生态系统服务权衡最新研究进展

生态系统服务权衡研究对协调生态环境保护和社会经济发展至关重要。为推动生态系统服务管理和提升人类福祉,本文以Web of Science核心合集(WOS)和中国科学引文数据库(CSCD)为数据源,运用文献计量分析法,系统梳理和总结生态系统服务权衡研究的学科知识基础、科学领域结构和热点变化等发展现状以及最新研究进展。研究表明:1)不同研究层面上,生态系统服务间的权衡关系受外部风险和人类需求、参数选取和服务提供者及区域差异性和不均衡性的影响。2)研究方法主要有基于关系识别和具体表征的权衡分析、权衡模拟和预测的模型量化分析和生态系统服务权衡管理优化的多准则分析3类。3)生态系统服务权衡关键驱动因子为城市化、生态工程和气候变化。基于此,我们认为把握生态系统服务权衡不同研究层面的关联特征、创新和优化生态系统服务权衡研究方法、准确甄别生态系统服务权衡关键驱动因子以及充分整合多维生态系统服务权衡资源搭建数据共享平台是未来研究的重点。     

“头季稻+再生稻”种植模式发展简况及栽培技术要点

我国早在1700多年就有再生稻的记载。近年来由于水稻育种栽培技术的进步和机械化收割的推广,使"头季稻+再生稻"种植模式得到较快发展。头季稻关键技术:选用适宜品种,早季播种,重施基肥,早施蘖肥,适施穗肥,中期重晒田,后期保持湿润,重点防治纹枯病、稻飞虱,控制倒伏,成熟期保根系、茎秆活力,叶青籽黄收割。再生稻关键技术:头季稻收割前10～12 d追施腋芽萌发肥,留桩高度30～40 cm,收后当天灌水保桩,及早重施发苗肥,浅水或湿润管水,保持活秆成熟收割。     

不同垦殖年限对川西北高寒草地土壤有机碳、氮密度的影响

不合理的垦殖是造成土壤退化的主要原因之一。以垦殖1、3、6、10年后的天然草地为研究对象,以未垦殖天然草地为对照,研究了垦殖对川西北高寒草地土壤理化性质和有机碳氮的影响。结果表明,垦殖草地的土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(STN)、土壤有机碳密度(SOCs)和土壤全氮密度(STNs)均显著降低;大部分SOCs和STNs减少发生在垦殖的早期阶段,随着垦殖年限的增加,SOCs和TNs的下降速率呈现降低趋势,垦殖10年后,在0~60 cm土层土壤SOCs和STNs比垦殖前的天然草地分别下降了30.97%和17.87%。随着土层深度的增加,SOCs和STNs及其损失速率呈现出下降趋势,表层土壤有机碳氮密度的损失明显高于下层土壤。在垦殖过程中SOCs的损失大于STNs,土壤碳氮比(C/N)呈现出下降趋势。     

高原湿地纳帕海土壤持水力对不同放牧的响应

选择滇西北高原纳帕海湿地作为研究对象,对生物践踏型(牛、羊践踏)与生物扰动型(藏香猪翻拱)放牧作用下的湿地土壤持水力特征进行对比研究。结果表明:(1)不同放牧方式显著影响湿地土壤理化性质以及土壤持水力。牛羊践踏型放牧下的土壤有机质、总孔隙度、自然含水量以及最大持水量、有机质均显著(P0.05)高于扰动型放牧,而践踏型放牧下的土壤容重显著(P0.05)低于扰动型放牧;(2)不同研究区域,土壤持水力对放牧的响应不同。布伦放牧区土壤最大持水力在2种放牧方式下的差异不显著(P0.05),而哈木古和伊拉放牧区的土壤最大持水力在2种放牧方式下均有显著差异(P0.05);(3)不同季节,土壤持水力指标对放牧的响应程度亦不相同。在旱季,土壤持水力在2种放牧方式下的差异性较雨季更为显著(P0.01)。研究表明,湿地土壤水源涵养功能与放牧方式、放牧季节和放牧区域有关。基于湿地水源涵养功能的保护,应取缔土壤扰动型放牧,有效调控践踏型放牧的强度并减少旱季放牧。     

草海保护区功能分区与生态环境变化的关系研究

草海湿地是我国云贵高原岩溶湿地中的独特类型，地处金沙江上游，不仅起到调节下游水量平衡，以及调节区域气候的作用，也是高原特有鹤类——黑颈鹤的主要越冬地之一，其生态环境的变化具有重要的生态意义。通过对草海国家级自然保护区水土流失、湖盆淤积，水环境、黑颈鹤栖息生境等生态环境特征变化以及当地社区湿地资源利用状况的分析，探讨了湿地生态环境变化与现行保护区功能分区的关系，说明三级模式下的湿地生态环境管理激化了湿地资源利用与保护的矛盾，必须加强草海湿地生态结构和功能特征的研究，制定合理的保护区功能分区，切实有效地保护湿地生态环境。     

流域侵蚀强度空间分异及动态变化模拟研究

流域侵蚀强度空间分异是小流域泥沙来源研究的重要内容之一。该文以小流域模型模拟试验为基础，利用人工模拟降雨、近景摄影测量和GIS技术，对流域模型不同空间部位的侵蚀强度及其随流域所处发育阶段的动态变化进行了研究。研究结果表明：依据次降雨相对侵蚀模数REM将历经25场模拟降雨的小流域模型发育过程划分为初期时段、活跃时段和稳定时段。沟谷侵蚀强度在整个流域模型发育过程中一直大于坡面；在流域发育初期时段至活跃时段前期，主沟侵蚀强度大于支沟，流域下部侵蚀强度大于中部和上部；在流域发育活跃时段后期，主沟侵蚀强度低于支沟，流域中部和下部侵蚀强度快速增长并达到峰值；在稳定期时段，主沟和支沟侵蚀强度变化趋于同步，流域上部的侵蚀强度高于中部和下部。流域侵蚀强度的时空分布特征对于小流域水土流失综合治理具有科学指导意义。     

基于逆运动学降维求解与YOLO v4的果实采摘系统研究

为提高采摘设备的执行效率,采用六自由度机械臂、树莓派、Android手机端和服务器设计了一种智能果实采摘系统,该系统可自动识别不同种类的水果,并实现自动采摘,可通过手机端远程控制采摘设备的起始和停止,并远程查看实时采摘视频。提出通过降低自由度和使用二维坐标系来实现三维坐标系中机械臂逆运动学的求解过程,从而避免了大量的矩阵运算,使机械臂逆运动学求解过程更加简捷。利用Matlab中的Robotic Toolbox进行机械臂三维建模仿真,验证了降维求解的可行性。在果实采摘流程中,为了使机械臂运动轨迹更加稳定与协调,采用五项式插值法对机械臂进行运动轨迹规划控制。基于Darknet深度学习框架的YOLO v4目标检测识别算法进行果实目标检测和像素定位,在Ubuntu 19.10操作系统中使用2000幅图像作为训练集,分别对不同种类的果实进行识别模型训练,在GPU环境下进行测试,结果表明,每种果实识别的准确率均在94%以上,单次果实采摘的时间约为17s。经过实际测试,该系统具有良好的稳定性、实时性以及对果实采摘的准确性。     

水稻ygl80黄绿叶突变体的遗传分析与目标基因精细定位

通过化学诱变获得遗传稳定的水稻黄绿叶突变体ygl80。与野生型亲本10079相比,ygl80突变体在苗期和孕穗期叶片叶绿素分别下降76.64%和54.59%,类胡萝卜素含量分别下降53.85%和41.18%,成熟期株高、每株有效穗数、每穗着粒数、穗长和千粒重分别减少14.8%、16.5%、21.3%、9.1%和7.4%。遗传分析表明,ygl80的突变性状由1对隐性核基因控制。利用(ygl80/浙辐802) F₂作为定位群体, 将突变基因定位在第5染色体长臂InDel标记C2和C3之间,遗传距离分别为0.24 cM 和0.39 cM,两标记之间的物理距离约为90 kb,此区间内包含11个预测基因。基因组序列分析发现,ygl80突变体在编码叶绿素合酶的YGL1(LOC_Os05g28200)基因编码区第5027碱基处(位于第14外显子),碱基C突变为碱基T,使编码蛋白序列第348位的脯氨酸(Pro)突变成亮氨酸(Leu)。该基因是已报道的水稻ygl1黄绿叶突变基因的等位基因。ygl80突变体在整个生育期都表现为黄绿叶,而ygl1突变体在苗期叶片黄化,中期慢慢转绿,后期叶色以及总叶绿素和类胡萝卜素的含量接近野生型,这可能是YGL1基因编码的叶绿素合酶蛋白的氨基酸不同突变位点造成的。     

花生含油量研究进展

含油量是花生重要的品质性状之一,是育种工作者改良花生品质性状的主要目标。笔者简述了花生含油量的组成与比例,回顾了环境因素、营养元素和其它相关性状3个方面的外部因素对花生含油量的影响,总结了人们利用经典遗传学和分子数量遗传学的方法在花生含油量遗传方面的研究进展,并从采用切实可行性的农艺调控措施、协调好紧密相关性状之间的关系、利用现代育种手段辅助选择以及弄清含油量分子层面上的遗传机理等4个方面提出了改良花生含油量的方法。     

酶解玉米粉糖化液脱色条件研究

以糖化液透光率为考核指标,以脱色温度、pH值、脱色时间及脱色剂用量为评价因素,采用二次正交旋转组合试验设计,对酶法水解挤压玉米粉生产葡萄糖的脱色工艺条件进行了研究。结果表明,活性炭用量为0.72%,pH值为4.0,脱色时间为31￣32min,脱色温度为75℃时,糖化液的一次性过滤透光率达94%以上。