生物结皮生长发育对黄绵土抗侵蚀性能的影响

[目的] 黄土高原退耕还林(草)工程驱动的生物结皮发育可显著抑制土壤侵蚀,为探明土壤抗侵蚀性能随生物结皮生长发育的变化特征及其响应机制。[方法] 设置藻结皮、藓结皮和自然演替结皮3个处理,培育176天,系统研究生物结皮不同发育阶段及其类型差异对黄绵土抗侵蚀性能的影响。[结果] (1)生物结皮盖度、厚度、生物量、叶绿素和粗糙度随生长时间均显著增加,培育初期藓结皮较高,培育末期自然演替结皮反而最高。(2)随生物结皮发育,土壤黏结力呈幂函数增强,较初期增加39.8%~60.3%;质量损失率呈指数函数减小,较初期降低45.6%~57.3%;饱和导水率变化趋势较为复杂,但培育末期均最低(0.08~0.12 mm/min)。(3)土壤黏结力随生物结皮盖度、厚度、叶绿素、生物量和表面粗糙度的增加呈幂函数增长,质量损失率随生物结皮盖度、厚度、叶绿素、生物量和表面粗糙度的增加呈指数函数下降。(4)土壤抗侵蚀综合指数(C_ser)可表示为盖度(Cov)、厚度(T)和生物量(B)的幂函数(C_ser=0.279 Cov^0.194 T^0.188 B^0.119, R²=0.73, p＜0.05)。[结论] 黄土高原生物结皮发育可显著提高黄绵土抗侵蚀性能,藓结皮效果最强。     

寒旱食用百合种植区地表覆草技术研究

本研究旨在探究寒旱百合种植区地表覆草技术对土壤水热状况、理化性质、百合生长和产量的影响。采用随机区组设计,试验处理为露地（CK）、地表覆草（S）、地膜覆盖（M）,3次重复,共计9个处理。结果表明,百合地表覆草技术可以明显改善土壤水热状况,提高土壤理化性质指标含量,增加百合产量。相对于对照露地处理,表层土壤温度和含水量分别增加了18.86%、16.01%,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别提高了75.61%、18.12%,21.04%、10.41%,株高、茎粗、球横径、球纵径、单球重和产量分别增加了8.26%、22.22%、16.55%、23.47%、32.83%、35.07%。综上所述,在寒旱百合种植区,地表覆草技术是一项重要的田间管理措施。     

不同灌溉施肥方式的土壤硝态氮分布特性试验研究

通过大田测坑玉米种植试验研究,分析了常规畦灌和膜孔灌条件下农田土壤硝态氮的分布特性。结果表明:膜孔灌溉0~60 cm土层的硝态氮在作物的整个生育期变化较大,60 cm以下变化平缓,上下土层硝态氮含量差异相对较小。而常规畦灌在0~40 cm内变化较大,上下土层间硝态氮含量差异较大。两种灌溉方式,表层土壤的硝态氮含量在整个玉米生育期为双峰形式,以三叶期和抽穗期为最高。与常规畦灌相比,膜孔灌溉消除了硝态氮的表聚现象,土壤剖面硝态氮分布更趋合理,更加有利于作物的吸收利用。膜孔灌溉由于其覆膜作用,减轻了硝态氮的淋洗,提高了氮素的利用率。     

土壤因子对海洋多粘类芽胞杆菌L_1-9在黄瓜根表土壤定殖的影响

本试验考察了土壤温度、有机质含量和pH对海洋生防细菌多粘类芽胞杆菌L_1-9在黄瓜根表土壤中定殖的影响。采用实时荧光定量PCR方法检测了不同时期黄瓜根表土壤中菌株L_1-9的16S r DNA拷贝数。结果表明,土壤有机质含量、土壤温度和pH对菌株L_1-9在黄瓜根表的定殖有显著影响(P0.01)。25℃定殖数量最高,为5.79×108拷贝/g土,是15℃时的3.4倍;添加有机肥20~40 g/kg土壤,可以促进菌株L_1-9在黄瓜根际定殖;pH 7时,菌株L_1-9在黄瓜根表土壤中的定殖数量最高。本研究为海洋生防菌L_1-9防治黄瓜土传病害提供了理论依据。     

格氏线虫表皮蛋白和分泌蛋白抑制昆虫免疫活性的比较

格氏线虫表皮蛋白和分泌蛋白都具有抑制昆虫免疫反应的能力,能够帮助侵染期线虫侵染寄主,但两者所含蛋白组分并不相同,从而导致蛋白活性也有所差异。本研究采用乙醇萃取和昆虫匀浆诱导,分别从侵染期的格氏线虫体表及分泌物中得到了表皮蛋白和分泌蛋白,并比较了这两者之间的异同。结果表明,无论是在昆虫体内还是体外,侵染期线虫表皮蛋白和分泌蛋白都具有抑制昆虫免疫反应的生物活性,并且分泌蛋白的活性更强。本研究为进一步研究线虫侵染与昆虫免疫间的相互关系和线虫抑制昆虫免疫反应的作用机理提供了科学佐证。     

地表火干扰下呼伦贝尔沙地樟子松林乔木层不同组分空间格局的变化

火是天然樟子松重要的生态因子,地表火对樟子松林乔木层空间格局的变化有着特殊的意义。全林木定位法调查记录了地表火干扰1年后1hm2典型样地中存活及火烧死乔木的位置坐标,利用成对相关函数g(r)进行空间点格局分析。结果表明:1)单变量空间格局分析显示,空间异质性泊松点过程零假设下,地表火干扰前所有立木、樟子松和白桦均在小尺度上呈显著性聚集分布;而地表火干扰后,樟子松林分及其乔木层不同组分的空间格局更加趋向于均匀分布,只有白桦在小尺度上仍表现为显著性聚集分布,所有立木和樟子松主要以随机分布为主。乔木层及其不同组分的随机标识零假设均不成立,火后存活的所有立木在小尺度上为均匀分布,而较大尺度上却呈现出聚集分布;火后存活的樟子松在小尺度上表现为聚集分布,而较大尺度上却呈现均匀分布;火后存活的白桦主要表现为小尺度上的聚集分布。2)双变量空间格局分析表明,所有立木、樟子松和白桦的存活立木与火烧死木之间均是相互独立的,其相互间的空间格局表现为随机分布。地表火烧死木(包括所有立木、樟子松和白桦)均在小尺度上表现为显著的正相关呈聚集分布,而较大尺度上不同程度地表现为显著的负相关为均匀分布。因此,地表火干扰下,林木的死亡过程并不是随机的,存活林木的空间格局趋于均匀分布,地表火驱动下的樟子松林自然稀疏过程削弱了存活个体间的竞争,促进了林分结构的优化和个体的生长发育,成为樟子松林演替中较活跃的生态因子。     

基于Richards模型的全膜双垄沟播与传统栽培模式玉米生长势差异研究

应用Richards生长方程,以春玉米为材料,设了3种栽培处理,从动态数学模型的角度,研究大田条件下全膜双垄沟播模式与传统栽培模式玉米的生长势特征差异及对产量的影响。结果表明:3种处理株高、单株叶面积、单株可见叶数生长积累量均呈"慢—快—慢"的S型Richards模型曲线变化;全膜双垄沟播玉米各指标的生长累积Richards曲线和生长速率及速率变化率曲线形态与半膜和露地对照相比有明显差异,其生长起始势(R0)高,生长势指标进入指数和稳定生长阶段早于对照8~20 d;最大生长速率及出现的时间都明显高于和早于露地对照,全膜双垄沟播玉米的株高最大增长速率为6.755 cm·d~(-1),是对照的1.384倍;单株绿叶面积最大增长速率为330.6 cm2·d~(-1)·株~(-1),是对照的1.391倍;单株可见叶数最大增长速率为0.412片·d~(-1)·株~(-1),是对照的1.383倍;全膜双垄沟播玉米增长速率变化幅度大,呈现加速快但减速也快的特点;稳定增长阶段明显增长,为露地对照的1.493~1.618倍。全膜双垄沟播使作物在生长后期将更多的能量分配给了生殖生长,使玉米叶片后期早衰速度减慢,利于玉米抽雄授粉和灌浆,表现较高的穗粒数、粒叶比和百粒重,显著提高产量。     

烟台地区水面蒸发BP神经网络模型研究

运用BP神经网络模型对水面蒸发进行研究,并与多元线性回归和主成分回归2种方法的拟合结果进行比较。结果显示,多元线性回归各参数均通过t检验,拟合较好;主成分回归中,参数b2未通过t检验,拟合效果不如多元线性回归好。BP神经网络模型、多元线性回归、主成分回归建立的水面蒸发量观测值与拟合值的回归方程中决定系数分别为0.8986、0.7993、0.7984。应用BP神经网络进行分析,相对误差小于10%的样本个数超过总样本个数的40%,相对误差不超过30%的样本个数接近80%;而其它2种方法相对误差大于10%的样本个数超过总样本数的80%,相对误差大于50%的接近总样本个数的30%。可见,应用BP神经网络模型进行水面蒸发量计算,远优于其它2种方法,应用此方法进行水面蒸发量的预测是非常理想的。     

响应面法优化黑盖木层孔菌菌丝体液体发酵培养基研究

应用Plackett-Burman设计法对影响液体发酵黑盖木层孔菌菌丝体产量的培养基组分进行筛选,确定影响菌丝体产量的关键因素为玉米粉、麸皮和VB1。在此基础上,采用最陡爬坡试验结合Box-Behnken响应面法优化黑盖木层孔菌液体发酵培养基。结果表明:当培养基组分中玉米粉为65 g/L、麸皮为49.31 g/L、VB1为214.61μg/L时,菌丝体产量预测值为10.75 g/L,最佳条件下菌丝体产量可达11.16 g/L,预测值与验证值吻合得较好。     

缓冲装置对苹果跌落冲击影响的试验研究

针对苹果采后分选及装箱过程存在跌落损伤的问题,对减缓苹果跌落冲击的参数组合进行研究。以缓冲材料、缓冲厚度和跌落高度为影响因素,以撞击力和损伤体积为响应值,通过单因素试验确定各因素对响应值的影响规律;基于单因素试验结果,利用响应面试验获取最优缓冲参数组合。单因素试验结果表明：缓冲材料对苹果的缓冲作用由强到弱依次为珍珠棉>假草坪>硅橡胶>气泡膜;当缓冲厚度分别为3、5、8、10和12mm时,随着缓冲厚度的增大,苹果跌落撞击力及损伤体积逐渐减小;当跌落高度分别为10、20、30、50和70mm时,随着跌落高度的增大,苹果跌落撞击力及损伤体积逐渐增大。响应面试验结果表明：最优缓冲参数组合为,缓冲材料珍珠棉,缓冲厚度12mm,跌落高度10cm,此时撞击力为2.61N,损伤体积为8.52mm3;对最优缓冲参数组合进行试验验证,结果的绝对误差均小于5%,优化缓冲参数组合结果可靠。