兰州市南北两山造林树种的生长过程解析

兰州市南北两山的绿化是为当地居民营造良好居住环境的重要工作,该地区造林树种生长规律更是植被恢复中树种选择和抚育管理的依据。以2005年在兰州市甲子坪1号和2号试验地以及2006年在皋兰山试验地栽植的侧柏和山杏为对象,通过树高和胸径调查以及树干解析,对其生长特性进行研究。结果表明:在2014年调查时,甲子坪1号和2号试验地以及皋兰山试验地的侧柏平均树高分别为3.0 m、3.7 m和3.0 m,平均胸径分别为3.5 cm、5.2 cm和3.0 cm,侧柏的存活率为80%~88%,山杏的存活率达到80%以上。2008—2014年的3次调查结果表明,侧柏的树高平均增长量为0.15~0.18 m·a~(-1),山杏的树高平均增长量为0.17~0.20 m·a~(-1)。对侧柏优势木(树高4.5 m)、平均木(树高3.5 m)和劣势木(树高2.8 m)的树干解析得出,侧柏苗期(栽植后3 a)的高生长速率为0.3~0.4 m·a~(-1),个体间没有显著差异,但造林3 a后优势木的高生长速率为0.2~0.4 m·a~(-1)、平均木为0.2 m·a~(-1)、劣势木为0.1~0.2 m·a~(-1),个体间差异显著。     

基于高密度遗传图谱的玉米籽粒灌浆特性遗传解析

【目的】灌浆是玉米籽粒形成的重要生理过程,直接决定了籽粒的最终产量。了解玉米籽粒灌浆特性相关性状对粒重形成的作用,解析灌浆特性的遗传基础,为玉米高产育种实践提供指导。【方法】以中国玉米骨干自交系黄早四(HZS)、旅28(Lv28)为亲本构建的包含172个家系的重组自交系(recombination inbred line,RIL)群体为试验材料。首先,利用Logistic模型与Richards模型,进行玉米籽粒灌浆过程拟合度的比较分析。其次,利用方差分析、相关性分析及回归分析分别比较亲本籽粒灌浆特性的差异,研究群体中不同灌浆特性相关性状的关系及其对百粒重的贡献。然后,利用GBS方法,对群体进行基因型分型,选择亲本间多态性标记,构建遗传图谱。最后,利用完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)进行灌浆特性与生育期相关性状的QTL分析。【结果】籽粒灌浆一般呈现慢-快-慢的变化趋势,可分为缓增期、快增期以及减缓期3个阶段。通过比较不同灌浆模型的拟合度发现,基于Richards模型的预测值与表型值间的决定系数显著高于Logistic模型。比较亲本间灌浆特性的差异发现,黄早四的平均灌浆速率为旅28的1.28倍,但旅28的灌浆持续时间为黄早四的1.07倍,亲本之间在灌浆特性方面差异明显。群体表型相关性分析发现,除缓增期灌浆持续时间(T1)外,其他灌浆特性相关性状均与百粒重(HKW)存在显著的正相关关系。回归分析发现,快增期灌浆持续时间(T2)与灌浆速率(G2)可分别解释百粒重表型变异的57.50%和30.00%。利用多态性SNP标记构建了全长为1 471 c M,标记间平均遗传图距为1 c M的遗传图谱。多个环境下共检测到26个灌浆特性相关QTL、3个百粒重相关QTL及14个生育期相关的QTL,分布在玉米除第7染色体外的其他染色体上,LOD值介于3.27—9.05,单个QTL贡献率为5.97%—21.16%。同时,利用联合环境分析发现,控制不同性状的QTL定位在染色体相同或相近的位置,形成了多个分布于玉米基因组bin 1.05、bin 2.03、bin 4.05、bin 4.06、bin 7.04、bin 9.04的QTL富集区域。其中,在位于bin 4.05(48.24 Mb—135.73 Mb)和bin 9.04(110.40 Mb—114.73 Mb)的区间之内,共定位到多个仅与灌浆速率相关的主效QTL。【结论】Richards模型能够更好地模拟玉米籽粒的灌浆过程。在灌浆特性相关性状中,快增期灌浆速率与灌浆持续时间对于玉米粒重的增加具有重要作用。单环境检测发现,灌浆持续时间相关位点仅能在单环境中得以检测,表现为环境敏感类型。联合环境分析发现,在bin 4.05和bin 9.04区间内分别检测到仅与灌浆速率相关的主效QTL,可作为玉米籽粒灌浆研究的重点区域。     

不同光质影响桃果实品质

据《果树学报》2017年第7期《不同光质对“春美”桃光合特性和果实品质的影响》（作者马宏等）报道,为研究不同光质对桃树叶片光合特性和果实品质的影响,以露地“春美”桃为试验材料,分别对试验树罩红、蓝、绿、白4种不同颜色的薄膜,测定透过薄膜的光质、叶绿素含量、光合特性和果实品质。     

混播方式对无芒雀麦+红豆草混播草地植物生长效率及混播效应的影响

本研究从混播牧草相对生长效率和种间竞争动态的角度出发,利用盆栽试验分析和比较不同混播方式下无芒雀麦(Bromus inermis)、红豆草(Onobrychis viciaefolia)的相对生长速率、叶绿素荧光参数、牧草相对产量及相对产量总和,以期明确无芒雀麦+红豆草混播草地的种间竞争过程和混播优势产生机制。结果表明,两种牧草株高相对生长速率和密度相对生长速率均表现出混播大于单播,行距30cm异行混播表现出较高的相对生长速率。异行混播下无芒雀麦相对密度(RD_g)和红豆草相对密度(RD_l)均高于同行混播,行距30cm异行混播下红豆草RD_l和相对产量(RY)均较高;同行混播和行距30cm异行混播具有较高的相对产量总和(RYT)。无芒雀麦叶片的初始荧光效率(F_o)和最大荧光(F_m)均为异行混播高于单播,叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)则是单播高于同行混播;在不同混播方式下两种牧草叶片单位面积捕获的光能(TR_o/CS_o)值相差较小;行距30cm异行混播、行距45cm异行混播下两种牧草均具有较高叶绿素荧光参数。因此,行距30cm+异行混播具有较高群体光合效率和豆科牧草种间竞争力,形成了组分结构稳定、生产性能较高的群体。     

6种热带亚热带豆科牧草抗寒性及营养品质比较

为了筛选华南地区适宜的优质冬季青饲料草种,本研究比较了旋扭山绿豆(Desmodium intortum)、大叶山蚂蟥(Desmodium laxiflorum)、异果山绿豆(Desmodium heterocarpum)、显脉山绿豆(Desmodium reticulatum)、糙毛假地豆(Desmodium heterocarpum var.strigosum)和柱花草(Stylosanthes guianensis)6种热带亚热带豆科牧草在广州越冬期的抗寒性及营养品质。结果表明,除柱花草外,其它5种豆科牧草均能保持青绿越冬,其中旋扭山绿豆和大叶山蚂蟥的叶绿素含量均显著高于其它牧草(P0.05)。旋扭山绿豆的净光合速率最高(P0.05),其次是大叶山蚂蟥(P0.05),因此这两种牧草具有相对较强的抗寒性;与其它牧草相比,旋扭山绿豆在冬季能保持较高的粗蛋白含量(15.99%~20.26%)(P0.05)以及较低的洗涤纤维(NDF 27.92%~30.89%、ADF 23.96%~27.06%)和缩合单宁含量(6.05~11.95mg·g~(-1))(P0.05),因而具有较高的营养价值。因此,旋扭山绿豆可以作为华南地区冬季豆科青饲料的潜在优选草种。     

基于RS-ISOA-KELM的输气管道内腐蚀速率预测方法

【目的】地面输气管道易出现严重的内腐蚀问题,为保障管道服役安全,需准确预测管道内腐蚀速率。【方法】通过粗糙集（Rough Set, RS）理论筛选影响腐蚀的主控因素,将重构数据集作为输入、腐蚀速率作为输出,对核极限学习机（Kernel Based Extreme Learning Machine, KELM）模型进行训练,并利用改进的海鸥优化算法（Improved Seagull Optimization Algorithm, ISOA）对模型超参数进行优化,从而提出了一种基于RS-ISOA-KELM模型的输气管道内腐蚀速率预测方法,与其他组合模型的预测精度进行对比,并进行了长期预测效果及模型普适性分析。【结果】在Sphere、Schaffer、Rosenbrock、Rastrigin、Griewank 5个基准函数上对ISOA算法进行收敛性分析,发现其在求解精度和计算稳定性上具有较强优势;利用某气田区块的实际运行数据对该模型进行验证,结果表明温度、CO2分压、H2S分压、流速、Cl-含量、含水率、缓蚀剂残余浓度是影响内腐蚀的重要因素,其中H2S分压、流速、缓蚀剂残余浓度的权重最大;使...     

尕海湿地不同植被退化阶段凋落物分解及其有机碳动态

以甘南尕海湿地不同植被退化阶段的泥炭沼泽和沼泽化草甸为研究对象,通过2013,2014两年凋落物试验分析,研究了不同植被退化过程中凋落物的分解速率及有机碳动态变化特征。结果表明:随着植被退化演替,凋落物有机碳浓度、碳绝对含量和分解速率显著下降(p0.05)。分解速率从6—9月随时间变化均呈现下降趋势,相应的分解速率在0.001 3~0.009/d之间,分解速率最大的为2013年泥炭沼泽未退化PI(0.009/d),最小为2014年沼泽化草甸中度退化SⅢ(0.001 3/d)。泥炭沼泽凋落物中有机碳平均浓度未退化PI(515.07g/kg)退化PⅡ(489.62g/kg),沼泽化草甸凋落物有机碳平均浓度未退化SI(541.26g/kg)轻度退化SⅡ(488.28g/kg)中度退化SⅢ(456.01g/kg),且两年的凋落物碳绝对含量均减小,即发生净释放;凋落物分解速率及有机碳浓度、碳绝对含量都随植被退化加深而减小。     

黄土丘陵区4种典型植物根系分布特征及对土壤分离速率的影响

以黄土丘陵区4种典型植物种群(狼牙刺、白羊草、铁杆蒿、达乌里胡枝子)为研究对象,采用野外采样、室内模拟试验与分析相结合的方法,对0—30cm土层的各径级根系密度参数(根长密度、根体积密度、根表面积密度)与土壤理化性质、土壤分离速率间的关系进行了研究。结果表明:(1)4种植物的根系径级主要集中在0D≤1.0mm之间,86%~93%的根长和46%~61%的根表面积分布在此范围内,且根系径级越大,根系各密度参数越小;(2)4种植物各径级根密度参数对土壤理化性质(容重、有机质、团聚体)的影响各不相同;狼牙刺根系直径为0D≤1.0mm的根密度参数与土壤容重、有机质含量呈极显著相关;铁杆蒿在0D≤1.0mm径级的根密度参数与土壤容重呈极显著负相关,与土壤有机质含量呈极显著正相关,所有径级的根密度参数与土壤团聚体均呈显著正相关;白羊草在0D≤5.0mm径级区间内的根可有效改善土壤的容重,在0D≤2.0mm径级根密度参数与土壤有机质、团聚体呈显著正相关;达乌里胡枝子在3.0D≤5.0mm径级的根对土壤容重影响显著,直径D1.0mm的根对土壤团聚体有显著的影响;(3)土壤分离速率与根系各密度参数呈负相关。除达乌里胡枝子外,其他3种植物在0.0D≤1.0mm径级上根密度参数与土壤分离速率均呈极显著负相关。     

外源性氮和磷对火力楠和马尾松混合凋落叶分解的影响

【目的】研究外源性N和P对火力楠Michelia macclurei和马尾松Pinus massoniana凋落叶分解速率的影响,以及分解过程中的N、P、K含量变化,了解混合凋落叶分解对外源性N和P的响应机制,为森林资源管理提供参考。【方法】将火力楠和马尾松混合凋落叶置于火力楠林地及马尾松林地,分别设立4块5 m×5 m的小样方,喷施N、P和N+P,比较其分解速率及分解过程中的N、P、K含量变化。【结果】在2种林地的不同处理下,24个月后,火力楠林地混合凋落叶残留量为施N(4.99 g)对照(4.14 g)施N+P(2.17 g)施P(1.16 g),马尾松林地混合凋落叶残留量为施N(2.72 g)对照(1.21 g)施N+P(0.36 g)施P(0.16 g),施N对火力楠和马尾松林下的混合凋落叶的分解有抑制作用;施P后两者的混合凋落叶的分解速率均不同程度地有所加快;施N+P后两者的混合凋落叶的分解速率也均加快,但慢于施P处理。马尾松林下混合凋落叶残留量均小于火力楠林下混合凋落叶残留量。分解24个月后,火力楠林地施N、P和N+P的混合凋落叶N质量分数分别为13.72、12.34和13.70 g·kg~(–1),而马尾松林地分别为12.63、13.46和14.54 g·kg~(–1),均显著大于其凋落叶的初始N质量分数(9.90 g·kg~(–1));施P和N+P处理的火力楠林地混合凋落叶P质量分数由初始的0.38 g·kg~(–1)分别增至0.86和0.74 g·kg~(–1),而马尾松林地混合凋落叶P质量分数由初始的0.38 g·kg~(–1)分别增至1.37和1.05 g·kg~(–1)。凋落叶K含量的变化无规律。【结论】火力楠和马尾松混交可促进火力楠凋落叶分解,提高混合凋落叶的分解速率。     

基于植被指数的棉花冠层光合有效辐射截获量和叶片净光合速率估算研究

【目的】分析不同水分处理下棉花冠层植被指数与吸收光合有效辐射截获量(FAPAR)和叶片净光合速率(Pn)之间的相关性,并通过植被指数反演FAPAR和Pn,以实现非接触、非破坏、快速、实时、大面积监测棉花的生长状况。【方法】用美国ASD Fieldspec Pro FR 2500高光谱辐射仪、LI-190SA线性光量子传感器和LI-6400便携式光合测试系统,分别测定棉花新陆早33号不同水分处理关键生育时期的冠层高光谱数据、光合有效辐射(PAR)和叶片净光合速率。【结果】不同水分处理的棉花新陆早33号冠层FAPAR与Pn均在开花结铃期达到最大值,在吐絮期达到较低值。建立重归一化植被指数(RDVI)、差值植被指数(DVI)、增强型植被指数(EVI)、光化学反射植被指数(PRI)与FAPAR、Pn的函数模型都达到极显著性相关。其中EVI与FAPAR,PRI和Pn的相关性最高(rEVI-FAPAR=0.686 3**,RMSE=0.04,rPRI-Pn=0.644 7**,RMSE=3.39,n=20),利用它们相关性最高的函数模型方程分别估算FAPAR和Pn,实测值和估测值都达到极显著(r实测FAPAR-估测FAPAR=0.805 4**,r实测Pn-估测Pn=0.760 9**,n=20)。【结论】可以用高光谱植被指数无损的提取棉花光合生理参数信息。