农作物空间格局变化模拟模型的MATLAB实现及应用

Agent模型是研究农业土地系统复杂性与动态性的有效工具。在农作物空间格局变化模拟模型(CroPaDy,an agent-based model for simulating crop pattern dynamics)概念化设计的基础上,借助MATLAB平台开放性、矩阵运算能力强等特点,实现CroPaDy模型的数值模拟,并以黑龙江省宾县调查数据为依据,完成模型的区域实证研究。基于MATLAB的模型实现过程充分考虑了CroPaDy模型的多层次性(土地流转行为与作物选择行为)成功实现了3个子模块的动态嵌套模拟:1)Agent生成模块。基于已有的多源GIS数据、统计数据、典型调查数据、以及个体的通用规则,利用蒙特卡洛方法生成每一个个体Agent的属性信息;2)Agent分类模块。基于调查数据对受访农户进行态度聚类分析,然后借助人工神经网络方法确定所有生成的Agent所在的类型;3)Agent决策模块。利用概率方法,计算特定周期内每个Agent的决策行为。区域实证研究中,直接将空间耕地网格作为个体Agent,实现区域全覆盖(网格大小设置为114 m×114 m,约等于户均耕地面积),模拟结果表明,研究区2010年玉米、大豆、水稻、烤烟的模拟结果分别为2 6055.9、5 192.2、3 506.8、3 983.9 hm2,利用宾县统计年鉴(2010)进行验证,模型总体模拟精度达90%以上。CroPaDy模型的设计与实现科学合理,具有较强的理论性与可操作性,能够用以表达特定区域内的农作物空间格局及其动态变化过程。     

光伏电站建设对土壤和植被的影响

为了探究光伏电站建设对植被、土壤的影响,通过样地调查和试验分析对靖边县光伏电站内光伏板未遮阴(NS)、遮阴(S)及电站周边区域(SA)的土壤理化性质、植被种类、α物种多样性和地上生物量进行了分析比较。结果表明:相对于SA,光伏电站内(NS,S)土壤含水量、有机质、速效磷、速效钾、植物种类、物种Patrick丰富度指数、ShannonWiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、地上生物量鲜重和干重均增加,土壤pH和电导率降低,S区域容重增加,NS降低;电站内相对于S区域,NS的土壤含水量、pH、电导率、养分、α物种多样性和地上生物量均增加,容重降低。综合来看,在干旱半干旱区域,光伏电站建设对土壤、植被生态系统的促进作用优于所带来的负面影响。     

不同脆化阶段草鱼肠道菌群动态变化、血清酶指标及生长性能

本研究旨在探讨草鱼(Ctenopharyngodon idellus)不同脆化阶段的肠道菌群组成结构、血清酶活性及生长性能,进而衡量脆肉鲩形成过程中的生理生化变化,以期为脆肉鲩的健康养殖提供科学数据.脆化不同阶段(30、60、90和120 d)的草鱼,在脆化结束后转投喂人工配合饲料30 d(第150天),鉴定整个过程中草鱼肠道菌群组成、血清酶活性和生长性能的变化.结果表明,60～150 d蚕豆组草鱼体重均低于对照组(P＜0.05,P＜0.01),90～120 d蚕豆组草鱼头肾体指数(head kidney somatic index,HKBI)和肝体指数(hepatosomatic index,HSI)均低于对照组(P＜0.05或P＜0.01),150 d时蚕豆组草鱼肝体指数与对照组无显著差异(P＞0.05);蚕豆组草鱼血清碱性磷酸酶、溶菌酶和补体C3(第30天除外)活性均低于对照组的,在转投喂饲料后,3种血清酶活性均出现回升趋势;与对照组相比,蚕豆组草鱼肠道菌群多样性降低,芽胞杆菌属(Bacillus)和鲸杆菌属(Cetobacterium)等有益菌数量减少,维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)、温和气单胞菌(Aeromonas sobria)和鳗弧菌(Vibrio anguillarum)等条件致病菌数量增多.两组草鱼肠道核心菌群主要为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和梭杆菌门(Fusobacteria).本研究结果提示,随着脆化时间的增加,摄食蚕豆改变草鱼肠道菌群组成、抑制血清酶活性和生长性能,在转投饲料后其肠道菌群、血清酶活性及生长性能均有所改善.本研究结果对脆肉鲩的健康养殖具有重要的科学指导意义.     

不同种类微生物及其碳酸酐酶对土壤-灰岩系统钙镁锌元素迁移作用的土柱模拟实验研究

通过土柱模拟实验研究了筛选自西南岩溶区的典型细菌、真菌、放线菌对石灰岩的溶蚀动态及作用效果,并研究了这3种类群微生物及其碳酸酐酶(CA)对土壤-灰岩系统Ca、Mg、Zn元素迁移的影响。结果表明:①实验所用的典型细菌、真菌、放线菌均对石灰岩有较强的溶蚀作用,但是不同类群的微生物对石灰岩的溶蚀效果不同,溶蚀后石灰岩的表面形貌变化不同,其中,真菌的溶蚀效果最显著,放线菌和细菌次之;②典型细菌、真菌、放线菌对不同元素迁移的影响不同,对于Zn2 、Ca2 的迁移影响而言,真菌>放线菌>细菌>无菌对照组;对于Mg2 的迁移影响而言,细菌>真菌>放线菌>无菌对照组;③一定范围内温度增加对Ca、Mg、Zn3种元素的迁移有不同程度的促进作用;④土柱淋出液中CA平均活性与Ca、Mg、Zn3种元素的总淋失量之间存在一定的正相关关系,说明CA对这3种元素的迁移具有一定的影响,且因不同元素而异。本研究结果对于评价不同类群微生物在生物岩溶及岩溶系统元素迁移中的作用和地位提供了一定的科学依据。     

桂林毛村不同地质背景主要元素迁移特征及与植物蒸腾作用的相关性

对桂林毛村不同地质背景(石灰岩、白云岩和砂页岩)土壤中Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn等主要元素的迁移特征进行了研究,结果表明母岩的地球化学背景对岩溶土壤系统的元素迁移具有重要影响.同时,以不同地质背景生长的典型植物黄荆为例,研究了上述元素的迁聚与植物蒸腾作用的相关性.结果表明,植物蒸腾作用对土壤中Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn等主要元素迁聚的影响程度因不同地质背景以及不同元素而有明显差异.植物蒸腾作用对Mn、Cu等较难迁移元素的迁移具有一定促进作用.土壤中Cu、Fe、Mn、Zn等微量元素的迁聚对植物吸收系数的影响程度因不同地质背景而有显著差异.岩溶山区进行植被恢复时必须考虑不同地质背景的差异,因地制宜地选择合适的植物品种.     

宰后牦牛肉水分分布变化与持水性能关系研究

为探讨牦牛背最长肌宰后保水性机理,研究其宰后成熟过程中持水性变化规律、不同水分群的水分分布情况,以及相互之间的关系,选取了10头青海公牦牛,宰后在4℃环境中成熟,选择成熟过程的不同时间点(0、0. 5、1、3、5、7 d)进行加压损失率、滴水损失率、蒸煮损失率、表面疏水性指数的测定,利用低场核磁共振(LF-NMR)与核磁成像(MRI)定量定性分析了牦牛背最长肌宰后水分分布情况,并以肉牛为对照进行了相关性分析。结果表明:加压损失率、滴水损失率、蒸煮损失率、表面疏水性指数均在第3天达到最大值,显著高于其他时间点(p 0. 05),此时保水性最差;水分分布情况显示,宰后成熟初期不易流动水水分相对含量P22降低,自由水水分相对含量P23升高,成熟后期P22升高而P23降低,并且P22与P23呈显著负相关(p 0. 05),说明成熟期两种水分状态互相转变;核磁成像反映了水分空间分布,确定了当宰后成熟时间为5 d时,保水性最优。对比分析发现,整个成熟过程中牦牛背最长肌保水性低于肉牛。     

小麦秸秆还田和施钾对棉花产量与养分吸收的效应

在长江流域麦棉两熟制条件下,以Bt转基因抗虫棉为材料,设置不同秸秆还田量(4500 kg hm^–2和9000 kg hm^–2,即半量还田和全量还田)与施钾量(K₂O,150 kg hm^-2和300 kg hm^-2)田间定位试验,研究小麦秸秆还田对棉花产量和主要养分吸收累积的影响及其与化肥钾的差异。结果表明,在施用氮磷肥的基础上,与对照相比,秸秆全量还田处理显著提高了铃数、铃重和皮棉产量,还田第2年和第3年产量增长率分别达143.5%和93.7%;显著提高了各生育时期尤其是吐絮期生物量和氮磷钾养分吸收量,延缓了棉花衰老。秸秆还田对钾吸收的促进效应大于氮磷,还田第3年棉株钾累积总量较对照增加335.1%,每生产100 kg皮棉钾吸收比例增大112.1%。秸秆全量还田处理(K₂O,约折合150 kg hm^–2)促进养分吸收、防止早衰及增产效应均显著大于秸秆半量还田处理,但显著低于施钾量300 kg K₂O hm^–2处理,与施钾量150 kg K₂O hm^–2处理的增产效果相当,但养分吸收量较150 kg K₂O hm^–2处理下降。     

抗稻飞虱香稻新品种赣晚籼40号的选育

<正>赣晚籼40号是江西省江天农业科技有限公司从当地种植的老品种变异单株经定向系谱选育而成的一季稻香稻新品种,具有丰产稳产、抗稻飞虱、省肥、米质优、香味浓、口感佳的特点,先后4次荣获中国优质米博览交易会"金奖大米"称号,2015年4月8日通过江西省农作物品种审定委员会审定,审定编号为赣审稻2015048号。1选育过程赣晚籼40号(鹅湖香稻)是2000年10月江西省江天农业科技有限公司从铅山县湖坊镇横塘村种植的     

优质多抗高淀粉甘薯新品种泉薯9号

泉薯9号系福建省泉州市农业科学研究所2003年以泉薯268为母本,放任授粉选育而成。2007—2008年参加福建省甘薯区试．2008年参加福建省甘薯生产试验．2009年通过福建省农作物品种审定：2008—2009年参加国家南方区和长江流域甘薯区试．2009和2010年分别参加国家南方区和长江流域生产试验．2011年通过国家甘薯品种鉴定。该品种适于我国南方和长江流域薯区种植．目前已在生产上大面积推广应用。     

腐植酸对甘薯吸收利用矿质元素的影响

为探讨腐植酸对甘薯吸收利用矿质元素的影响,并为研究甘薯植株及土壤中矿质元素含量的变化情况,在大田生产条件下施用腐植酸。结果表明：施用腐植酸以后,甘薯对各矿质营养元素的吸收积累量均显著增加,增幅为12.87%~29.84%;矿质元素吸收积累量增加与腐植酸提高了不同生长时期甘薯对矿质元素的吸收速率有关,生长后期的吸收速率增幅最大。同时,施用腐植酸提高了收获期土壤中有效P、Ca、Mg和K元素的含量;使N、K、Ca、S、B和Cu的块根生产效率显著提高。施用腐植酸可以改善甘薯的矿质营养条件、提高部分矿质元素的块根生产效率。