宁夏地区几种灌木、半灌木群落物种多样性研究

通过野外实地调查,对宁夏地区几种灌木、半灌木群落物种多样性研究。结果表明:调查区植物种共77种,隶属18科51属,区系组成相对简单,多为抗旱或抗盐类植物。油蒿种群重要值最大,在9个样地中,分布于7个样地,重要值居于前两位,是我国干旱区优良固沙半灌木。调查区群落物种多样性水平普遍偏低,优势度指数变化趋势与物种多样性指数呈反比。     

主要气候因素与云南松天然林生长率的关系研究

依据森林资源连续清查获得的云南松天然林样地调查数据及气象数据,研究了年均温、年均降水量与云南松天然林平均胸径生长率的关系。结果表明,不同年均温区域云南松天然林样木平均胸径生长率总体上呈现出温度越高生长率越大的趋势,但趋势在年均温为16℃时出现了拐点,当年均温>16℃时,随着年均温的升高,云南松天然林生长率反而开始降低。在不同降水量区域的云南松天然林平均胸径生长率总体上与年均降水量呈正相关,降水量越大,生长越快。但在降水量为900~1099mm区域,6~16径阶云南松天然林的生长率却超过了降水量≥1100mm区域。文中对上述现象进行了讨论,认为其原因涉及云南松的适生区、生态稳定性以及林木的生物学与生态学机制等。     

基于高光谱数据的棉田虫害鉴别研究

【目的】快速、准确、无损伤地鉴别棉花虫害类别,以便针对性制定植保施药方案。【方法】对棉花叶片高光谱数据进行采集和分析。采用波段范围为350～2 500 nm的FieldSpec?3便携式光谱分析仪,分别获取受蚜虫和红蜘蛛危害的棉花叶片以及正常棉花叶片的高光谱数据。采用K-近邻和SVM算法区分受红蜘蛛和蚜虫侵害的叶片以及正常叶片。为进一步优化虫害识别模型、提高识别精度,利用主成分分析方法 (PCA)进行特征降维,并利用网格搜索法进行参数寻优。【结果】使用K-近邻算法和SVM算法构建了虫害识别模型,2种模型的识别率分别为86.08%和89.29%;引入PCA进行特征降维并使用网格搜索进行参数寻优后,可以提高虫害识别率,K-近邻算法和SVM算法的识别精度分别达到88.24%和92.16%。【结论】利用高光谱数据可以区分受蚜虫和红蜘蛛侵害以及正常的棉花叶片;结合PCA降维和网格搜索法,能够提高识别率且不需要获得具体的特征波段;对于受蚜虫和红蜘蛛侵害以及正常的叶片识别,基于径向基核函数的SVM算法优于K-近邻算法。     

贵州山地烤烟种植制度对黄壤农田肥力的影响

为探究不同烤烟种植制度对贵州山地黄壤理化性质和生物学指标的影响,本研究以贵州省植烟土壤肥力与肥料效益监测基地10年(2008～2017年)长期定位施肥试验为平台,系统分析了烤烟-冬闲-烤烟连作(NR)与烤烟-冬闲-玉米轮作(R)两种种植制度对该地区黄壤农田养分、容重、孔隙度及微生物数量的影响。研究结果表明,与NR处理相比,R处理能够减缓土壤中氮、磷、钾全量和速效形态养分含量的累积强度,减少土壤有机碳的损失,缓解因施用化肥导致的土壤酸化,稳定土壤中细菌、放线菌、真菌数量构成,但对土壤容重和孔隙度无显著影响。因此,本研究推荐在黄壤农田中采用烤烟-冬闲-玉米轮作制度,以促进其可持续利用。研究结果同时也为贵州山地烤烟种植制度下的施肥管理及养分利用提供了理论依据。     

13个中早熟菜用型马铃薯品种(系)比较试验初报

13个马铃薯品种(系)品比试验的结果表明,L13120-1、L13105-10综合性状优良,表现突出,L13120-1折合产量26 498 kg/hm~2,较LK99增产5.97%,较费乌瑞它增产129.83%,商品薯率为87.87%,大薯率为52.30%,干物质含量17.52%,蛋白含量2.54%,淀粉含量14.84%,还原糖含量0.39%,Vc含量14.57 mg/100 g;L13105-10折合产量25 548 kg/hm~2,较LK99增产2.17%,较费乌瑞它增产121.59%,商品薯率为77.53%,大薯率为47.58%,干物质含量19.92%,蛋白含量2.39%,淀粉含量16.54%,还原糖0.30%,Vc含量16.71 mg/100 g。建议推荐参加2019年甘肃省马铃薯多点试验。     

东北玉米根系生物量模型的构建

开展根系生物量的观测和研究,建立通用性的根系生物量模型对于开展生态系统生物量的监测和评估具有重要意义。为得到根系生物量的实时信息,2016年9月末利用挖土法和根系扫描系统,获取玉米根系的生物量及生态指标,分析了玉米根系生物量的垂直分布特征并建立了根系生物量与根系生态指标之间的模拟方程。结果表明：玉米根系生物量主要集中于0~30 cm,占玉米根系垂直分布量的94.44%。利用普通最小二乘法建立根系生物量模型均存在异方差问题,增加根长作为自变量建立的根系生物量模型显著提高了模拟精度,决定系数（R²）达0.91以上。采用对数转换消除方程的异方差及比较不同的模拟方程后发现,玉米根系生物量与根径和根长的组合变量（D²H）建立的指数函数是模拟玉米根系生物量的最优方程,决定系数（R²）最高,为0.90,平均绝对误差（MAE）、估计值的标准误差（SEE）、平均预估误差（MPE）均最小,满足了模拟方程的精度要求。对该方程进一步验证发现,模拟值和实测值之间的相关系数为0.92,说明此模型能较好地模拟根系生物量。利用根系生物量模型结合微根管法,可解决根系生物量实时观测难的问题。     

不同干扰程度对巴音温都尔沙漠球果白刺灌丛空间格局影响的研究

球果白刺(Nitraria sphaerocarpa)作为巴音温都尔沙漠的重要建群种,具有很高的饲用价值和防风固沙作用。为了探究巴音温都尔沙漠球果白刺在不同干扰程度下灌丛空间格局分布的差异,通过每公顷放牧骆驼的数量来划定不同干扰程度的群落(未干扰群落,骆驼0峰/hm^2;轻度干扰群落,骆驼约0.6峰/hm^2;中度干扰群落,骆驼约1峰/hm^2),分析不同干扰程度对球果白刺灌丛空间点格局分布的影响。结果表明:(1)群落内的球果白刺现存量干重从大到小依次为未干扰的群落(73.33 g/m^2)>轻度干扰的群落(17.67 g/m^2)>中度干扰的群落(13.58 g/m^2);空斑总面积从大到小依次为中度干扰的群落(2 335 m^2)>轻度干扰的群落(2 241.25 m^2)>未干扰的群落(2 143 m^2)。(2)样方内的球果白刺数量从多到少依次为中度干扰的群落(459株)>轻度干扰的群落(272株)>未干扰的群落(142株),随着干扰程度的降低,个体在逐渐增大。(3)中度干扰的球果白刺群落内,在0~3 m、4~19 m的尺度内表现为随机分布,在3~4 m、19~25 m的尺度内表现为聚集分布。轻度干扰的球果白刺群落内,在0~12 m、13~25 m的尺度内表现为随机分布,在12~13 m的尺度内表现为聚集分布。未干扰的群落内,球果白刺表现为随机分布。     

印度南瓜延伸因子基因CmEF1a的克隆与分析

真核生物延伸因子(EF1a)是一种重要的内参基因,广泛应用于RT-qPCR中。为获得印度南瓜EF1a基因,开发合适的荧光定量PCR引物,本研究通过转录组测序和RT-PCR方法获得了1条长度为1 701 bp的cDNA,命名为CmEF1a,GeneBank登录号:MH310443。结果表明,CmEF1a包含1个ORF,大小为1 344 bp,编码447个氨基酸,理论分子大小约为49.30 kD, 蛋白质等电点为9.14。Wolf Psort分析发现, CmEF1a蛋白亚细胞定位于细胞质基质中;Motif Scan分析显示, CmEF1a蛋白质的氨基酸序列2~432位和322~430位分别为EF1结构域和EF1的C端保守结构域。同源性分析表明, CmEF1a基因编码的蛋白质与同为葫芦科的中国南瓜、甜瓜和黄瓜同源蛋白的相似性达到99%,具有高度的保守性。在此基础上设计了1对RT-qPCR引物, 该引物具有较高的特异性和扩增效率, 在印度南瓜不同组织和不同胁迫处理下均能稳定表达, 适合作为内参基因应用于印度南瓜基因表达研究。本研究结果为印度南瓜重要功能基因的表达分析及相关分子调控机制的研究奠定了一定的理论基础。     

湖南祁阳县土壤酸化主要驱动因素贡献解析

【目的】以湖南省祁阳县为例,定量化分析整个县域不同土地利用方式下土壤的致酸因素,为我国的红壤酸化防治提供理论依据。【方法】通过搜集大量公开发表的文献、统计年鉴等,获取施肥量、主要农作物产量和林木生物量,以及地上部不同部位的养分含量等数据,基于经典的H ⁺产生量的计算方法,解析氮循环过程、盐基离子吸收和酸沉降等三个关键过程的相对贡献大小。 【结果】对于整个祁阳县域,氮循环（N）过程致酸贡献率为66.5%（65.3%—68.8%）,盐基（BC）吸收为33.0%（30.1%—34.4%）,酸沉降则仅为0.5%（0.3%—1.7%）。无论是农田还是林地,氮循环过程都是产生H ⁺的主要来源,是土壤酸化的主要驱动因素。3种土地利用方式中,单位面积旱地农田的H ⁺净产量（产酸量）最高,达到19.0 kmol·hm ^-2·a ^-1,其次为水田（16.5 kmol·hm ^-2·a ^-1）,林地的产酸量（3.2 kmol·hm ^-2·a ^-1）最低,旱地农田产酸量约为林地产酸量的6倍。6种主要农作物体系产酸量存在很大差异,从10.1 kmol·hm ^-2·a ^-1 到 30.0 kmol·hm ^-2·a ^-1不等,产酸量从大到小依次为：大豆>油菜>花生>水稻>玉米>甘薯,油料作物（油菜、花生、大豆）产酸量普遍大于粮食作物（水稻、玉米、甘薯）的产酸量;6种不同农作物的氮循环过程和盐基吸收的致酸贡献差异较大,氮循环过程致酸贡献率范围为45.3%— 78.3%,盐基吸过程为21.4%—54.2%。7种主要林地体系产酸量也存在很大差异,从2.0 kmol·hm ^-2·a ^-1到27.8 kmol·hm ^-2·a ^-1不等,柑橘>板栗>油茶林>马尾松>杉木>竹>湿地松,经济林（柑橘、板栗、油茶林）产酸量普遍大于用材林（马尾松、杉木、竹、湿地松）的产酸量;7种林木体系的氮循环过程和盐基吸收的致酸贡献率差异较大,氮循环过程致酸贡献率范围为46.1%—80.8%,盐基吸过程为19.0%—53.3%。采用“长期定位试验+土壤缓冲曲线”相结合的方法验证了本研究采用的H ⁺产生量的计算方法,土壤pH的模拟值和实测值呈极显著正相关,均方根误差（RMSE）为0.15,两者之间吻合度较高。 【结论】氮循环过程是祁阳县域土壤酸化的主控因素。土壤酸化过程总产酸量差异和致酸因素贡献的大小主要取决于土地利用方式、农作物种类和林地类型。     

成品油上倾管道油水两相流相分布识别方法

成品油携水沿上倾管道流动会产生复杂的流动型态,准确识别油水两相在上倾管道中的分布特征是深入认识油携水规律的基础。针对实验中采集的上倾管油水两相流图像,提出一种基于图像处理的上倾管道油水两相分布特征识别方法:将原始图像转化为灰度图像,剔除图像中的无用信息;调整图像的灰度,以提升对比度,凸显图像细节;对图像进行中值滤波处理,消除图像拍摄过程中的随机噪声;对图像进行边缘检测,分割出油水两相边界,识别出相分布特征。该方法可以分割出清晰的油水两相边界,从而识别出管道中油水两相流的相分布特征。研究成果适用于各种工况下油水两相相分布特征识别,为多相流图像处理特别是流型识别提供了指导。