三种沙生灌木叶片含氮量的季节变化及其水分响应

沙生灌木叶片含氮量的季节变化及其对土壤水分的响应对理解植物资源利用、胁迫适应以及生态系统氮水过程耦合具有重要意义。文中研究了宁夏盐池油蒿(Artemisia ordosica),沙柳(Salix psammophila)和杨柴(Hedysarum mongolicum)叶片含氮量的季节动态及其与土壤水分的关系。结果表明:杨柴叶片含氮量显著高于油蒿和沙柳。在展叶期三种植物叶片含氮量均随时间下降;在叶变色期和落叶期叶片含氮量再次呈现下降趋势。在完全展叶期,三种植物叶片含氮量均不随时间发生趋势性变化,但随10cm土壤含水量的升高而增加,而不随深层(30,70cm)土壤含水量变化。此外,叶片含氮量对水分响应的敏感性存在种间差异,油蒿较其它两种植物更为敏感。在整个生长季,0-30cm土壤含氮量随10cm土壤含水量的升高而增加,表明土壤水分是通过改变土壤含氮量而间接影响植物叶片氮动态的。     

毛乌素沙地油蒿光合电子传递速率生长季动态及其对环境因子的响应

[目的]探究干旱半干旱地区植被光合生理在生长季动态变化及其对各个影响因子的响应机制,对进一步了解该区植被对波动环境的适应性具有重要意义.[方法]该研究于2019年5-9月,对典型沙生植被油蒿的光合电子传递速率(ETR)进行长期原位连续监测,同步观测光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)、相对湿度(RH)和土壤含水量(...     

油蒿光系统II光化学参数在生长季早期对降雪事件的响应

目的研究生长季早期降雪事件对于典型沙生灌木光合生理状态的影响,以及胁迫发生后植物适应胁迫的光合生理机制。方法在降雪前后,使用多通道连续监测荧光仪,通过原位连续监测当地建群种油蒿的叶绿素荧光参数和能量分配参数的变化,确定胁迫恢复期,并分析恢复期各参数与环境因子的关系。结果实际光化学量子效率（Φ_PSII）在降雪当天达到最低值,且Φ_PSII的日间均值比降雪前后分别下降了约40%和33%。调节性能量耗散（Φ_NPQ）和非光化学淬灭（NPQ）均在降雪当天达到最高值,其中降雪当天Φ_NPQ的日间均值比降雪前后分别升高了95%和48%,NPQ分别升高了94%和76%。降雪当天的最大光化学量子效率（F_v/F_m）降到了最低（0.69）,比降雪前降低了约12%,并且低于了0.73的胁迫线。F_v/F_m经过3 d恢复到了降雪前的水平。在恢复过程中油蒿伴随着光照900 μmol/（m2·s）和温度10 ℃的阈值拥有不同的响应关系,可能是在阈值前后拥有不同的环境主导因子。土壤水分始终是油蒿恢复过程中的限制性因素。结论本次降雪对于油蒿产生了胁迫,胁迫的原因主要是由于融雪产生的低温和高光强的协同作用导致的。油蒿通过动态调节自身光系统II反应中心的能量分配机制,增大调节性热能耗散比重来适应低温胁迫。油蒿从一次胁迫中恢复约需3 ~ 4 d,低光照、较高温度和较高水分有利于植物恢复过程。      

毛乌素沙地油蒿群落冠层导度及影响因素

冠层导度(g_c)是影响植物蒸腾和光合作用的重要参数,对环境变化敏感。本研究利用涡度相关法于2015年5—10月对毛乌素沙地油蒿群落的潜热和显热通量进行连续观测,并同步观测空气温度(T_a)、相对湿度(RH)、光合有效辐射(PAR)、土壤含水量(VWC)、降雨(PP)等气象因子,结合Penman-Monteith的冠层导度逆转方程,了解g_c时间动态与变异机制。结果表明:研究区油蒿群落g_c日变化具有明显的季节差异,夏季(5—8月)g_c达到峰值的时间比秋季(9—10月)早约2 h,约在10:00左右达到峰值,比水汽压亏缺(VPD)和PAR的峰值分别提前3~4 h和1~2 h,秋季g_c在中午12:00达到峰值后直接下降。PAR、VPD均对g_c有显著的调控作用,PAR和VPD对g_c的调控阈值分别是1 200 μmol/(m2·s)和1.5 kPa,小于阈值呈正相关,大于阈值呈负相关。30 cm土壤含水量(VWC_30)是调控g_c的重要因子,当VWC_30大于0.16 m3/m3时,g_c与VWC_30呈正线性关系。在高的土壤含水量条件(VWC_30≥0.16 m3/m3)下,g_c对PAR和VPD的敏感性高于低土壤含水量(VWC_30 < 0.16 m3/m3)条件。结果表明,土壤水分是调节荒漠生态系统冠层导度的关键因子,研究结果为荒漠生态系统水文过程模型的建立提供重要参考。      

干旱环境3种荒漠灌木叶绿素荧光参数动态

  目的  研究荒漠植物生理特征对自然环境波动下的响应过程可以更好地认识和预测气候变化对荒漠生态系统的影响。  方法  本文研究了宁夏盐池油蒿、沙柳和杨柴3种荒漠灌木优势物种在春季干旱环境下光系统II（PSII）最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSII）和非光化学淬灭（NPQ）对环境因子的响应,旨在探讨荒漠灌木在干旱环境下PSII的光合生理状态以及其保护调节机制。  结果  结果表明:在水分胁迫下（土壤含水量 < 0.08 m3/m3）,3种荒漠灌木F_v/F_m、Φ_PSII显著降低,NPQ显著增加（P < 0.01）,沙柳F_v/F_m显著低于油蒿并且显著高于杨柴（P < 0.01）,杨柴Φ_PSII显著低于油蒿和沙柳（P < 0.01）。3种荒漠灌木Φ_PSII和NPQ受光合有效辐射（PAR）的影响呈现出明显的日变化,且PAR、空气温度（T_a）、相对湿度 （RH）和饱和水汽压差（VPD）对Φ_PSII和NPQ均有影响。研究发现3种荒漠灌木PSII表现出不同受胁程度,其通过自身调节机制增加热耗散比例来抵御干旱下的环境胁迫。油蒿F_v/F_m能通过自身调节恢复到适宜状态值（约0.75）,认为其反应中心损伤具有可恢复性。杨柴热耗散的光保护响应机制的敏感性较高,认为其受环境波动的影响较大。  结论  综上得出油蒿可以作为干旱区植被恢复的首选物种,沙柳其次,杨柴不建议考虑。可见由叶绿素荧光参数变化表征PSII反应中心的活性,可以充分体现荒漠灌木对环境波动的响应策略,可以作为探究干旱半干旱区荒漠植物对环境变化响应的重要手段。      

顶空-气相色谱法对豆粕中正己烷残留的测定

为了建立一种准确测定豆粕中正己烷溶剂残留的方法,采用顶空-气相色谱法检测,利用气固平衡原理,过程中优化了顶空条件。结果表明,该方法最低检出限为0.5 mg/kg,定量限为5 mg/kg,均低于国标GB 5009.262-2016中的限值;在10～500 mg/kg内线性关系良好,R2=0.999 1;该方法精密度较好、准确度较高,加标回收率在88.3%～102.3%,能满足不同浓度样品的需求,可为豆粕中溶剂残留检测提供可靠的方法依据。     

典型沙生灌木生态系统凝结水量估算

当前对干旱半干旱过渡带生态系统凝结水量的估算及其年际变化的认识仍十分有限。本研究以宁夏盐池沙生灌木生态系统为对象,运用微型蒸渗仪、涡度相关(eddy covariance,EC)法和Penman-Monteith公式对凝结水进行测定和估算,以求探索涡度相关法和Penman-Monteith公式估算凝结水的准确性,并且分析凝结水季节和年际变化、其对生态系统水量平衡的贡献及降雨对凝结水的影响。结果表明:1)以微型蒸渗仪观测结果为对照标准,涡度相关法因在夜间存在严重的能量不闭合会造成凝结水严重低估,而Penman-Monteith公式可以较准确地估算凝结水量(R2 =0.94,P0.05);2)采用Penman-Monteith公式估算2012—2014年凝结水,日平均凝结水量为0.14±0.08 mm,年平均凝结水发生天数为259 d/a,估算2012—2014年凝结水年总量分别为46、33和29 mm。凝结水多发生在夏秋季。2012—2014年降雨年平均量为301 mm。凝结水年均总量是平均降雨总量的12%。3)降雨时与降雨后一天凝结水成显著正相关关系(R2=0.81, P0.05)。2012—2014年≥20 mm的降雨次数占全年总降雨次数百分比分别为10%、5%和3%,≥20 mm的降雨能够为空气提供较多水分,增加凝结水量。因此≥20 mm降雨次数占全年总降雨次数的百分比将显著影响当年凝结水总量。结果证实,虽然凝结水总量年际差异较大且占降雨的百分比较小,凝结水是维持荒漠生态系统功能的重要稳定水源。      

基于多地实践的新技术在农业信息化发展中的应用

党的十九大报告中指出,要实施乡村振兴战略。在工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展过程中,农业信息化发挥着重要作用。随着社会的进步,信息化技术已经深入到了人们生活的各个方面。而以"云计算""大数据""移动互联网"为代表的新技术的快速应用,为农业信息化的发展注入了崭新的、强有力的动力。将新技术的实践思维与农业信息化发展融合,是把握农业信息化,推进农业现代化发展的战略机遇,加快农业信息化新技术的应用,对乡村振兴战略的实施及决胜全面建成小康社会具有重大的战略意义。多地正在结合自己的实际情况,有针对性地运用新技术发展农业信息化。     

莲草直胸跳甲对不同生态型喜旱莲子草的取食喜好及生长适应性研究

喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb）是我国黄河以南地区的恶性杂草之一,给生态环境和经济活动造成了极大的负面影响。在原产地喜旱莲子草存在多个生态型,并且其专食性昆虫莲草直胸跳甲（Agasicles hygrophila Selman＆Vogt）对几个生态型的取食偏好有明显差异。本实验从昆虫植食性的角度对收集自原产地（3个）以及入侵地（1个）共4个生态型的喜旱莲子草进行研究。在选择性取食实验中,莲草直胸跳甲一对成虫对各生态型喜旱莲子草4 d的累积取食量依次为：A.philoxeroides f.angustifolia（0.54 cm^2）、A.philoxeroides“China”（0.34 cm^2）、A.philoxeroides“SantaFé”（0.31 cm^2）、A.philoxeroides f.philoxeroides（0.03 cm^2）,即对原产地A.philoxeroides f.philoxe-roides的取食最轻,且与其它3个生态型差异极显著,其它3个生态型间无显著差异。在非选择性取食实验中,幼虫以4个生态型喜旱莲子草为食时都呈现出显著的逻辑斯谛式增长模式,但是,以不同生态型喜旱莲子草喂养的幼虫生长速度差异不显著,幼虫期8 d可达最大体重约为9.5 mg（鲜重）,达到最大体重一半时的时间为116.5-128.5 h,平均为121.9 h。这些结果暗示,喜旱莲子草从原产地到我国的天敌昆虫释放效可能是其成功入侵的重要机制之一,值得进一步研究。