孕穗至成熟期水稻冠层温度和土温水温的模拟

冠层温度以及土温、水温会对作物生长发育产生一定影响,在作物的各项生理中起到重要作用。为了建立水稻5 cm土温(简称土温)和水温以及30、60、90 cm冠层温度模拟模型,于2019年水稻生长季在南京信息工程大学展开水稻大田分播期试验,选用环境温度、风速以及株高、叶面积指数等水稻表型参数,区分晴天、多云、雨天不同天气条件,利用线性回归模型、反向传播(BP)神经网络模型、支持向量机(SVM)模型等方法对稻田各层温度进行模拟。结果显示,线性回归模型和BP神经网络模型对各层温度模拟的误差较大。SVM模型对各层温度模拟的最为准确,晴天90 cm冠层温度模拟的误差最大,绝对误差为1.29℃,多云天气土温模拟误差最小,绝对误差为0.09℃。SVM模型在不同天气条件下对各层温度模拟的误差都较小,模型适用性较好。     

长期施肥对旱地红壤微团聚体磷素有效性的影响

【目的】土壤微团聚体是磷素储存与周转的重要载体,明确长期施肥下旱地红壤微团聚体中赋存磷素的形态及其生物有效性,为磷肥的高效合理施用提供理论依据。【方法】以位于鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站院内的长期肥料定位试验(1988～2014)为依托,分别以有机无机配施区的1/2 NPK(CK)、低量NPK+稻秆(RS)与低量NPK+猪厩肥(PM)处理及无机肥区的NK与NPK处理的旱地红壤为研究材料,采用水分散-吸管法逐级提取了土壤中0.25～0.05 mm、0.05～0.01 mm、0.01～0.005 mm与<0.005 mm粒级微团聚体,对比分析了各粒级微团聚体中全磷、有效磷及磷活化系数的变化差异。基于土壤磷素分级结果,分析了旱地红壤中大小粒级微团聚体中极有效磷、中等有效磷及非有效磷对长期施肥的响应。借助于结构方程模型探讨了微团聚体中各形态磷、磷活化系数、颗粒组成、有机质、铁铝氧化物等因子与有效磷的互应关系。【结果】长期配施猪粪可以显著增加旱地红壤各粒级微团聚体中全磷、有效磷、磷活化系数及极有效磷、中等有效磷及非有效磷的含量,且<0.005 mm粒级微团聚体中的各组分磷增...     

生态工程对科尔沁沙地主要生态服务功能的影响

[目的] 研究生态工程实施下科尔沁沙地主要生态服务功能的变化特征,为该区今后生态保护建设提供科学依据。[方法] 运用已有的生态服务评估方法定量评估了2001—2018年科尔沁沙地固碳量、水源涵养及水土保持服务功能的时空变化情况。[结果] ①科尔沁沙地土地利用类型主要以耕地、林地和草地为主,生态工程实施期间,林地、耕地面积分别增加8 448 km²,3 280 km²,草地面积减少12 639 km²; ②科尔沁沙地固碳量稳步增长,林地和耕地的固碳量均增加,草地的固碳量减小,但草地固碳量依然最高; ③科尔沁沙地水源涵养量呈先增加后略微减少的趋势,所有土地类型中林地水源涵养量持续升高; ④科尔沁沙地水土保持量持续上升,约增加1.38×10⁷ t,林地水土保持量增加最显著。受地势的影响,区域水土保持总量呈西高东低的分布特征。[结论] 科尔沁沙地生态工程建设效果良好,创造了显著的生态效益。     

六氯苯在土壤中的主要迁移转化过程

六氯苯(HCB)是环境中典型的持久性有机污染物(POPs)。土壤是HCB的主要贮存场所,研究土壤中HCB的迁移转化规律对揭示其环境效应有重要意义。本文从以下几方面综述了土壤中HCB的主要迁移转化过程:土壤中累积的HCB不断向大气挥发而造成空气污染;土壤对HCB的吸附影响其在环境中的迁移转化速率;HCB通过多种化学键与土壤形成结合残留,暂时降低其生物有效性;厌氧条件下,HCB可发生还原脱氯降解,使其毒性和持久性大大降低。本文最后展望了关于土壤中HCB迁移转化的下一步研究方向。     

UV-B增强下施钾对大麦抽穗期生理特性日变化的影响

通过大田试验,研究在UV-B增强条件下,不同施钾量对大麦抽穗期叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度和水分利用率等生理指标日变化的影响。UV-B辐射设2水平,即对照(CK,自然光,辐射强度1.5 KJ/(m2·h))和增强120%(1.8 KJ/(m2·h));施钾量设2水平,即低钾(K1,K2O 73 kg/hm2)和高钾(K2,K2O 150 kg/hm2)。结果表明,UV-B增强降低大麦的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率。增施钾肥可提高叶片中叶绿素的含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾效率,但对大麦胞间CO2浓度和水分利用效率的影响不明显。增施钾肥可减缓UV-B增强对大麦净光合速率的抑制作用,但不能减缓UV-B增强对大麦气孔导度和蒸腾速率的抑制作用。     

草地贪夜蛾在中国西北地区的迁飞路径

【背景】草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）是联合国粮食及农业组织（FAO）全球预警的重大迁飞性农业害虫,2018年底入侵中国后对玉米等农作物生产构成了严重威胁。远距离迁飞习性是草地贪夜蛾区域性转移危害的生物学基础,其在东亚季风和印度季风流行的气候环境下,可形成纵贯中国东部地区和西部地区的迁飞路线。据连续两年全国普查,草地贪夜蛾沿西线迁飞路线逐代北侵的终点位于我国西北地区的宁夏全境和内蒙古阿拉善左旗。但目前,入侵中国西北地区的草地贪夜蛾的虫源地尚未明确,该害虫在整个中国西部地区的迁飞路径研究也鲜有报道。【目的】阐释驱动草地贪夜蛾迁入中国西北地区的关键气象动力因子,明确该地区首次入侵种群的虫源地所在,精准解析亚洲季风气候背景下草地贪夜蛾的迁飞路径,为建设监测预警体系和指导区域性治理提供依据。【方法】利用2019—2020年草地贪夜蛾在西北地区宁夏的成虫种群动态监测数据和气象资料,采用中尺度气象数值模拟、昆虫迁飞轨迹模型、地理信息系统等技术手段,分析草地贪夜蛾远距离迁飞的大气动力背景场,模拟计算草地贪夜蛾在中国西北地区连续1—3个夜晚的迁飞路径和回推轨迹落点。【结果】7—9月份出现的偏南夏季风是影响宁夏等西北地区草地贪夜蛾不断迁入的关键气象因子,其虫源主要来自于甘肃东南部、四川东部,其次为陕西西部,此外,重庆西南部、云南东北部和山西西部局部也可为西北地区提供一定的虫源。【结论】在偏南夏季风的主导作用下,草地贪夜蛾经由多个夜晚的连续迁飞可构成其在中国西部地区的主要迁飞路径。该路径源自缅甸,自南向北依次经由中国“云南-四川和重庆-陕西和甘肃-宁夏”,最北可达内蒙古。在7—9月份偏南风盛行期提前和风速偏强的气候条件下要加强西北部玉米种植区草地贪夜蛾的监测预警与防治工作。     

温度与番茄果实生长的研究

[目的]了解温度对番茄果实生长的影响。[方法]以无限生长型"合作209"为供试品种,在温室大棚内研究了番茄果实的生长曲线和温度对番茄生长的影响。[结果]番茄果实的生长呈单"S"形曲线,满足慢-快-慢的生长节奏;果实生长速率呈单峰曲线,峰值出现在花后两周左右,为0.4cm/d。日最高温度在30～38℃时,番茄生长相对较快。番茄果实的生长速率较大值都出现在日平均温度22～26℃时。番茄生长范围内的日最低温度、日最高温度和日平均温度不是决定番茄果实的生长速率的主要因子,瞬时日高温不能决定果实的日生长量。[结论]番茄生长范围内的温度对番茄果实生长发育的影响不大;日平均温度22～26℃是果实发育较快的温度范围。     

1960—2019年海河平原地区夏玉米生长季高温特征分析

夏玉米生长季高温频发给夏玉米生产带来极大的不确定性。为系统分析海河平原地区夏玉米生长季高温年际和年内分布规律,本研究基于研究区26个气象站点1960—2019年逐日最高气温数据,以35℃作为夏玉米高温阈值,从高温事件个数和持续天数、生长季高温日数和高温度日4个方面展开研究。研究结果表明,4个高温指标在空间上都呈现出由东北部沿海地区向西南内陆地区增高的趋势。1960—2019年间夏玉米生长季高温指标的年际变化存在1972、1996年2个明显的突变点,将这60年分割成高温较强—较弱—较强3个时期;6月中旬—7月上旬发生高温的日数最多,占6—9月高温日数总和的69.8%,而6月下旬—7月下旬各旬的高温日数年际变化与生长季高温年际变化规律最为接近,是影响生长季高温变化的主要时段。研究结果对于全面掌握研究区夏玉米生长季高温时空分布特征、指导夏玉米生产具有一定的意义。     

三江源地区作物参考蒸散量的时空分布特征变化及未来趋势预测北大核心

基于1979-2014年三江源地区ET_(0)计算值结合NCEP再分析数据建立统计降尺度模型SDSM,通过模型验证发现该方法在三江源地区ET_(0)预测具有较好的适用性;然后通过率定的模型将2015-2100年CanESM5模式中ssp1-2.6,ssp2-4.5和ssp5-8.5情景模式下的预测数据降尺度处理为站点数据,最终分析计算出了三江源地区13个气象站点近36年来作为基准期的ET_(0)变化特征,以及ET_(0)值在未来不同情景下相对于基准期的变化。结果表明:(1)基准期空间分布上呈现南部和东北部高,西北和中部地区低的分布格局,其中年平均ET_(0)为855 mm,以0.043 mm/a的增长率增加;(2)2015-2100年夏季和冬季的季节平均ET_(0)在空间分布上与基准期一致,但春季、秋季都以五道梁为低值区中心,存在低值区范围缩小、扩散的分布变化;年平均ET_(0)在3种情景模式下均呈现显著增长趋势,ssp5-8.5增幅最多,其次是ssp2-4.5,ssp1-2.6增幅最少;(3)ssp1-2.6和ssp2-4.5情景模式下的ET_(0)增量秋季大于春季,与ET_(0)值春季高于秋季的季节分布特征存在差异。总体来看,2015-2100年年平均ET_(0)空间分布特征和基准期保持一致,ET_(0)值均有明显上升趋势,但区域增量存在地区差异,玛多、班玛可能成为未来ET_(0)高值区。ET_(0)的不断上升可能导致区域水资源短缺进一步加剧,干旱发生频率增加,需要加强区域生态需水指标构建、作物气候生产潜力以及干旱分布研究等工作,以便提前做好应对措施。     

设施黄瓜产量及叶片光合特性对施氮量的响应

以“津优101号”黄瓜为试材,采用盆栽试验法,分析了0 kg·hm^-2（CK）、90 kg·hm^-2（N1）、180 kg·hm^-2（N2）、270 kg·hm^-2（N3）、360 kg·hm^-2（N4）、450 kg·hm^-2（N5）6个施氮水平下,各生育期内黄瓜叶片叶绿素相对含量（SPAD）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、最大荧光值（Fm）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）等参数的动态变化差异;并借助于荧光动力学曲线讨论了黄瓜叶片放氧复合体（OEC）活性、光系统Ⅱ（PSⅡ）类囊体间的能量传递和光系统Ⅰ（PSⅠ）末端电子受体对施氮量的响应,以期为设施黄瓜的氮素优化管理与高效利用提供参考依据。结果表明：施氮可以将供试黄瓜产量提高1.7～2.8倍,且施氮量为312 kg·hm^-2时,产量最高。供试黄瓜叶片SPAD值、Pn、Gs、Tr、Fm、Fv/Fm等参数均随着施氮量的增加呈先增大后减小的趋势;其中,盛果期N3...