国内陆地生态系统观测研究网络发展概况

生态系统长期定位观测是对生态系统研究的重要手段,通过在典型自然或人工生态系统地段建立长期定位观测设施,对生态系统的组成、结构、生物生产力、养分循环、水循环和能量平衡等在自然状态或人为干扰下的变化过程进行长期连续观测,以阐明生态系统发生、发展、演替的内在机制。单个站点的长期定位观测、实验和研究往往具有其局限性,难以揭示更普遍性的规律。多站联合,从站到网的模式成为生态定位观测发展的必然趋势。20世纪70年代,生态定位观测研究站的网络化、全球化迅速发展。生态系统定位观测研究网络是开展生态系统长期定位观测的重要平台,为全球环境变化和陆地生态系统相互作用关系的研究提供了重要手段。为全面了解我国陆地生态系统定位观测研究网络的发展现状,本文从发展情况、取得成果等方面重点介绍我国陆地生态系统定位观测研究的三个主要网络:中国陆地生态系统定位观测研究站网(CTERN)、中国生态系统研究网络(CERN)和国家生态系统观测研究网络(CNERN),并对我国陆地生态系统观测研究网络存在的问题,发展趋势进行了探讨。     

喷灌灌水与施肥对春小麦水分动态及产量的影响

为了探索河西走廊春小麦适宜的喷灌灌溉施肥制度,以当地畦灌模式为对照对比分析了不同灌水方式、灌溉施肥水平下土壤水分动态分布及产量效应并对春小麦产量进行了回归分析.研究了喷灌条件下灌水前后土壤水分分布动态、不同生育期内土壤含水率变化特征及不同灌水量水平下土壤水分下渗状况,分析了不同灌水、施肥水平对产量及产量构成要素的影响.结果表明,喷灌灌水定额为75 mm时,有部分水分下渗至春小麦主要根系活动层以下,但较畦灌量小;喷灌灌水定额在45~60 mm时,灌水后大部分水分储存在0~40 cm土层;春小麦整个生育期内,中等灌溉水平40~80 cm土层土壤水分变化不明显;春小麦产量及其构成要素对灌溉量响应大于施肥量,灌溉量过大时,产量有下降趋势;喷灌条件下,中等灌溉、追肥水平下产量较畦灌高1105%,节水增产效果显著.另外,根据产量拟合方程并结合水分利用效率,喷灌中等灌水、施肥水平为该地区适宜发展的灌溉施肥制度.     

旋转轴唇形油封泵汲效应

基于旋转轴唇形油封的微观和宏观泵汲原理,应用流体动力学一维雷诺方程及油膜厚度表达式,假设唇口接触压力分布近似为三角形推导出泵汲率方程,计算分析了安装相关参数(接触宽度、抱轴力)、结构参数(油侧唇角、空气侧唇角)及运行参数(转速)等对泵汲率和密封性能的影响.结果表明,优化前和优化后2种油封模型的泵汲率均大于0,满足密封要求.抱轴力一定时,接触宽度增加,泵汲率增加;接触宽度不变时,随抱轴力的增加,油封唇口摩擦扭矩增大,泵汲率逐渐变小,但变化幅度不大.空气侧唇角不变时,随着油侧唇角增加,2种油封的泵汲率均显著增加;油侧唇角一定时,空气侧唇角增加,泵汲率逐渐减小.随着转速增大,唇口动压效应增强,泵汲率随之增大.2种油封相比较,优化后油封明显具有更好的泵汲效应和密封性能.     

基于近红外光谱岭回归的甜椒氮素检测试验

针对设施作物营养水平无损检测技术,着重描述了基于近红外光谱数据岭回归分析的甜椒氮素检测试验研究过程.利用近红外反射光谱成像技术对目标作物进行叶片尺度的光谱图像采集,应用计算机图像分析软件进行光谱数字图像处理、提取光谱数据,经过统计分析对数据完成筛选作为变量,结合化学分析试验结果建立作物营养检测模型,检验模型得出结论.为了解决自变量间存在的多重共线性造成模型难以建立的问题,在数据处理阶段,采用了在农业探测领域内并不多见的岭回归分析方法,利用其特殊的有偏估计算法,拟合建立回归方程.同时,由于岭回归分析可以用于进一步筛选特征波段,最终得到的是基于三特征波段近红外光谱反射率数据的甜椒叶片氮营养检测模型.经过模型检验,模型的调整R2为0.843,RMSE为0.105.     

不同供磷水平下2个甘蔗品种的光合作用及生长特征

为研究磷素调控不同品种甘蔗生长的光合作用机制,从而选择磷高效品种和科学施肥,本文以研究区常见甘蔗品种台糖22(ROC22)和粤糖236(YT236)为材料,设置3个供磷水平和2个品种,研究磷素对2个甘蔗品种光合作用及生长的影响。结果表明:(1)随着供磷水平提高,2个甘蔗品种的株高和生物量显著增加;移栽60 d后ROC22的株高显著大于YT236的。高磷处理下的生物量ROC22显著大于YT236,鲜重和干重分别是YT236的1.6和1.4倍。(2)随供磷量的提高,ROC22的叶绿素总量(Chl)、净光合速率(Pn)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均显著增加。YT236的Pn、Ci、Tr和Gs在低磷和高磷处理下均显著大于无磷处理,YT236的Chl在高磷处理下显著大于低磷和无磷处理;低磷和高磷条件下的Chl,ROC22比YT236分别提高了16%和14%。在3个供磷水平下的Pn,ROC22均显著大于YT236。高磷处理下的Ci,ROC22显著大于YT236。无磷处理下的Tr和Gs,ROC22均显著大于YT236。综合分析,浓度为1 mmol/L的PO43-高磷处理对2个甘蔗品种的光合作用及生长较为适宜。ROC22甘蔗在3个供磷量下光合作用和生长均优于YT236,建议在研究区或低磷地区种植ROC22。     

水稻裂颖突变体sh1的鉴定及基因定位

[目的]本研究旨在定位和克隆水稻裂颖基因,为解析水稻裂颖性的遗传机制提供依据。[方法]从籼稻品种湘早籼6号突变体库中筛选出一个裂颖突变体(split husk 1, sh1),观察突变体的花器官和浆片形态,利用突变体与02428的F2群体定位目标基因,进一步通过定量 PCR 分析相关基因的表达情况。[结果]sh1 突变体的颖花形态与野生型基本一致,能正常开花,但不能正常闭颖,裂颖的主要原因是浆片不能在开颖后正常萎蔫。sh1突变体的有效穗数增加,但结实率和千粒重显著下降;遗传分析表明,sh1的裂颖表型受一对隐性核基因控制。将SH1 基因定位在ID19827与ID19884两个InDel标记之间,物理距离约为110 kb。定位区间测序发现,突变体中丙二烯氧化合酶编码基因OsAOS1发生单碱基突变,导致氨基酸发生改变;SH1基因的突变显著降低了花器官中的茉莉酸含量,进而影响了茉莉酸合成及信号转导相关基因的表达。[结论]SH1基因通过影响茉莉酸的合成和信号转导调控水稻闭颖,OsAOS1可能是 SH1基因的候选基因。     

追氮时期对冬小麦胚乳发育及灌浆特性的影响

为明确氮肥追施时期对冬小麦籽粒发育和灌浆特征的影响,选用冬小麦品种石麦18,采用随机区组设计,研究了LA1(春2叶期)、LA2(春3叶期)、LA3(春4叶期)、LA4(春5叶期)、LA5(春6叶期)5个追氮处理对籽粒胚乳细胞分裂增殖和灌浆特征的影响。结果表明,追氮时期对胚乳细胞增殖和灌浆特征均有显著影响。LA1、LA2和LA3处理的胚乳细胞在籽粒建成期分裂速率较高,而后分裂速率急剧下降,胚乳细胞数较少;灌浆速率表现为前期较高,后期较低;成熟时粒重较低。LA4处理能延长籽粒胚乳细胞增殖活跃期,在花后21 d后胚乳细胞仍然具有较高的分裂增殖能力,胚乳细胞数目最多,籽粒的最大灌浆速率最高,后期的灌浆能力较强,粒重最高。LA5处理胚乳细胞数较多,后期灌浆速率较低,粒重仅低于LA4处理。     

复杂天然气管网系统运行期可靠性评价体系

中国天然气管道行业正朝着规模化、网络化方向发展,整个管网系统运行期的输气保障能力受到广泛关注,对其完成输送任务的可靠性进行评价显得尤为重要。为了保障大型天然气管网系统安全、高效运行与管理,对管网系统可靠性指标、系统可靠度计算、单元可靠度计算、可靠性数据及可靠性管理开展了研究。提出了包括可靠性类、维修性类以及健壮性类的3层系统可靠性评价指标体系,建立了基于管道工艺仿真的物理管网系统可靠度分布式阶梯计算模型,能够实现管网/管道/站场系统可靠度的简化、快速计算。将该计算模型在某压气站进行案例试算,按照站场系统→典型结构→基本回路→设备单元的顺序,将管网拓扑结构由上至下拆分为不同层级的可靠性框图,再利用单体设备可靠度由下至上依次计算各层级可靠度,获得该压气站在不同压缩机启停方案下的可靠度。该研究成果为今后持续开展大型天然气管网系统可靠性评价及管理奠定了基础。     

Correlation Research of the Serological Test (HI) and Challenge Test of Duck Tembusu Virus Inactivated Vaccine

【Objective】The objective of this paper was to evaluate the correlation of the serological test (HI) and challenge test of duck Tembusu virus inactivated vaccine.【Method】Three batches of vaccines ( laboratory trial products) were used to immunize the 51-day-old young ducks and 260-day-old laying ducks by intramuscular injection in 0.15, 0.3, 0.5 and 1.0 mL, respectively. Secondary immunization was proceeded in the same doses and route at 14 day after primary immunization. Ducks were regrouped according to the HI titer and challenged with 0.5 mL (100 DID₅₀) DTMUV at day 28 after secondary immunization. Serum samples were collected at 2 days later for virus isolation and laying ducks were dissected at 8 days later to observe the ovarian lesions. All the results were counted to evaluate the immune potency of vaccines. The correlation of HI titer and immune protection rate was analyzed.【Result】The protection rate of immunized young ducks with HI titer of 1:5 or lower, 1:10, 1:20, 1:40, 1:80, 1:160, 1:320, 1:640 was 50% (20/40), 43.8% (7/16), 74.3% (26/35), 86.7% (26/30), 96.6% (57/59), 92.7% (51/55), 95% (38/40) and 100% (11/11), respectively. The protection rate was 48.2% with HI titer lower than 1:20, while the rate was 74.3% with HI titer of 1:20 and 93.8% with HI titer of 1:40 or greater. In laying ducks, the protection rate of flocks with HI titer of 1:5 or lower, 1:20, 1:40 and 1:80 was 66.7% (12/18), 83.3% (10/12), 95.2% (20/21) and 100% (15/15), respectively. The protected proportion of ducks with HI titer of 1:10, 1:160, 1:320 and 1:640 was 2/3, 7/7, 1/1 and 2/2, respectively. The protection rate was 66.7% with HI titer of 1:10 or below, while the rate was 83.3% with HI titer of 1:20 and 97.8% with HI titer of 1:40 or greater. There were significant positive correlations between the HI titer and the immune protection rate both in young ducks and laying ducks. The Spearman’s correlation coefficient was 0.905 (P<0.01) and 0.932 (P<0.01), respectively. 【Conclusion】There were positive correlations between the HI titer and the immune protection rate of duck Tembusu virus inactivated vaccine (strain HB). The HI detection could be used to evaluate the efficacy of duck Tembusu virus inactivated vaccine (strain HB) instead of challenge test. The HI titer of 1:20 could be defined as the criteria of protection for the duck Tembusu virus inactivated vaccine after immunization.     

盐胁迫下大气CO2浓度升高对黄瓜幼苗生长、光合特性及矿质养分吸收的影响

采用营养液培养和开顶箱法,研究了盐胁迫下CO2浓度升高对黄瓜幼苗生长、光合特性及矿质养分吸收的影响。结果表明,黄瓜生长在80mmol/L NaCl下,其生物量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著下降,而胞间CO2浓度明显升高;CO2浓度升高可增加盐胁迫下黄瓜幼苗生物量,使光合速率、气孔导度、蒸腾速率升高。表明CO2浓度升高能减轻盐胁迫对光合功能的不利效应。80mmol/L NaCl可使黄瓜幼苗体内总N和K 的浓度降低,而使Na 浓度增加;CO2浓度升高具有提高盐胁迫下总N和K 浓度,降低Na 浓度的效应,说明CO2浓度升高可减轻盐胁迫的毒害作用,提高黄瓜幼苗生物量。