K2SiO3促进梭梭生长并增强其抗旱性

通过修正1/2 Hoagland营养液配方加入K2SiO3的(KCl对照)方式,以蛭石为基质进行溶液培养,研究了硅(Si)元素在多浆旱生植物梭梭(Haloxylon ammodendron)生长和抗旱性中的生理作用。结果显示,与相应KCl对照相比,外加一定浓度的K2SiO3对梭梭的生长有促进作用,其中15 mmol·L-1 K2SiO3对梭梭生长的促进作用最大,而50 mmol·L-1以上的K2SiO3的处理(KCl对照)显著抑制了梭梭的生长(P0.05)。与未施肥和30 mmol·L-1 KCl相比,15 mmol·L-1 K2SiO3 处理的梭梭株高分别增加了20.2%和11.4%,分枝数分别增加了41.4%和21.6%;鲜重分别增加了39.1%和14.5%,含水量分别增加了35.2%和13.8%。在不同强度渗透胁迫下,与30 mmol·L-1 KCl对照相比,15 mmol·L-1 K2SiO3处理显著提高了梭梭的抗旱能力,使同化枝中丙二醛含量和相对电导率显著下降,减轻了渗透胁迫对梭梭生长造成的伤害。与对照和施加30 mmol·L-1 KCl的植株相比,当渗透势分别为 -0.5(轻度)、-1.0(中度) 和 -1.5 MPa(重度)时,15 mmol·L-1 K2SiO3处理的梭梭株高分别增加了24.7%和10.1%,26.4%和13.8%,24.2%和12.9%;鲜重分别增加了43.6%和15.7%,52.7%和15.0%,59.3%和20.1%;同化枝中丙二醛含量则降低了26%和12%,32.8%和17.2%,31.3%和17.2%,相对电导率降低了26.7%和13.3%,41.2%和23.5%,47.5%和25% (P0.05)。研究结果表明,适量浓度的K2SiO3处理能促进梭梭的生长并通过降低同化枝中相对电导率和丙二醛含量的积累来增强梭梭的抗旱性。     

鱼类抗病育种研究进展

为探究稀有鮈鲫MHC Ⅱβ基因的分子特征及其表达特点,采用PCR扩增技术获得了稀有鮈鲫MHC Ⅱβ cDNA序列810 bp,包括开放阅读框 (ORF)759 bp,编码252个氨基酸。生物信息分析表明,MHC Ⅱβ氨基酸序列存在4个保守的半胱氨酸残基和GXXGXXXGXXXXXXG结构,与其他亲缘鱼类的一致性为51.78%~80.56%,其编码的蛋白质分子包括1个信号肽、1个MHC Ⅱβ (β-1)结构域、1个IGc1 (β-2)结构域和1个跨膜螺旋区域。实时荧光定量PCR (qRT-PCR)结果显示,MHC Ⅱβ在脾脏表达量最高,头肾、鳃、皮肤表达量较高。人工感染鲁氏耶尔森菌后,6 h时在头肾表达呈显著上调,肝脏中在12 h开始出现极显著上调,皮肤中在24 h和48 h表达极显著,鳃中在6~24 h表达极显著,脾脏中则是在6 h出现极显著下调,于96 h接近对照组表达水平。初步研究表明,MHC Ⅱβ在鱼类抵御细菌感染的免疫反应中发挥着重要作用,为进一步揭示稀有鮈鲫MHC家族的功能提供了参考依据。

     

郭岩山不同海拔天然栲树林土壤硅形态特征

目的 探究郭岩山不同海拔天然栲树林土壤硅形态的变化特征及其与土壤理化性质的相关关系,进一步揭示亚热带地区土壤硅形态含量对环境变化的响应机制。 方法 本研究以郭岩山自然保护区不同海拔天然栲树林土壤为研究对象,在郭岩山自然保护区海拔600、700、800、900 m分别设置标准地,采集不同海拔各土层（0～20、20～40、40～60 cm）的土样,测定土壤不同硅形态含量,分析环境变化对土壤中硅形态的影响。 结果 （1）高海拔土壤有效硅（258.26 mg·kg−1）、水溶性硅（155.69 mg·kg−1）、活性硅（388.97 mg·kg−1）及无定形硅（1 561.97 mg·kg−1）含量均显著高于低海拔土壤有效硅（93.16 mg·kg−1）、水溶性硅（78.38 mg·kg−1）、活性硅（231.84 mg·kg−1）及无定形硅（832.24 mg·kg−1）。深土层（40～60 cm）的土壤有效硅含量（227.53 mg·kg−1）显著高于0～20 cm（120.79 mg·kg−1）及20～40 cm（171.37 mg·kg−1）土层;（2）土壤有效硅含量与活性硅及水溶性硅含量呈极显著正相关,其中,活性硅是有效硅增加最重要的直接贡献形态,而水溶性硅是土壤硅转化过程中重要的过渡性形态;（3）土壤有机质和土壤pH值对各土壤硅形态含量的影响最显著,解释率分别达14.1%和9.2%,其中,土壤有机质与无定形硅及水溶性硅呈正相关,与土壤活性硅及有效硅呈负相关,而土壤pH值与有效硅、活性硅呈正相关,与无定形硅呈负相关。 结论 海拔引起的环境及土壤理化性质变化可改变土壤硅形态含量。研究结果为天然栲树林有效利用土壤硅及调控土壤硅形态提供了参考依据,对天然栲树林的保护具有重要的科学指导意义。     

勺夹式藠头排种器设计与试验

针对藠头（Allium chinense）种植劳动强度大、人工成本高等问题,该研究设计了一种由排种盘、取种勺、取投种凸轮、种箱、安装板等组成的勺夹式藠头排种器。对该排种器工作原理和取种、携种、投种过程进行理论分析,建立离散元仿真模型,对取种过程进行仿真分析,确定了最优种勺结构。以大叶藠为对象,以取种合格率和漏取率为试验指标,进行种勺直径、种勺深度、取种起始角、种面高度与种箱高度之比和取种速度5因素显著性筛选试验,并以种勺直径、取种起始角、种面高度与种箱高度之比为试验因素进行回归正交试验;采用Plackett-Burman试验法和Box-Behnken中心试验法建立取种合格率和漏取率的回归模型,并进行参数优化,获得最优参数组合为种勺直径27 mm、取种起始角30°和种面高度与种箱高度之比92.5%。在最优参数组合下进行台架试验,得到取种合格率91.17%,漏取率6.17%。田间试验结果表明在前进速度0.1～0.2 m/s的条件下,该排种器平均播种合格率、平均重播率和漏播率分别为63.10%、12.76%和24.14%。研究结果可为藠头播种机械的研究与设计提供参考。     

免耕播种机旋耕刀耕作性能分析与结构优化

为预测和评估免耕播种机触土部件的作业性能,有必要建立机具-土壤耦合系统的互作模型。传统模型将散落土表的秸秆视为刚体,无法模拟真实条件下秸秆的破裂与变形,导致模型的预测精度下降。为克服上述模型不足,该研究建立一种柔性秸秆模型,构建刀具-秸秆-土壤耦合系统的离散元模型,并通过土槽试验进行模型验证。同时,为解决标准旋耕刀片的缠绕和壅堵问题,提出一种梯形直刀结构,对比分析了旋耕作业工况下标准刀和梯形直刀作用后秸秆位移、刀轴扭矩、刀具碎茬与埋茬性能。仿真结果表明,梯形直刀的碎茬和秸秆掩埋性能均优于标准刀,标准刀和梯形直刀作业后开沟截面形状分别为梯形和三角形,刀轴扭矩呈现三角形冲击峰的形式,梯形直刀的刀轴扭矩大于标准刀情形,而标准刀的碎土性能优于梯形直刀。在此基础上,以弯折角、侧面角以及刀片高度为设计变量,采用响应面法构建旋耕扭矩和碎土率的回归方程。基于NSGA-II算法对梯形直刀结构进行优化,最佳的结构参数为：弯折角150°、侧面角60°、刀片高度88 mm。田间试验结果表明,优化后刀轴的平均扭矩较优化前减少11.70%,峰值扭矩减少6.28%,碎土率从82.53%提高至89.22%。     

近20年黄河流域甘肃段植被覆盖度变化与驱动因素分析

黄河流域甘肃段作为我国重要水源涵养区和北方防沙带建设区,掌握其植被变化及驱动力对流域生态保护和高质量发展具有重要意义。基于2001—2022年MODIS NDVI数据集,利用像元二分法、变异系数、趋势分析法、Hurst指数和地理探测器,分析了近20年来黄河流域甘肃段植被变化趋势及驱动力。结果表明：2001—2022年黄河流域甘肃段FVC在波动中呈上升趋势,植被生长呈向好趋势。近20年间黄河流域甘肃段近1/2区域具有相对高-高波动性,主要集中分布在流域北部的黄土高原区,中波动性、相对低-低波动性主要分布在甘南高原区和陇南山地等区域。黄河流域甘肃段大部分地区植被呈改善趋势,少部分区域表现为退化,未来植被变化将呈反持续性。驱动力分析表明降水量、植被类型和土壤类型对黄河流域甘肃段植被覆盖起主导作用。     

皱纹盘鲍人工育苗的初步研究

为探讨近三十年来我国皱纹盘鲍养殖模式对群体遗传结构产生的影响,利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基 (COⅠ)基因和细胞色素b (Cytb)基因分析了定殖漳州的群体、大连培育蓬莱越冬群体、荣成培育福建越冬群体及长山列岛 (砣矶岛、大钦岛、南隍城岛)皱纹盘鲍群体的遗传多样性与群体遗传结构。结果显示,在259个个体730 bp的COⅠ序列片段中检测到48个变异位点和30个单倍型,6个群体的单倍型多样性为0.586~0.897,核苷酸多样性为0.0056~0.0081。259个个体730 bp的Cytb序列片段中检测到59个变异位点和32个单倍型,6个群体的单倍型多样性为0.605~0.909,核苷酸多样性为0.0077~0.0120。基于COⅠ和Cytb基因的群体间F_st值以及AMOVA结果表明,绝大部分群体之间存在显著的遗传分化,并且遗传变异主要来源于群体内。现行的皱纹盘鲍北鲍南养模式加强了不同群体之间的基因交流,使不同遗传背景的种群二次接触,导致皱纹盘鲍6个群体均具有较高的单倍型多样性和核苷酸多样性;而各养殖群体中的不同选育条件则可能是造成显著遗传分化的重要原因。本研究对分属南北沿海的6个皱纹盘鲍群体的遗传评估将为我国皱纹盘鲍资源的合理利用以及养殖模式对遗传结构的影响提供科学依据。

     

脆肉鲩质构与感官评价的相关性研究

为探究高浓度蚕豆水提取物、维生素C和E (V_C/V_E)提升草鱼肌肉品质(质构特性等)的效果,实验以普通配合饲料为对照,30%蚕豆水提取物、30%蚕豆水提取物+V_C/V_E (400 mg/kg V_C + 200 mg/kg V_E)、蚕豆配合饲料为处理组,分别饲喂 (250±20) g草鱼120 d。在40、80和120 d 3个时间点测定草鱼的肌肉和肠道中活性氧 (ROS)含量及ROS消除和生成相关酶活性、肌肉细胞中线粒体膜通透性转换孔和线粒体膜电位水平的变化。在120 d时分析草鱼的生长特性和肌肉及肠道的显微结构。结果显示,与蚕豆组相比,30%蚕豆水提取物和30%蚕豆水提取物+V_C/V_E两组草鱼的生长增加、饲料系数和腹腔脂肪水平显著下降,但蚕豆水提取物+V_C/V_E组草鱼肌肉质构特性高于30%蚕豆水提取物组。30%蚕豆水提取物和30%蚕豆水提取物+V_C/V_E两组草鱼肌肉和肠道的活性氧含量较蚕豆组显著下降、活性氧生成相关酶活性下降、消除相关酶活性上升。显微结构观察显示,30%蚕豆水提取物组和蚕豆水提取物+V_C/V_E组的草鱼肌纤维密度增高、直径降低,肠道损伤程度较蚕豆组明显下降。研究表明,在饲料中同时添加一定量的蚕豆水提取物和V_C/V_E可有效提升草鱼肌肉质构,在淡水鱼品质改良方面具有较大应用前景。     

新疆生态脆弱性时空演变及驱动力分析

生态脆弱性评价是了解区域生态状况的重要途径,科学评估生态脆弱性等级及变化对区域生态保护与建设,实现区域可持续发展具有重要意义。研究利用SRP模型构建新疆生态脆弱性评价指标体系,结合空间主成分分析方法构建生态脆弱性指数评价模型,分析新疆生态脆弱性时空演变特征。结果表明:(1)2000—2018年,新疆生态敏感性整体为中度敏感,呈现东南高西北低,主要受景观破碎度和土壤侵蚀程度影响;生态恢复力受植被覆盖度影响较大,整体呈西北高、东南低,变化幅度小,恢复力较弱;生态压力大致呈南、北部的山区和中部绿洲区、山区高、东南低,主要影响因子是人均GDP、农业依赖度和人口密度。(2)2000—2018年新疆生态脆弱性整体处于中度脆弱到重度脆弱。南、北部植被覆盖度低的地区生态脆弱等级较高,中部高海拔林草丰富地区生态脆弱性等级相对较低;2000—2018年新疆生态脆弱性综合指数呈现先增长后降低趋势。(3)生态脆弱性主要驱动力方面,人为活动因子的农业依赖度、人口密度、土地垦殖率,自然环境因子的生境质量指数、景观破碎度、景观恢复力指数和年均降水量7个指标是新疆2000—2018年生态脆弱性变化的主要单因子;生境质量指数、景观恢复力指数、景观破碎度指数、植被覆盖率的变化与区域人类活动的相互作用是促使新疆生态脆弱性的主要驱动力。     

基于EnMAP Box的遥感图像分类研究

采用2007年6月云南省勐腊县TM遥感数据,利用EnMAP box进行了支持向量机的图像分类研究,以网格搜索法寻找最优参数,在设定的范围内,求得了最优C和g参数,用此参数进行支持向量机的遥感图像土地覆盖分类。结果表明：SVM方法较最大似然分类方法具有较高的分类精度,特别是阔叶林和橡胶林的精度明显优于最大似然分类方法;对于面积较小的次要类型,2种分类方法的精度基本保持一致;SVM的总体精度相对于最大似然分类提高了119%。