外源lea3基因转化紫花苜蓿的研究

将来源于大麦的lea3基因通过基因枪法导入紫花苜蓿栽培品种“中苜一号”的胚性愈伤组织中,经过膦丝菌素类除草剂(PPT)的4次筛选获得抗性愈伤组织,诱导分化后共获得21株抗性再生植株。经叶片涂抹除草剂试验和lea3基因的PCR分子检测证明,lea3基因已整合到紫花苜蓿的基因组中。与对照植株相比,获得的转基因植株具有显著增强的耐盐能力,表明遗传转化lea3基因可用于苜蓿抗旱耐盐新品种的选育。     

长期施肥对农田黑土微生物活力与群落结构的影响

以黑土长期肥料定位站CK、N、P、NP、MN(有机肥+氮)、MP(有机肥+磷)、MNP(有机肥+氮+磷)等处理为供试土样,研究氮、磷及有机肥不同配施条件下土壤基本理化性质、磷脂脂肪酸(PLFA)、中性磷脂脂肪酸(NLFA)、酸(碱)性磷酸酶、微生物量碳或氮(SMB-C或N)等变化规律。结果表明,26年有机肥-化肥配施明显提高土壤有机质(OM)、总氮(TN)以及速效氮、磷、钾等养分含量,其SMB-C或N、SMB-C/OM比值、磷酸酶活力以及各菌群PLFA含量显著高于CK和各化肥处理。长期N处理微生物活力明显低于CK,而P处理对微生物活力与结构影响最小。NLFA在各菌体相对含量与活体生物标识物变化趋势相反,表明养分充足的有机肥处理中各菌群休眠体或贮存物质积累有限。PLFA、NLFA与NLFA/PLFA主成分分析表明,有机肥与化肥处理微生物群落结构显著不同。个别PLFA或NLFA载荷值分析表明,真菌C18∶2ω6,9受有机肥施用影响显著;而G+菌iC15∶0、iC17∶0、iC16∶0等更易受化肥施用影响。与PLFA或NLFA相比,NLFA/PLFA比值PC分析能更有效地区分不同施肥处理。     

库布齐沙漠不同发育类型人工结皮对露水凝结作用的比较研究

露水的形成是干旱、半干旱地区生态系统中重要的环境因子.以库布齐沙漠不同发育类型的人工结皮为研究对象,通过每天野外跟踪观测人工结皮的露水凝结量,比较人工结皮露水凝结量的大小及其凝结能力的差异性.试验以人工蓝藻结皮(ACC)、人工藻结皮(AAC)、人工苔藓结皮(AMC)以及自然苔藓结皮(NMC)和流沙(SS)为材料,并以绒布-平板露水测定法(CPM)为参照,试验时间为42 d.结果表明,CPM法测定的日平均露水凝结量为0.02～0.35 mm,ACC露水凝结量为0.012～0.191 min,AAC为0.032～0.230 mm,AMC为0.048~0.274 mm,NMC为0.056～0.304 mm,SS为0.003～0.083 mm.露水凝结量随结皮的发育状况而存在显著差异,露水凝结量大小依次为NMC>AMC>AAC>ACC>SS.结果还发现.人工结皮的形成明显促进了荒漠地表对露水的吸收和保持,结皮能够比沙表面凝结更多的露水,且结皮的露水千化过程比沙表面更慢.推测结皮藻丝体的发育及其胞外分泌物是结皮凝结较多露水的重要原因,同时依赖于结皮表面的微气候环境.本研究揭示了露水在维系结皮生存中的生态学意义,表明人工结皮具有较好的水土保持功能,同时有利于更好地理解生物结皮对露水的凝结机制与吸收利用情况,并为荒漠化地区有限水源条件下人工结皮利用露水等非降雨型水分进行野外生存提供重要的理论支持和试验依据.     

PLC在节能型日光温室温度监控系统中的应用

利用收集验证完善得到的PPI协议实现了上位机对PLC的监控,将西门子S7—200PLC与各个控制节点相连,上位机通过控制PLC来实现自动和手动控制各个节点,以实现节能型日光温室温度监控系统的自动化。     

丹江口库区土壤侵蚀对土地利用变化的响应

[目的]探讨土壤侵蚀对土地利用变化的响应,为库区土壤侵蚀的防治提供借鉴性意见,从而为制定保障丹江口水质安全的措施提供科学支持。[方法]利用遥感影像解译的土地利用类型(2002—2013年),分析丹江口库区土地利用变化,同时利用修正的土壤流失模型RUSLE对土壤侵蚀量进行模拟分析,探讨土壤侵蚀对土地利用变化的响应。[结果]丹江口库区在2002—2013年期间主要的土地利用变化集中在林地、耕地、灌草地之间的转移以及建设用地的扩张,具体表现为林地面积扩大了13.72%,耕地面积小幅增加了5.76%,而灌草地面积大幅减少了37.61%,建设用地增长了2.40倍。丹江口库区2002,2008,2013年均以微度侵蚀占主导。库区土壤的整体侵蚀强度减轻,但土壤侵蚀在城市扩张地区增加明显。[结论]丹江口库区的土地利用变化及土壤侵蚀强度的改变主要受退耕还林、天然林保护等政策措施和城市扩张的影响。库区的土壤侵蚀程度在总体上具有降低的趋势,但在城镇化区域,土壤侵蚀状况急剧恶化。     

保水剂与秸秆深施对砂质潮土水肥状况及小麦产量的影响

保水剂与秸秆深施对砂质潮土培肥效应的研究,为中低产田砂质潮土的改良提供科学合理的依据。于典型的砂质潮土区设置了五种不同的田间处理方式:秸秆翻埋还田(TS)、秸秆深施(DS)、秸秆与保水剂深施(DS+W)、保水剂深施(DW)和不处理对照(CK)。比较分析了小麦生育期不同土层中水分、有机质、速效氮以及小麦产量。研究结果表明:(1)与CK相比,从孕穗期到灌浆期,秸秆与保水剂的施用均使0~80 cm土层的含水量有所提高,且DS+W与DW均显著提高了60~80 cm土层水分,其中在孕穗期两处理水分含量分别是CK的3倍和2倍,灌浆期为CK的2倍和1.5倍。(2)与CK相比,其余各处理均显著提高了小麦产量(P<0.05),TS、DS和DS+W分别增产了30.7%、27.3%和48.9%。(3)与CK相比,TS、DS、DS+W和DW的水分利用效率显著增加,分别增加了0.63、0.57 0.93和0.29 kg m~(-3)。(4)与CK相比,20~80 cm土层中,深埋处理DS、DS+W、DW均提高了土壤中有机质含量,DS+W处理下土壤有机质含量与其他处理之间差异显著(P<0.05)。(5)与CK相比,TS和DS处理能够有效的提高各土层中硝态氮含量,保水剂的施用在40~80 cm土层中对土壤硝态氮未见显著影响。(6)各处理间单茎小麦各器官干物质积累量大小为:DS+W>DS>TS>DW>CK,且从不同器官的干物质积累量的比例来看,TS、DS、DS+W处理下的籽粒所占比重较CK的籽粒所占比重有所增加,茎+叶所占比例相应减少,植株干物质的积累逐渐向籽粒偏斜。(7)从小麦产量与土壤水分和硝态氮含量的相关分析结果来看,土壤水分主要在小麦灌浆期影响小麦产量,且是砂质潮土中影响小麦产量的最主要因素。综上所述,保水剂与秸秆的施用均能不同程度的改善砂质潮土的理化性状,提高农作物产量,以保水剂与秸秆的配合深施对砂质潮土的改良效果最佳。     

旱地春小麦种植密度与产量及农艺性状的相关性分析

以小麦品种甘春27号为试验材料,研究了种植密度对小麦产量的影响,以及密度与产量和主要农艺性状的关系。结果表明,随着种植密度的逐渐增加,小麦的株高、穗长、小穗数和穗粒数以及千粒重均呈现依次递减的趋势,而穗数的变化趋势与之相反。小麦的籽粒产量随着密度的增加先增加后降低,以375万粒/hm2处理的产量最高,300万粒/hm2处理的次之,分别比产量最低的525万粒/hm2处理显著增加了4.12%、2.81%(P < 0.05)。相关分析表明,小麦的穗数和穗粒数与种植密度呈极显著相关关系(P < 0.01),相关系数分别为0.987和-0.993,而籽粒产量与密度之间的相关系数仅为0.497(P > 0.05)。通过关联分析可知,小麦种植密度与主要农艺性状及籽粒产量的关联度从大到小的顺序依次为穗数、产量、株高、小穗数、千粒重、穗长、穗粒数,表明受密度影响最大的性状因子是穗数。虽然小麦种植密度与籽粒产量的相关性不显著,但是二者之间的关联度较大,说明合理密植仍是旱地小麦增产的关键。在本试验条件下,甘春27号小麦品种的最佳播种密度为375万粒/hm2。     

PCB removal,soil enzyme activities,and microbial community structures during the phytoremediation by alfalfa in field soils

Purpose  

An in situ phytoremediation trial was developed in order to investigate the function of alfalfa during a 2-year bioremediation of an agricultural soil contaminated with polychlorinated biphenyls (PCBs). The study was conducted with the aim to better understand the application potential of PCB phytoremediation at field scale.     

河溪近自然治理评价指标体系探讨以及应用

河溪近自然治理从河溪生态系统的生态特征、地貌特征和水体特征三个方面入手,针对我国特殊的经济情况和复杂的水域特点,提出了由11个因子组成的河溪近自然评价指标体系,包括：（1）河流的平面形态：（2）河流的横断面形态：⑶河流的水深：（4）水体宽度：（5）岸坡的结构：（6）水流的流速：（7）缓冲带植被宽：⑻水体与河床的接触情况：（9）河道粗木质情况：（10）水质：（11）底栖大型动物。再根据评价结果将河溪生态系统健康划分为四个等级,并对北京市怀柔区的典型河溪——怀九河进行河溪近自然治理评价,发现其处于河溪受到微小的人类活动的侵扰阶段,需要利用河溪近自然治理加以调控。     

Development of a Sequential Decision-Making Model for Controlling Multiple Air Pollutants Under Stochastic Uncertainty

Most of previous programming methods for air-quality management merely considered single pollutant from point sources. However, air pollution control is characterized by multiple pollutants from various sources. Meanwhile, uncertain information in the decision-making process cannot be neglected in the real-world cases. Thus, an inexact multistage stochastic programming model with joint chance constraints based on the air quality index (air-quality management model with joint chance constraints (AQM-JCC)) is developed for controlling multiple pollutants deriving from point and mobile sources and applied to a regional air-quality management system. In the model, integrated air quality associated with the joint probability existing in terms of environmental constraints is evaluated; uncertainties expressed as probability distributions and interval values are addressed; risks of violating the overall air-quality target under joint chance constraints are examined; and dynamics of system uncertainties and decision processes under a complete set of scenarios within a multistage context are reflected. The results indicate that useful solutions for air quality management practices in sequential stochastic decision environments have been generated, which can help decision makers to identify cost-effective control strategies for overall air quality improvement under uncertainties.