基于CWSI诊断温室草皮水分胁迫的实验研究

通过观测夏季温室不同灌溉条件下草皮的冠层温度、气温、大气湿度以及土壤含水量等因素,利用Isdo经验模式确定了冠气温差的下限方程。通过观察不同水分处理条件下草皮CWSI的日变化,得出了利用CWSI诊断草皮水分状况的最佳时机。研究分析了作物水分胁迫指数与其他一些反映作物水分状况的指标,包括土壤含水量、叶片蒸腾速率以及叶片含水量之间的关系,CWSI验理论模式与上述这些指标关系良好,表明其很好地反映了作物的水分胁迫特征。     

进水流速对圆形循环水养殖池流场特性影响的数值模拟

通过对工厂化循环水养殖进水流速的智能调控,可降低饵料残留,避免水质恶化。为此,本研究采用数值模拟方法探究了进水流速对工厂化循环水养殖池流场特性的影响,并基于该研究设计出一套确定进水流速调控的实验方法。首先,通过对比Standard k-ε、RNG k-ε和Realizable k-ε 3种湍流模型及多种壁面函数的仿真效果,确定RNG k-ε模型和标准壁面函数作为仿真配置。同时,针对多相流模型,对欧拉多相流模型和DPM离散相模型进行对比,为提高计算准确性选用DPM离散相模型,并基于上述模型进行网格无关性验证、制定网格划分方案。其次,以大菱鲆(Scophthalmus maximus)养殖为例,模拟不同进水流速下养殖池流场、排污和水温调节的效果。最后,针对仿真结果提出进水流速调控方案。结果显示,日常采用1.0 m/s的进水流速,可有效提高适宜流速区面积并控制水处理成本;投饵前,采用0.2 m/s的进水流速可以解决循环水养殖中存在的饵料浪费问题;进食结束后,采用1.2 m/s的进水流速可快速排出残饵避免水质恶化;水温异常时,采用15 ℃的水、以1.2 m/s的进水流速注水230 s,可使20 ℃的水下降到正常水平,精准化控制水温。采用本研究提出的方法,可针对不同养殖生物和养殖环境设计进水流速智能调控策略,可用于解决循环水养殖过程中饵料浪费、水质变差和水温异常等问题。     

升温与聚苯乙烯微塑料复合暴露对长牡蛎血细胞功能、免疫基因表达和能量代谢的影响

为阐明全球气候变暖和微塑料复合胁迫对长牡蛎(Crassostrea gigas)免疫应答、氧化应激和能量代谢的影响,本研究采用3个微塑料(microplastics, MPs)水平[无微塑料、小粒径聚苯乙烯微塑料(SPS-MPs,6μm)和大粒径聚苯乙烯微塑料(LPS-MPs,50～60μm)]和2个温度水平(20℃和25℃)对长牡蛎进行了为期21 d的单一和复合暴露,检测分析了各组长牡蛎血细胞功能[吞噬活性、活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量]、糖原含量以及免疫相关基因表达的变化。研究结果表明,SPS-MPs暴露能增加长牡蛎血淋巴细胞中ROS含量,降低血细胞吞噬活性,揭示SPS-MPs毒性作用更强。升温与微塑料的协同作用增加了长牡蛎消化腺组织中的糖原含量。实时荧光定量PCR结果显示,升温与SPS-MPs复合暴露组长牡蛎消化腺组织通过上调热休克蛋白90 (heat shock protein90, HSP90)、核因子κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB, IκB)和p53基因表达量进行免疫应答;升温与微塑料的拮抗作用增加了鳃组织p53基...     

环境因子对珍稀濒危植物裸果木种子萌发特性的影响

为研究濒危植物裸果木的有性繁殖,通过分析其结实率、种子大小、千粒质量及种子萌发对光照、温度、PEG胁迫的响应,探讨其种子萌发阶段的生态适应性。结果表明：裸果木的结实率为6.37%,种子长(2.03 ± 0.01) mm,宽(1.37 ± 0.01) mm,千粒质量为1.68 g;种子萌发阶段对光照和温度的要求不高,适宜温度下种子萌发迅速,平均萌发时间不到2 d;水分是限制裸果木种子萌发的一个主要因素,渗透压- 0.6 MPa是裸果木种子萌发的拐点,低于这个渗透势种子的萌发力显著降低;干旱胁迫下未萌发种子进入休眠状态,解除胁迫后迅速萌发。因此,裸果木种子在结实率低、种子小的条件下,形成了迅速有效地利用有限的水分以实现有性繁殖的繁殖机制。     

高海拔冻土层地区不同土壤温度对花叶海棠光合特性的影响

为促进花叶海棠在高海拔冻土层地区的生长,通过使用自控温电热带土壤增温措施对土壤进行增温试验,分别设置2.0 (S₁)、3.0 (S₂)、4.0 (S₃)、5.0 (S₄) ℃ 4种增温梯度和1个CK对照组,测量不同梯度下花叶海棠的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO₂浓度。结果表明：在4种处理中,S₄的花叶海棠叶片净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度最大,与对照相比,其增长率分别为13.88%、58.55%、18.42%;S₃的花叶海棠叶片气孔导度最大,增长率为8.68%。土壤温度与花叶海棠叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度呈极显著相关,与蒸腾速率呈显著相关。与对照组相比S₄与S₃能明显提高净光合速率、蒸腾速率,与对照组相比S₄、S₃、S₂能明显地提高气孔导度、胞间CO₂浓度。综合各项指标分析,在试验范围内土壤温度增加4.0~5.0 ℃最适宜花叶海棠的生长。     

基于无人机遥感的夏玉米水分胁迫指数改进方法

冠层温度（canopy temperature,Tc）是作物水分胁迫计算的基础。准确地剔除热红外图像中的土壤背景,可以提高作物水分的监测精度。该研究以4种水分处理的拔节期夏玉米为研究对象,借助无人机可见光和热红外图像,采用红绿比值指数（red-green ratio index,RGRI）法提取研究区域的面状玉米冠层温度的空间分布信息,并分析每幅热红外图像上冠层温度的累积频率。该并提出了两种改进作物水分胁迫指数（crop water stress index,CWSI）性能的方法,一是使用基于正态分布的不同统计分位数分割冠层温度,并基于不同统计分位数上的平均冠层温度计算CWSI（记为CWSITcF%）。二是基于冠层温度方差（canopy temperature variance,Var）,将玉米冠层数据分为4个区间：区间Ⅰ,Tc≤40,Var≤10;区间Ⅱ,Tc≤40,10< Var≤20;区间Ⅲ,35< Tc<45,Var>20;区间Ⅳ,40< Tc<50,0< Var≤20,并在各自区间上选择最敏感的统计分位数计算CWSI（记为CWSIn）。研究结果表明：1）利用2020年和2021年两年数据计算的CWSIn与作物生理指标（气孔导度Gs、净光合速率Pn、蒸腾速率Tr）间的决定系数R2分别为0.72、0.52、0.62 ,nRMSE分别为23.96%、24.06%、25.60%,模型拟合精度高于原始CWSI（R2分别为0.73、0.34、0.46,nRMSE分别为23.69%、28.27%、30.21%）,但与CWSITcF%差别不大（R2分别为0.74、0.54、0.61,nRMSE分别为22.87%、23.74%、25.61%）;2）虽然CWSITcF%能提高诊断作物水分胁迫的精度,但最敏感的冠层温度区间在年际间相差较大（2020,61.17%;2021,49.38%;两年数据,83.51%）,而CWSIn稳定性更高（与生理指标间的nRMSE分别为：2020年16.60%、27.37%、28.49%;2021年21.60%、18.95%、22.64%）。因此,综合来看 CWSIn可以更加精确地监测作物水分胁迫,利用该改进方法可为无人机遥感精准监测作物水分胁迫状况提供参考。     

甘肃省定西市安定区1970-2010年 下垫面气候变化特征分析

为了揭示全球气候变暖背景下甘肃省定西市安定区的气候变化趋势,根据安定区地面气象站1970-2010年逐日气温和降水资料,利用线性回归、滑动平均等方法分析了该地区近41年的气候变化特征,并运用Mann-Kendall检验法对气温和降水量年际变化趋势进行突变检验。结果表明,近41年来,安定区年均温表现为显著的增温趋势(P0.05),且增温率明显高于全国平均水平,并于1997年发生了突变性的升高;近41年来安定区年平均降水量呈减少趋势,但不显著(P0.05),也没有发生突变,表明安定区气候基本朝暖干化方向发展。     

温度对百合种球催芽生根的影响

以‘西伯利亚’、‘索邦’和‘木门’3个百合品种种球为试验材料,采用泥炭为基质进行箱栽,种植后把种球置于10 ℃、12 ℃和14 ℃的低温冷库中进行催芽生根处理,以直接栽培于大棚条件下的种球为对照,处理14d后,测定各处理组的种球鲜质量变化、芽长、茎生根数量、生根率和芽粗。结果表明,12℃下处理‘西伯利亚’、‘索邦’和‘木门’种球种植14d的生根效果最好,可显著促进茎生根的发生和芽的生长,且整齐度较好。     

低温和超低温保存花粉对番茄坐果率和种子量的影响

为了研究不同处理下长期保存花粉对番茄坐果率和种子量的影响,本文以云南农业大学园林园艺学院选育的Ryau96172I和Ryau9327D两个番茄品系为试材,采用低温(4℃,处理I)及超低温(-196℃,处理II)条件保存花粉,以常温作为对照(CK),对不同处理的花粉人工授粉(60朵花)后的坐果率、种子总重量、平均单果种子重量、种子总数及单果种子平均数进行比较分析.结果显示:与对照相比,处理I和处理II人工授粉后对番茄的坐果率无显著差异;处理I人工授粉后番茄的种子总重量、平均单果种子重量、种子总数及单果种子平均数无明显差异,但处理II人工授粉后其相应指标显著偏低(P0.05).结果表明: 超低温处理下保存花粉对番茄的种子量有较大影响.     

外源水杨酸与钼酸钠提高光叶叶子花耐寒性及相关机制

为综合评价水杨酸和钼酸钠处理对光叶叶子花耐寒性的影响,为园林绿化管养提供理论指导,以园林观赏植物光叶叶子花为试材,通过0.5 mmol/L水杨酸和2.0 mol/L钼酸钠单独及复合处理,测定在-3、0、3、6、25℃处理后,叶片的相关生理指标。结果表明：水杨酸和钼酸钠处理能够不同程度地降低低温胁迫下光叶叶子花叶片的相对电导率和MDA含量,其中复合处理的效果更好;在25和6℃时,氧自由基产生速率随温度的降低而上升,但在3,0和-3℃时,则呈下降趋势;在0℃和-3℃时,水杨酸处理使CK的SOD活性显著低于其他处理;药剂处理提高了POD活性,特别在0℃时,T1、T2、T3均显著大于CK;此外,低温胁迫下,各处理的可溶性糖、淀粉、游离脯氨酸含量均出现先上升后下降的趋势,且处理后,可溶性糖在-3℃时,淀粉和脯氨酸在0℃和-3℃时其含量均显著高于CK。通过综合评价发现,水杨酸和钼酸钠处理能够提高光叶叶子花的耐寒性,特别是复合处理效果更佳。