转基因水稻恢复系及其F1代Bt蛋白的时空表达分析

本研究以抗虫水稻恢复系9311(Bt)及其杂交种F1(Bt)为研究材料,以非转基因的9311为阴性对照,利用ELISA方法研究9311(Bt)及F1(Bt)各生育时期可溶性总蛋白和Bt蛋白的时空变化规律,为转Bt基因抗虫水稻的安全监管提供科学依据。结果表明：外源基因的导入没有引起水稻组织中可溶性总蛋白含量的明显变化;9311(Bt)的Bt蛋白表达量在整个生长周期的各个部位均高于相应的F1(Bt)植株;同一植株不同组织器官中Bt蛋白表达量为：叶片跃胚乳跃颖壳及茎秆跃根;同一植株不同发育期叶片Bt蛋白的测定结果整体表现为：营养生长阶段跃生殖生长阶段跃成熟衰老阶段。研究结果为转Bt基因抗虫水稻适宜检测时期的选择提供了一定的参考。     

杭州市耕地土壤肥力状况及区域差异

为全面了解杭州市耕地土壤肥力状况及存在问题,为科学管理有限的耕地资源提供依据,利用近期(2007—2008年)获得的耕地地力调查测定数据,统计分析了杭州市耕地土壤pH值、有机质、全氮、有效磷和速效钾等重要肥力指标的特征及其空间差异。结果表明,杭州全市耕地主要由酸性(pH 4.5~5.5)、微酸性(pH 5.5~6.5)和微碱性(pH 7.5~8.5)土壤组成,强酸性和碱性土壤的比例较低。土壤有机质和全氮以中量水平为主,大部分土壤的有机质和全氮分别在20~40 g/kg和1~2 g/kg之间,但仍约有1/4(27.00%)和1/8(12.06%)的土壤有机质和全氮偏低。全市耕地土壤有效磷高低差异非常明显,缺磷与富磷土壤并存;土壤速效钾的变化也较大,且多数土壤钾素明显不足。除滨海平原土壤以微碱性和中性为主外,其他区域的土壤以酸性和微酸性为主;土壤酸度以丘陵区为最高,其次为河谷平原区,而水网平原区相对较低。土壤有机质和全氮平均含量以水网平原最高,其次为丘陵区和河谷平原区,滨海平原最低。土壤有效磷以丘陵区为最高,其次为河谷平原和滨海平原,水网平原的最低。土壤速效钾以水网平原最高,滨海平原最低,丘陵区和河谷平原居中。不同县（市、区）因地貌特征、土地利用方式及施肥水平等的差异,其土壤肥力指标也有较大的差异。杭州市耕地土壤肥力在空间上的高度变异性及氮磷钾养分之间的不均衡性要求进一步完善测土配方施肥工作。     

近年来新疆第二产业内部结构的时空变化特征分析——基于分行业就业人口分布的实证研究

新疆地域广阔,受各地州市自然基础、资源禀赋、历史文化等条件差异的影响,第二产业内部各行业地区差异较大,就业人口分布也不均衡。本文利用2000-2011年新疆分行业就业人口统计数据、行政区划面积和行政区划图等资料,采用地统计学、时间序列分析方法,结合GIS、Geoda空间分析工具,对新疆第二产业内部的空间结构特征和时序变化特征进行了分析,结果表明：①新疆第二产业内部各行业具有独特的形态分布。2011年新疆第二产业内部采矿业,制造业,电力、热力、燃气及水生产和供应业,建筑业分别呈现出两个独立中心-外围结构、两个“C” 型结构、“一轴两翼”结构、和“一”字型结构;②2011年新疆第二产业内部存在空间集聚现象,行业和地域分布不同。阿克苏地区、喀什地区是采矿业、制造业显著聚集的区域,阿克苏地区是电力行业显著聚集的地区。③2000-2011年期间新疆第二产业内部不同行业之间比重有较大的差别,采矿业和电力行业对第二产业内部结构的变动起着重要的作用。     

侵蚀—沉积连续地形中土壤碳库的空间分异

侵蚀和再沉积过程可导致土壤碳库在空间上重新分布,但至今对这一过程中不同碳库的迁移和再分布特点还了解不多.在浙江省亚热带地区选择了由严重侵蚀区-轻微侵蚀区-坡脚堆积区-坡底堆积区组成的侵蚀-沉积系列连续地形,分别采集了4个代表性土壤剖面,研究了不同地形部位土壤碳库的分异特征,探讨了侵蚀-再沉积过程中各种碳库的转归.结果表明,土壤有机总碳及各组分碳均是:严重侵蚀区<轻微侵蚀区<坡脚堆积区<坡底堆积区.侵蚀区土壤总有机碳自上而下明显下降,而堆积区土壤有机碳库分布较深,垂直变化相对平缓.黑碳极易随地表径流发生迁移,呈由高处逐渐向低处明显富集的趋势.堆积区为连续地形中的碳汇.     

利用ArcMap空间分析功能进行面蚀侵蚀强度分级

土壤侵蚀强度与坡长、坡度、植被、土壤特性等诸多因子均有着密切的联系.利用传统方法对流域内各斑块的土壤侵蚀分级进行判定,效率低,精度差,误差大.结合有关土壤侵蚀强度分级标准,介绍了如何利用GIS空间分析功能,对矢量图形数据及小斑的属性数据进行分析和统计,从而得出流域面蚀土壤侵蚀分级图形,量化了土壤侵蚀强度分级过程,使此项工作更加科学化,现代化和合理化.     

确定137Cs背景值所需的采样点数与采样面积

137Cs背景值的确定是利用核示踪技术研究土壤侵蚀的前提和根本,直接关系到侵蚀速率计算的准确与否。而大部分研究对137Cs背景值的确定均采取随机采样,没有统一的采样点数与确定的采样面积。本研究利用网格加密采样法,对未扰动地和长期耕种且未平整的农耕地各两块样地的137Cs背景值空间变异进行了分析,结果表明：在未扰动地与农耕地采样地块,137Cs采样点数与背景值空间变异系数都存在指数回归关系;在未扰动地块137Cs背景值存在较大空间变异性,且随着网格面积的扩大137Cs空间变异系数表现为增加趋势,在0.25m2范围内选取最少11个样点才能满足试验精度;在农耕地采样地块,因长期的耕种作用使得137Cs在耕层中混合相对均匀,137Cs背景值空间变异性显著变小,最少选取7个样点就能满足试验精度,且不受采样面积的影响。     

黄土高原小流域土壤有机碳空间变异性研究

Soil organic carbon (SOC) has great impacts on global warming, land degradation and food security. Classic statistical and geostatistical methods were used to characterize and compare the spatial heterogeneity of SOC and related factors, such as topography, soil type and land use, in the Liudaogou watershed on the Loess Plateau of North China. SOC concentrations followed a log-normal distribution with an arithmetic and geometric means of 23.4 and 21.3 g kg^-1, respectively, were moderately variable (CV = 75.9%), and demonstrated a moderate spatial dependence according to the nugget ratio (34.7%). The experimental variogram of SOC was best-fitted by a spherical model, after the spatial outliers had been detected and subsequently eliminated. Lower SOC concentrations were associated with higher elevations. Warp soils and farmland had the highest SOC concentrations, while aeolian sand soil and shrublands had the lowest SOC values. The geostatistical characteristics of SOC for the different soil and land use types were different. These patterns were closely related to the spatial structure of topography, and soil and land use types.     

基于土地利用和微地形的红壤丘岗区土壤水分时空变异性

在红壤丘岗区冬春两季,以网格采样法测定了红壤丘岗区一块包含茶地、旱地和林地的缓坡的地表层和深层土壤含水率,采用经典统计结合地统计方法分析了其空间变异特征。结果表明：单一土地利用下,林地土壤含水率明显高于茶地和旱地,整体采样区土壤水分变异系数明显大于单一土地利用。同一季节表层和深层土壤水分具有类似的变异趋势;土壤水分在不同利用下存在截然不同的变异特征。通过半方差分析发现,茶地－旱地交界区土壤水分空间变异低于其他地方;另一方面,茶地－旱地土壤水分不具备空间相关性。另外,采样区表现出明显的各向异性且季节性变化明显,在冬季,土地利用和微地形共同影响水分变异特征;而在春季,土地利用是土壤水分变异的主导因素。除茶地-旱地交界区冬季水分不具有空间相关性外,土壤水分整体上具有良好的变异特征和空间连续性,因此可以利用地统计学在整体采样区进行水分空间变异的研究。     

变量施肥条件下冬小麦长势及品质变异遥感监测

卫星遥感数据能够在作物生长期内获取大范围“面状”地物光谱信息,反映作物的长势变异情况,以2005－2006年度国家精准农业研究示范基地冬小麦变量施肥试验为基础,以高空间分辨率卫星遥感影像Quickbird为数据源,结合地面获取的冬小麦品质、产量等数据,研究冬小麦长势及品质的变异情况。研究结果表明,Quickbird光谱参数能够反映冬小麦不同施肥处理小区的长势变异,而冬小麦早期的空间长势变异与其最终产量、品质变异有着密切的关系;冬小麦孕穗后期长势光谱信息与其产量有着很好的正相关关系,而与其品质信息存在着显著的负相关关系,其中OSAVI与产量的相关性达到0.536、GNDVI与冬小麦籽粒蛋白质及湿面筋含量的相关性分别达到了-0.531和-0.535;研究还发现,不同植被指数所反映的作物长势存在一定差异,反映冬小麦群体长势的植被参数和反映冬小麦叶绿素密度的植被指数在指示作物空间长势变异上有所不同。因此,利用遥感影像监测作物长势及其品质空间变异在技术上是可行的。     

集水区尺度降雨侵蚀力空间分布对土壤流失的影响

为探讨降雨侵蚀力空间分布对土壤流失的影响效应,该文以黄土丘陵沟壑区子长集水区为例,将区域重心概念应用到降雨侵蚀力的空间分布研究中,基于GIS探讨了降雨侵蚀力重心在不同年份间的变迁对土壤流失的影响。研究结果表明：降雨侵蚀力重心与水文站点、大于15°坡度重心的距离会显著影响土壤流失;当降雨侵蚀力重心位于水文站点和较陡坡度重心中间位置时,也会产生较多土壤流失;降雨侵蚀力重心在南北方向上变化对土壤流失影响不大,但在东西方向上的移动能够明显改变土壤流失。在集水区尺度上,随着降雨侵蚀力空间分布的变化,降雨侵蚀力与坡度、土地利用、水文站点的空间耦合关系将发生改变,从而导致土壤流失量的增加或减少。