不同森林类型林冠截留效应研究

本文研究了7种不同森林类型林冠截留的月动态变化情况及林冠截留的水文生态效应。在一个观测期内林冠截留量随季节的变化而出现相应的变化,在雨季林冠截留量明显增大,7种不同森林类型林冠截留量的变幅从大到小的排序为：麻竹〉马占相思〉桉树〉勃氏甜龙竹〉混交林〉毛竹〉红竹。林冠截留量最大的是麻竹,最小的是毛竹,从大到小的排序为：麻竹（100．5ram）〉马占相思（62．4mm）〉勃氏甜龙竹（48．4ram）〉混交林（48．3mm）〉红竹（26．4mm）〉桉树（23．Omm）〉毛竹（10．1mm）。林冠截留率从大到小依次排序为麻竹（18．70％）〉马占相思（11．80％）〉桉树（8．56％）〉勃氏甜龙竹（8．41％）〉混交林（8．07％）〉毛竹（7．42％）〉红竹（4．10％）。结果表明：林冠层作为截留降水的第一作用层,对阻挡雨水侵蚀,减小雨滴的溅蚀,发挥了巨大的作用。     

退化草地暗沃寒冻雏形土CO_2释放的日变化和季节动态

采用CI-301PS红外CO2分析仪，测定了退化草地暗沃寒冻雏形土CO2排放速率。研究结果表明：（1）CO2排放速率具有明显的日变化，日最大排放速率在12：00～14：00时出现，最低值出现于凌晨4：00～8：00。白天大于夜晚。（2）植物生长季，CO2释放速率有明显的季节变化和物候变化，日平均释放速率为（320.86±130.49）mg/m2·h，CO2释放速率的物候变异为草盛期＞草枯黄期＞草返青期。（3）CO2释放速率的日变化进程主要受气温和地表温度制约，而季节动态与气温及0～30cm地温均呈极显著正相关关系。（4）退化草地上CO2释放速率较低。     

竹生物质炭和竹凋落物对毛竹林土壤营养元素和酶活性的影响

以广西壮族自治区桂林市华江乡内广泛分布的毛竹林土壤为研究对象,以竹生物质炭和竹凋落物作为外源碳,设置对照（CK）、低添加量生物质炭（1% BC）、高添加量生物质炭（2% BC）、低添加量凋落物（1% L）、高添加量凋落物（2% L）5个处理,进行为期两个月的室内培养试验,研究不同外源碳添加对毛竹林土壤营养元素和酶活性的影响。结果表明：与对照相比,竹生物质炭和竹凋落物添加均显著提高了土壤pH;竹生物质炭添加显著降低了而竹凋落物添加显著提高了土壤铵态氮（NH₄⁺-N）含量（P<0.05）,且高添加量（2% BC和2% L）的降低或提高作用更明显;不同外源碳添加均显著提高了土壤硝态氮（NO₃^–-N）含量,且凋落物添加的提高作用更明显;不同外源碳添加均显著提高了土壤有效磷（AP）含量,且高添加量的提高作用更明显;竹生物质炭添加对土壤可溶性有机碳（DOC）含量没有显著影响,但降低了土壤可溶性氮（DN）含量,而竹凋落物添加显著提高了土壤DOC和DN含量;不同外源碳添加对土壤微生物生物量碳（MBC）和氮含量（MBN）均没有显著影响,但降低了土壤蔗糖酶和脲酶活性。相关性分析表明,土壤pH、NH₄⁺-N、NO₃^–-N、DOC和DN是影响竹林土壤酶活性的关键性因子。     

智能电子饲喂系统下猪采食时间对行为节律和生长的影响

为探究智能电子饲喂系统猪的采食行为分布,该研究分析了种猪性能测定站（Pig Performance Testing Station,PPTS）和母猪电子饲喂系统（Electronic Sow Feeding,ESF）中猪只采食次数、采食量、采食时长的昼夜分布,结果表明,智能电子饲喂系统在应用中由于猪只轮流采食普遍存在猪群夜间采食的现象,其中ESF使约1/4的猪仅在夜间采食,说明群体等级制度也是造成猪只采食时间紊乱的重要原因。进一步探究猪只采食时间对猪行为节律和生长的影响,选用26只香猪分别采用白天饲喂和夜间饲喂以模拟智能电子饲喂系统引起的采食时间变化,发现白天饲喂使生长猪采食量提高了135.68 g/d,但两组间日增质量没有显著差异。白天饲喂使生长猪主要在白天采食、饮水和蹭痒,夜间躺卧休息;而夜间饲喂使生长猪的采食行为主要集中在19:00喂料时刻和7:00昼夜交替时刻。白天饲喂分别提高了猪采食、饮水和躺卧行为时长44.28、14.22和61.95 min/d,降低了站立行为时长48.75 min/d、走动行为时长 57.40 min/d和蹭痒行为时长20.30 min/d,改善了猪只舒适性。因此,智能电子饲喂系统会破坏部分猪采食节律,增大猪个体生长差异,该研究为智能电子饲喂系统在生猪养殖中的应用提供参考。     

外来入侵植物银胶菊的生物学特性

采用田间观察和室内盆栽试验相结合的方法,对银胶菊（Parthenium hysterophorus L.）的物候期、生育习性、不同条件下种子萌发情况等主要生物学特性进行观察研究。结果表明：银胶菊为一年生有害杂草,以种子进行有性繁殖,其生长历期约为170d;3月中旬至9月下旬均有出苗,出苗高峰期为4月上旬和8月下旬,其出苗率分别为21．65％和11．9％;植株分枝期在5月中旬至7月初,5月下旬至8月上旬为开花期,7月中旬至8月下旬为结果盛期;单株瘦果量为7500～10000粒,千粒重为0．74～0．76g。瘦果在成熟后约有3个月的休眠期,种子萌发的适宜温度为15～30℃。种子出苗率与瘦果土埋深度有密切关系,瘦果处于土表时,种子出苗率最高,瘦果土埋深度超过1．5m时,种子不能出苗。     

重庆市中稻气候适应性分析

运用多要素回归积分方法的差分形式,综合分析了重庆市中稻对生育期间温度、降水、日照的适应情况,并进一步提出了产量影响指数,用于衡量中稻生育期各气候因子对最终产量影响的权重。结果显示,对重庆中稻产量影响最大的是3月中旬的倒春寒天气（容易造成中稻出苗困难、基本苗不足）和6月下旬的阴雨天气（影响中稻开花授粉）,平均可以造成190kg／hm^2的产量波动;其次为伏旱期间7月下旬-8月上旬的降水,此期中稻正处于灌浆中后期,旬产量影响指数达到160～170kg／hm^2;6月中旬、7月上旬的降水,7月上、中旬的温度,旬产量影响指数也能达到130～150kg／hm^2。     

三江源区高寒草地牧草生长季气候变化特征及其对牧草生育期长度的影响

利用1999-2010年青海省三江源区西北针茅牧草生育期观测资料和同期气象资料,分析了牧草生长季气候变化特征及其对牧草生育期长度的影响。结果表明：（1）三江源区兴海高寒草地牧草生长季（4-9月）平均气温以0.36℃/10 a的速度升高,降水量以148.6 mm/10 a的速度极显著增多,日照时数以7.7 h/10 a的速度微弱增加,总的气候趋势呈现出＂暖湿＂特征,对高寒草地牧草的生长发育极为有利。（2）西北针茅牧草的各生育期长度,0℃-返青期日数、返青-抽穗期日数、开花-成熟期日数、成熟-黄枯期日数均表现逐年缩短的变化趋势,其中成熟-黄枯期日数显著缩短。抽穗-开花期日数则呈逐年延长的趋势。（3）对西北针茅牧草0℃-返青期日数,2月降水量、1月平均气温、累计日照时数的影响最大;对返青-抽穗期日数,累计降水量影响较大;对抽穗-开花期日数7月上旬降水量和累计日照时数影响大;对开花-成熟期日数影响较大的有7月中旬、下旬和8月上旬的平均气温以及累计温度;对成熟-黄枯期日数影响最大的气候因子是8月、9月中旬的平均气温、≥5℃日平均气温终日日数和累计降水量和累计日照时数。     

热脉冲法对胡杨树干液流的监测与蒸腾过程模拟

利用热脉冲技术对胡杨树干液流进行了研究,分析了胡杨树干液流日变化、不同胸径树干液流流量及胡杨液流的变化规律和其主要影响因子的关系。结果表明：在正常生长状态下,胡杨树干单位面积液流通量为0.450L/（cm^2.d）,在4～8月生长期内,日平均耗水量为78.335 L/d。胡杨树干断面单位时间内液流量变化呈明显的昼夜节律,白天的流速变化曲线呈双峰型,夜间树干液流速度处于平稳的低值,白天10：00与午后18：00左右达到两个峰值。随着胸径的增大,树干液流速度和液流量也随之增大。最后从理论分析着手建立2种类型的胡杨蒸腾模型,并用监测资料进行了验证。     

育肥猪舍甲烷排放浓度和排放通量的测试与分析

畜禽养殖是重要的温室气体排放源,畜禽养殖的甲烷排放量受动物生长特性、粪便收集方式和气候条件的影响。为了探讨中国特有的饲养管理方式下育肥猪舍温室气体排放规律,为减少甲烷排放提供依据,该研究在北京选择一典型猪场,对不同季节育肥舍的甲烷排放浓度进行了试验测定,从2004年5月至2005年3月,每2个月一次连续采集72～80 h甲烷浓度和相关数据,并根据二氧化碳平衡原理,对猪场的甲烷排放量进行了估算。结果表明：育肥猪舍内甲烷浓度有明显的季节性和日变化特性,2005年1月舍内甲烷的平均浓度为(22.98±10.52)mg/m³,7月舍内甲烷浓度为(2.68±0.68)mg/m³;每日最低甲烷浓度出现在9:00 am～17：00 pm时段;冬季舍内二氧化碳浓度明显偏高,夜间比允许浓度高1倍;每头育肥猪饲养期间的甲烷排放量为68.10～207.01 mg/h,折合每标准动物单位排放量：436～1185 mg/h·(500 kg),在IPCC推荐的发展中国家猪呼吸代谢甲烷排放1.0 kg/(a·头)范围内。     

陕北山杏树干茎流变化及其影响因子分析

采用热扩散式树干茎流计（TDP）于2009年5—9月对农牧交错带的常用造林树种山杏（Prunussibirica L.）树干茎流的时空动态变化及其与相关环境气象因子（温度、湿度、太阳辐射等）的关系进行了观测研究。结果结果表明：（1）山杏茎流速率日变化呈宽峰曲线,每日约7：40启动,12：00—14：00达到峰值,约18：30迅速下降,没有明显的茎流停止界限,夜间有较高的茎流存在;日树干茎流量集中在8：00—l8：30,占全天树干茎流量的60%以上。（2）在典型的晴天、阴雨天气下,山杏树干茎流的日变化差异显著,茎流速率表现为晴天高于阴雨天气。（3）山杏茎流的月变化呈现为先上升后下降的趋势。7月份平均茎流速率最大,为64.247g/h;其次是6月份,其平均值为58.139g/h;9月最小,其平均值为49.156g/h。（4）主枝与侧枝茎流日变化趋势一致,主枝流速高于侧枝;侧枝对环境变化响应更加灵敏,波动强烈,与侧枝相比,主枝茎流变化响应迟钝且有明显滞后效应。（5）不同坡位山杏的茎流速率差异显著,茎流速率大小顺序为：下坡〉中坡〉上坡。（6）山杏茎流变化受周围环境因子的影响,影响强弱大小依次为：空气温度〉饱和蒸汽压〉相对湿度〉太阳辐射〉风速〉土壤温度。     

竹林土壤对毛竹笋材产量的贡献率及肥效分析

在福建省三明市三元区岩前镇、将乐县漠源乡开展了毛竹笋材两用林3414田间施肥试验,结果表明,土壤肥力对毛竹笋竹产量的贡献率分别是39．54％（岩前点）、59．51％（漠源点）。不同试验点的氮磷钾肥料对竹林产量的增产效果有差异,岩前点肥料效应高于漠源点;平均增产效果以氮肥最为显著,其次是磷肥、钾肥。各肥料的利用率以钾肥的利用率最高,氮肥居中,磷肥最低。在中低产量水平的笋材两用竹林中,施氮磷钾配比肥对竹林产量有明显的增产效果,可发挥良好的肥料效应。     

毛竹CesA基因鉴定及其表达调控研究

纤维素合成酶(CesA)是纤维素合成的关键酶。为探究毛竹(Phyllostachys edulis)中CesA基因的分子特征、表达模式及其调控关系,本研究采用生物信息学方法对毛竹CesA基因家族成员进行系统分析,基于毛竹RNA-Seq数据和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析CesA在毛竹组织中的表达模式,借助酵母单杂交技术验证转录因子MYB对CesA的调控作用。结果表明,在毛竹中共鉴定21个CesA(PeCesA1~PeCesA21),分别含有8~14个内含子;共线性分析发现19个PeCesAs存在片段复制,且Ka/Ks值均小于1.0。PeCesAs编码蛋白长度为904~1 093 aa,分子量在101.10~123.63 kDa之间,理论等电点为5.95~8.60;亚细胞定位预测所有PeCesAs都定位在质膜上;保守基序分析发现,PeCesAs共含有20个保守基序,均含有CesA家族的特征基序D、D、D和QxxRW。系统发育分析结果表明,毛竹等4个物种的CesA家族52个成员聚类成7个分支。RNA-Seq数据分析结果表明,PeCesAs(PeCesA1/5/10/11/17)在根以及不同高度笋的中部和基部的表达量存在明显差异,而且PeMYB35和PeMYB37均与PeCesA1/5/10/11/17存在较强的共表达关系。qRT-PCR结果进一步证实,随着毛竹笋高度的增加,PeMYB35与PeCesA1/5/10/11/17呈现相似的表达趋势。此外,PeCesA1/5/10/11/17的启动子序列中均包含MYB转录因子的结合位点GAMYB,酵母单杂结果证实PeMYB35能够与PeCesA1启动子中GAMYB元件相结合,可能会进一步调控基因的表达。该结果为研究毛竹中纤维素的生物合成机制提供了参考依据。     

4种蔬菜对硒酸盐的吸收、富集与转运特征的研究

用盆栽试验研究了不同含量硒酸钠对4种蔬菜（小白菜、芥菜、生菜和菠菜）生长、硒吸收及转运特征的影响,为富硒蔬菜的开发和硒污染土壤的植物修复提供理论依据。结果表明,低含量的硒酸钠态硒（〈1.45mg·kg-1）可促进4种蔬菜的根和茎的生长,增加其生物量,但过量硒酸态硒（〉2.04mg·kg-1）对蔬菜有明显的毒害作用。供试的4种蔬菜地上、地下部硒含量均随外源硒含量的增加显著增大（P〈0.01）,其中小白菜和芥菜地上硒含量是生菜和菠菜的5.8～8.5倍;4种蔬菜地下部硒含量的大小依次为芥菜〉小白菜〉菠菜〉生菜。所有施硒处理小白菜、芥菜和生菜地上硒含量约是地下硒含量的1～2倍,菠菜地上与地下硒含量与土壤硒含量高低有关,当土壤硒含量〈5.02mg·kg-1时,菠菜的地下硒含量大于地上部,当土壤中硒含量〉5.02mg·kg-1时,地上部硒含量大于地下部。4种蔬菜相比较,地上部硒富集系数（BCFshoot/soi）l值的大小依次为小白菜≈芥菜〉菠菜〉生菜,地下部富集系数（BCFroot/soi）l值的大小依次为芥菜〉小白菜〉菠菜〉生菜;以小白菜对硒的转运系数（TF）值最大,菠菜最小。供试的4种蔬菜中,小白菜因具有较高的将六价硒从地下转运到地上的能力,且拥有较高的地上生物量,可作为富硒蔬菜和硒污染土壤修复植物。     

垃圾填埋场空气微生物浓度的时空分布特征

为了了解垃圾填埋场空气微生物浓度的时空分布及变动规律,在北京市某垃圾卫生填埋场填埋区、渗滤液处理区、生活区分别选定监测点,利用安德森六级微生物采样器,对填埋场空气微生物进行了系统的定点取样和分析。结果表明,垃圾填埋场空气微生物浓度分布填埋区〉渗滤液处理区〉生活区。填埋区空气微生物浓度达到6 000 CFU·m^-3以上,生活区约为3 500 CFU·m^-3,填埋区空气微生物浓度显著高于生活区（P〈0.05）。填埋区不同时段空气微生物浓度不相同,呈4—7月份9：00—11：00浓度低于15：00—16：00,而8、9月份以后9：00—11：00浓度高于15：00—16：00的趋势,但没有统计学差异（P〉0.05）。2006年4月—2007年1月空气微生物总浓度变化曲线呈双峰型,两个高峰分别出现在5月和9—11月。填埋场环境温度对空气微生物浓度的影响大于湿度。     

重庆缙云山 4 种典型林分生长季土壤呼吸特征及其与环境因子的关系

2012年4-8月,采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对重庆缙云山4种典型林分（常绿阔叶林、竹林、针阔混交林和针叶林）的土壤呼吸速率进行测定,并同步测定5和10 cm土壤温度、湿度及pH值,分析4种林分土壤呼吸变化特征及其与环境因子的关系.结果表明：1）4种典型林分土壤呼吸日变化规律不同,5月、7月针阔混交林和针叶林土壤呼吸速率日波动幅度大于常绿阔叶林和竹林;2）各林分土壤呼吸速率均表现出4-7月升高而7-8月降低的月变化规律;3）土壤呼吸速率与5 cm、10 cm土壤温度均呈指数关系,常绿阔叶林的温度敏感性（5 cmQ10=2.054,10cm Q10=2.117）大于其他3种林分;4）常绿阔叶林土壤呼吸速率与土壤湿度无显著相关性,而对其他林分呈二次相关关系;5）常绿阔叶林的土壤呼吸与5 cm、10 cm土壤pH值显著相关,竹林的土壤呼吸仅与5 cm土壤pH值显著相关,其他林分未表现出显著相关关系.     

均匀设计优化毛竹EST-SSR PCR反应体系

本研究以毛竹叶片DNA为模板,利用均匀设计U10（54）表,对毛竹EST-SSRPCR反应体系的TaqDNA聚合酶、Mg2＋、dNTPs及引物浓度4因素5个水平进行优化筛选。优化实验结果表明,毛竹EST-SSRPCR的25μL优化反应体系为：10×PCRBuffer（含Mg2＋）2.5μL、TaqDNA聚合酶1.5U,Mg2＋、dNTPs及引物的最适浓度分别是1.0mmol/L、0.1mmol/L、0.48μmol/L;通过梯度PCR试验筛选得到相应引物的最佳退火温度为52.4℃。对优化出的EST-SSRPCR反应体系进行稳定性检测,结果均能获得丰富、稳定、清晰可辨的DNA谱带。该优化体系为利用EST-SSR分子标记对毛竹进行遗传多样性等相关研究工作提供了基础条件。     

石灰和泥炭配施对叶菜吸收Cd的阻控效应

为寻求有效阻控污染土壤上叶菜对镉的吸收、实现叶菜安全生产的技术方法,采用盆栽试验比较研究了石灰与不同用量的泥炭配施对cd污染土壤上3茬叶菜吸收累积cd的影响,并分析了土壤pH值和DTPA提取态cd含量的变化。结果表明：与不施改良剂对照相比,石灰与不同用量的泥炭配施对第2茬生菜和第3茬红苋菜的生长具有促进作用,使土壤pH值升高了0．76~1．14个单位,土壤DTPA提取态cd含量降低了7．55％～32．0％,叶菜地上部cd含量降低了35．5％～67．2％。与单施石灰处理相比,石灰泥炭配施效果进一步提升,土壤pH值提高了0．04～0．32个单位,第2茬土壤DTPA提取态cd含量降低了2．06％~20．6％,前两茬叶菜地上部cd含量降低了11．1％～24．6％。综合3茬结果,石灰、泥炭具有协同作用,两者配比为1：5时对cd的阻控效果最好,且后效可持续到第3茬叶菜。因此,石灰泥炭合理配施可以作为降低中轻度污染土壤上叶菜cd含量的有效措施之一。     

2种基因型菜心根系分泌物对水稻土中DEHP解吸效应的初步研究

在邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）不同污染水平下水培油青60天菜心和特青60天菜心,采用蒸馏水法收集根系分泌物,研究其根系分泌物对水稻土壤中DEHP解吸效应的影响及其与菜心吸收累积DEHP的关系。结果表明,2种基因型菜心根系分泌物均能显著提高土壤中DEHP的解吸效应,添加根系分泌物处理上清液中DEHP含量是对照处理的1.9~26.6倍,较高污染条件下2种基因型菜心根系分泌物对土壤中DEHP具有更强的解吸效应。油青60天菜心根系分泌物的解吸效应大于特青60天菜心,前者是后者的1.6~4.6倍。2种基因型菜心根系分泌物对土壤中DEHP的解吸效应强弱与其根系、茎叶中DEHP含量达极显著相关（r≥0.924 9）,说明2种基因型菜心根系分泌物对DEHP解吸效应的影响可能是导致其根系、茎叶中DEHP含量差异的重要原因之一。     

开放式臭氧浓度升高对水稻叶片光合作用日变化的影响

运用开放式臭氧浓度升高系统（O3-FACE：Ozone-free air controlled enrichment）平台,以武运粳21（粳稻）和两优培九（杂交稻）两个耐性不同的品种为材料,研究了大气臭氧浓度升高对水稻叶片光合作用日变化的影响,旨在为高臭氧浓度条件下水稻生产和国家粮食安全的制定提供理论依据。结果表明,臭氧胁迫未改变光合作用日变化规律,处理和对照下净光合速率和气孔导度日变化相似,均呈现单峰曲线,高峰值出现在11：00—15：00之间;胞间CO2浓度日变化趋势与气孔导度和净光合速率日变化不一致;臭氧处理55 d对净光合速率和气孔导度影响较小,随着处理时间的延长,相关指标降低幅度变大,而胞间CO2浓度没有降低,说明臭氧对水稻的影响是一个累积过程,净光合速率降低的主要因素是由非气孔限制引起的;武运粳21的净光合速率和气孔导度在臭氧处理时的降低幅度小于两优培九,这种品种间的差异表明武运粳21比两优培九对臭氧耐受性强。     

江子河小流域不同植被类型土壤粒径的多重分形特征

为探讨植被类型对土壤粒径分布非均匀性和土壤结构异质性的影响,运用激光粒度分析方法和分形理论,研究桐柏大别山区江子河小流域5种植被类型的土壤颗粒组成及其多重分形特征。结果表明:1)土壤颗粒单分形参数D、多重分形参数Δα、Rf、[α(-1)]-f[α(0)]和f[α(1)]/f[α(0)]均与土壤黏粒体积分数显著正相关,即土壤中细颗粒物质体积分数越高,土壤颗粒分布的非均匀性和奇异性越大;2)不同植物群落土壤颗粒分形维数D和多重分形参数表现为杂木林和针阔混交林(马尾松+栓皮栎)>茶园>竹林和水稻田,即森林(防护林)植被可以增加土壤中黏粒和粉粒等细粒物质体积分数、改善土壤质地的均匀性和增强土壤颗粒结构的异质性。