基于MODIS数据2001—2019年NDVI时空变化及驱动力分析——以阿克苏地区为例

植被作为生态系统中的重要因素之一,深入了解植被覆盖的变化与驱动力因素,以期为生态环境保护提供重要参考。以阿克苏地区为研究区域,基于2001—2019年长时间序列的MODIS数据的NDVI变化特征进行了分析,通过利用线性回归分析与相关分析2种方法对植被和气候间的关系进行分析。结果表明：2001—2019年阿克苏地区植被覆盖总体呈现出增加的趋势且在生长季的夏季最为明显,研究区在空间上呈现出以绿洲为主向周围扩散的格局,研究区生长季NDVI对气温和降水的响应关系表现出显著的季节差异,并在空间上与温度具有显著相关性但同降水相关性不明显。人类的生产生活对植被覆盖度的变化影响有正负两个方面。     

1960—2019年海河平原地区夏玉米生长季高温特征分析

夏玉米生长季高温频发给夏玉米生产带来极大的不确定性。为系统分析海河平原地区夏玉米生长季高温年际和年内分布规律,本研究基于研究区26个气象站点1960—2019年逐日最高气温数据,以35℃作为夏玉米高温阈值,从高温事件个数和持续天数、生长季高温日数和高温度日4个方面展开研究。研究结果表明,4个高温指标在空间上都呈现出由东北部沿海地区向西南内陆地区增高的趋势。1960—2019年间夏玉米生长季高温指标的年际变化存在1972、1996年2个明显的突变点,将这60年分割成高温较强—较弱—较强3个时期;6月中旬—7月上旬发生高温的日数最多,占6—9月高温日数总和的69.8%,而6月下旬—7月下旬各旬的高温日数年际变化与生长季高温年际变化规律最为接近,是影响生长季高温变化的主要时段。研究结果对于全面掌握研究区夏玉米生长季高温时空分布特征、指导夏玉米生产具有一定的意义。     

武汉城市森林常见木本植物物候研究——以九峰国家森林公园为例

为研究武汉城市森林常见植物物候节律特征,以武汉九峰国家森林公园内的18种常见树种为观测对象,基于连续3年的物候观测数据开展主要树种物候特性研究,绘制树种物候图谱,并分析物候现象间的相关性。利用主成分分析法分析树种物候期与温度和降水等环境因子的关系,其中影响萌动期、展叶期、开花期和果实或种子成熟期的主要环境因子为≥5℃的积温、平均气温和累积降雨量,落叶期的主要环境因子为平均气温、平均降雨量及≥5℃的积温,且不同环境因子在不同物候期存在正反效应的差异。利用系统聚类分析的方法对萌动期、展叶期、开花期和果实或种子成熟期进行物候型聚类,初步确定萌发型3个、展叶型2个、开花型3个、果实成熟型3个,而且按照“萌动型—展叶型—开花型—果实成熟型”进行链接和归并,18种树种共划分出9个物候类型。本研究有助于了解武汉地区常见树种物候变化特征,为城市森林树种筛选、林木培育管理以及效益评价提供科学依据。     

2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

小麦抗倒伏研究动态追踪——基于WoS和CNKI数据库的文献计量分析

为追踪小麦抗倒伏研究领域内的发展动态,基于科学引文数据库(Web of Science)和中国知网数据库(CNKI),对1990—2020年相关文献进行计量学分析,可视化呈现了该领域的研究态势。结果显示,近30年小麦抗倒伏研究逐渐成为作物学科研究的热点,研究机构主要集中于英国和中国。抗倒伏研究的代表性刊物为Field Crops Research、《麦类作物学报》等。研究方向主要为小麦倒伏遗传效应及基因定位、茎秆表型及组成物质与抗倒伏性能的关系、倒伏发生的评价与监测、倒伏防控的农艺措施等。随着学科间交叉融合,对小麦生长的全过程动态监控及智能调控,将成为小麦抗倒伏研究的重点。该分析结果有利于相关研究者深入了解小麦抗倒伏研究的发展趋势,为小麦抗倒伏理论与技术研究提供依据。     

贵阳城市周边蔬菜规模化种植农药残留风险分析——以贵阳市某区为例

分析城市周边（以贵阳市某区为例）蔬菜规模化种植农药残留情况及其质量安全状况。本文利用气相色谱对贵阳市某区7个蔬菜基地有机磷、有机氯和菊酯类17种农药残留进行定量检测分析,采用食品安全指数对蔬菜安全进行风险分析。结果表明：该地区均有3种农药（百菌清、甲氰菊酯、毒死蜱）在蔬菜样品中被不同程度检出,平均检出率为6.63%,百菌清的检出率最高(9.84%)、甲氰菊酯(8.2%)的检出率次之、毒死蜱(1.83%)的检出率最低,检出的农药除毒死蜱不做判定之外其余的两种农药残留均未超标。一至四季度蔬菜样品中农药残留检出率三季度最高(15.68%),四季度次之(15%),将被检的109个蔬菜样品按照6个大类进行分析,不同种类蔬菜农残检出率依次为：豆类蔬菜(33.34%)>茄类(21.43%)>瓜果类(17.06%)>叶菜类(3.13%)。所检蔬菜样品的$\bar{IFS}$值<<1,2017年农药对该地区7个蔬菜基地均没有影响,蔬菜农药残留检出率级别均属安全,可为消费者所接受。该研究为当地的农业生产质量安全提供了理论数据,保证了当地居民的健康饮食。     

不同处理方式对‘蜜光’葡萄生长的影响

为了提高葡萄生长的速度,开展了不同处理方式的试验研究。以1年生‘蜜光’葡萄苗为供试材料,通过田间试验研究5个处理方式（CK:清水喷施;处理A:绿地康3号不同浓度喷施不同次数;处理B:维大力不同浓度喷施不同次数;处理C:阿泰灵不同浓度喷施不同次数;处理D:寡雄腐霉菌-多利维生不同浓度喷施不同次数）对‘蜜光’葡萄生长情况及霜霉病染病率的影响。结果表明:采用不同方式对‘蜜光’葡萄进行喷施,其生长速度显著提高,且效果不同,其中采用0.1%阿泰灵喷施2次效果最佳,选用0.2%绿地康3号喷施2次、0.1%维大力喷施2次和0.1%寡雄腐霉菌-多利维生喷施2次效果相近;采用0.2%绿地康3号喷施2次、0.1%维大力喷施2次、0.1%阿泰灵喷施2次、0.1%寡雄腐霉菌-多利维生喷施2次均能显著降低‘蜜光’葡萄霜霉病染病率,显著提高‘蜜光’葡萄株高、枝条成熟长度和枝条直径。试验表明在‘蜜光’葡萄栽培中单独应用绿地康3号、维大力、阿泰灵、寡雄腐霉菌-多利维生,对葡萄生长及霜霉病防治效果均较为显著。本试验结合葡萄植株生长情况和对霜霉病防治效果,确定可行性方案,以期为张家口地区葡萄产业的发展提供指导。     

甜菜种子活力的测定——基于近红外高光谱技术

为保证田间甜菜种子的出苗率和生产潜力,需要在种植前对种子进行活力检测,挑选出活力高的甜菜种子进行推广种植。利用高温处理法对甜菜种子进行老化处理,再基于标准正态变换(SNV)、去趋势校正(DET)、Savitzky-Golay平滑处理(SG)、一阶差分(1D)和二阶差分(2D)5种近红外高光谱预处理方法,构建种子活力智能检测模型得出预测的种子发芽率,再利用老化处理后的甜菜种子进行发芽实验得出实际的发芽率。研究发现,甜菜种子经过一阶差分预处理建立的智能检测模型预测性能最好,其预测准确率达到91.92%。将未处理的甜菜种子的实际发芽率与一阶差分预处理法建立的智能模型预测结果进行对比,发现模型的预测准确率为88.2%。近红外高光谱技术是一种快速、无损的作物种子活力测定的新方法。     

基于统计资料的桑园碳汇估算模型的构建——以四川省为例

针对当前桑园基础资料相对缺乏而限制了桑园碳汇评估的客观现实,本研究以统计资料较为完整的蚕茧产量数据为基础,在假设四川地区所有桑园都采用片叶育进行养蚕的前提下,提出了基于统计资料的桑园碳汇估算模型（mulberry garden carbon sequestration estimation model,MCSD,以下简称：本研究模型）。本研究以森林生态系统碳储量计量指南的灌木模型（shrub model of the forest ecosystem carbon storage measurement guide,SMFC,以下简称：对照模型）为对照,对比了两者在计量2000—2018年四川省桑园桑树碳汇贡献的差异。结果发现：（1）本研究模型估算出四川桑园桑树年均碳密度为10.13 t/hm²,折算出四川桑园2018年碳储量为142.39万t。（2）桑叶和桑枝作为桑园碳汇的主要来源,其碳汇量分别占桑园总碳汇量的44.44%和26.65%。（3）以2000年为基准,本研究模型估算出2000—2018年间四川桑园的碳储量累积达1636.25万t。（4）到2018年,桑叶和桑枝的累积碳汇贡献分别占比60.94%和36.55%。（5）而对照模型的计算结果比本研究模型低了10.73%,且未考虑桑叶收获年和收获量的问题,不能全面地反映桑园的累积碳汇贡献。桑园碳汇评估是实现中国“碳达峰”和“碳中和”目标不可或缺的一个重要内容,本研究结果对于未来标准化评估中国不同地域不同利用方式下桑园生态系统碳汇效应提供了参考。     

江汉平原小麦生产现状及分析——以湖北省天门市为例

江汉平原小麦常年种植面积约40万hm²,是湖北小麦主产区。为了解江汉平原小麦生产现状及存在的问题,于2017-2019年采用入户调查问卷的方式,对以湖北省天门市为代表的172个农户小麦种植情况进行调查,包括小麦生产情况、肥料施用、病虫害防治、农机投入及生产效益,分析影响江汉平原小麦生产的主要制约因素。结果表明,江汉平原小麦平均产量为4762kg/hm²,小麦种植成本为5776元/hm²,其中机械作业费>肥料费用>种子费用>人工费用>农药费用,年均生产效益为3215元/hm²;与稻茬小麦相比,旱茬小麦单产高、种植成本低、生产效益高;不同年际间小麦生产由于气候条件及播种质量的影响差异明显,2018-2019年度小麦产量及生产效益显著高于2016-2017和2017-2018年度。提高江汉平原小麦产量和生产效益,可从农机农艺配套技术、化肥农药减施增效技术和抗灾应变技术以及优化小麦品种布局等方面开展。     

水肥耦合对快速生长期北沙参生长及品质的影响

为探讨滨海盐碱地种植北沙参适宜的施肥量与灌溉量,减少氮素损失,提高水肥利用效率,研究水肥耦合对快速生长期北沙参株高、抗氧化酶活性指标、渗透调节物质及活性成分的影响,并通过大田试验验证。结果显示,在北沙参整个生育过程中,株高在6月中旬—8月上旬增高最快;水肥耦合对北沙参植株生长具有显著影响,水分充足条件下,增施肥料能显著增加北沙参植株株高。在水分胁迫条件下,适当的增施氮肥,北沙参叶片中SOD、CAT、POD活性均呈升高的趋势;在施肥量相同时,北沙参叶片中SOD、CAT、POD活性随土壤水分含量的增加呈降低趋势;其中,SOD、CAT、POD活性分别在处理40天(W2F3)、处理40天(W2F3)、处理60天(W3F2)处理组最高,分别为38.246、89.761、85.222 U/(g·FW)。在相同水分条件下,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量均随施肥量的增加而增加;在相同施肥条件下,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量均随土壤水分含量的增加呈下降的趋势;其中,W2F3（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量240~360 kg/hm²）处理组叶片中可溶性糖含量较W2F1（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量120~180 kg/hm²）处理组提高了26.6%,W2F2（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量180~270 kg/hm²）处理组叶片中可溶性蛋白质含量较W2F1处理组提高了47.11%~90.47%,W2F3处理组叶片中游离脯氨酸含量比W2F1处理组提高了11.93%~36.95%。中度和轻度水分胁迫耦合适量氮钾营养极大地刺激了北沙参内香豆素类成分的合成,其中,W2F2处理组中内香豆素类总量最高(0.011%)。综上,在轻度和中度水分胁迫条件下,增施氮/钾肥有利于北沙参中抗氧化酶活性的提高以及渗透调节物质和香豆素类成分的积累,对于植物在非生物胁迫下生长具有重要意义。     

陆地棉和野生斯特提棉种间异源六倍体的合成与性状鉴定

陆地棉(Gossypiumhirsutum)是世界上重要的栽培棉种,野生斯特提棉(G.sturtianum)含有陆地棉所缺乏的许多优质基因。本研究通过陆地棉和斯特提棉的远缘杂交和染色体加倍,获得了自交可育的后代植株,对其进行流式细胞倍性检测和花粉母细胞减数分裂观察,筛选出2株染色体组完整的异源六倍体植株。统计鉴定表明,六倍体和亲本及三倍体比较,叶形介于双亲之间,叶面积增大,保卫细胞中叶绿体数明显增多;远缘杂种与亲本在花的表型性状方面差异明显,六倍体的花粉粒直径大于亲本和三倍体;六倍体棉纤维为白色,长度小于母本陆地棉,父本斯特提棉的种子腺体延缓发育性状在异源六倍体中得到表达。这些结果证明通过远缘杂交和加倍成功获得了陆地棉与斯特提棉间可育的异源六倍体新种质,为棉花遗传育种研究提供了有价值的材料。     

一种绞股蓝根结线虫的研究初报

调查陕西安康地区绞股蓝根结线虫的发生情况及危害种类,揭示绞股蓝连作与根结线虫的关系,旨在为绞股蓝根结线虫防治提供理论依据。对安康主产区6个调查点的绞股蓝根结线虫病进行取样调查,并采用形态学观察及rDNA-ITS序列分析方法进行分离鉴定。结果表明,在安康市绞股蓝主产区均发现了不同程度的根结线虫危害,严重的地块发病率高达75.4%,且发病情况随种植年限的延长和海拔的降低而逐渐加重。通过分离鉴定,确定了发生在安康地区绞股蓝上的根结线虫为南方根结线虫(Meloidogyne incognita)。目前未见绞股蓝上发现根结线虫危害的报道,这是首次报道陕西省安康地区绞股蓝上发生根结线虫,为进一步分析绞股蓝根结线虫种群及该病的防治研究奠定了基础。     

不同颗粒度桑枝屑代料栽培灵芝产量和品质差异

为丰富桑枝屑栽培灵芝相关技术参数,明确桑枝屑的最适颗粒度,以20、18、14、12、8 mm 5个不同粒径桑枝屑配方（45%桑枝屑、45%玉米芯、5%麸皮、4%玉米粉、1%石膏）代料栽培‘川圆芝1号',比较不同处理灵芝菌丝生长速度、子实体性状、产量和活性成分。结果表明,中等颗粒度(8~14 mm)桑枝屑栽培灵芝可促进菌丝较快生长(6.27 mm/d);而桑枝颗粒度为18 mm时,灵芝单朵鲜重及产量最大,分别达95.59、34.10 g/袋,且子实体三萜酸和多糖含量较高(1.33、1.20 g/100 g)。综上,以18 mm颗粒度的桑枝屑栽培灵芝更加优质高产。     

木槿引种适应性及抗逆性研究进展

文章概述了木槿植物生物学特征、应用价值、品种分类、繁殖技术、引种适应性研究现状及抗逆性研究现状,认为木槿是集食用、药用、经济价值、园林应用价值及生态价值为一体的园林植物,具有巨大的开发潜力,将来应在木槿的引种驯化、品种选育、生理生化研究、分子生物学、园林应用等方面展开深入的研究,在充分利用本土木槿资源的同时引进国外木槿品种,培育适应市场的新的栽培品种。旨在为木槿的引种繁育、种质丰富、资源利用、推广及产业化发展提供理论基础。     

油莎豆对自然盐碱胁迫的生长及生理响应

探究油莎豆在不同浓度自然盐碱胁迫下的生长及生理响应,揭示油莎豆在盐碱胁迫的耐盐碱机制与能力。本试验以‘中油莎1号’品种为供试材料,通过采集自然盐碱土和农田土,分别按0%、25%、50%、75%、100%的盐碱土比例进行胁迫,观测油莎豆的生长发育、渗透调节物质、丙二醛及保护酶活性等生理代谢指标。结果表明：随着盐碱胁迫强度的增大,油莎豆叶绿素合成受阻,其株高、分蘖数、结豆数、总粒重及生物量均显著下降;脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白及丙二醛含量均呈上升趋势,且在75%盐碱土比例下均显著上升;SOD活性呈先上升,在50%盐碱土处理下达到最大后下降。油莎豆在自然盐碱胁迫下生长受到抑制,出苗和分蘖期均显著延后,随盐碱胁迫程度的升高细胞膜脂过氧化逐渐加重,而油莎豆可通过提高体内SOD活性来缓解盐害,同时盐碱胁迫下油莎豆可通过调节脯氨酸与可溶性糖的积累,从而增强植株从环境中的保水能力,以提高植株对盐碱胁迫的适应能力。     

银杏GbASR基因的克隆、生物信息学及表达分析

为了明确银杏ASR(ABA-stress-ripening)在应答非生物逆境胁迫中的作用,以便为ASR基因功能、环境胁迫研究提供材料。本研究以银杏(Ginkgo biloba)为材料,利用分子生物学技术对ASR基因进行了克隆,构建pCAMBIA1300-ASR-GFP融合表达载体,进行亚细胞定位分析。采用序列比对方法分析GbASR蛋白结构域及系统进化;利用qRT-PCR方法进行组织特异性表达及非生物逆境胁迫下的基因表达分析。结果表明,银杏ASR基因编码区全长546 bp,共编码182个氨基酸;蛋白质等电点为5.33,分子量大小为20111.24 Da,为亲水性稳定蛋白;GbASR蛋白含有1个高度保守的ABA/WDS结构域,且与火炬松PtASR蛋白同源性较高;GbASR蛋白定位于细胞核。此外,GbASR基因在银杏幼苗根、茎、叶各组织中均有表达,且在叶部有较高的表达;在高盐、干旱和高温胁迫下,GbASR基因均受诱导,且在不同胁迫处理时间0 h、6 h、24 h和48 h的表达存在显著的差异。以上分析说明GbASR基因参与响应高盐、干旱和高温等非生物胁迫,这为植物的育种及解释ASR基因功能提供依据。     

7种沙旱生植物的种子萌发及幼苗生长过程比较

为了解北方常见植物种子萌发与幼苗生长特性,为植被建设提供参考,选择罗布麻(Apocynum venetum)、大叶白麻(Poacynum hendersonii)、盐爪爪(Kalidium foliatum)、黄毛头(Kalidium cuspidatum)、红砂(Reaumuria soongca)、沙米(Agriophyllum squarrosum)和白刺(Nitraria tangutorum)7种沙旱生植物,在恒温培养箱中进行种子萌发实验,在温室大棚进行容器育苗观测。结果表明,沙米发芽率、发芽势和发芽指数最高,黄毛头较小,两者相差1.1倍。黄毛头发芽率最低,与罗布麻、沙米相比减少了10.93%和11.76%。盐爪爪幼苗干重和鲜重显著大于其余沙生植物。罗布麻和大叶白麻容器幼苗株高、冠幅、胚轴长、主根和侧根生长速率相对较大,黄毛头较小。大叶白麻苗高生长速率较白刺、罗布麻、红砂、盐爪爪和黄毛头分别增加了233.33%、53.84%、94.17%、104.18%和66.67%。沙米发芽过程较其他植物快,而大叶白麻的幼苗生长量最大,生长于流沙和盐渍环境的植物分别以快速发芽和加速生长适应严酷的环境。     

不同蜜环菌菌株的鉴定及胞外酶活性研究

旨在鉴定伴栽天麻的不同蜜环菌菌株,通过比较其胞外酶活性及多糖含量的变化规律,为筛选优质菌株提供依据。以M1、M2、F2、F3菌株为试材,采用ITS、β-tubulin及Tef1-α基因片段的合并序列构建系统发育树,采用ABTS法和DNS法测定胞外酶活性,苯酚-硫酸法测得菌丝体多糖含量。由系统发育分析可知,由云南基地分离的M1、M2菌株为高卢蜜环菌(Armillaria gallica Marxm. & Romagn.),由吉林基地分离的F2、F3菌株为头柄蜜环菌(Armillaria cepistipes Velen.)。比较生长速度结果显示,M1、M2、F2菌株的生长速度较快,F3菌株最慢。胞外酶活性及多糖含量实验结果表明,4个菌株的胞外酶活性和多糖含量均呈现先升高后下降的趋势,M1、M2菌株的胞外酶活性更强,多糖含量更高。综合分析研究结果,鉴定M1、M2、F2、F3菌株分属高卢蜜环菌和头柄蜜环菌。结合前期的天麻产量结果,初步确认M1、M2菌株为伴栽天麻的优良菌株。     

二倍体野生棉与四倍体栽培棉基于GISH的遗传关系分析

[目的]研究二倍体野生棉与四倍体栽培棉间的遗传亲缘关系,进一步探索各棉种间的起源与进化.[方法]以5个二倍体基因组的代表种B1(异常棉)、C1(斯特提棉)、E2(索马里棉)、F1(长萼棉)以及G1(比克氏棉)的基因组DNA(gDNA)为探针,以2个四倍体栽培种(陆地棉中棉所16、海岛棉新海7号)有丝分裂中期染色体为靶DNA,进行了基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)分析.[结果]以B1、E2和F1gDNA为探针时,杂交信号主要分布在2个栽培种较长的13对A亚组染色体上;各产生3对较强的GISH-NOR信号,其中1对分布在较长的A亚组上,2对分布在较短的D亚组上,其GISH-NOR信号强度与分布情况与以D基因组棉种为探针时相似.说明二倍体B、E、F基因组与四倍体棉A亚基因组具有较高的同源性,亲缘关系更近.这一点与它们的地理分布情况相符;而它们基因组中的45S rDNA重复序列与二倍体D基因组的45SrDNA重复序列同源性较高.C1和G1中以gDNA为探针时,杂交信号分布在2个栽培种全部26对染色体上,无法区分开A或D亚组染色体,都有3对较强的GISH-NOR信号.这一现象与D基因组拟似棉(D6) gDNA为探针的GISH相似,表明二倍体C和G基因组与四倍体棉的A和D亚基因组均具有较高的同源性,或者C和G基因组同时含有A基因组(或其他非洲棉基因组)和D基因组成分,进一步证实了其基因组成分的杂合性;而它们基因组中的45S rDNA重复序列同属D基因组类型.[结论]这些发现可为棉花杂交育种和棉属起源与演化研究提供有用信息.