020年白龙江流域生态环境变化及驱动因素,为流域可持续发展提供科学依据和决策支持。[方法] 逐年筛选植被生长季6—9月的Landsat TM/OLI影像数据,计算绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(NDSI)4个生态指标,采用主成分分析法(PCA)构建遥感生态指数(RSEI),对白龙江流域生态环境进行评价。[结果] 1990—2020年白龙江流域RSEI均值从0.531上升至0.675,生态环境质量总体好转;生态环境质量改善区域主要位于舟曲—武都段的白龙江两岸、宕昌县西北及岷江东岸,改善面积达8 393.97 km²,占总面积45.55%;各生态指标对于生态环境质量影响程度在1990年干度＞湿度＞热度＞绿度;2006年干度＞绿度＞湿度＞热度;2020年绿度＞湿度＞干度＞热度。[结论] 利用GEE平台实现RSEI模型扩展了在大范围尺度、长时间序列下对区域生态环境质量监测与评价,近年来白龙江流域生态环境质量整体呈改善态势,对于流域的保护治理工作仍需继续。     

Determining Symbiotic Nitrogen Fixation in Dry Bean Cultivars Using Ureide Method and Isotope Dilution Techniques

Symbiotic nitrogen fixation (SNF) is an environmentally safe source of nitrogen (N) to the crop plants. In total, 12 dry bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars from pinto, navy, black, and kidney market classes were inoculated with rhizobia and grown in a greenhouse. SNF was estimated using isotope dilution technique and ‘ureide’ method. The amount of SNF ranged between 33 and 68 mg N plant^–1 when determined using ¹⁵N isotope dilution and followed the order: pinto > navy > black > kidney. Percent N derived from atmosphere (%Ndfa) significantly varied between 49% and 90% at V₃ and between 71% and 98% at R₂ stages. The outcomes of the experiment suggested that dry bean cultivars from different market classes have variable N₂ fixation ability, and fertilizer N required should be calculated according to their SNF potentials and N need of a specific market class or cultivar. Stable isotope dilution should be used as the standard procedure to estimate the SNF in dry bean.     

Nodulation and Symbiotic Nitrogen Fixation of Cowpea Genotypes as Affected by Fertilizer Nitrogen

Abstract

Intercropping with legumes and non‐legumes is commonly practiced in many parts of the world to maximize productivity per unit area of land. In India, cowpea [Vigna unguiculate (L.) Walp] is a popular pulse legume component of intercropping farming systems. Often, however, potential production is compromised, particularly in high fertilizer input systems, because legume component competes with the non‐legume component of the system for nitrogen (N) in the soil. An experiment was conducted in order to identify lines of cowpea that could obtain the majority of their nitrogen requirements from symbiotic fixation of atmospheric nitrogen rather than from uptake of soil nitrogen. Twenty‐nine genotypes of cowpea were screened for tolerance to (applied) nitrogen in soil in field condition. The parameters used to appraise tolerance were extent of root nodulation, the amount of nitrogen fixed, nitrate reductase activity (NR) in roots and nodules, and nitrite content of roots and nodules. There were two nitrogen treatments applied as urea, 40 kg N per ha (N40), and 120 kg N per ha (N120). There were three genotypes whose nitrogen‐fixing effectiveness was apparently unimpaired by applications of nitrogen to the soil. Genotype EC‐170442‐3 nodulated and fixed atmospheric nitrogen satisfactorily at higher levels of applied nitrogen. At N40, genotypes EC‐244390 and EC‐240900 formed a great abundance of large nodules effective in nitrogen fixation; even at N120, EC‐240900 had better symbioses than the majority of the 29 cowpea lines originally screened. These three genotypes are deemed worthy of further examination for their suitability for intercropping systems. How this might be achieved is discussed.     

2000-2013年无定河流域植被覆盖变化及其固碳效应

[目的]评估2000-2013年无定河流域水土保持和退耕还林(草)的成效,为评估无定河流域生态修复工程成效提供数据支撑.[方法]采用线性回归、相关系数和偏相关系数等方法,分析无定河流域2000-2013年NDVI(归一化植被指数)与NPP(净初级生产力)的变化及影响因素.[结果](1) 20002013年,无定河流域植被覆盖增长率3.39％/a,远高于1999-2008年黄土高原植被覆盖增长率0.99％/a,且植被覆盖呈现阶段性的变化特征,其中有2次持续增长期.(2)无定河流域植被覆盖变化以明显增加趋势为主,集中分布于黄土丘陵沟壑区,退化区域仅占3.95％,“线状”分布于植被覆盖基数较好的河谷两岸.(3) 2000-2013年,无定河流域植被累计固碳增加量1.96×107 t,相当于2010年陕西省能源消费碳排放的22.82％,累计固碳价值增加量2.36×1010元,相当于2010年陕西省GDP的2.33％.[结论]无定河流域植被覆盖与固碳持续增加,主要驱动因素为人类活动,尤其是水土保持和退耕还林(草)等工程的实施.     

白龙江上游径流变化特征及其对降水和人类活动的响应

[目的]研究近50a来白龙江上游径流变化特征,并进一步分析径流对降水的滞后效应以及降水与人类活动对径流变化的影响。[方法]以1961—2010年白龙江上游武都水文站的月径流数据和白龙江上游气象站月降水量数据为基础,采用集中度和集中期、Mann—Kendall法、R/S分析法等多种数理统计方法,分析了近50a来白龙江上游径流量在年际、季节和月尺度上的变化特征,并预测了其未来可能的变化趋势。[结果]白龙江上游径流年内分配极不均匀,多年平均集中度Cd达34.92%。近50a来白龙江上游年径流量呈极显著减少趋势(p0.001),变化率为-3.942×108 m3/10a,Hurst指数为0.980.5,表明未来一段时间内白龙江上游年径流量可能继续呈减少趋势。四季和1—12月径流量均呈显著减少趋势(p0.05),年径流量在1990年发生由多到少的突变。白龙江上游径流对降水的响应存在滞后效应,且滞后时间有微弱延长趋势。近50a来白龙江上游径流系数呈显著减小趋势(p0.001),降水量转化为径流的部分逐年减少,径流系数在1990年后减少了0.14。[结论]1990年之前,白龙江上游径流变化主要受降水影响;1990年以后,人类活动逐渐成为影响白龙江上游径流变化的主要因素。