渭河关中段近400a来洪涝灾害变化研究

通过历史文献资料的整理和统计分析的方法,对1600-1995年396a间渭河关中段洪涝灾害发生频次、等级和周期进行了研究.研究结果表明,渭河关中段在这一时段内共发生了99次洪涝灾害,平均约4a出现1次;其中轻度涝灾52次,中度涝灾35次,大涝灾8次,特大涝灾4次.根据洪涝灾害频次变化,可将这一时期洪涝灾害分为3个阶段,其中1600-1669年和1670-1859年属洪涝灾害少发阶段,但两阶段的变化趋势不一样,前者主要以灾害加剧为特征,后者则主要以灾害频次稳定为特征;1860-1995年是洪涝灾害多发阶段.周期分析发现准3 a洪水周期最为明显,其次是7.14 a的周期.初步判断准3 a洪水周期可能与ENSO(赤道厄尔尼塔和南方涛动是一种海气耦合过程,统一称为ENSO)的2～7 a周期存在一定联系.     

改进繁放赤眼蜂防治甘蔗螟害的技术总结

(1)在几种蔗螟(二点螟、条螟.黄螟)混合发生为害的蔗区,繁放赤眼蜂治螟时,把从不同种蔗螟卵采得的赤眼蜂分别繁育后,再合理的搭配、混合散放,可取得较好效果. (2)繁放赤眼蜂防治蔗螟害,除螟蛾发生量较高之年须放蜂三次以上外,一般只须在上半年第一、二代螟卵期放蜂2—3次,即可控制其害.因为上半年适时散放足够的蜂量后,下半年螟卵的自然寄生率已高达80%以上,毋须再进行人为繁放。     

Cry1Ab转基因水稻的杂种优势表现及抗虫性鉴定

以携带Cry1Ab基因的"克螟稻"为抗虫供体亲本,将目标基因转导到优良恢复系"R6547"、"R818"中,配制的杂交稻组合表现良好的杂种优势水平,克服了"克螟稻"在常规粳稻育种实践中常出现的农艺性状差、前期生长势弱的缺陷。可溶性蛋白含量检测结果显示目标基因在杂交稻中仍能高水平的表达,并在人工接虫和自然发生条件下对稻纵卷叶螟、二化螟等鳞翅目害虫表现优良抗性。     

转Bt基因“克螟稻”秸秆还田对稻田厌氧微生物种群和酶活性的影响

采用改良亨盖特技术,通过最大或然数法(mostprobablenumber,MPN法)及固体滚管法,系统研究了转Bt基因克螟稻秸秆对淹水条件下稻田土壤厌氧微生物种群的影响;同时采用比色法,研究其对土壤酶活性的影响。结果表明,克螟稻秸秆对水田土壤反硝化细菌和产甲烷细菌种群有显著的抑制作用(p0.05);对厌氧发酵细菌种群有显著的刺激作用(P0.05);而对厌氧固氮细菌种群有刺激作用但差异未达到显著水平(p0.05)。克螟稻秸秆还田在短期内可显著提高土壤纤维素酶、磷酸酶活性(p0.05),但对脱氢酶活性有明显抑制作用(p0.05)。     

cry1Ab 基因在转基因"克螟稻"后代中的遗传稳定性及表达

以不同世代的转基因“克螟稻”后代为实验材料,研究了ｃｒｙ１Ａｂ基因在不同世代间的遗传稳定性及表达特性。结果表明：ｃｒｙ１Ａｂ基因在“克螟稻”后代中不仅能通过有性世代稳定传递而且能在有性世代交替中保持表达的稳定性,同时ｃｒｙ１Ａｂ基因在“克螟稻”后代中表达表现出了一定的时空特性,主茎、一次分蘖和二次分蘖各部位Ｃｒｙ１Ａｂ蛋白含量均不同、但均以茎、叶、叶鞘中表达量较高,根中表达量则相对较低,其中以成熟     

克螟稻秸秆cry1Ab基因表达产物对土壤生物学活性的影响

通过实验室条件下的秸秆还土试验 ,比较了转基因克螟稻及其亲本稻秸秆对土壤各微生物生理群的数量、土壤酶活性以及土壤呼吸强度的影响差异。与亲本对照相比 ,转基因克螟稻秸秆的添加对土壤好氧性细菌、放线菌和真菌的数量没有显著性影响 ;土壤氨化细菌、自生固氮菌和纤维素降解菌的数量在培养中期有些差异 ,但差异并不持续 ;对土壤蛋白酶、中性磷酸酶、脲酶和土壤呼吸强度没有显著性影响 ;土壤脱氢酶对转基因克螟稻秸秆的添加极其敏感。转基因克螟稻秸秆处理土壤中脱氢酶的活性在培养的前 9周明显地高于非转基因秸秆处理土壤 (p <0 0 5 )。尽管如此 ,培养 63d后 ,两种秸秆处理土壤脱氢酶活性差异逐渐消失。试验结果表明 ,转Bt基因克螟稻秸秆中的cry1Ab蛋白对土壤可培养的微生物没有明显的毒害作用     

苹果树体不同器官钙含量季节性变化研究

通过9年生红富士苹果树不同生育期的解析,对不同器官钙浓度与累积进行定量分析,初步探讨了苹果树钙吸收及分配季节性变化规律.结果表明,年周期内果实吸收钙素有两个时期,分别是幼果期与果实膨大期.生育前期新梢中钙浓度高于后期,而叶片相反.年周期内成龄器官(1年枝、2年枝、3～8年枝、树干、根系)中钙浓度有两个高峰,第一次高峰出现在生育前期,第二次高峰出现在收获时.同一生育期不同器官间钙累积量差异较大,地上部钙累积量总大于根系.根系从土壤中大量吸收钙出现在果实膨大期以后.年周期内树体钙累积可分3个时期,(Ⅰ)利用贮藏钙素期,(Ⅱ)钙素转化期,(Ⅲ)利用当年同化钙素期.综上所述,年周期内叶面喷施钙肥最佳期为幼果期和果实膨大期,土壤补钙最佳期为果实膨大期与收获后.     

无公害水稻害虫的生物防治法

赤眼蜂是卵寄生蜂，种类很多。我国研究利用较多的有稻螟赤眼蜂，是稻纵卷叶螟的天敌。一般可采用人工繁殖赤眼蜂，在26℃～28℃温度下，6～8d即可完成一代。在害虫产卵始盛期开始放蜂，每隔2～3d放1次，连续放3次。放蜂量要根据害虫卵的密度大小而定，一般放蜂1～3万头。放蜂应均匀，放蜂点的     

芙蓉洞洞穴水Ca2+,Mg2+浓度变化对气候事件的响应

对重庆市芙蓉洞内的两处滴水(1#,3#)和两处池水(2#,4#)进行了定点观测和取样分析.获得了4处洞穴水的pH、电导率和Ca2+.Mg2+.K+,Na+.SO2-4,Cl-离子浓度等化学指标.结合当地的气象资料,分析研究了观测期间芙蓉洞洞穴水Ca2+,Mg2+浓度在不同季节的变化规律及其对温度和降水的响应,重点对这两种离子与2006年和2007年夏季重庆特大干旱和降水极端气候事件的响应关系进行了探讨.结果显示:Ca2+浓度呈现以年为周期每年7-12月高于1-6月的变化规律,一年中Mg2+表现出波动期与稳定期交替出现的特点,Ca2+,Mg2+浓度在2006年9月明显升高,表明其对2006年夏季特大干旱事件的响应敏感.短期干旱导致洞穴水离子浓度偏高;2007年夏季的暴雨事件后Ca2+,Md2+浓度波动较大,表明洞穴水对特大降水事件响应明显,但各个点的响应时间存在差异.     

近15年锡林郭勒盟植被变化时空特征及其对气候的响应

全球变化背景下,植被动态变化及其与气候的关系研究,是当前国际社会十分关注的科学问题.研究植被NDVI时空变化特征及其对气候的响应,对调节生态过程、改善生态环境质量具有重要的理论和实际意义.基于锡林郭勒盟2001-2015年MODIS NDVI数据及该地区气温、降水数据,利用Sen斜率估计与Mann Kendall统计检验、相关分析等方法,探讨了其植被时空变化特征及其对气候因子的响应.结果表明:1)锡林郭勒盟2001-2015年平均植被NDVI呈波动上升趋势,其变化过程出现了2次较明显的波动,2个波峰分别出现在2003和2012年,其中2008年植被NDVI出现了1次明显的增加.2)锡林郭勒盟NDVI大体呈现出“东高西低”的空间分布特征,变化趋势总体表现为上升,具体为先下降后上升;空间分布上,太仆寺旗、多伦县增加趋势显著,西部苏尼特左旗、二连浩特市下降趋势明显;草原类型上,显著上升面积从大到小依次为草甸草原、典型草原和荒漠草原.3)NDVI出现峰值的年份与同年降水量波峰相对应,但区域植被变化对气候因子的响应及其相关关系因季节和植被类型而异.植被状况改善与降水量关系密切,只有结合区域气候要素,开展相关生态工程,才能充分发挥生态保护的效益.     

传统稻鱼系统生产力提升对稻田水体环境的影响

如何在提升传统农业系统生产力的同时又不破坏其内涵、还对环境不产生负面影响,是一个受到研究者持续性关注的挑战性课题。本研究以具有1 200年历史的全球重要农业文化遗产稻鱼系统为例,研究稻鱼系统鱼的放养密度对生产力和环境的影响,探讨能够显著提升稻鱼系统生产力且又不破坏其传统性(产品优质、环境友好)的途径。研究表明,传统稻鱼系统(RF)(田鱼目标产量375 kg.hm 2)与水稻单作系统(RM)水体的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)及铵态氮(NH4+-N)含量均没有显著性差异。随着田鱼养殖密度提高(鱼产量由750 kg.hm 2提高到3 000 kg.hm 2)和饲料投入的相应增加,稻鱼系统的生产力和经济产出大幅度提高(稻鱼系统的净经济收入增加25.2%~101.4%),但稻鱼系统(RF)水体的COD值及TN、TP和NH4+-N含量均呈现增加的趋势,尤其是当鱼目标产量增至3 000 kg.hm 2时,水体TP含量和COD值显著提高,面源污染风险增加。分析还表明,鱼放养目标产量为2 250 kg.hm 2时,稻鱼系统经济效益最佳,此时净经济收入比传统稻鱼系统增加55.9%,并且不会对水体环境质量产生负面影响。     

水稻淀粉分支酶基因(RBE4)作为转基因水稻基体标准物质的内标准基因的研究

内标准基因(endogenous reference gene)是指具有物种专一性、不显示等位基因变化、拷贝数恒定的保守DNA序列,对基因定量分析时具有重要意义.本研究选取了5个水稻内标准基因:根部表达的水稻基因(rice root-specific,GOS9)、磷脂酶D基因(phospholipase D,PLD)、蔗糖磷酸合成酶基因(sucrose phosphate synthase,SPS)、水稻淀粉分支酶基因(rice starch branching enzyme,RBE4)、泛素蛋白基因(ubiquitin 5,UBQ5)和2个外源基因:苏云金芽孢杆菌CrylAb杀虫晶体蛋白基因CrylAb和cryl Ab/cryl Ac融合杀虫晶体蛋白基因(CrylA c/CrylAb),分别以转基因水稻(Oryza sativa L.)克螟稻2号和TT51-1为模板,比较各自的外源基因(CrylAb =KMD2和CrylA c/CrylA b=TT51-1)与5个内源基因的PCR产物量,筛选出和外源基因PCR产物量最接近的内标准基因为RBE4.在此基础上,数字PCR不依赖于已知浓度的标准曲线来定值,可以避免标准样品的标准曲线和样品目的基因的扩增曲线在扩增效率上的不一致等因素所带来的误差,定值结果更加准确、可靠,采用数字PCR分析外源基因拷贝数与内标准基因RBE4拷贝数的比值,荧光定量PCR方法分析内标准基因RBE4和外源基因的定量检测稳定性、灵敏度等.结果表明,外源基因拷贝数与内标准基因RBE4拷贝数的比值在转基因水稻克螟稻2号和TT51-1上都较接近于1∶1,分别为115.9％和105.3％.RBE4的荧光定量PCR体系重复性、定量检测稳定性和灵敏度好,符合作为转基因水稻基体标准物质定量分析的内标准基因的要求,RBE4定量体系在TT51-1和克螟稻2号的最小检出限(LOD)分别为5～11 copies/μL和3～12 copies/μL,最小定量限(LOQ)分别为11～22和12～24 copies/μL.RBE4是转基因水稻标准物质研制和产品定量检测的适宜内标准基因.研究结果为转基因作物标准物质研制和定量检测的内标准基因选取提供一定的参考.     

Bt水稻"克螟稻"杂交后代中转基因的遗传表达及育种利用

利用GUS反应检测了Bt转基因粳稻(克螟稻)与籼稻、粳稻杂交的不同世代群体的叶片染色情况,结果发现粳粳交F2出现抗性株与非抗性株的3∶1的分离,籼粳交的BC1出现1∶1分离,籼粳交的BC1F2出现3∶1分离,表明转基因在杂交后代的传递属单基因显性遗传.利用Western 点杂交技术结果发现F1、F2 和BC1代的Bt蛋白表达量均超过转基因株供体,呈现出表达能力上的杂种优势.农艺性状考察结果发现,无论是籼粳交,还是粳粳交后代,两者在株高、穗长、单株分蘖数、播始历期和千粒重上无显著差异.这无疑为Bt水稻的育种利用提供了良好的证据.     

花药培养获得转Bt基因抗虫水稻纯系*

采用改良一步成苗法，对转Bt基因水稻(Qryza sativa L.)“克螟稻”与粳稻(O.sativa ssp.japonica)品种秀水63的杂种F1进行花药培养，结果表明：Bt基因不影响花培绿苗分化，但改变绿苗分化进程。对“克螟稻”与秀水63的杂种花培株观察表明，Bt基因按孟德尔规律简单遗传。携带Bt基因与否直接影响花培苗的成活率；潮霉素筛选可增加Bt转基因阳性株的相对比率，但显著降低绿苗率；花培产生的带Bt基因株系与不带Bt基因株系间的农艺性状差异不显著。经培养，成功选育3个抗虫和高产的转基因新品系。     

淮河流域汛期候尺度降水集中度与集中期的时序变化特征

降水分布的不均匀性特征是水循环研究的热点问题,也是区域旱涝防灾与水资源利用的重要依据。基于淮河流域30个气象测站点1960-2014年汛期（5-8月）的逐日降水数据,采用降水集中度指标、趋势与突变检测以及小波周期方法,分析了淮河流域近55 a来汛期降水集中特性的时序变化特征。结果表明:（1）汛期降水年际间波动频繁,变幅较大,1970s和1990s为汛期雨量偏低时期,而2000s以来是汛期降水量最高的时代。（2）降水集中度波动较大,呈微弱减小趋势,以1960s为最集中,1980s最低,1983年出现一次较为明显的突变过程。多年平均降水集中期出现于7月上旬的38候;集中期以1980s为最偏早,1990s以来都较为偏迟,在1990年为明显的突变过程,此后集中期总体推后。（3）集中度在1960s中期具有2 a左右的周期,在1991-2004年存在3~5 a左右的周期。集中期在1970s后段存在2 a左右短周期,而在1970-1982年存在显著的6~9 a左右稍长周期。集中度与集中期在1975-1985年还具有显著的4~5 a左右正相位共振周期。     

江汉平原四湖流域近50年高温热害及热涝相随特征

利用江汉平原四湖流域荆州、潜江、监利、石首和洪湖5站点1960-2010年逐日气象资料,运用常规统计手段和Mann-Kendal突变检测方法,对四湖流域高温热害过程年际变化趋势,高温热害过程在7-8月内各旬发生频次,高温热害发生密集度,热、涝相随灾害发生特征等进行初步探讨.结果表明:(1)四湖流域1960-2010年年高温热害天数以3～ 19d为主,20世纪60年代初-80年代中期缓慢下降,80年代中期以后呈上升趋势,且5站点均有突变点出现,但出现的时期有所不同;(2)四湖流域高温热害以轻度热害为主,且集中在7月中旬、下旬和8月上旬这3个时段(即7月10日-8月10日),同时存在两次高温热害相连发生的现实,其中以间隔1～3d相连发生的次数最高,发生周期为3a,就热害形式来说,轻度高温热害与其它高温热害相连发生的次数最多,51a共发生39次,周期为1.31a;(3)四湖流域发生次数最多的热、涝相随灾害形式为轻度热害、偏涝相随型灾害,51a各站点平均发生了15次,占热、涝相随灾害发生总次数的44.12％,且大部热、涝相随灾害中两种灾害的间隔期在1～5d内.     

漓江最枯径流量演变分析

基于小波和R/S分析方法,探讨了漓江流域桂林水文站55a年最枯径流量序列的演变特性。结果显示:(1)最枯径流量存在12和30a尺度的两个主周期,同时也存在4和6a尺度的两个次周期,使其呈现出较明显的周期性变化;(2)桂林站年最枯径流量有逐渐减少的趋势,并且6,12,30a的最枯径流量也有减少趋势,而4a周期最枯径流量有增加趋势。与此同时,运用P-Ⅲ型曲线对各个周期最小值发生的频率进行了计算,4a周期最枯径流量(8.09 m3/s)发生频率为35%~40%,6a周期最枯径流量(5.3m3/s)发生频率为10%~15%,12a周期最枯径流量(10.2m3/s)发生频率为55%~60%,30a周期最枯径流量3.8m3/s发生频率为1%~5%。     

华南湿热山地小流域径流对气候变化和人类活动的响应——以宁江为例

基于1953—2013年宁江流域5个气象站日气温、降水量及控制站河口水文站月径流量数据与1986年、1995年、2005年、2013年宁江流域土地覆被分类数据,运用Mann-Kendall趋势分析、小波分析及累计量斜率变化比较法探讨了1953—2013年宁江流域气候变化与人类活动对径流变化影响。结果表明:(1)1953—2013年宁江流域温度发生显著上升,变化率为0.139℃/10a,降水变化波动较小,而径流量出现显著下降。(2)1990年前流域内径流量与气温、降水存在较为明显的27a周期规律,1990年以来受人类活动影响加大,径流量变化周期受到破坏,未能体现全域性;但在小尺度周期11a上仍与降水量保持同步,表明宁江流域径流量主要受降水影响。(3)随着经济发展以及水土保持工作的进行,到2013年林地面积占整个流域的73.8%,草地面积下降41.6%,耕地面积减少61.2%,土地利用变化较大区域发生在兴宁市北部。(4)与1953—1958年比,1959—2008年宁江流域径流量增加气候变化和人类活动贡献率分别为62.2%和37.8%,2009—2013年降水和人类活动对径流减少贡献率为45.8%和54.2%。     

厄尔尼诺/拉尼娜事件对青海湖周边地区气候的影响

根据1961年来青海湖周边地区的气温和降水量资料,结合小波分析和ENSO事件的发生与变化,研究了1961年来青海湖周边气温与降水的变化趋势,以及厄尔尼诺/拉尼娜事件对该区气温、降水量以及旱涝灾害的影响.结果表明,1961年来青海湖周边地区的年降水量呈波动上升趋势,西部最显著,年降水量以8.73 mm/10 a的速率增加.该地区的年平均气温呈波动上升趋势,平均气温增温率接近或明显高于全国平均水平.1988-2010年多年平均气温比1961-1987年增加更显著.小波分析显示,青海湖周边地区降水变化周期约为3,7和17a,气温变化的周期约为3,7和29 a.不同研究区域的降水量和气温变化与ENSO事件相关性不同.研究数据表明,青海湖周边地区厄尔尼诺年发生涝灾多于旱灾,而拉尼娜年多发生旱灾.1961-2009年青海湖水位总体趋势在下降,2005年后出现回升,流域降水量对湖水位的年变化有显著影响.     

秦岭西段天然油松种群的数量特征研究

秦岭是我国南北气候和植被过渡带,油松群落是顶级群落之一,研究油松种群表现出来的特有结构和生命周期,将有助于深入理解在该区域油松能够成为主要建群种之一的机理.根据埘秦岭西段油松种群的调查资料,利用生存分析理论,编制静态生命表,绘制生存曲线和死亡率曲线,同时应用谱分析方法分析种群数量的动态变化.结果表明:(1)油松种群存活曲线符合DeeveyⅢ,阳坡油松由于密度效应会导致种群自疏.HI现"一张一弛"现象.阴坡油松种群在弱光照的胁迫下,弱化了密度效应的作用;(2)油松种群死亡率的波动周期为15 a,在时间格局上也一致,这对油松林的可持续经营具有理论参考价值;(3)谱分析表明不同坡向的油松种群生长周期不同(阳坡>阴坡),同时大周期内有小周期的波动.可见油松种群本身在结构上存在内调节机制,用以有效配置资源形成稳定种群.其研究结果有助于从种群学角度上解释油松群落成为顶级群落的稳定性.