地埋式橡塑渗灌滴头的研制及其性能测试

针对橡塑渗灌管变异系数高、在线源式灌溉过程中水头损失大等问题,本文以橡塑渗灌管为柱状出流面,再结合迷宫流道技术设计了一种点源式灌溉的地埋式橡塑渗灌滴头。通过水力性能测试、短周期抗堵塞试验以及土壤入渗试验对滴头性能进行了分析。结果表明,滴头流量变异系数为4.17%,压力-流量关系式为q=0.6435h^0.4161,符合国家生产标准,并具备一定的压力补偿性能;在3种泥沙浓度(W1=0.5 g·L^-1,W2=0.1 g·L^-1,W3=1.5 g·L^-1)、100 kPa工作压力下,滴头有效灌溉次数分别为15、11、5次,达到灌水器抗堵塞性能平均标准;将滴头深埋30 cm进行土壤入渗试验,在100 kPa工作压力下,未出现深层渗漏现象,湿润锋在580 min后到达土壤表面,可有效减少灌溉水蒸发,节约水资源。该地埋式橡塑渗灌滴头水力性能优秀,抗堵塞性能良好,湿润体体积大,土壤含水率分布均匀,可广泛适用于果园灌溉以及科研试验等。     

内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响

为了研究干旱胁迫下内生真菌对青贮玉米幼苗生长的影响并筛选可以提高青贮玉米幼苗抗旱性的菌株,开展盆栽试验,将分离自西鄂尔多斯荒漠强旱生孑遗植物四合木、沙冬青、绵刺等植物根系的8株内生真菌和1株内生真菌模式种印度梨形孢,以灌根的方式分别接种到青贮玉米幼苗根系,镜检侵染率后,采用PEG6000模拟重度干旱胁迫培养2周,测定青贮玉米幼苗生理生化指标并计算抗旱系数,利用主成分分析法综合评价内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响。结果表明：所有菌株均能侵入青贮玉米根系形成共生,但侵染率存在差异;在未接菌（E-）组的非胁迫和胁迫植株之间,地上部分鲜重、叶相对含水量、叶绿素含量、根体积、根表面积、根鲜重、根干重、根干物质含量、Pro含量、MDA含量、CAT活性、SOD活性、POD活性等13个指标存在显著差异,基于13个生理指标的主成分分析表明,只有Am04、Tm36、Tm02、印度梨形孢等4株内生真菌可提高青贮玉米幼苗抗旱性,并以菌株Am04最优;而Pm53、Tm30、Pm38、Pm06、Pm57等5株内生真菌并未提高青贮玉米幼苗抗旱性;且侵染率和大多数抗旱性生理指标之间无相关性。因此,不同内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性具有不同程度影响,其中菌株Am04较其他菌株更有利于提高青贮玉米幼苗抗旱能力。     

外源花青素对干旱胁迫下烤烟幼苗生长及其生理特性的影响

以烤烟品种‘秦烟96’和‘云烟116’等2个烤烟品种为试验材料,通过开展盆栽试验,设置正常供水和中度干旱等2个水分梯度,外源花青素设置6个浓度,研究外源花青素对干旱胁迫下烤烟幼苗农艺性状、单株干重、光合气体参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢系统的影响。结果表明：干旱胁迫下,两个烤烟品种生长受到抑制且生理性能下降;干旱胁迫下喷施外源花青素可显著增加烤烟幼苗的株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、最大叶面积、单株干重、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率和光化学猝灭系数,降低叶片中胞间CO₂浓度和非光化学猝灭系数,降低超氧阴离子自由基产生速率和丙二醛含量,提高叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,增强烤烟幼苗对干旱胁迫的耐受性,有效缓解干旱胁迫对烤烟幼苗生长及其生理功能的损害;其中‘秦烟96’以叶面喷施3 mg·L^-1花青素对考烟幼苗生长的促进效果最佳,‘云烟116’以叶面喷施4 mg·L^-1花青素效果最佳。     

新疆生态脆弱性时空演变及驱动力分析

生态脆弱性评价是了解区域生态状况的重要途径,科学评估生态脆弱性等级及变化对区域生态保护与建设,实现区域可持续发展具有重要意义。研究利用SRP模型构建新疆生态脆弱性评价指标体系,结合空间主成分分析方法构建生态脆弱性指数评价模型,分析新疆生态脆弱性时空演变特征。结果表明:(1)2000—2018年,新疆生态敏感性整体为中度敏感,呈现东南高西北低,主要受景观破碎度和土壤侵蚀程度影响;生态恢复力受植被覆盖度影响较大,整体呈西北高、东南低,变化幅度小,恢复力较弱;生态压力大致呈南、北部的山区和中部绿洲区、山区高、东南低,主要影响因子是人均GDP、农业依赖度和人口密度。(2)2000—2018年新疆生态脆弱性整体处于中度脆弱到重度脆弱。南、北部植被覆盖度低的地区生态脆弱等级较高,中部高海拔林草丰富地区生态脆弱性等级相对较低;2000—2018年新疆生态脆弱性综合指数呈现先增长后降低趋势。(3)生态脆弱性主要驱动力方面,人为活动因子的农业依赖度、人口密度、土地垦殖率,自然环境因子的生境质量指数、景观破碎度、景观恢复力指数和年均降水量7个指标是新疆2000—2018年生态脆弱性变化的主要单因子;生境质量指数、景观恢复力指数、景观破碎度指数、植被覆盖率的变化与区域人类活动的相互作用是促使新疆生态脆弱性的主要驱动力。     

中国沿海互花米草遗传多样性及其遗传结构

扩增互花米草(Spartina alternifora)叶绿体trnT-trnL和线粒体nad1两个基因片段,采用PCR产物直接测序法,测定中国沿海地区20个样点的基因序列,并根据互花米草的表型差异将中国沿海互花米草划分为南部、中部和北部3个种群,探讨不同种群互花米草的遗传结构和遗传多样性。结果表明,这两个基因片段的3个多态性位点可将中国沿海地区互花米草分为4种单倍型,种群的单倍型多样性指数(Hd)为0.189,Indel单倍型多样性指数(Indel Hd)为0.542,多样性全部来自种群内部;各种群的遗传距离平均值为0.028,南部种群和北部、中部种群之间基因分化系数(Gst)分别为0.015 82、0.004 15,固定指数(Fst)均为0。本研究表明,中国沿海地区互花米草遗传多样性低,具有明显的瓶颈效应,南部、中部和北部3大种群没有发生遗传分化,推测可能是表型可塑性在3大种群的表型变异上起了更大作用。另外,本研究还指出上海崇明岛互花米草种群在遗传水平上具有一定的特殊性。     

我国苜蓿产业技术效率及科技进步贡献分析

苜蓿(Medicago sativa)是牧草之王,其综合营养价值显著高于玉米(Zea mays)和小麦(Triticum aestivum)等粮食作物,对我国奶业的发展具有重要的意义,目前市场上存在着巨大的供需缺口。本研究从苜蓿产业的投入产出分析入手,用随机型参数方法测算了2011－2013年8个苜蓿生产优势省(区)的技术效率,并进一步测算了科技进步率和科技进步贡献份额。结果表明,技术效率较高且逐年增长,2013年技术效率为89.3%;苜蓿产业的科技进步贡献份额为49.4%,说明我国苜蓿产业发展方式介于“粗放型”和“集约型”。针对研究结论,提出了提高种子费和机械费投入,加强田间管理,推进苜蓿产业规模化发展的政策建议。     

甘菊CBL基因的克隆与表达分析

基于已建立的甘菊ESTs文库,检索到了CBL基因4个不同的EST序列;采用RACE技术获得了它们的全长序列,并命名为ClCBL1-4。将甘菊(Chrysanthemum lavandulifolium)ClCBL与拟南芥(Arabidopsis thaliana)的CBL进行多重序列比对发现,它们都含有4个结合钙离子的EF-hand结构域,且ClCBL1在N端有一个豆蔻酰化序列(MGCXXSK/T)。采用RT-PCR技术,分析了甘菊中CBL基因的表达与不同逆境胁迫的关系,表明甘菊CBL基因的表达在冷、干旱、热、盐及ABA胁迫中可被不同程度地诱导,而在非逆境胁迫条件下,甘菊CBL基因在根、茎、叶及花等不同器官中均有表达,且表达量相对一致。这些结果说明该家族基因参与了植物非生物逆境胁迫的抵御。     

6个苜蓿品种在冀西北地区的生产性能

为探求适宜在张家口坝下地区生长的苜蓿(Medicago sativa)品种,以德宝、敖汉、中苜1号、三得利、阿尔冈金和金皇后作为试验材料,比较了这些品种前两年的越冬率以及生长第3年的形态学指标。结果表明,播种当年各苜蓿品种的越冬率差异较大,第2年的越冬率较第1年有所提高,且彼此间差别不大;同茬次不同苜蓿品种的株高、分枝数和花序质量均差异显著(P0.05)。苜蓿品种的分枝数和花序质量随茬次变化逐渐降低;苜蓿的株高第2茬最高,1、3茬较低;而干鲜比是第1茬和第3茬较大,第2茬较小。苜蓿植株的主要变异来源于花序质量和分枝数,其次为茎叶比和干鲜比。中苜1号可作为推广品种在张家口坝下地区大面积种植。     

复水处理对结缕草草坪质量和生理恢复的影响

干旱是限制草坪草生长的重要环境因子,长期干旱胁迫后复水草坪草恢复生长对于维持草坪质量是非常重要的。本研究以抗旱性不同的青岛结缕草(Zoysia japonica ‘Qingdao’)和沟叶结缕草(Z.matralla)为试验材料,研究干旱后复水处理过程中草坪质量和草坪草生理指标(叶片水势、叶绿素含量、过氧化氢酶活性、相对电导率和丙二醛含量)的变化。结果显示,两种草坪草在复水处理过程中,草坪质量、水势、叶绿素含量和过氧化氢酶活性逐渐升高,相对电导率和MDA含量逐渐降低;在15 d时,两种结缕草均没有恢复到对照水平。两种草坪草相比较,抗旱性较强的沟叶结缕草草坪质量、叶片水势、叶绿素含量、CAT酶活性恢复较快,在复水过程中细胞膜透性和MDA含量始终小于抗旱性较弱的青岛结缕草,说明抗旱性较强的沟叶结缕草复水处理时具有较好的恢复能力。     

不同退化程度的草地植被和土壤特征

研究了克氏针茅(Stipa krylovii)草原未退化、中度退化和重度退化草地的植被和土壤微生物的季节动态。结果表明, 随退化程度增加, 克氏针茅的重要值降低, 冷蒿(Artemisia frigida)的重要值增加, 重度退化草地群落多样性最低。重度退化草地土壤全氮含量最高而有效磷含量最低。未退化草地土壤微生物碳、氮含量高于退化草地, 草地退化对菌根真菌(AMF)孢子密度、细菌、真菌和放线菌数量的影响随季节变化而不同。5―8月未退化草地真菌数量大于重度退化草地, 9月两者差异不显著。7―9月未退化草地细菌数量大于重度退化草地, 6月两者差异不显著。各指标均在7月或8月达到最高值。土壤真菌、细菌、放线菌与土壤全氮、微生物氮均有显著相关性。土壤真菌、细菌与土壤微生物碳有显著相关性。