修枝截干对二球悬铃木叶片光合特性的影响

采用Li-6400便携式光合作用测定系统对修枝截干和自然生长的二球悬铃木中部当年向南枝顶的完全展开叶进行单叶光合特性测定.结果表明,修枝截干和自然生长的二球悬铃木叶片的净光合速率(Pn)日变化均呈双峰曲线,有明显的"午休"现象,最高峰发生在11:00,次高峰在15:00,光强最大时(13:00) Pn最低,即两种生长状态下都受到光抑制.修枝截干二球悬铃木Pn[μmol(CO2)·m-2·s-1]的最高峰为12.16,次高峰为9.21,最低谷为6.47,分别比自然生长高27.06%、69.93%和159.84%,这暗示修枝截干可促进光合作用,减轻光抑制.修枝截干的Pn-光量子通量密度(PPFD)响应可拟合为Pn=12.30(1-1.135 3e-0.030 2PPFD/12.30)(R2 =0.989 1**),自然生长的为Pn=10.92(1-1.130 7e-0.030 5PPFD/10.92)(R2 =0.984 9**),修枝截干的最大光合速率(Pmax)、光补偿点、光饱和点及光合幅度的估算值分别为12.30 μmol(CO2)·m-2·s-1、51.67 μmol·m-2·s-1、1 927.32 μmol·m-2·s-1和1 875.65 μmol·m-2·s-1,分别比自然生长提高12.64%、17.33%、13.85%和13.76%,这意味着修枝截干可提高单叶对光能的利用.修枝截干的Pn-CO2浓度(Ci)响应可拟合为Pn=11.96(1-1.471 6e-0.028 7Ci/11.96)(R2=0.982 4**),自然生长的为Pn=10.70(1-1.465 7e-0.029 2Ci/10.70)(R2 = 0.981 0**),修枝截干的Pmax、CO2补偿点、CO2饱和点及CO2幅度估算值分别为11.96 μmol(CO2)·m-2·s-1、67.54 μmol·mol-1、872.02 μmol·mol-1和804.48 μmol·mol-1,分别比自然生长提高11.78%、-27.44%、0.39%和3.73%,说明修枝截干可增强叶片对低浓度CO2的同化能力.     

沂蒙山林区不同植物群落的土壤颗粒分形与水分入渗特征

为探索沂蒙山林区不同植被对土壤分形结构及入渗性能的改良作用与机制,运用土壤分形学和水文学原理与方法,研究沂蒙山林区7种植物群落下的土壤颗粒组成和入渗过程。结果表明：1）植物群落具有显著改善土壤颗粒结构和入渗性能的作用,其改善程度为针阔叶（赤松＋麻栎）混交林依次高于阔叶林（刺槐纯林、麻栎纯林）和针叶林（赤松纯林）;2）研究区土壤颗粒组成具有石质山地典型粗骨土的结构特征,其分形维数与土壤入渗速率呈明显的正相关关系;3）植物群落改良土壤分形结构和入渗性能的分形学机制,是通过增加土壤粉粒与黏粒等细粒物质含量而提高土壤分形维数,进而改善土壤团粒结构和孔隙结构,提高土壤质地均匀程度和入渗能力的。研究成果可为沂蒙山区水土保持植被类型的合理选择与配置提供参考。     

我国主要植烟土壤氮素矿化潜力研究

为研究我国植烟土壤潜在供氮能力及其分布状况,从18个烤烟主产省的317个县采集了500多个土壤样品,采用Stanford的间歇淋洗好气培养法,测定了土壤氮素矿化势和矿化速率常数。结果表明,植烟土壤氮素矿化速率常数（k）平均为0.017/d,土壤氮素矿化势（No）平均为130.6 mg/kg,变幅为5.5～372.0 mg/kg,0—30 cm土壤累积潜在供氮量达到了470.2 kg/hm2。不同植烟区土壤矿化势差异显著,黄淮烟区、北部西部烟区、东北烟区、南部烟区、长江中上游烟区、长江中下游烟区、西南烟区土壤矿化势的分别为:64.1、78.8、99.0、119.9、127.8、135.0 和160.5 mg/kg。其中南方烟区（南部烟区、长江中上游烟区、长江中下游烟区、西南烟区）的矿化势显著高于北方烟区（北部西部烟区和东北烟区）和黄淮烟区。不同类型土壤矿化势存在显著差异,即使是同一类型土壤,其矿化势变异仍很大。因此应从宏观上把握全国植烟土壤的供氮潜力,对于土壤供氮潜力过高的区域,在植烟土壤区划中应考虑进行调整,而对较高的区域,可以考虑采用农艺措施进行调控,减少烟株生育后期氮素供应;而对于土壤供氮适量的区域,应作为优先发展烤烟生产的区域。     

硝态氮对淹水条件下甜樱桃根系呼吸速率及相关酶活性的影响

以盆栽美早/考特甜樱桃（Prunus avium L.）为试材,测定了在0、10、20、30 mmol/L NO3-溶液中甜樱桃根系呼吸速率和相关酶活性的变化。结果表明,NO3-减缓了淹水过程中甜樱桃根系呼吸速率的下降幅度,且随NO3-浓度的升高其呼吸速率加强。淹水2～3 d后,NO3-处理的植株根系糖酵解途径（EMP）、磷酸戊糖途径（PPP）和三羧酸循环途径（TCA）的呼吸速率均高于对照,同时增强了根系中磷酸果糖激酶(PFK)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G-6-PDH ）和苹果酸脱氢酶（MDH）的活性。NO3-的加入可以减轻甜樱桃因淹水带来的危害。     

FACE对杂交籼稻汕优63干物质生产与分配的影响

2005--2006年利用我国惟一的农田开放式空气CO2浓度增高（FACE）研究平台,以三系杂交籼稻汕优63为供试材料,设计比大气CO2浓度（对照,370umol．mol^-1）高200umol．mol^-1的FACE处理（570umol．mol^-1）和施N量为125kg·hm^-2（LN）、250kg·hm^-2（NN）处理,研究其对汕优63物质生产与分配的影响。结果表明：（1）两季平均,FACE处理使汕优63移栽-分蘖中期、分蘖中期-拔节期、拔节-抽穗期和抽穗-成熟期干物质生产量分别比对照增加了39％、20％、32％和41％,结果使成熟期生物产量显著增加（＋33％）;（2）与干物质生产量相比,汕优63平均叶面积指数（LAI）和净同化率（NAR）对CO2的响应有相似的季节性变化趋势,但LAI的响应值明显大于NAR;（3）FACE处理使汕优63不同生育时期叶片和稻穗占地上部干重的比例下降,而使茎鞘占地上部干重的比例明显增加;（4）三系杂交籼稻汕优63成熟期生物产量以及不同生育阶段平均LAI、NAR和干物质生产量对FACE的响应与粳稻品种存在明显差异．而干物质分配差异较小。     

高养分富集植物凤眼莲的农田利用研究

研究不同凤眼莲施用量条件下土壤养分变化以及小麦生长情况的结果表明:当凤眼莲施用量低于8.1kg·m-2,小麦出苗数不受影响;但当凤眼莲施用量超过8.1kg·m-2时,小麦出苗率显著降低。凤眼莲施用量为13.5kg·m-2时,尽管小麦出苗率显著降低,但由于具有较多的分蘖数和较高的每穗粒数,小麦最终产量与常规单施化肥处理间无显著差异。不同凤眼莲施用处理的土壤速效氮苗期差异显著,但分蘖期后处理间无显著差异;而速效磷和速效钾总体表现为随凤眼莲施用量增加而升高。此外,凤眼莲施用还可促进小麦茎秆对N、P、K的吸收和籽粒粗蛋白含量的增加。由此可见,凤眼莲是一种经济有效的农田有机肥料,其施用量以10.8～13.5kg·m-2为宜,施用后土壤N、P、K、有机质含量较高,且对产量影响不大,当季还可节约施用化学N141.75kg·hm-2、P36～45kg·hm-2,K可免施。     

草甸草原模拟氮沉降抑制甲烷吸收、促进氧化亚氮排放

Few studies are conducted to quantify the effects of enhanced N deposition on soil nitrous oxide (N2O) emission and methane (CH4) uptake in the meadow steppe of Inner Mongolia,China.A two-year field experiment was conducted to assess the effects of nitrogen (N) deposition rates (0,10,and 20 kg N ha-1 year-1 as (NH4)2SO4) on soil N2O and CH4 fluxes.The seasonal and diurnal variations of soil N2O and CH4 fluxes were determined using the static chamber-gas chromatography method during the two growing seasons of 2008 and 2009.Soil temperature,moisture and mineral N (NH4+-N and NO3--N) concentration were simultaneously measured.Results showed that low level of (NH4)2SO4 (10 kg N ha-1 year-1) did not significantly affect soil CH4 and N2O fluxes and other variables.High level of (NH4)2SO4 (20 kg N ha-1 year-1) significantly increased soil NO3--N concentration by 24.1％ to 35.6％,decreased soil CH4 uptake by an average of 20.1％,and significantly promoted soil N2O emission by an average of 98.2％.Soil N2O emission responded more strongly to the added N compared to CH4 uptake.However,soil CH4 fluxes were mainly driven by soil moisture,followed by soil NO3--N concentration.Soil N2O fluxes were mainly driven by soil temperature,followed by soil moisture.Soil inorganic N availability was a key integrator of soil CH4 uptake and N2O emission.These results suggest that the changes of availability of inorganic N induced by the increased N deposition in soil may affect the CH4 and N2O fluxes in the cold semi-arid meadow steppe over the short term.     

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。     

基于心率变异性的联合收割机驾驶员疲劳分析与评价

为探究联合收割机驾驶员的疲劳变化规律,应用RM6240C多通道生理信号采集系统,在约翰迪尔S660型联合收割机上进行了驾驶疲劳监测试验,采集了10名驾驶员120 min收获驾驶的心电数据。选取非线性动力学指标样本熵作为疲劳监测的特征参数,分析样本熵随驾驶时间的变化规律,确定驾驶疲劳发生时间段,对比不同作业环节的疲劳程度。结果表明:样本熵值随驾驶时间的增加呈下降趋势;样本熵值与主观驾驶疲劳程度的皮尔逊相关系数为-0.824,两者显著负相关;根据样本熵值判定,驾驶疲劳于50 min后开始出现,100 min后疲劳程度加深;转向行驶阶段比直线行驶阶段的驾驶疲劳程度高。基于样本熵的驾驶疲劳判定方法可客观的反映联合收割机驾驶员的体力和精神疲劳状况。     

Copper and zinc uptake by celery plants grown on acidic soil amended with biosolids

For trace elements, such as copper (Cu) and zinc (Zn), the bioavailability of these elements, Cu and Zn, in biosolids is important because both are essential elements and both are potential contaminants when biosolids are land applied. A greenhouse study was conducted in factorial experiment based on a completely randomized design (CRD) with four replications on a soil treated with four rates of Cu (0, 50, 100, and 150 mg/kg) and four rates of Zn (0, 150, 300, and 450 mg/kg) on celery plants to investigate the distribution and mobility of these elements as well as growth and antioxidant changes of celery. The results of antioxidant changes were inconclusive due to irregular changes with Zn and Cu applications. However, generally the results show that Cu did not affect superoxide dismutase (SOD) or peroxidase (POD) activities in most of the treatments. On the other hand, Zn stimulated SOD and POD activities in most of the treatments. The photosynthesis rate decreased with the applications of Cu and Zn at the rates above 100 and 300 mg/kg and increased in low Cu concentration (50 mg/kg) compared to S (soil without biosolid).