民勤绿洲边缘不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态

白刺(Nitraria tangutorum)灌丛是民勤绿洲边缘的建群种,也是绿洲风沙灾害防治的重要天然屏障。水分是干旱区植物生存发展的限制性因子,研究不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态对民勤绿洲边缘生态恢复与重建具有重要的理论和实践意义。通过测定白刺灌丛不同季节降水、土壤水、地下水、植物木质部水的稳定氢氧同位素变化特征,结合IsoSource模型,定量分析了不同演替阶段白刺灌丛生长季的水分利用策略。结果表明:不同演替阶段白刺灌丛土壤水分0-200cm垂直分布的季节变化差异明显,土壤水分排序表现为衰退阶段>发育阶段>稳定阶段。5月-9月民勤绿洲大气降水线性方程LMWL为δD=6.59δ~(18)O-4.38,R~2=0.90,n=114。土壤水、地下水、植物水、降水δ~(18)O随季节和演替阶段的变化规律各异。白刺灌丛发育阶段,春季主要利用中层土壤水,夏季和秋季利用地下水。稳定阶段,春季主要利用浅层土壤水分,夏季主要利用降水,秋季主要利用地下水。衰退阶段,春季主要利用深层土壤水,夏季和秋季主要利用地下水。地下水埋深、结皮覆盖度、灌丛与农田之间距离等环境因子以及植株枯枝程度共同影响着不同演替阶段白刺灌丛的水分利用策略。     

荒漠植物白刺新固定碳在植物-土壤系统中的分配

定量生长季内荒漠植物新固定碳在植物-土壤的分配规律,对理解全球碳循环有着重要意义。采用野外原位¹³C-CO₂脉冲标记法,测定植物各器官及土壤¹³C丰度值,比较不同标记时间段白刺新固定碳分配在不同器官、土壤和呼吸损失中的分配规律,并量化了白刺光合碳向地上、地下碳库的转移。结果表明:不同标记时间段内¹³C-新固定碳在白刺叶、茎、根、土壤中的分配差异明显。在标记后1 h内,叶片和茎中¹³C丰度值迅速上升到最高值,¹³C丰度值分别达到520.1‰和592.5‰,比对照分别增加14和20倍,此后¹³C丰度值随时间推移逐渐下降,直至趋于稳定;而标记后18 h在根系和土壤中发现被标记的¹³C,¹³C丰度值分别达到9.5‰和-23.8‰,白刺新固定碳经地上部呼吸和土壤呼吸损失量分别在标记1和18 h后达到最大。标记32 d后,白刺新固定碳在地上部和地下部¹³C分配比例分别占35.59%和32.49%,呼吸损失(地上呼吸+土壤呼吸)占31.92%。荒漠植物白刺生长季年固碳量为2895.6 kg C·hm^-2·yr^-1,表明白刺在荒漠生态系统碳循环中起着重要的碳汇作用。     

南太行山前冲积平原潜水水化学特征及控制因素分析

南太行山前冲积平原地下水分带性明显，区域内人类活动频繁导致地下水化学组分来源复杂。为明确位于南太行山前冲积平原区水文地球化学特征及影响因素，获取了潜水水样109组以及44组氢氧同位素样品。通过水化学特征分析、离子比例系数法及水文地球化学模拟等手段，明确潜水在南太行山前冲积平原地区水化学类型表现为HCO₃·Cl·SO₄-Ca·Na及Cl·SO₄·HCO₃-Ca·Na,浅层地下水位降落漏斗区转变为HCO₃·Cl·SO₄-Ca·Na;研究区内主要受控因素有水岩作用、蒸发浓缩作用、离子交换作用以及人类活动的影响。区内沿地下水流向，平原区内方解石、白云石及石膏等矿物均溶解，浅层漏斗区内方解石过饱和沉淀，白云石和石膏溶解程度增强，同时浅层漏斗区具有强烈的Ca²⁺与Na⁺的阳离子交换作用。平原区主要受控因素为蒸发浓缩作用，浅层漏斗区内受控因素主要以水岩作用、阳离子交换作用为主，其中部分地区受控于工业化活动影响。该研究对南太行山...     

稳定同位素在农产品溯源中研究进展

稳定同位素质谱技术准确度很高,根据元素稳定同位素在产品中比例的不同,可以实现农产品溯源、辨别农产品真伪、判断污染物来源、成矿年代追溯等目的。本文分别从植物产品和动物产品两方面,介绍了轻同位素及矿物元素(以锶为例)在农产品溯源中的研究进展,重点围绕碳、氮、氢、氧和锶稳定同位素在产地溯源中的应用进行了总结。稳定同位素溯源将会不断完善和发展,并广泛应用于地质、生态、法医、考古等更多的领域。     

小麦超高产形态生理指标与配套栽培技术体系研究的进展

小麦超高产形态生理指标与配套栽培技术体系研究是国家“九五”重中之重科技攻关项目小麦大面积高产综合配套技术研究开发与示范中的招标课题。该项研究的主要攻关指标为建立0.33~0.66hm²单产9000kg/hm²以上的样板田,并系统总结出相应的高产形态生理指标及配套栽培管理技术体系。我们课题组按照项目实施方案的要求,在广泛搜集国内外有关小麦高产栽培资料,借鉴国内外小麦高产栽培经验及本课题组多年研究的基础上,利用系统工程原理,集成包括已有的研究成果和成功的单项技术,结合当地生产情况,进一步深入开展试验研究,提出综合配套的超高产栽培技术体系,并从探索小麦高产规律和生产管理诊断的需要考虑,实行超高产栽培     

海南草地贪夜蛾生物型鉴定与分析

海南是草地贪夜蛾北迁虫源的重要越冬基地。为监测分析其入侵海南的种群生物型,采用COⅠ和Tpi两种分子标记及碳稳定同位素测定方法,对2020—2022年三亚、海口、儋州高空测报灯诱集的草地贪夜蛾样品进行生物型分析。结果表明,基于COⅠ基因序列比对草地贪夜蛾水稻型占52.08%,玉米型占47.92%;基于Tpi基因第四外显子g Tpi183Y位点鉴定均为玉米型,且g Tpi192Y和g Tpi198Y位点将玉米型分为了3个亚型：Tpi-Ca1 （占比47.73%）、Tpi-Ca2（占比11.36%）、Tpi-Ca1/Ca2（占比40.91%）;碳稳定同位素结果显示2020—2022年草地贪夜蛾取食C4（玉米）植物比例分别为42.86%、57.89%、58.34%,同时取食C3（水稻）、C4植物比例分别为57.14%、42.11%、33.33%,而取食C3植物只有2022年8.33%的样本。本研究有助于跟踪监测草地贪夜蛾在海南的生物型情况,为精准监测和早期预警提供参考。     

土壤磷水平与作物稳定碳同位素分辩率及生物产量关系

<正> 利用作物稳定碳同位素差异来研究作物光合作用及物质代谢生理活动特征,已经成为一个重要的指标和手段,农学家、生态学家为此作出了非常显著的成果。本文仅对不同土壤磷水平下,作物生物产量和稳定碳同位素分辩率之间关系进行分析,以期丰富该研究领域并为农业生产管理提供依据。1 研究材料与方法 本研究的温室盆栽试验在甘肃省农业科学院土壤肥料研究所温室进行。土壤样品采自甘肃金昌小井子农场。供试土壤基本理化性状见表1,从该表可以看出该土壤磷素含     

水分胁迫下美洲黑杨不同无性系间叶片δ13C 和水分利用效率的研究

通过温室中控制浇水量的方法 ,对 12个美洲黑杨无性系间总生物量、长期水分利用效率 (WUEL)的差异 ,及WUEL 差异与叶片稳定碳同位素组成 (δ1 3C)的相关性进行研究。结果表明 :水分胁迫下各无性系的总生物量均显著下降 ,而δ1 3C明显上升 ;同等水分处理下 ,无性系间总生物量、WUEL 差异显著 ,J2 、J6 、J7、J8、J9是生物量大、WUEL 高的优良无性系 ;δ1 3C的差异在水分处理间达到极显著水平 ,在无性系间也达到显著水平 ,均方的比较结果显示水分是引起δ1 3C差异的主要因素 ;同等水分处理下δ1 3C和WUEL 正相关 ,各水分处理下二者的相关系数都在0 70以上 ;同等水分处理下 ,δ1 3C是间接评估无性系间WUEL 差异的可靠指标。     

树木年轮碳氢氧稳定同位素在全球气候变化研究中的应用

评述树木年轮碳氢氧稳定同位素的基础理论、其在全球气候变化方面的应用研究成果及碳氢氧稳定同位素联合示踪技术在树木年轮对全球气候变化响应机制研究中的应用前景.     

等氮条件下磷钾互作对氮肥利用率及烤烟产量和质量的影响 ——15N同位素示踪法

肥料合理施用在全球控制肥料施用量、降低环境污染背景下对于农业的绿色发展具有更为重要的意义,适宜的肥料配比是合理利用肥料的关键措施之一。为进一步明确不同氮磷钾比例条件下的烟叶质量特征,摸清不同肥料配比下肥料的利用率,以云烟87为材料,采用¹⁵N同位素示踪法,研究了等氮条件下不同氮磷钾配比,即不施处理（T1）,常规施肥处理（1∶0.5∶2,CK）,增钾处理（1∶0.5∶3,T2）,增磷处理（1∶1∶2,T3）和提磷增钾处理（1∶1∶3,T4）下烤烟产质量及氮肥利用率特征。结果表明：（1）等氮条件下提磷增钾的措施显著提高烟叶的产量和产值。产量表现为T4 > T3 > T2 > CK > T1,产值表现为T4 > T2 > T3 > CK > T1。与CK相比,T2、T3和T4处理的产量分别增加了11.81%、3.48%和20.72%,产值分别增加了9.66%、1.17%和19.81%。（2）¹⁵N同位素示踪标记结果表明,等氮条件下提磷增钾措施能促进烟株对硝态氮和铵态氮的吸收,提高氮肥利用率。上、中、下部叶的铵态氮和硝态氮含量（氮分布）分别为：T4 > T2 > T3 > CK。与CK相比,T2、T3和 T4处理的氮肥利用率分别增加了16.87%、15.88%和31.00%。（3）等氮条件下增钾处理的氮肥利用率高于增磷处理,产量和产值较高。结果显示,等氮条件下提磷增钾的施肥措施促进烟株对肥料的吸收,有效提高烟株的氮肥利用率,提高烤烟产量和增加农民经济收入,为优质烟叶的生产提供一定的理论依据。