淡水养殖池塘CO2通量多时间尺度变化特征及其影响要素

为探讨淡水养殖CO₂通量的多时间尺度变化特征及其影响因子,本研究以我国长江三角洲区域典型淡水养殖池塘为研究对象,基于涡度相关法(Eddy covariance,EC)测定的2016—2021年高频连续CO₂通量数据,对CO₂通量的多时间尺度变化特征及其环境、人为影响要素进行分析。结果表明：养殖池塘CO₂通量(以C计)存在明显的日变化、季节变化和年际变化特征,其年尺度交换量的变化范围为-671～1 005 kg·hm^-2·a^-1,年均值为(-74±688)kg·hm^-2·a^-1,表现为CO₂的弱汇。CO₂通量在不同时间尺度的主控因子存在明显差异,其中在0.5 h尺度上,太阳辐射和气温分别是白天和夜晚CO₂通量的主要影响因子;日尺度和月尺度的CO₂通量则分别受太阳辐射和归一化植被指数(NDVI)调控,且CO₂...     

根部照光对叶用甜菜生长及光合特性的影响

通过研究根部照光对叶用甜菜(Beta vulgarisL. cv. Baby leaf)生长发育、光合特性和营养品质的影响,旨在为植物工厂条件下叶用甜菜生产的光照模式优化提供依据。本试验设置不同的根部照光光强度[光量子通量密度(PPFD)分别设置为0、30μmol·m^-2·s^-1、60μmol·m^-2·s^-1、90μmol·m^-2·s^-1],其中光强度0为对照(CK)。结果表明:在根部照光60μmol·m^-2·s^-1条件下,叶片中叶绿素和花青素含量显著高于对照;根部照光90μmol·m^-2·s^-1处理下叶片净光合速率显著高于对照;对根部照光60μmol·m^-2·s^-1和90μmol·m^-2·s^-1处理显著提高了植株生物量和叶片蒸腾速率,降低了细胞间CO₂浓度;根...     

祁连山区青海云杉林碳汇特征及调控因子

祁连山区是我国西部重要的生态安全屏障和固碳场所。为准确评估祁连山区青海云杉林生态系统生长季碳汇特征，利用涡度相关技术并结合增强回归树模型与结构方程模型，研究生长季其碳通量变化特征及其环境影响机制。结果表明，青海云杉林生长季净生态系统碳交换(net ecosystem carbon exchange,NEE)日变化呈“V”型，CO₂通量变化范围在-0.71～0.08 mg CO₂·m^-2·s^-1，季节尺度NEE变化范围在-20.93～11.75 g C·m^-2，月均碳吸收量(188.27±17.85) g·m^-2，生长季累积碳吸收941.34 g·m^-2。增强回归树模型揭示植被指数对净生态系统碳交换量相对贡献率最高，为50.3%，其次是净辐射，为15.9%。结构方程模型表明，植被指数与相对湿度对净生态系统碳交换量的直接作用系数分别为0.61与-0.17。多元逐步回归模型表明植被指数与相对湿度对NEE具有显著影响(R²     

岩溶湿地和稻田的土壤酶活性与CO2和CH4排放特征

【目的】探究土地利用变化对湿地土壤酶活性和温室气体排放之间关系的影响。【方法】以会仙岩溶湿地为研究样点,以湖泊湿地和其相邻的稻田为研究对象,采用比色法和静态暗箱法分别测定水稻整个生育期内主要土壤酶的活性及CO₂和CH₄的排放,并对二者之间的关系进行分析。【结果】稻田土壤的β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶、几丁质酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于湖泊湿地,高出幅度为11.8%—32.7%。稻田CO₂和CH₄排放通量分别为255.9—789.7和-0.41—1.74 mg·m^-2·h^-1,平均值分别为445.8和0.42 mg·m^-2·h^-1,低于天然湖泊湿地。与湖泊湿地相比,稻田CO₂和CH₄排放总量分别降低了22.3%和83.3%,而增温潜势（GHGs,含N₂O）降低了29.6%。相关性结果显示,CO₂排放通量与β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶和几丁质酶活性呈显著负相关关系,CH₄排放通量与6种土壤酶活性显著负相关（P<0.05）。【结论】在会仙岩溶湿地系统中,天然的湖泊湿地转变为稻田可显著提高土壤酶活性,同时降低CO₂和CH₄的排放量,有利于微生物碳利用率的提高和土壤碳的封存。     

氮肥与硝化抑制剂联用对热带菜地氧化亚氮排放的影响

以热带地区种植辣椒为研究对象,采用静态箱–气相色谱法,监测施用不同形态氮以及硝化抑制剂双氰胺(DCD)对菜地N₂O排放和辣椒产量的影响。结果表明,菜地N₂O排放通量变化范围为1.51～80.53μg·m^-2·h^-1,铵态氮肥(NH₄)处理土壤N₂O排放通量显著高于硝态氮肥(NO₃)处理,NH₄处理N₂O排放最大峰值达80.53μg·m^-2·h^-1,NO₃处理N₂O最大峰值同比NH₄处理降低了21.2%。与氮肥处理相比,配施DCD均显著降低了N₂O累计排放量(P<0.05),分别降低为59%和49%,而铵态氮肥+双氰胺(NH₄+D)处理和硝态氮肥+双氰胺(NO₃+D)处理对N₂O累计排放量差异...     

水分亏缺对不同饲草型小黑麦品种光合速率的影响

为了鉴定筛选出光合作用强、抗旱性强的饲草型小黑麦品种,通过对不同饲草型小黑麦品种灌浆期进行正常供水和干旱胁迫处理,研究干旱胁迫对饲草型小黑麦光合速率的影响。结果表明：正常供水处理时,小黑麦光合速率的变化范围为14.04～24.22μmol CO₂·m^-2·s^-1,光合速率排名前三位品种分别是NH3582、NH3514和NH3625,其值分别为24.22μmol CO₂·m^-2·s^-1、22.35μmol CO₂·m^-2·s^-1和20.71μmol CO₂·m^-2·s^-1,供试品种中NH3468与中饲3241没有达到显著差异(p>0.05),其他品种之间均达到了显著差异(p<0.05);干旱胁迫处理时,不同小黑麦品种光合速率范围为10.65～20.74μmol CO₂·m^-2     

不同整形方式对酿酒葡萄赤霞珠果实品质的影响

为促进酿酒葡萄赤霞珠的优质栽培,以20年生赤霞珠酿酒葡萄为试材,采用直立独龙蔓和厂形两种整形方式,通过物候期的调查和果实品质的测定,研究不同整形方式对酿酒葡萄赤霞珠果实品质的影响。结果表明,厂形的萌芽期和着色期均较直立独龙蔓提前了5 d,且厂形的净光合速率(25.82μmol·m^-2·s^-1)、气孔导度(371.44μmol·m^-2·s^-1)、胞间CO₂浓度(475.23μmol·mol^-1)、蒸腾速率(8.08μmol·m^-2·s^-1)均高于直立独龙蔓(23.24μmol·m^-2·s^-1、254.72μmol·m^-2·s^-1、401.15μmol·mol^-1、5.13μmol·m^-2·s^-1),但两种整形方式下叶片的蒸腾速率存在显著差异,其他光合指标差异均不显...     

大兴安岭重度火烧迹地植被恢复过程中甲烷通量及其影响因素

为研究大兴安岭重度火烧迹地在植被恢复过程中甲烷通量变化及其影响因素,采取时空替代法,运用静态箱-气相色谱法,对不同恢复年限的兴安落叶松人工林甲烷通量进行了原位观测。结果表明,大兴安岭重度火烧迹地经过植被恢复后生长季期间均为CH₄的汇。植被恢复年限越长吸收CH₄的总量越大,恢复了28 a的兴安落叶松人工林土壤对CH₄每个生长季的吸收量（238.340 mg·m^-2）超过了天然次生林（201.128 mg·m^-2）;重度火烧迹地在植被恢复过程中土壤CH₄通量与土壤温度之间存在显著的相关性（P<0.05）;该区域大气温度不是影响土壤CH₄通量的主要影响因子,气温与土壤CH₄通量之间不存在显著的相关性。     

生物炭和脱硫石膏混施对稻田碳排放的影响

为探究脱硫石膏和生物炭混施对稻田CO₂、CH₄减排和碳收支的影响,在黄壤性稻田中设置了生物炭与脱硫石膏施用剂量比不同的6个处理,并利用静态箱-气相色谱法对土壤CO₂、CH₄排放通量进行了为期一年的监测。试验的6个处理分别为裸地(B)、种植水稻(R)、种植水稻+4 t·hm^-2生物炭(RC4)、RC4+4 t·hm^-2脱硫石膏(RC4G4)、RC4+8 t·hm^-2脱硫石膏(RC4G8)和RC4+16 t·hm^-2脱硫石膏(RC4G16)。结果表明,处理R在稻季的CH₄排放量为86 kg·hm^-2;单施生物炭使CH₄排放量增加了52%,进一步混施脱硫石膏则使CH₄排放量下降了69%～91%。各处理在休闲期的CH₄排放量都比较低(6.24～13.4 kg·hm^-2)。施用生物炭和脱硫石膏...     

猪场污水高氨氮负荷处理过程中温室气体的排放特征

为探讨畜禽养殖污水高氨氮负荷处理过程中的温室气体排放,本试验对缺氧/好氧(A/O)中试工程处理猪场沼液过程进行采样,对温室气体特性及影响因素进行了监测分析。结果表明：A/O工艺CH₄平均排放通量为1 454.76 mg·m^-2·h^-1,平均排放因子为0.85%,缺氧池排放占比最高,占总排放量的56.0%;N₂O平均排放通量为101.25 mg·m^-2·h^-1,平均排放因子为0.64%,好氧池排放占比最高,占总排放量的87.1%。NO₂^--N的积累会促使N₂O排放,但对CH₄排放有抑制作用。硝化细菌和反硝化细菌的反硝化反应可能是猪场污水处理过程中N₂O的主要排放途径。     

不同氮素条件下米槁光响应曲线拟合模型的比较分析

分析了施氮量对米槁幼苗光响应曲线的影响。采用砂培法,设置4种不同的氮素浓度,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型等6种模型对米槁叶片进行光响应曲线拟合。此外,也对相关光合参数的响应过程做了探讨。结果表明,在不同氮素处理下,修正模型拟合的各项光合参数结果与实测值比较接近。其中,在N3处理下,米槁幼苗LSP(1 722.041 μmol·m^-2·s^-1)、P_nmax(8.295 μmol·m^-2·s^-1)、AQE(0.027 μmol·m^-2·s^-1)均大于其他处理,LCP(13.769 μmol·m^-2·s^-1)小于其他处理;且随着施氮量的增加,米槁叶片叶绿素含量、净光合速率P_n、气孔导度G_s、蒸腾速率T_r呈增大的趋势,胞间CO₂浓度C_i呈下降的趋势。因此,增施氮量能够显著改变米槁对光的适应幅度,提高叶片光能利用率。     

模拟增温对大兴安岭兴安落叶松林土壤CO2通量的影响

采用开顶增温室(OTC)对大兴安岭兴安落叶松林进行模拟增温,研究气温升高对土壤呼吸季节变化、月变化、昼夜变化规律的影响,同时通过同步测定环境因子的变化,分析增温导致土壤呼吸变化的机理。结果表明：增温处理的大气温度年均增温1.2℃,大气湿度降低2.5%,土壤5 cm增温0.5℃,土壤10 cm增温1.1℃,土壤20 cm温度下降0.08℃,土壤各层湿度分别下降2.9%、4.9%、8.8%。增温及各土层土壤温度月均值呈单峰值趋势,7、8月达到温度峰值,生长季土壤湿度也呈现逐渐升高趋势,增温使土壤湿度减少。土壤温度与土壤呼吸呈显著相关关系,土壤湿度和土壤呼吸呈负相关关系,相关性不显著;生长季增温样地CO₂通量变化的范围在(45.9±12.8～476.8±158.2)mg·m^-2·h^-1,对照样地CO₂通量变化的范围在(27.3±12.2～356.3±131.1)mg·m^-2·h^-1。增温处理使生长季期间土壤呼吸速率平均提高5.76 mg·m^-2     

漏缝地板发酵床对育肥羊养殖气体排放的影响及微生物学机理

为明确漏缝地板发酵床对育肥羊养殖过程氨(NH₃)和温室气体排放特征的影响机制,本研究设置地面和漏缝地板发酵床两个试验处理,测定分析了育肥羊养殖过程NH₃、氧化亚氮(N₂O)、二氧化碳(CO₂)和甲烷(CH₄)的排放特征,并采用宏基因组学解析了影响上述气体排放的微生物学机理。试验结果表明,与地面相比,漏缝地板发酵床能够显著降低育肥羊养殖过程的NH₃排放(P<0.05),其NH₃排放速率为21.64～58.92 mg·m^-2·h^-1,NH₃累积排放量为86.36±1.06 g·m^-2,减排率达58.60%。漏缝地板发酵床同样也能显著降低育肥羊养殖过程的CH₄排放速率(P<0.05),其CH₄累积排放量为26.66 g·m^-2,减排率可达64.42%。然而,漏缝地板发酵床会使得...     

3个苹果品种气体交换特性及其对环境因子的响应

利用Li-6400光合作用系统对3个苹果品种（富士、早富一号、新富一号）的净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)、胞间CO₂的浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）以及光响应曲线等生理指标进行测定、对比分析。结果表明:1）3个苹果品种均是高光合、高蒸腾、高水分利用效率的品种,富士光饱和点(LSP) 和光补偿点(LCP)分别为1 542.8 μmol·m^-2·s^-1、30.4 μmol·m^-2·s^-1,早富一号LSP和LCP分别为1 618.8 μmol·m^-2·s^-1、26.6 μmol·m^-2·s^-1,新富一号LSP和LCP分别为1 189.4 μmol·m^-2·s^-1、41.8 μmol·m^-2·s^-1。2）富士的P_n、T_r日变化呈“单峰”曲线;早富一号、新富一号的P_n、T_r日变化均呈“双峰”曲线分布,并且存在光合“午休”现象。3）影响富士P_n、T_r日变化的主要内外界环境因子及作用大小的顺序分别依次为:PPFD>G_s、RH>T_air >G_s;影响早富一号P_n、T_r日变化的主要内外界环境因子以及作用大小的顺序分别依次为:PPFD >G_s>RH、RH>T_air>G_s>PPFD;影响新富一号Pn、T_r日变化的主要内外界环境因子以及作用大小的顺序分别依次为:PPFD >G_s > RH>T_air、RH>T_air >G_s> PPFD。     

含有害气体的育雏鸡舍小气候模型构建与仿真

[目的]育雏鸡舍内温度、湿度以及有害气体浓度等环境因素影响雏鸡的生长发育,而构建育雏鸡舍内环境逐时动态变化小气候仿真模型可精准模拟舍内环境。[方法]根据舍内外环境条件、鸡舍的建筑结构和热特性、动物生理和边界条件,采用双膜理论原理和CO₂平衡原理建立有害气体浓度(NH₃和CO₂)动态模型,采用能量和质量平衡方程建立温度、湿度动态模型。使用Matlab/Simulink构建了含有害气体的育雏鸡舍小气候环境仿真模型,通过实测数据对仿真模型进行了模拟验证,并进行了分析讨论。[结果]仿真模型输出的NH₃浓度、CO₂浓度、温度、湿度平均绝对误差分别为8.20%、9.70%、0.72%、1.70%,最大误差分别为0.7 mg·m^-3、443.2 mg·m^-3、0.7℃、12.3%,均方根误差分别为0.54 mg·m^-3、50.7 mg·m^-3、0.81℃、3.9%,决定系数分别为0.841 3、0.861...     

氮添加对华北落叶松树枝CO2通量的影响

【目的】枝CO₂通量是林分碳释放的重要组成部分之一，研究模拟氮沉降下的华北落叶松枝CO₂通量变化，可以为氮沉降背景下的华北落叶松林分固碳增汇管理提供一定的理论依据。【方法】在2021年6-10月，以华北落叶松25年生中龄人工林和32年生近熟人工林为研究对象，设置对照(CK,0 kg/(hm²·a))、低氮(N1,75 kg/(hm²·a))、中氮(N2,150 kg/(hm²·a))、高氮(N3,225 kg/(hm²·a)) 4个强度的氮添加处理，并使用LI-8100A对枝CO₂通量进行原位监测，同时采集枝条样品以测定其氮含量。【结果】(1)华北落叶松枝CO₂通量与空气温度基本呈现出“单峰型”月变化，峰值出现在6-8月，空气温度可以分别解释2个林龄枝CO₂通量37%～82%、40%～70%的变化。(2)25年和32年生华北落叶松6-10月平均枝CO₂通量随氮添加处理强...     

两个番茄品种叶绿体超微结构及光合生理对弱光胁迫的响应

[目的]研究弱光下两个番茄品种叶绿体超微结构及光合生理特性,揭示不同番茄品种对弱光响应的差异,挖掘番茄耐弱光潜力。[方法]以本课题组筛选出的荷兰耐弱光品种‘佳西娜’和国内不耐弱光品种‘京丹1号’为试材,设置正常光照(CK,光强300—350μmol·m^-2·s^-1),50%正常光照(弱光,光强70—80μmol·m^-2·s^-1)处理15 d,观测植株叶绿素荧光成像,测定叶片叶绿素荧光参数和光合参数,并通过扫描电镜和透射电镜观察叶片气孔形态和叶绿体结构。[结果]与对照相比,弱光使2个番茄品种叶片的净光合速率(R_n)、光化学淬灭系数(Q_P-Lss)、叶绿素(a+b)含量(chl.(a+b))、超氧化物歧化酶(SOD)活性、气孔密度和气孔规则分布的空间尺度降低,还导致植株干重与壮苗指数降低,叶片光稳态非化学荧光淬灭(NPQ_-Lss)、丙二醛(MDA)含量与植株株高、最大节间距提高,而‘京丹1号’的变化幅度显著大于‘佳西娜’,且‘佳西娜’的实...     

不同种源地北美鹅掌楸光合特性研究

以3个种源地北美鹅掌楸无性系为试验材料,利用LI-6400XT便携式光合测定系统,研究了净光合速率日变化及对有效光辐射和CO₂的响应等光合特性。结果表明,宾夕法尼亚种源和俄亥俄种源北美鹅掌楸的P_n日变化曲线呈双峰型,具有明显的午休现象,峰值出现在10:00和14:00,纽约种源北美鹅掌楸不具有明显的午休现象。光响应曲线和CO₂响应曲线数据分析表明,纽约种源北美鹅掌楸光饱和点（1 180.4 μmol·m^-2·s^-1）和光补偿点（10.27 μmol·m^-2·s^-1）均高于另外2个种源。这种趋势也同样适用于CO₂饱和点（1 595.0 μmol·m^-2·s^-1）和CO₂补偿点（107.5 μmol·m^-2·s^-1）。在北方低光照环境下,纽约种源较高的光补偿点和CO₂补偿点,不利于有机物的积累,宾夕法尼亚种源对光照和CO₂要求较低,更适合北方环境。     

UV-B辐射对元阳红米籽粒酚类含量及其抗氧化能力的影响

为阐明UV-B辐射增强对水稻籽粒中酚类化合物含量及其抗氧化能力的影响,通过大棚盆栽种植元阳梯田传统水稻品种——白脚老粳(OryzamIaponicamantiquam cum pedibusalbis)。在水稻各生长期进行不同强度UV-B辐射处理(自然光和2.5、5.0、7.5 kJ·m^-2·d^-1),研究UV-B辐射增强对水稻籽粒酚类化合物含量(包括总酚、总黄酮、总酚酸)的影响和酚类清除活性氧自由基[包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、2,2′-联氮-双-3-6-磺酸(2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)和羟自由基]的影响。结果表明:当UV-B辐射强度增加至7.5 kJ·m^-2·d^-1时,相较于自然光,千粒质量降低了34.9%,每株籽粒生物量下降了45.8%,同时对水稻籽粒酚类含量及其清除自由基的能力产生影响。水稻籽粒中酚类含量在自然光下无显著变化,当UV-B辐射达到2.5 kJ·m^-2·d^-1时酚类含量显著升高,但7.5 kJ·m^-2·d^-1时酚类含量会显著降低,同样地,酚类对自由基的清除率在自然光下无显著影响,在2.5 kJ·m^-2·d^-1时清除率显著上升,7.5 kJ·m^-2·d^-1清除率显著下降。研究表明,UV-B辐射增强对酚类合成作用表现为低强度促进高强度抑制,且酚类含量的高低直接影响自由基的清除率。     

马铃薯对UV-B辐射增强的生理生化响应

[目的]探讨马铃薯对UV-B辐射增强的生理响应规律。[方法]以云南马铃薯自育品系21-1为试验材料,模拟UV-B辐射增强处理：在室外自然光照条件下,通过增补0 kJ·m^-2(T0),2.5 kJ·m^-2(T1),5 kJ·m^-2(T2),7.5 kJ·m^-2(T3),10 kJ·m^-2(T4),12.5 kJ·m^-2(T5)6个梯度的UV-B辐射剂量,研究马铃薯在叶片形态结构及生理代谢层面对UV-B辐射增强的响应。[结果]与增强抗性相关的生理生化反应(类黄酮、花色苷、脯氨酸、抗氧化酶类活性及叶表皮非腺毛)均表现出随UV-B辐射增强先升高后降低的趋势,最高值出现在7.5 kJ·m^-2处理;与正常生长相关的叶片光合色素含量也表现出相同的趋势,最高值出现在5 kJ·m^-2处理时,丙二醛含量只在2.5 kJ·m^-2处理时与对照之间无显著差异(P>0.05)。[结论]低剂量的UV-B辐射增强不会...