不同生物质炭输入水平下旱作农田温室气体排放研究

在陇中黄土高原干旱半干旱区,采用小区定位试验,对不同生物质炭输入水平下春小麦农田土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)的排放通量进行全生育期连续观测,并分析其影响因子。结果表明:6个生物质炭输入水平处理下[0 t·hm~(-2)(CK)、10 t·hm~(-2)、20 t·hm~(-2)、30 t·hm~(-2)、40 t·hm~(-2)、50 t·hm~(-2)],旱作农田土壤在春小麦全生育期内均表现为CH_4弱源、N_2O源和CO_2源。全生育期各处理CH_4平均排放通量依次为:0.005 7 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.0047 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.003 6 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.003 3 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.002 7 mg·m~(-2)·h~(-1)和0.000 4 mg·m~(-2)·h~(-1),N_2O平均排放通量依次为:0.230 5 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.144 1 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.135 3 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.098 9 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.125 0 mg·m~(-2)·h~(-1)和0.151 3mg·m~(-2)·h~(-1),CO_2平均排放通量依次为:0.449 2μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.447 0μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.430 3μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.391 4μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.408 0μmol·m~(-2)·s~(-1)和0.416 4μmol·m~(-2)·s~(-1)。土壤CH_4排放通量随生物质炭输入量的增加而减小;当生物质炭输入量小于30 t·hm~(-2)时,土壤N_2O、CO_2排放通量随其输入量增加而显著减小,但当其输入量超过30 t·hm~(-2)时,N_2O、CO_2排放通量则呈显著增大趋势。各处理在5~15 cm土层平均土壤温度差异显著(P0.05),在5~10 cm土层平均土壤含水量差异显著(P0.05),土壤温度及含水量受生物质炭影响明显;且CK处理不同土层的土壤温度及含水量波动最大,生物质炭输入可在一定程度上降低不同土层土壤的水热变化幅度;N_2O、CO_2排放通量与10~15 cm土层土壤温度呈显著性负相关,与20~25 cm土壤温度呈显著性正相关;CH_4平均排放通量与5~10 cm土层土壤温度呈显著性负相关,与其含水量呈显著性正相关;N_2O平均排放通量与15~20 cm土层土壤温度呈显著性正相关;CH_4、N_2O、CO_2平均排放通量与0~5 cm土层土壤水分呈显著性负相关。生物质炭的输入能够减小温室气体的排放,且会因其输入量的不同而异,因此适量应用生物质炭有利于旱作农田生育期内增汇减排。     

吉林省不同生态区玉米施氮效果与氮肥利用效率差异

整理2005—2013年吉林省"3414"田间试验,选取不施氮和推荐施氮处理数据,研究不同生态区玉米的氮肥施用效果和肥料利用效率现状,探讨区域差异及其影响因素。结果显示,吉林省不同生态区的玉米产量水平差异显著,总体上以中部半湿润平原区最高,其次是东部湿润山区,西部半干旱平原区相对较低。不同生态区玉米施氮效果也存在差异,其中东部最高,施氮的平均增产量与增产率分别为2.44 t hm-2和38.4%,其次为中部(2.40 t hm-2,34.3%),西部则显著偏低(2.21 t hm-2,33.4%)。相比中、西部地区,东部地区玉米的氮肥利用效率显著较高,其平均氮肥农学利用率、偏生产力和肥料贡献率分别为16.6 kg kg-1、65.9 kg kg-1和25.0%。随不施氮处理产量的提高,各生态区施氮处理产量均呈上升趋势而氮肥贡献率呈下降趋势,其中,西部地区的相对变幅较中、东部地区更为明显。可见,应根据区域气候环境条件和施氮响应特征对氮肥进行合理的配置与施用,建议吉林中部地区以维持作物需求为标准适当减少施氮量,东部地区可适度增加施氮量并配合栽培措施以消减光温资源不足对产量的限制,而西部地区应在培肥地力基础上推广高效节水用水技术,发挥水氮耦合效应以促进高产高效。     

旱作区抗病优质高效马铃薯新品种(系)筛选试验初报

为筛选出适宜天水市旱作区种植的优质马铃薯品种,解决马铃薯生产中存在的品种单一、抗病、优质专用品种相对缺乏及产量水平相对低下等问题。以当地主栽马铃薯品种陇薯6号为对照品种,对引进的11个马铃薯品种(系)进行了品种比较试验。结果表明,DSS-35折合产量最高,为35 704.05 kg/hm2,较对照品种陇薯6号增产15.23%;京张薯1号、陇薯20号折合产量较高,分别为34 784.40、34 340.85 kg/hm2,较对照品种陇薯6号分别增产12.26%、10.83%。这3个马铃薯品种(系)综合性状优良、商品薯率较高,较抗病毒病和环腐病,块茎晚疫病发病较轻,适宜在天水市旱作区及同类生态区种植。     

加强Psy基因表达和通过RNAi抑制Lcy基因表达的载体构建

通过基因工程手段加强八氢番茄红素合成酶（Psy）基因的表达和通过RNAi抑制番茄红素β-环化酶（Lcy）基因（该基因是调控番茄红素转化为其他类胡萝卜素的主要的基因）的表达是培育高番茄红素品种的重要手段之一。根据GenBank中拟南芥的Psy基因序列（NM-121729），通过聚合酶链式反应（PCR）从拟南芥的cDNA中扩增出了长1296的Psy基因。根据GenBank中番茄的Lcy基因序列（X86452）和Pds启动子序列（U46919）分别设计特异引物从番茄中扩增出了Lcy基因的高度保守的长302bp的DNA片段和长1790的Pds启动子片段。根据RNAi的原理，将Lcy基因的长302bp的DNA片段以正反两个方向通过一段内含子序列连接在一起形成RNAi片段插入到抗Kan的pVCT2020的表达载体中，并通过具有果实特异性特点的启动子——八氢番茄红素去饱和酶基因（Pds）启动子控制该干扰片段的表达，同时将Psy基因在Pds启动子调控下插入到同一载体中，从而构建成了能同时加强Psy基因的表达和抑制Lcy基因表达的植物表达载体。     

木门百合子房组织培养研究

以百合新品种木门(Conca D'or)的子房为材料,开展组织培养研究。结果表明,诱导愈伤组织的最适培养基为MS 6-BA1.0mg/L NAA0.5mg/L,其诱导率为76%;芽分化最适培养基为MS 6-BA1.0mg/L NAA0.1mg/L,其分化率达到82.5%;生根培养基为MS,生根率达100%。     

小麦秸秆及其生物炭添加对黄绵土表面电化学性质的影响

土壤表面电化学性质是土壤具有肥力的重要基础,研究小麦秸秆及其生物炭添加对黄绵土表面电化学性质的影响,可为黄绵土耕地质量的提升及可持续利用、减少土壤侵蚀提供重要的理论及实践依据.通过室内恒温培养试验,设置对照(CK)、1％秸秆(儿)、3％秸秆(J3)、5％秸秆(J5)、7％秸秆(J7)、10％秸秆(J10)和1％生物炭(...     

2000—2020年鄂尔多斯市植被NDVI变化格局及归因分析

处于农牧交错区的鄂尔多斯市生态系统较为敏感,为探究全球气候变化以及人类活动对鄂尔多斯市生态系统的影响,利用MOD13Q1 NDVI数据以及同期气象数据,分析了鄂尔多斯市2000—2020年植被NDVI变化特征,并利用偏相关分析法以及残差驱动力分析法对引起植被NDVI变化的气候和人为因素进行了分析。结果表明:(1)21年来鄂尔多斯市植被NDVI总体呈现上升趋势,植被改善明显,全市68.66%的区域植被NDVI得到改善,西南部改善幅度小于东北部;(2)鄂尔多斯市植被NDVI与气候因子偏相关性存在明显的地区差异,植被NDVI与降水的偏相关性较高,降水与温度共同影响的区域约占总面积的2.27%;(3)鄂尔多斯市植被受到人类活动与气候的共同影响,21年来人类活动对鄂尔多斯市植被NDVI变化起到主导作用,其平均贡献率为82.67%,气候变化对植被NDVI生长的影响主要体现在降水因素上。人类对鄂尔多斯市的植被影响具有两面性,城市建设对植被的生长起到制约作用,生态工程的实施则有利于植被的生长;(4)2000—2020年鄂尔多斯市以NDVI表征的植被覆盖度的增加与人类活动密不可分,但是同时鄂尔多斯地区气候条件对植被生长有很大的限制作用,实施生态工程中要切实注意到气候变化所带来的影响,切不可盲目扩大生态工程,对于毛乌素沙地等地区植被需要实行人工保护,使其形成稳定生态系统。     

贵州省关岭县和惠水县农业外来入侵植物调查与分析

贵州省地处中国西南地区,是生物多样性最丰富的地区之一,亦是受外来入侵物种威胁的重灾区之一。全面摸清外来入侵植物的发生种类及分布情况,可为外来入侵植物的预防预警和综合治理提供科学依据,提升外来物种入侵防控能力。本研究以贵州省中部的关岭布依族苗族自治县和中南部的惠水县为调查点,采用样方法对关岭县74个样点和惠水县64个样点进行实地调查,明确外来入侵植物种类、统计发生生境及分布频数等分布格局信息,并通过查阅文献分析其原产地、生活型等特征。结果表明,两个县共发现24科56种农业外来入侵植物,其中菊科物种占绝对优势（关岭占比29.55%,惠水占比33.33%）,其次是苋科（关岭13.64%,惠水11.11%）、豆科（关岭6.82%,惠水6.67%）、茄科（关岭6.82%,惠水4.44%）,并以一年生草本植物（关岭80.85%,惠水86.96%）为主。本研究首次在贵州省发现了逃逸至野外的柳叶马鞭草和粉绿狐尾藻自然繁殖种群,确证了其入侵特性。紫茎泽兰、三叶鬼针草、一年蓬、水花生、小飞蓬、野老鹳草、粗毛牛膝菊等广泛分布于调查样点,为两县的主要恶性外来入侵植物。农业外来入侵植物已适应当地的各种生态环境,并主要分布于荒地、农田、路边等人为干扰频繁生境,对当地的农业生态环境、人类活动和自然生态系统造成了威胁。两县外来入侵植物种类多、分布范围广、适应性强、繁殖速度快、繁殖能力强,建议尽快系统性摸清贵州省的农业外来入侵植物种类及危害程度,并加强对恶性外来入侵物种的监测和扩散动态趋势研究,为农业外来入侵植物的预防预警和综合治理提供科学依据。     

油松根系形态分布的分形分析研究

基于分形理论和管状模型理论建立了油松根系的三维静态模型。根系模型主要建立在根系拓扑、分枝规律、连结长度、连结直径和根系分枝角度基础上。检测模型主要考虑参数α和q。参数α为根系分枝前后的横截面积之比,q定义分枝后新连结的生物量。虽然参数α和q相对于根系直径独立,但是它们的变化可能影响预测的正确性。在植物水平上,模型提供适当的根系干重,根系全长和根系直径的预测。这一静态模型较适合研究成熟根系,与其它模型相比,该模型的主要优点是它的可塑性和易于应用。     

抗滑桩优化设计在滑坡治理中的应用研究

基于传统剩余推力法，提出了新的抗滑桩优化方法。以位于凉山彝族自治州某县城南的滑坡体为例，说明了主要治理方法。采用剩余推力法和新的抗滑桩优化方对该滑坡体天然状态工况进行了稳定分析。结果显示，在设计安全系数为1．15的情况下，该滑坡处于临滑状态，因此，须采取相应的加固措施，最后推荐了抗滑桩设计方案，已在凉山州某县城滑坡工程中成功实施。