水稻产量形成的生理生态研究进展

水稻产量形态规律是水稻育种和栽培的基础理论，已成为作物学研究的热点课题。从产量构成、光合生产和源库结构方面简介了水稻产量形成规律的生理生态研究进展，分析了3个方面的研究特点和构成产量形成过程的网络关系。同时水稻产量形成是一个动态过程，水稻产量性状的最终表现决定于其生长发育过程中众多基因的表达、调控和相互作用，提出应用现代发育遗传学与分子生态学的理论和方法，深入研究水稻产量的形成规律。     

水稻籽粒灌浆的发育遗传与分子生态特性研究

本文从发育遗传生理和分子生态学角度, 综述了近年来国内外研究水稻籽粒灌浆的现状与存在的问题。提出了水稻籽粒发育与物质充实涉及信号传递与多基因调控及其与环境互作的分子生态学过程。强、弱势粒由于基因时空表达模式和功能蛋白作用方式的不同, 导致不同粒位胚乳细胞发育程序、籽粒灌浆速率和干物质重的明显差异。已有研究结果表明, 强势粒发育灌浆早、充实快, 具有明显的遗传稳定性; 而弱势粒发育灌浆起步晚, 充实度较差, 易受环境调控。通过分子遗传改良和分子生态调节是改善弱势粒胚乳细胞健康顺利发育, 实时启动灌浆充实, 提高结实率和千粒重, 最终实现高产的两条有效途径, 已成为世界各国优先研究的领域。本文认为籽粒灌浆为何存在一个滞育期(stagnant phase), 强弱势粒在这一发育阶段基因表达和功能作用为何存在差异是值得深入研究和回答的科学问题。     

浅析芸薹属作物抽薹性状的遗传规律及调控途径研究现状

从芸薹属作物分子标记研究人手,综述芸薹属作物抽薹相关基因的最新研究进展,指出在整个芸薹属中通过其与双子叶模式植物拟南芥的共线性,从相关基因群的遗传演变角度对相关基因进行统一性研究还明显不足。     

农业生态学近年研究领域与研究方法综述

近年农业生态学研究领域非常活跃,包括农业生态系统模式,农业可持续发展与生态农业,农业 生物多样性,农业与全球变化,作物与杂草的生态适应性,作物与杂草的遗传生态学及化学生态学,无公害食品生产,畜禽粪便处理,病虫害综合防治等方面的研究。研究中广泛应用了系统分析方法和人工智能、人工神经网络、基因算法、有限元分析等新方法。中型实验系统方法日益受到重视。生态学正从系统描述转到系统自组织的理解,从预测生态危机转到主动调控其变化。农业生态学将成为生态学研究的重点领域。     

农业生态学近年研究领域与研究方法综述

近年农业生态学研究领域非常活跃,包括农业生态系统模式,农业可持续发展与生态农业,农业生物多样性,农业与全球变化,作物与杂草的生态适应性,作物与杂草的遗传生态学及化学生态学,无公害食品生产,畜禽粪便处理,病虫害综合防治等方面的研究。研究中广泛应用了系统分析方法和人工智嗵、人工神经网络、基因算法、有限元分析等新方法。中型实验系统方法日益受到重视。生态学正从系统描述转到系统自组织的理解,从预测生态危机转     

作物研究过程中生态场理论的应用

生态场理论是物理生态学的基本理论，现主要应用于森林生态领域研究，而在作物研究领域尚未应用。研究分析了近年来作物育种、生理和栽培的研究方向与特性，初步尝试如何在农作物育种、生理和栽培方面应用生态场理论，对现代育种研究和栽培理论发展具有指导意义。     

污染土壤的微生物多样性研究

土壤微生物多样性是土壤微生物生态学的重要研究内容，目前已成为国际上生态学发展的崭新方向之一。土壤微生物多样性包括微生物群落功能多样性、结构多样性及分子遗传多样性，是指示土壤生态系统稳定性及其功能的重要传感器。本文基于分离培养以及生物标志分子方法。从不同生态层次上认识微生物多样性，较全面、系统地综合评述国内外污染土壤环境的微生物群落功能、结构及分子遗传多样性的研究进展，并针对新形势下土壤污染所面临的新问题，探讨了近期土壤微生物生态学过程研究的重要手段与科学问题。     

农业生态学的新视野

本文综述了我国农业生态学的发展过程与演化特点,并站在国际视野上分析了现代农业生态学发展趋势,着重提出农业生态学正从宏观与微观两个层面不断拓展,并把研究引向深入。从宏观层次上讲,农业生态学正从已往的宏观农业生物学层面逐步深入到"三农"的社会学层面,研究水平从以往关注农业生态系统结构与功能的关系逐步发展到人们普遍关心的食物系统(food system),即从生态经济学角度研究农业生态系统能物流形成与运转对经济社会发展的影响以及社会政策法规对食物系统的调控作用。也就是说,现代农业生态学越来越重视人类社会生态觉醒对保护农业生态系统环境,促进无污染生产及市场营销的重要作用。因此,在当代西方国家,许多农业生态学工作者十分重视通过各种社区运动(movement)或行动(action)来促进政府、生产部门、销售部门以及相关管理部门接受农业生态学思想,自觉按照生态规律办事,保证食物生产系统健康高效运行,这已成为现代农业生态学教学科研和生产实践的重要内容,涉及科学理论研究实验示范推广各种联盟运动推进社会公众自觉参与等全过程,体现了现代农业生态学的时代特征。从微观层次上讲,现代农业生态学正进入农业分子生态学时代,它借助现代生物学的发展成就,运用系统生物学的理论与技术,深入研究农业生态系统结构与功能的关系及其分子生态学机制。特别是随着现代生物技术的不断完善,环境(宏)基因组学、蛋白组学技术的问世,极大地推进了人们对未知生物世界的认知,尤其是对生物多样性和基因多样性的深层次剖析,使得农业生态学能从分子水平上深入研究系统演化的过程与机制,促进从定性半定量描述向定量和机理性研究推进。客观上要求农业生态学工作者必须与时俱进,不断完善自己的知识结构,提高现代科学研究技能,只有这样才能自觉接受新的科学知识,促进传统科学向现代科学提升。本文特以例证分析了这一科学发展的必须性和重要性,旨在引发广大同行的反思与共鸣。     

作物生态适宜性定量化评价方法及通用工具

该文研究了作物生态适宜性定量化评价方法。针对环境适宜程度的量化问题,提出了四基点生态距离计算方法,模拟了限制性因素及一般性因素的区别;在评价结果分级中,提出了二次阈值方法,将生态学意义清晰与不清晰的部分进行分离;提出了作物生态适宜性评价过程的数字化表达方法。在以上3项工作的基础上,研发了作物生态适宜性评价工具软件。以北京市冬小麦适宜性评价为例进行了应用,结果表明该评价方法和工具可以容纳主要的评价因子及主流的评价算法,具有实用性。     

我国作物硼营养与硼肥施用的研究进展

硼是作物生长发育和产量形成所必需的微量营养元素。我国自上世纪六、七十年代发现棉花“蕾而不花”和油菜“花而不实”为缺硼症后，开启了作物硼营养与硼肥施用技术的研究，此后50年的研究取得了一系列瞩目的进展和成果。本文从作物硼营养诊断与硼肥施用、作物硼的吸收转运和分配、作物硼的营养生理、作物硼营养遗传与分子机理等四个方面综述我国科技工作者的研究工作。研究确定了我国不同作物生长发育对硼的营养需求及缺硼反应的差异，明确了棉花和油菜等作物的硼营养特征、植物体与土壤硼丰缺指标和诊断方法、硼肥施用技术与规范，揭示了油菜、棉花等作物硼高效利用的基因型差异与遗传规律，克隆解析了硼高效吸收转运基因。在未来发展中，一方面要进一步加强作物硼营养的精准诊断与早期诊断、硼与其他必需元素的协同增效研究，为现代农业产业服务；另一方面要进一步加强作物硼营养高效的生物学机制研究，以培育作物硼高效高产优质抗逆的品种为目标，为实现我国农业可持续发展作贡献。     

麦类作物化感作用及其分子生态学研究

本文综述了近年来国际上研究麦类作物化感作用的新进展,着重介绍了小麦和大麦的化感作用种质资源的筛选与评价。在此基础上运用现代分子生物标记技术ISSR,分析了麦类化感作用的遗传多样性,并进一步阐明了小麦和大麦化感物质的研究现状。最后根据当前植物化感作用研究的发展趋势,提出化感作用基因表达与信号调控的分子生态学及根际生物学过程是未来麦类作物化感作用的重点领域。     

农田防护林生态作用特征研究

农田防护林作为生态建设的重要措施,是农田生态系统的屏障,对生态安全与人类生存环境质量的提高有重要的意义。围绕农田防护林对风速结构及风蚀驱动力的影响、林网体系边界层气流物理特征以及对作物生长环境的调节作用等方面,综述了农田防护林生态作用特征及其研究现状与发展。在此基础上分析了农田防护林生态作用特征研究中存在的主要问题,提出了今后农田防护林生态作用特征研究重点与研究热点,对农田防护林学这一学科的深入研究与发展方向提供了有益的借鉴。     

林网内作物光合作用生理生态过程特征

通过测定林网网格内不同作物光合作用生理生态过程中主要指标,发现农田防护林网对农田上不同区域内作物的光合作用过程存在着不同程度的影响,林带的影响尺度主要在林带边缘农田上0～2H的区域内表现最为强烈。同时在网格内不同时间、不同方位、不同走向林带的影响范围有着明显的差异,这种差异主要是由于林带的存在,使林网内不同区域光辐射强度不同,且作物叶面积获得的光辐射总量发生了变化所致,引起作物生产力的不同。研究结果表明,农田防护林是农田生态系统中作物界面环境因子异质性形成的主要因素。由于不同配置方式所构成的这种带状网络树木群体引起了一定范围内作物生长发育过程中生理活动所依赖的环境因子的变化,这种变化对作物的生理生态过程产生了相应的影响。     

土壤在植物多样性形成中的作用及其研究意义

土壤科学工作者熟知生物作为五大成土因素之一在土壤发生与演化过程中的作用,但是很少问津土壤在植物起源和演化过程的作用.笔者认为,陆地植物的起源和演化过程实质上是对其起源土壤环境的适应过程,土壤对起源植物特性的形成具有"模具效应".土壤环境的剖面厚度和层次构型、物理、化学和生物学性质多样性形成了起源植物的多样性.由于植物根...     

盐碱地及其改良过程中土壤微生物生态特征研究进展

盐碱地由于土壤质量差、作物产量低,在全球分布广泛,已成为土壤退化中的世界性难题,土壤微生物可作为评价盐碱地土壤质量变化的一个重要指标。本文在系统分析、归纳总结国内外相关领域研究成果的基础上,综述了盐碱地及其改良过程中土壤微生物生态特征的研究进展,主要包括:盐碱地土壤微生物的种类和数量,土壤酶活性特征,微生物在盐碱地改良中的作用,盐碱地改良对土壤微生物的影响,以及用分子生态学手段研究盐碱地土壤微生物的进展情况等。在此基础上,提出了盐碱地土壤微生物未来应重点研究的几个方向。     

基于蒸渗仪测量的水文要素影响因素分析

降水入渗、地表径流、潜水蒸发等水文要素是研究流域水文及生态环境的重要因素。采用五道沟水文试验站蒸渗仪测量资料,统计分析前期土壤含水量、降水强度、地下水埋深及作物对降水入渗补给、地表径流及潜水蒸发的影响。结果表明:不考虑超渗产流,且在其它条件一致时,前期土壤含水量越大,降水强度越小,入渗补给和地表径流系数越大。无论地表有无作物覆盖,入渗补给、地表径流及潜水蒸发系数均随地下水埋深的增加而减少。降水量小于100mm时,无作物比有作物时的入渗补给系数大;降水量大于100mm时,无作物时的入渗补给系数较小。无作物比有作物时地表径流系数大、潜水蒸发系数小,而潜水蒸发系数的差异在作物生长旺季更为明显。研究成果对淮北地区水土流失治理和生态环境保护具有重要的理论和实际意义。     

覆盖作物的效益及其合理选择的研究进展

覆盖作物的种植是一种可实现农业可持续发展的保护性耕作措施，对维护农业生产的可持续性具有积极意义。目前，对覆盖作物的研究主要侧重于覆盖作物对土壤和后茬作物的影响评价，包括对土壤有机碳、氮的固存，对杂草和病虫害的抑制、对土壤理化性质的改良和对土壤微生物活性的影响等方面。然而，覆盖作物的效益因覆盖作物类型、地理位置和覆盖时间不同而存在差异。另外，覆盖作物的选择、设置方法、终止方法、经济效益等充满了不确定性，这限制了其在农田中的大面积推广。该研究基于当前国内外的研究进展简要介绍了覆盖作物的种植管理现状，总结了覆盖作物提供的多种生态系统服务功能，讨论了限制覆盖作物在农作物种植系统中广泛应用的关键因素，提出了覆盖作物合理选择的建议。同时，基于覆盖作物在农学、生态环境上的经济和生态效益，对覆盖作物的贡献以及面临的瓶颈进行了思考。发现良种培育、覆盖作物-土壤微生物-土壤养分-作物之间的协同机制仍是今后需要突破的重点课题，以期为覆盖作物的合理选择及大面积推广提供依据。     

我国高速公路生态边坡的建设及生态评价

由于在保护边坡的稳定性和恢复生态环境等方面的重要作用,高速公路生态边坡的建设在高速公路建设中越来越受到重视.然而,生态边坡的研究和实践在我国还处于起步阶段,还缺乏对生态学理论的贯彻与应用.首先对生态边坡进行了科学的定义,然后对生态边坡的功能及我国现行高速公路边坡生态防护技术作了较完整的介绍,并根据恢复生态学原理提出了科学的植物配置技术,最后给出了评价生态边坡建设成效的一些建议,以期能为我国高速公路生态边坡的建设提供一些借鉴与指导作用.