不同供水条件对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响

通过中科院栾城农业生态试验站3种不同降水年型的田间灌水试验,研究了不同供水条件对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响,旨在为华北地区冬小麦建立优化灌溉制度,提高水分利用效率,达到节水增产目的提供理论依据。试验结果表明,冬小麦根系主要集中分布在80 cm以上土层,随土层深度的增加,根长密度呈指数下降;综合分析根系对不同土层的水分吸收、作物耗水组成及产量、水分利用效率与总耗水的关系,提出华北地区冬小麦最佳灌水方式是：丰水年灌0水、平水年灌1水(拔节水)、枯水年灌2水(拔节水和抽穗水),次灌水量60～75 mm,具有明显的节水增产效益。     

混联式液压混合动力系统储能元件参数优化

为了实现设计的双行星排混联式混合动力系统的燃油经济性最佳,该文研究了混合动力构型方案的节油效果影响因素,结果表明:面向系统燃油经济性目标,车辆运行工况决定储能机构与车辆的匹配特性。在此基础上提出了一种基于车辆常运行工况的储能元件优化设计方法,并以一定燃油经济性为优化目标,通过建立优化算法模型,对混联式混合动力系统进行参数优化,通过对典型工况下的动力系统匹配特性分析与验证,以及数学建模与仿真,其结果表明:通过以上匹配和优化方法,系统的燃油经济性可进一步提升4%左右。该研究为后续的更多参数的进一步优化以及先进控制方法应用提供了参考。     

高养分富集植物凤眼莲的农田利用研究

研究不同凤眼莲施用量条件下土壤养分变化以及小麦生长情况的结果表明:当凤眼莲施用量低于8.1kg·m-2,小麦出苗数不受影响;但当凤眼莲施用量超过8.1kg·m-2时,小麦出苗率显著降低。凤眼莲施用量为13.5kg·m-2时,尽管小麦出苗率显著降低,但由于具有较多的分蘖数和较高的每穗粒数,小麦最终产量与常规单施化肥处理间无显著差异。不同凤眼莲施用处理的土壤速效氮苗期差异显著,但分蘖期后处理间无显著差异;而速效磷和速效钾总体表现为随凤眼莲施用量增加而升高。此外,凤眼莲施用还可促进小麦茎秆对N、P、K的吸收和籽粒粗蛋白含量的增加。由此可见,凤眼莲是一种经济有效的农田有机肥料,其施用量以10.8～13.5kg·m-2为宜,施用后土壤N、P、K、有机质含量较高,且对产量影响不大,当季还可节约施用化学N141.75kg·hm-2、P36～45kg·hm-2,K可免施。     

可移动水土流失实验室系统的原理及特点

可移动水土流失实验系统使固定的野外径流小区坡面侵蚀观测转变为车载流动试验观测.实践结果表明,该系统可实时对不同坡度的小区进行人工降雨模拟实验,分析侵蚀土壤理化性质和坡面侵蚀过程,极大地提高了水土流失观测的速度和效率.系统中液压自动升降坡面侵蚀土槽可根据试验要求稳定变化,且坡度可在0°～30°之间任意调整,加快了数据采集速度,缩短了试验周期,数据采集更加方便.针对长江流域土壤侵蚀特点对传统试验土槽做了改进,增加了壤中流收集装置,使得坡面侵蚀试验装置更趋合理.人工模拟降雨试验喷头模拟的雨强范围也明显增加,可在20～170 mm/h之间任意调整.     

马来眼子菜和POM稳定同位素对污染物的指示作用

为了探究大型植物马来眼子菜（Potamogeton malaianus）和颗粒有机物质（Particulate organic matter,POM）对湖泊主要污染来源的指示作用,在贡湖湾选取14个样点,采集马来眼子菜和POM样品,分析其碳、氮稳定同位素的变化。结果显示,马来眼子菜和POM有相似的δ15N值趋势,都是随着离入湖口距离越远,其δ15N值逐渐增加,马来眼子菜的δ15N值为10.8‰～14.1‰,POM的δ15N值为6.69‰～14.1‰;而马来眼子菜的δ13C值随着离入湖口距离越远有下降趋势,变化范围为-17.6‰ ~ -14.5‰;POM的δ13C值则有增加趋势,变化范围为-26.9‰ ~ -24.6‰。马来眼子菜较高的δ15N值指示了人类生活污水来源的氮,表明贡湖湾的主要污染源为生活污水。相关分析表明,水中总溶解磷（TDP）与马来眼子菜的δ15N值有明显的负相关关系,水中的总氮（TN）与POM的δ15N、δ13C值则呈很好的正相关关系。而POM的N占比和底泥的δ15N值分别与POM的δ15N值有明显的正相关性。研究表明,马来眼子菜和POM的δ15N、δ13C值能够指示太湖贡湖湾的主要污染来源。     

耕作方式对新垦沙地农田杂草群落结构的影响

通过田间调查的方式,研究了黑河中游边缘绿洲新垦沙地农田杂草分布状况,并对不同耕作方式下农田杂草群落结构特征进行了分析。调查中共记录杂草16种,隶属10科。新垦沙地农田杂草群落基本组成为藜(Chenopodium album)+牛筋草(Eleusineindica)+狗尾草(Setaria viridis)+反枝苋(Amaranthus retroflexus)。与当地传统的地膜覆盖、秋耕和玉米连作耕作方式相比,秸秆覆盖、减少秋耕和玉米-大豆轮作均可增加农田杂草物种丰富度、多样性指数和群落优势度(P0.05)。与当地传统耕作方式相比,秸秆覆盖可增加杂草群落中牛筋草优势度比,降低藜和反枝苋优势度比;减少秋耕可增加狗尾草、反枝苋、灰绿藜(C.glaucum)和米瓦罐(Silene conoidea)优势度比,降低牛筋草优势度比;玉米-大豆轮作可增加米瓦罐优势度比。不同耕作方式对偶见种杂草在田间的分布和组成影响不明显。可以看出,新垦沙地农田杂草物种较少,群落组成单一;不同耕作方式对新垦沙地农田杂草物种多样性和群落结构组成有明显影响,进一步深入研究对沙地农田杂草合理防除具有重要的指导意义。     

云南水牛mtDNA D-loop遗传多样性研究

[目的] 探究云南3个水牛品种(德宏水牛、滇东南水牛、盐津水牛)的mtDNA D-loop区的遗传多样性与母系起源。[方法]采用PCR扩增、测序及生物信息学方法。[结果] 本研究共分析了215条云南水牛mtDNA D-loop全序列,检测到107个多态位点,定义了86种单倍型。结果表明,云南3个水牛品种的mtDNA遗传多样性非常丰富,其中,滇东南水牛的遗传多样性最高(Hd: 0.946±0.017,Pi: 0.0162±0.0018),盐津水牛的遗传多样性最低(Hd: 0.805±0.063,Pi: 0.0141±0.0031)。系统发育分析结果表明,在3个云南水牛品种中检测到2个主要支系(A和B支系及其亚支系)及一个稀有支系C,其中A支系为主要支系(79.07%),且经历了强烈的群体扩张。[结论] 云南3个水牛品种具有丰富的mtDNA遗传多样性,主要有A与B两个母系起源。     

荒漠草原区人工柠条林地面节肢动物群落月动态变化

以荒漠草原区6,15,24和36年生人工柠条林地为研究对象,通过陷阱诱捕法调查了每个林地5-9月地面节肢动物群落分布,揭示了地面节肢动物群落月动态变化规律及其与林龄的关系。结果表明,1)研究区共获得5纲13目62科72类群,按照食性差异划分为捕食性、植食性、腐食性、粪食性和杂食性以及寄生性6个营养功能群。步甲科、鳃金龟科以及拟步甲科(主要包括琵甲属、漠甲属和鳖甲属)是优势类群,其个体数占个体总数的46.71%。2)从5月到6月,每个柠条林地除已有植食性和杂食性类群外开始出现腐食性类群,7月只在36年林地开始出现捕食性优势类群,而8-9月每个林地均开始出现捕食性类群。随着林龄的增加,地面节肢动物食物网结构趋于复杂。3)6年生林地优势类群高峰期出现在9月,而在15年生林地出现在6和9月,24年生林地出现在6,8和9月,36年生林地优势类群高峰期出现在6,7,8和9月。随着林龄的增加,地面节肢动物优势类群月分布趋于稳定。4)6年生林地的最大类群密度以5和9月最高,8月最低;从15到24年林地逐步转变为5月最高而其他月份相对较低的模式;而到36年林地转变为5月最高,8月次之,而其他月份相对较低的模式。不同年龄林地对地面节肢动物群落个体数和丰富度的影响以8和9月影响最大,5-7月影响较小。5)研究表明,6~24年生柠条林地面节肢动物群落月动态波动剧烈,36年生柠条林地面节肢动物群落月动态趋于相对稳定,食物网结构趋于复杂。其中,8和9月地面节肢动物群落受到柠条年龄的影响较大。     

Two-dimensional Electrophoresis Analysis of Proteins in Response to Cold Stress in Extremely Cold-resistant Winter Wheat Dongnongdongmai 1 Tillering Nodes

The overwintering survival ratio of the cultivar Dongnongdongmai 1 with strong cold-resistance in paramos of Heilongjiang Province in China are over 85%. The tillering nodes are the most important organs for overwintering survival of winter wheat, because there are more substances associated with cold resistance in tillering nodes than those in leaves and roots. Proteins in the tillering nodes of the cold-resistant cultivar Dongnongdongmai 1 grown under field conditions with or without any low-temperature stress were analyzed by 2–dimensional electrophoresis and identified by mass spectrometry. In the range of pH 4–7, the expression of 37 proteins showed obvious difference (±more than two fold) in the proteomic maps of cold-stressed and non-stressed tillering nodes, including a new protein spot. All proteins exhibiting the difference in expression were identified using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, followed by a database search for protein identification and function prediction. Five groups of proteins were confirmed, namely stress-related proteins (22%), metabolism-associated proteins (35%), and signaling molecules (24%), cell wall-binding proteins (5%), unclear proteins (14%). This indicated that tillering node cells supported the energy requirements of plant growth and stress resistance by signal transduction adapting to metabolism and structure.     

高能混合粒子场诱变小麦的细胞学效应研究

利用北京正负电子对撞机直线加速器E2束流打靶产生高能混合粒子场,以0、109、145、1952、84和560Gy的剂量处理两个冬小麦品种ZY9和ZH7,并与相同剂量的60Coγ射线相比较,研究其细胞学效应。试验结果表明,混合粒子场辐照小麦种子可抑制根尖细胞有丝分裂,诱发染色体出现单微核、双微核、多微核、环状染色体、落后染色体、游离染色体、染色体断片等多种畸变类型。混合粒子场与γ射线诱发的微核畸变率和染色体畸变率均存在明显的剂量效应,但混合粒子场的损伤效应明显高于γ射线。混合粒子场可诱发高频率的环状染色体和染色体断片,显示出混合粒子场处理小麦具有比γ射线处理更高的相对生物学效应。