半干旱牧区天然打草场生产力时空变化及对气候响应分析

【目的】 定量评估半干旱牧区天然打草场的生产能力,分析天然打草场的退化程度,明确气候因子对打草场生长过程的影响。【方法】 利用Miami和Tharnthwaite Memorial模型计算2000—2017年半干旱牧区天然打草场气候生产潜力,并结合近18年的中分辨率成像光谱仪（MODIS）净初级生产力（NPP）产品（MOD17A2H）进行分析。【结果】 2000—2017年半干旱牧区天然打草场实际生产力与潜在生产力均随降水增加呈上升趋势,天然打草场18年平均实际生产力和潜在生产力分别为295.24和557.79 g C·m^-2·a^-1。按不同草地类型分析,气候生产潜力与实际生产潜力均以草甸草原最高,分别为589.68 g C·m^-2·a^-1和349.78 g C·m^-2·a^-1,山地草甸的气候生产潜力最低,为518.72 g C·m^-2·a^-1,而实际生产潜力以典型草原最低,仅为269.52 g C·m^-2·a^-1。从变异系数来分析,气候生产潜力与实际生产力均以草甸草原最稳定。从年际变化率分析,草甸草原的气候生产潜力的上升速率最高,为6.30 g C·m^-2·a^-1,实际生产力以山地草甸上升速率最高,为4.44 g C·m^-2·a^-1。实际生产力对降水的响应高于温度,其中95.88%的打草场与降水呈显著正相关关系,与温度呈负相关的区域仅占总面积的5.70%,且不同草地类型的实际生产力均与降水在P<0.001水平呈显著正相关关系。【结论】 天然打草场气候生产潜力呈由西向东递增的地带性规律,而实际生产力受水热条件的影响,以大兴安岭为中心向东西两麓逐渐递减,其对降水的响应高于温度,水分条件是该区植被生长的限制因子;年均气候资源利用率的分布规律与实际生产力相同,平均气候资源利用率为55.09%;以草甸草原打草场的气候资源利用率最高,高达60.34%,同时也是退化速度最高的草地类型。     

利用荧光观测明确载球孢白僵菌松毛虫赤眼蜂对亚洲玉米螟的防控增效作用

载球孢白僵菌松毛虫赤眼蜂能够显著提高对亚洲玉米螟的防控效果,为了明确其对亚洲玉米螟卵期及幼虫期可持续防控的作用机理,采用松毛虫赤眼蜂吸附绿色荧光蛋白（GFP）标记的球孢白僵菌分生孢子,进行赤眼蜂载菌情况,以及亚洲玉米螟卵和幼虫的寄生、侵染过程观察。结果表明,赤眼蜂羽化后能够吸附柞蚕卵表面粘附的白僵菌分生孢子,并将其携带至亚洲玉米螟卵块表面,并吸附于未被赤眼蜂寄生的亚洲玉米螟卵孵化的幼虫体表,实现侵染并致死,幼虫带菌率达60.00%,网室内杀虫生物测定僵虫率达27.00%。本研究表明,载菌赤眼蜂在提高杀虫效率的同时实现害虫可持续防控,该方法为其他载菌天敌的应用提供了依据。     

松毛虫赤眼蜂携带球孢白僵菌防治亚洲玉米螟技术研究与应用

高效的载菌技术是提高载菌赤眼蜂防治效果的重要基础。本研究对比了不同吸附助剂对松毛虫赤眼蜂羽化时间、羽化量、存活时间及载菌量影响,证明了不同助剂及吸附球孢白僵菌分生孢子后对赤眼蜂无不利影响。试验结果表明,0.1%（w/v）淀粉溶液作为吸附助剂可显著提高赤眼蜂的载菌量,达3.6×10⁴孢子/蜂以上,并应用该助剂建立了赤眼蜂高效携带白僵菌方法。从被害株数、蛀孔数、活虫数和僵虫数4个方面测定了载菌赤眼蜂田间防治玉米螟效果。结果表明,载菌赤眼蜂较单一使用赤眼蜂防治效果显著提高,被害株数、蛀孔数和活虫数均显著降低,分别降低了28.1%、22.8%和24.5%,并且载菌赤眼蜂处理组中僵虫数量显著高于单独使用赤眼蜂处理组,说明载菌赤眼蜂对玉米螟具有协同防控作用。利用该方法进行玉米螟田间防治,能够降低防治成本,提高防治效率,节约劳动力,具有巨大的应用和推广价值。     

4种微生物菌剂对辣椒主要病害的生物防治作用

本文选择4种不同微生物活性成分的生防菌剂,采用盆栽生物量测定、温室和田间小区试验对辣椒主要病害进行抗病效果及促生增产作用评价。结果表明,木霉-芽胞杆菌复合菌剂对辣椒的枯萎病、疫病、炭疽病和灰霉病防效分别达到72.2%、78.3%、71.9%和59.7%,枯草芽胞杆菌-粉红粘帚霉复合菌剂对辣椒4种病害的防效分别达到60.5%、62.1%、60.5%和50.9%;而淡紫紫孢菌菌剂只对辣椒炭疽病具有很好防效（77.5%）。同时,4种微生物菌剂对辣椒植株生物量均有显著促生作用,其中木霉-芽胞杆菌复合菌剂及枯草芽胞杆菌-粉红粘帚霉复合菌剂在盆栽试验中鲜重和干重增幅分别为132.79%、190.35%和211.80%、293.84%;两者在温室及田间小区试验中比对照增产182.3%、152.7%和65.0%、23.9%。本研究表明,生防菌剂可以替代化学药剂用于植物病害的防治,同时还能够促进作物植株生长,有增产作用。     

基于离散元的柔性作物茎秆振动响应仿真

建立考虑柔性作物茎秆振动响应特性的动力学模型,对探索谷草分离机理、分析谷物分离过程和联合收获机参数优化具有重要意义。本文提出考虑柔性作物茎秆振动响应特性的动力学仿真模型,研究了作物茎秆的动力学响应特性。首先,给出了作物柔性茎秆的动力学模型和动力仿真方法;以成熟期小麦第3节间为例,测量了茎秆的内外径、单位质量密度和弹性模量等参数;对茎秆的横向弯曲振动和纵向拉伸振动进行仿真,研究茎秆的动力学响应特性,并与理论计算结果进行比较。通过仿真获得长度108mm、外径3.7mm、内径1.9mm、弹性模量5.27GPa的小麦茎秆的横向振动频率和纵向振动频率分别为164.28、7633.59Hz,与理论计算结果的相对误差分别为0.28%和0.12%。最后,通过谷草分离仿真实验,验证了柔性作物茎秆模型的实用性。     

叶面喷施不同调节剂对烟叶质量的影响

为提高烟叶品质,在河南省洛宁县、泌阳县进行多点对比试验,研究不同调节剂(壳寡糖、低聚木糖、磷酸二氢钾、硝酸钾、黄腐酸钾)对烟叶钾含量的影响。结果表明,与常规对照相比,除洛宁县试验点处理T6(黄腐酸钾)外,其他调节剂处理均能促进烟叶叶片发育,提高叶面积。2个试验点调节剂处理与常规对照相比,产量有一定提高,但差异不显著,洛宁县和泌阳县试验烟叶产值分别提高2.4%～20.2%和6.6%～20.6%,均价和上等烟比例均以处理T4(磷酸二氢钾)最高。与常规对照相比,施用调节剂处理中部烟叶钾含量均有增加,2个试验点均以处理T4中部叶钾含量最高,调节剂处理均降低了烟碱含量和氯离子含量,2个试验点均以处理T3(低聚木糖)烤后烟叶钾含量最高,分别为1.99%和2.15%。叶面喷施调节剂能够提高烟叶叶面积、产量产值和品质,不同调节剂处理间比较,以处理T3和处理T4表现较好。     

搬迁化工场地土壤污染现状分析与电氧化修复研究

针对化工企业搬迁后遗留场地的污染问题,以江苏常州某搬迁化工场地污染土壤为研究对象,通过现状分析确定目标污染物为多环芳烃类易挥发性有机物及氯苯类有机物。针对有机复合污染场地特征,以1-萘胺、1,2-二氯苯和1,4-二氯苯为主要去除污染物,采用电氧化原位修复技术对土壤进行处理。结果表明,水土质量比、电氧化时间、电流强度是电氧化修复主要影响因子,当水土质量比为2∶1、氧化电极电流强度为300 A、电氧化时间为15 min时,土壤中的主要污染物1-萘胺、1,2-二氯苯和1,4-二氯苯去除率均达到90%以上;有机复合污染越重的土壤,在相同电氧化时间区间内去除率越高,说明方法适用于处理污染物浓度较高的土壤。经测算,处理1 t土壤,约需费用70.9元。研究可为该化工企业有机复合污染场地修复提供技术工艺参数和理论依据,并可为同类型的污染场地修复提供技术选择和工艺设计参考。     

西部地区现代农业与旅游业的耦合协调关系分析

[目的]对西部地区现代农业与旅游业的耦合协调发展水平进行测度,明晰各省份的耦合协调类型,为实现西部地区现代农业与旅游业的协调发展提供理论依据.[方法]基于2012—2016年西部地区内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆等11个省份的面板数据,构建现代农业与旅游业系统评价指标体系,运用变异系数法、线性加权法、耦合度模型、耦合协调度模型及统计分析方法,考察西部地区现代农业与旅游业的耦合协调关系.[结果]考察期内西部地区现代农业综合指数介于0.1421~0.3832,旅游业综合指数介于0.0036~0.3398,均表现为波动变化态势,二者间的相关系数为0.522,表明西部地区现代农业与旅游业间存在较强的关联性,但考察期内的现代农业发展水平和旅游业发展水平均不高.四川和云南属于现代农业滞后型,内蒙古、广西、重庆、贵州、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆等9个省份均为旅游业滞后型.西部地区所有省份的现代农业与旅游业综合协调指数均小于0.3500,现代农业与旅游业的耦合协调度明显低于二者的耦合度,整体上呈现波动式上升趋势.从现代农业与旅游业的耦合阶段来看,内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃和新疆等9个省份均属于颉颃耦合阶段;宁夏位于低水平耦合阶段;青海在2013和2015年属于低水平耦合阶段,其余年份均为颉颃耦合阶段.西部地区现代农业与旅游业的耦合协调度均值介于0.1193~0.3882,包含轻度失调、中度失调和严重失调3个等级.其中,内蒙古、广西、重庆、四川、云南和陕西等6个省份均属于轻度失调,贵州、甘肃和新疆均属于中度失调,青海和宁夏均为严重失调.[建议]西部地区应充分发挥旅游业引领带动作用,加快构建现代农业产业体系,不断强化政策保障体系建设,以此促进现代农业与旅游业耦合协调发展.     

Effects of different molecular weights of chitosan on methane production and bacterial community structure in vitro

As a new feed additive, chitosan has been shown in recent years to have a certain role in reducing methane emissions from the gastrointestinal tracts of ruminants. However, the effects of chitosan with different molecular weights on rumen fermentation, methane production and bacterial community structure are not yet clear. A basal diet without chitosan served as the control(CTL), and the treatment diets were supplemented with chitosan with different molecular weights: 1 000(1K), 3 000(3K), 5 000(5K), 50 000(5W) and 200 000(20W) dry matter(DM). Six fermentation units per treatment were established. Gas chromatography was used to measure the concentrations of methane, H_2 and volatile fatty acids(VFAs). The bacterial 16S rRNA genes were sequenced with an Illumina MiSeq platform and analysed to reveal the relative abundances of bacterial community taxa. The results showed that the propionate proportion was significantly increased by the addition of chitosan with different molecular weights(P0.05), while methane production and the acetate proportion were significantly decreased(P0.05). The relative abundances of Rikenellaceae_RC9_gut_group and Prevotellaceae_UCG_003 were significantly increased in the 3K chitosan group compared with the CTL group, whereas the relative abundance of Ruminococcaceae_NK4A214_group was significantly decreased(P0.05). Correlation analyses of the relative abundances of the bacterial genera showed that Prevotella was positively related to propionate production(P0.05). In conclusion, 3K chitosan could reduce methane production by replacing fibrolytic bacteria(Firmicutes and Fibrobacteres) with amylolytic bacteria(Bacteroidetes and Proteobacteria) in the bacterial community structure.     

硫磺对苹果连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生长的影响

以盆栽的试验方式,研究了在老龄苹果园土壤中添加不同量（0、0.1、0.3、0.5 g ? kg-1）的硫磺对土壤微生物环境及再植平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）幼苗的影响,为减轻苹果连作障碍提供理论依据。温室和露地盆栽结果显示：硫磺对改善连作土壤环境及促进平邑甜茶幼苗的生长具有良好的效果,但不同添加量促进效果不尽相同,其中以0.3 g ? kg-1的促进效果最为显著。与对照相比,0.3 g ? kg-1的硫磺处理浓度下平邑甜茶幼苗株高、地径、鲜质量、干质量分别增加了60.83%（26.03%,露地数据,下同）、26.78%（19.66%）、73.44%（62.15%）和93.32%（72.93%）;根长、根表面积、根体积、根尖数、根系呼吸速率提高了1.47倍（1.82倍）、2.28倍（2.05倍）、2.05倍（2.74倍）、1.73倍（1.67倍）、2.12倍（1.98倍）。硫磺处理后叶片叶绿素含量、光合参数、土壤酶的活性均有不同程度提高。0.3 g ? kg-1硫磺处理具有最高的细菌与真菌比值、真菌的丰富度和多样性指数及最低的优势度指数。主成分分析发现,随硫磺添加量增加,土壤真菌群落与对照距离越来越远,但当添加量由0.3 g ? kg-1增加至0.5 g ? kg-1对改善连作土壤环境的效果不是特别明显。实时荧光定量结果表明,硫磺的添加可以显著降低串珠镰孢菌基因拷贝数。综上,0.3 g ? kg-1硫磺处理可较好地优化土壤环境,促进平邑甜茶幼苗的生长,可作为一种减轻苹果连作障碍的有效方法。