[CO2]升高对粮食作物影响的研究进展

自工业革命以来,由人类活动引起的大气CO_2浓度([CO_2])不断攀升,正驱动着全球气候变化,对全球农业产生重大影响。本文归纳总结了目前作物对高[CO_2]响应的主要研究技术手段,以及作物对高[CO_2]响应的机理研究,并进一步梳理了当前全球关于[CO_2]升高对作物产量和营养品质影响的研究。结果表明:相比封闭式或半封闭式环境控制试验系统,开放式试验系统(如开放式CO_2控制系统FACE)由于其能更加真实地模拟自然条件下作物对未来高[CO_2]的响应和适应情况,被公认为是目前研究作物对高[CO_2]响应的最理想手段。[CO_2]增高会增加C3作物光合速率、生物量和产量,在一定程度上缓解气候变化对农作物产生的负面影响,但是作物对大气[CO_2]的升高存在光合适应现象,当作物长期暴露在高[CO_2]条件下时,高[CO_2]对作物的促进作用会逐渐减缓。近10年的FACE试验发现,对高[CO_2]出现高应答的水稻品种,其光合速率和产量在高[CO_2]下的增加幅度比早期的主要粮食作物FACE试验结果平均高出两倍。此外,高[CO_2]会明显降低大部分非豆科C3作物中蛋白质和矿物质(如锌、铁)以及部分维生素的含量,加剧目前全球约2亿人由于维生素和矿物质元素等营养缺乏导致的健康问题。如何充分利用未来高[CO_2]实现高增产的同时,减缓粮食养分下降的负面影响,是迫切需要解决的科学问题。     

生物炭对黑土区坡耕地土地生产力的可持续效应研究

为探究一次性施加生物炭后对黑土区坡耕地生产力的可持续效应,以东北黑土区3°坡耕地径流小区为研究对象,设置CK(不施用生物炭)和BC(2016年施用75 t/hm~2生物炭,2017、2018年不再施用生物炭)两个处理,于2016—2018年开展了试验研究。结果表明:一次性施入生物炭3年内,土壤容重显著降低(P0.05),第1年降低最明显,为3.87%,孔隙度和总有机碳、铵态N、有效P、速效K含量显著提高(P0.05),p H值则是施炭后前两年显著提高(P_(2016)=0.034、P_(2017)=0.038),分别提高了0.9、0.6,第3年与未施炭处理无显著差异(P_(2018)=0.067);施用生物炭显著提升了土壤的持水能力和保水保土性能,土壤饱和含水率、田间持水率、凋萎系数均显著提高(P0.05),最大增长率分别为5.58%、4.78%、7.29%,年径流深和土壤侵蚀量显著降低(P0.05),年径流深最大减少量为4.92 mm,土壤侵蚀量最大减小率为5.71%;大豆产量和水分利用效率显著提高(P0.05),最大增长率分别为29.01%、16.92%。但生物炭对土地生产力的持续效应逐年减弱,随着生物炭施用年限的延长,BC处理土壤容重线性递增,p H值和总有机碳含量呈幂函数递减,孔隙度和铵态N、有效P、速效K含量线性递减,饱和含水率、田间持水率、凋萎系数线性递减,年径流深和土壤侵蚀量线性递增,大豆产量和水分利用效率分别呈幂函数递减和线性递减。采用改进的TOPSIS(Technique for order preference by similarity to an ideal solution)模型和GM(1,1)模型测算并预测土地生产力指数,结果显示,BC处理的土地生产力指数均高于CK处理,但其值逐年下降,预计到2021年与CK处理十分接近,表明一次性施用75 t/hm~2生物炭对土地生产力的影响可持续5～6年。研究结果可为东北黑土区生物炭应用提供理论依据。     

乌苏里瓦韦(Lepisorus ussuriensis(Regel et Maack)Ching)孢子诱导再生植株的研究

乌苏里瓦韦是一种民间常用的药用蕨类植物,本研究首次建立一种以乌苏里瓦韦孢子为外植体形成完整植株的体系,得到了乌苏里瓦韦体外扩增的方法。为了探究最佳的孢子萌发条件,设计使用6种NAA和6-BA激素组合探究孢子的最佳萌发条件,然后取孢子萌发得到的乌苏里瓦韦叶片,分别接种到不同浓度的NAA和活性炭的组合培养基中,探究乌苏里瓦韦生根的最佳条件。结果表明,乌苏里瓦韦孢子的最佳萌发条件是:1/2MS培养基为基本培养基,附加NAA 0.2 mg/L,6-BA 0.5 mg/L蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L;生根的最佳条件为:1/2MS培养基为基本培养基,附加NAA 0.4 mg/L,蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L,活性炭1.5 g/L。本研究首次报道了乌苏里瓦韦的体外繁殖形成完整再生植株的方法,为乌苏里瓦韦的人工繁殖,同时为乌苏里瓦韦的可持续开发利用打下坚实基础。     

澜沧江流域云南段土地利用结构及生态风险演化研究

基于计量地理学理论和ArcGIS技术平台,利用澜沧江云南段区域1990—2020年的土地利用数据,以土地利用动态度、土地生态风险指数等为指标,对土地生态系统进行量化分析,并运用灰色系统理论,分析土地生态风险与土地利用之间的相关性,预测未来15年土地生态风险指数。结果表明,30年间澜沧江流域云南段区域的土地利用动态度和土地生态风险均呈上升趋势,其中,2020年土地利用动态度和土地生态风险指数的变化幅度均表现最为剧烈;澜沧江云南段区域的土地生态风险分布具有区域性,表现为上游、下游为中低生态风险区,中游为较高生态风险区;未来15年澜沧江流域云南段区域的土地生态风险有向更高等级演变的趋势。     

生物矿化合成木材-SiO2复合材料的XPS分析

利用生物矿化原理制备木材—SiO2复合材料,采用溶胶—凝胶法制备硅溶液,用不同质量分数的硅溶液对喜树进行浇灌和滴注试验。经过1个月的试验得到样品,利用光电子能谱仪(XPS)分析素材和SiO2复合材样品中硅、碳的质量比,证实喜树成功吸收硅元素,并且存活,植株根茎附近生长较好,枝叶较多,顶部附近枝叶较少。比较浇灌、滴注2种方法:①浇灌过程相对简单,树木对硅的吸收相对较少;使用质量分数越高的药品对树木进行浇灌,树木对硅的吸收越好。②滴注过程相对复杂,树木对硅的吸收相对较多;使用质量分数越高的药品进行滴注,树木对硅的吸收越好;但吸收不均匀,呈滴注孔口附近往树梢方向减少趋势。前期研究结果表明,对树木进行浇灌和滴注,药品硅的质量分数过高树木会死亡,过低则达不到要求,因此,最佳质量分数配制还有待于进一步研究确定。总的来说,利用生物矿化原理模拟木材—SiO复合材是可行的。     

水牛卵母细胞孤雌激活及孤雌胚与体外受精胚发育比较

比较了水牛卵母细胞体外成熟时间对孤雌激活胚发育能力的影响,以及不同化学激活方法对水牛卵母细胞孤雌激活效果的影响,并在相同条件下,对孤雌激活胚与体外受精胚的发育能力进行了比较.结果表明,水牛卵母细胞体外成熟27 h或30 h的囊胚发育率(19.0%、17.7%)明显高于体外成熟21 h或24h的囊胚发育率(12.3%、13.8%);Ion联合6-DMAP激活水牛卵母细胞的效果优于其他几组激活方法;在相同条件下,孤雌激活胚与体外受精胚的发育能力存在着差异,其中卵裂率差异不显著,但孤雌激活胚的囊胚发育率显著高于体外受精胚.     

氯虫苯甲酰胺和氟虫腈对黏虫细胞色素P450基因表达的影响

为筛选出黏虫Mythimna separata参与杀虫剂解毒代谢的主效细胞色素P450基因,采用叶片浸渍法测定了用于处理黏虫3龄幼虫的亚致死浓度,通过构建转录组测序文库并结合数字基因表达(digital gene expression,DGE)对不同处理的黏虫进行测序,并运用实时荧光定量PCR(realtime quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)技术验证12个P450基因的表达情况。结果表明,用于处理黏虫的氯虫苯甲酰胺和氟虫腈亚致死浓度LC_(10)分别为0.15、13.66 mg/L;对照样品、氟虫腈处理样品和氯虫苯甲酰胺处理样品分别获得59 521 504、64 838 148和41 722 990个原始序列数据,分别获得57 441 216、62 368 912和40 285 164个过滤后的序列数据;过滤后的序列长度分别为8.62、9.36和6.04 G;碱基错误率均为0.02%;Phred数值大于20、30的碱基占总碱基的百分比均高于90.59%;鸟嘌呤+胞嘧啶(guanine cytosine,GC)含量分别为47.16%、48.94%和47.55%,表明转录组测序质量较高;黏虫受氯虫苯甲酰胺胁迫后,29个P450基因表达量上调,27个P450基因表达量下调;黏虫受氟虫腈胁迫后,23个P450基因表达量上调,26个P450基因表达量下调;12个P450基因表达量的RT-qPCR技术检测结果与DGE测序文库显示的结果基本一致。     

生计资本视角下农户生计策略变动及影响因素研究 ——基于CFPS四期追踪数据

农户的生计策略在乡村振兴进程中正在和即将发生变化,只有对农户生计策略的变化做出正确的判断,才能够有效引导农户生计行为,破除乡村建设行动的各种阻力。基于可持续生计理论,利用CFPS四期追踪数据,运用转移概率矩阵和Logit回归模型,分析农户生计策略变动及其影响因素,并运用分位数回归方法验证稳健性。结果表明,不同生计策略农户的生计资本结构存在差异,无论何种生计策略的农户,人力资本在5种资本中都最大。短期内多数农户选择维持原有生计策略,动态调整过程较慢,有土地转入的农户更倾向于选择非务工型生计策略。社会资本对农户趋务工型策略变动具有显著的正向影响,农户受教育年限和健康对生计策略变动具有正向影响。与东部地区农户相比,中西部地区农户更倾向于选择务工型生计策略。因此,应加大农村产业多样化的投入力度,促进农户策略转变速度;鼓励农民参与土地流转;建立健全农户参与农村基层社会治理机制,推动农户社会资本积累;扩大对农村教育与医疗的投入力度。     

猪萎缩性鼻炎的研究进展

猪萎缩性鼻炎(Porcine atrophic rhinitis,PAR)是猪的一种重要的呼吸系统疾病,是影响猪肉生产的一个重要原因之一。本文介绍了PAR的致病因素,综述了近年来流行病学、临床症状及临床诊断的研究现状,并对PAR的防治做了展望。     

土霉素在黑鲷体内的药物代谢动力学研究

首次报道了黑鲷口服土霉素的药物代谢动力学特征，用高效液相色谱法测定组织中的药物含量，药物在肌肉，血液，肝脏中的平均回归率分别为８５.61%,85.38%,82.005,该方法的检测限可达0.01μg/g，黑鲷１次口服剂量为７５mg/kg的土壤素后，其血液药物浓度－时间数据符合一室开放动力学模型，吸收速率常数（ka)为０.296/h，达峰时间（Ｔamx)为１０.635h,峰浓度（Ｃmax)为１.398μg/ml, 分布半衰期（Ｔ１／２a）为２.339h ,消除半衰期(T1/20β）为46.663h，药时曲线下面积（ＡＵＣ）为１１0.25mg/L.h，黑绸口服药物０.5h后在血液，肥肉，肝脏，肾脏４种组织中就可以检测到药物的存在，药物在１６h的采样点浓度达最高，分别为1.68μg/ml,1.68,2.52,6.77μg/g。