华北平原不同降水年型和作物种植模式下的产量和耗水模拟

华北平原是中国重要的粮食生产基地,在国家粮食产业中地位较高,但长期灌溉造成了华北平原地下水资源的严重亏损,地下水位持续下降。该研究利用APSIM模型对华北平原1986－2015年不同种植模式下的产量和耗水情况进行模拟研究,为华北平原调整作物种植模式、农业水资源管理以及农业发展政策的制定提供科学依据。研究结果表明：APSIM模型能够较好地模拟冬小麦和夏玉米的生育期、产量及水分利用特征,其中生育期模拟结果的误差在5 d之内,产量、ET和下渗量模拟结果的R2均在0.84以上,表明该模型在华北平原具有较好的适用性;在华北平原地区,冬小麦-夏玉米一年两熟种植模式（M2Y1）年均产量（13 445 kg/hm2）最高,但耗水量（724 mm）也是最大,水分亏损（233 mm）最为严重;一年一熟种植模式（M1Y1）年均耗水量（534 mm）较小,水分亏损量（43 mm）最少,但产量（9 215 kg/hm2）较低;两年三熟种植模式（M3Y2）兼顾产量和耗水,在保证一定产量的前提下减少了耗水量,产量耗水综合效果最好,适合在华北平原推广实行。此外,该研究对栾城站丰水年、平水年和枯水年等不同降水年型下的3种种植模式产量耗水特征进行了对比分析,研究表明在华北平原降水资源对于作物生长有重要意义,年降水量越大,作物产量越高,水分亏损量越少。     

中国丹霞赤水世界自然遗产景观格局时空演变及驱动因素分析

为了研究中国丹霞赤水世界自然遗产的景观格局,利用GIS,ENVI和景观格局分析软件FRAGSTATS,分析了遗产地及缓冲区2001年、2010年、2016年3个关键时期的景观格局及其演变规律,揭示了中国丹霞赤水世界自然遗产不同发展阶段景观格局变化特征,进一步探讨了景观格局变化的影响因素。研究结果表明:（1）研究区自2001年以来,各类景观均处于动态变迁过程,林地景观为研究区的优势景观,一直占研究区整体面积的80%以上,16年间,林地、灌丛、建筑用地、裸地和水体的面积净增加,耕地面积净减少;（2）景观动态变化度在2001—2010年较大,林地景观面积比例增加了6.98%,耕地面积比例减少了8.4%,面积减少了近一半,有44%的耕地面积和64.35%灌丛面积转入林地景观,景观格局破碎化程度大幅下降;（3）2010—2016年景观动态变化度相对较小,林地面积比例下降了1.22%,耕地面积比例增加了1%,建筑面积持续增加;建设用地转出率最高,其次是裸地,景观类型的丰富度有所上升,景观格局破碎化程度稍有加深;（4）除了生态系统的自然演化外,退耕还林政策、城镇一体化建设、高速交通建设是研究区景观格局变化的主要驱动因素,旅游增长和开发对研究区的景观格局影响相对较小。     

不同干旱指数集对1961-2009年东北地区干旱描述的比较

利用标准化降水蒸散指数（SPEI_TH,SPEI_PM）和自适应帕尔默干旱指数（scPDSI_PM）数据集,辅以气候倾向率、M-K统计检验方法,对比分析了1961—2009年东北地区干旱时空变化特征,并对各指数集描述的东北地区典型干旱年与实况进行了比较。结果表明:1961—2009年东北地区总体表现出变干的趋势,其中SPEI_TH显示的主要干旱时段在2000年以后,而SPEI_PM和scPDSI_PM都检测到1980年前后东北地区也处于一个较为明显的干期。SPEI_TH和SPEI_PM显示东北地区大部多年平均的干旱发生频率介于28%～38%之间,而scPDSI_PM给出的东北大部地区干旱频率在11%～58%之间。研究显示,2000年以后重旱和特旱频次的增加较快,这也导致重旱和特旱在各类干旱中所占的比重显著提高。1961—2009年东北地区四季干旱强度均有不同程度的加强,其中SPEI_TH的四季干旱强度变化均通过了0.05水平的显著性检验,而SPEI_PM描述的各季干旱加强趋势均不显著,scPDSI_PM只检测到秋旱强度变化是显著的。研究表明,SPEI_TH和scPDSI_PM指数集对东北地区典型干旱年的描述能力要好于SPEI_PM。     

三套再分析降水资料在东北地区的适用性评价

利用1980—2010年东北地区84个气象站月降水资料,基于相关分析、偏差比较、气候倾向率等方法,从不同时间尺度（年、季、月）对CFSR,MERRA和NCEP再分析降水资料在东北地区的适用性进行了比较,结果表明:三套再分析资料能够反映出东北地区年均降水东南多、西北少的分布特征,其中CFSR和MERRA对东北地区年均降水分布的刻画能力要好于NCEP。在年尺度上,CFSR和MERRA与观测资料的变化幅度更接近,其中,MERRA年均降水量与观测资料的差值最小,为42.4 mm。三套再分析资料与观测资料在不同季节的相关性表现出一定的差异。首先,CFSR与观测资料在春、夏、秋3季的相关性要好于冬季;而MERRA与观测资料的相关性则是春、秋两季最优,冬、夏两季次之;NCEP在冬季与观测资料的相关性最好。其次,CFSR和MERRA在春、夏、秋3季与观测资料的相关性要好于NCEP;而在冬季,MERRA和NCEP与观测资料的相关性优于CFSR。在月尺度上,MERRA资料与观测降水的相关性优于CFSR和NCEP,MERRA与观测降水的平均绝对偏差在三套再分析资料中最小,为17.5 mm,CFSR和NCEP的这一差值分别为20.7 mm和22.6 mm。     

华南虎源禽致病性大肠杆菌的分离鉴定及其生物学特性研究

【目的】对福建梅花山华南虎繁育研究所一例华南虎幼虎急性死亡病例的致病菌进行分离鉴定及生物学特性研究,为圈养华南虎疫病防控提供科学依据。【方法】无菌采取死亡幼虎的肺、肝、脾、肠道等组织病料,进行细菌分离培养,根据形态特征、培养特性、生化试验、16SrRNA PCR扩增结果进行病菌鉴定;并对该分离菌进行16S rRNA系统进化分析、禽致病性大肠杆菌PCR鉴定、药敏试验、动物致病性试验和毒力基因检测。【结果】从幼虎肝脏及肠道组织中分离得到1株大肠杆菌(E.coli),命名为FJ/Tiger2016。16SrRNA系统进化分析显示,该分离菌与大肠杆菌人源分离株(NZCP016497)、鼠源分离株(NZMBNX01000003)、鸭源分离株(EF620926)及禽源分离株(AB272358)的遗传距离较近,形成一个相对独立的小遗传分支,其中与禽源分离株(AB272358)的同源性高达99.7%。PCR鉴定及药敏试验结果表明,该分离菌为禽致病性大肠杆菌(APEC),对选用的15种抗菌药均表现敏感。动物致病性试验结果显示,经腹腔接种时该菌株对试验小鼠具有较强的致病力,小鼠攻毒后5h内全部死亡。病理剖检及组织病理切片观察结果表明,该菌株对死亡小鼠的心脏、肝脏和脾脏等多个重要组织器官均造成了较为严重的病理损伤,而经灌胃接种时试验小鼠均未出现明显的临床症状。毒力基因检测结果显示,该菌株含有10种毒力基因,暗示其可能具有很强的致病性。【结论】从死亡幼虎肝脏及肠道组织中分离到1株具有较强致病力、肠道外致病的禽致病性大肠杆菌,表明禽致病性大肠杆菌已对我国圈养华南虎造成了一定威胁,应引起重视。     

西部地区实施乡村振兴战略路径探析

由于主体责任不明确,农村商品经济发展滞后,科技文化素养偏低,西部乡村自身定位不清,农业生产技术落后,农产品科技含量低等问题制约了农村发展。只有正确处理政府主导与村民主体关系,优化资源配置,建立现代农业产业体系,思想扶贫、智力扶贫与能力扶贫相结合,因地制宜,以市场为导向,发展特色农业等举措,才能振兴西部乡村。     

基于ELM的西北旱区参考作物蒸散量预报模型

为实现气象资料缺失情况下ET₀的精确预报,选取中国西北旱区4个代表性站点的气象资料,建立15种基于极限学习机(ELM)的ET₀预报模型,并通过与其他ET₀计算模型对比和可移植性分析探究ELM在西北旱区的适用性.结果表明:基于温度和风速的ELM₇预报精度较高(整体评价指标GPI排名第4);基于温度和辐射的ELM₅预报精度(GPI排名第6)明显高于Iramk模型和Jensen-Haise模型;仅基于温度的ELM₉预报精度(GPI排名第8)高于Hargreaves-Samani模型.通过模型可移植性分析发现,ELM₇在西北旱区内各训练站点和预测站点组合下预报精度良好.因此,可将ELM₅(输入温度和辐射)、ELM₇(输入温度和风速)和ELM₉(输入温度)作为西北旱区较少气象参数输入情况下精确预报ET₀的推荐模型.     

南方红壤低山丘陵区水土流失综合治理

"南方红壤低山丘陵区水土流失综合治理"项目(2017YFC0505400)获得国家重点研发计划"典型脆弱生态修复与保护研究"专项支持。项目重点阐明区域水土流失演变规律及关键驱动因子,以生态功能提升与生产功能优化为核心,研发集成地表径流调控、土壤肥力提升、植被可持续恢复和景观结构优化为一体的水土流失治理技术体系,形成生态服务功能提升与民生改善的区域水土流失综合治理模式,为红壤低山丘陵区水土流失治理提供科技支撑。     

华南主要树木丛枝菌根真菌物种多样性调查研究

为调查华南地区丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌的物种多样性与资源分布状况,本研究对该区域红花羊蹄甲（Bauhinia blakeana）、黄梁木（Neolamarckia cadamba）、构树（Broussonetia papyrifera）、尾叶桉（Eucalyptus urophylla）和杧果（Mangifera indica）5种主要树木AM真菌侵染状况进行研究,通过形态学特征及核糖体18S rRNA基因序列分析鉴定AM真菌种类。结果表明:1）5种树木均能形成丛枝菌根,红花羊蹄甲和尾叶桉为疆南星型（Arum-type）,杧果、构树和黄梁木为重楼型（Paris-type）。红花羊蹄甲和杧果的菌根侵染率高、孢子密度大,构树、黄梁木和尾叶桉的AM真菌侵染率和孢子密度相对较低。2）鉴定出AM真菌5属8种,分别为无梗囊霉属（Acaulospora）的浅窝无梗囊霉（Acaulospora lacunosa）和刺无梗囊霉（Acaulospora spinosa）,斗管囊霉属（Funneliformis）的摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae）,根孢囊霉属（Rhizophagus）的根内根孢囊霉（Rhizophagus intraradices）,以及球囊霉属（Glomus）的3种Glomus spp.和硬囊霉属（Sclerocystis）1种Sclerocystis sp.。3）球囊霉属的AM真菌广泛分布在红花羊蹄甲、杧果和构树根际,刺无梗囊霉分布在杧果和尾叶桉根际,摩西斗管囊霉为优势种,分布在构树和黄梁木根际;而浅窝无梗囊霉和硬囊霉只分布在1种树根际,表明其宿主专一性相对较强。结果显示华南树木根际土壤中AM真菌物种多样性较高,同时本研究为深入研究该地区林木根际AM真菌功能多样性提供了初步科学依据。     

先秦两汉时期中国北方天然林木分布探究

孢粉、考古及历史文献等资料显示,先秦两汉时期中国北方地区林木分布广泛,种类繁多。春秋以后北方多数地区气温有所波动,树种结构也相应地发生了变化。春秋至东汉时期,东北地区受气候变冷影响,乔木植被中针叶林比率有所增加,落叶阔叶林减少,同时森林分布范围缩小;黄淮海平原地区针、阔叶乔木随气候变化互有消长;黄土高原区未有森林生长,河谷及山地植被以阔叶树种占优的混交林为主。除气候因素外,人类活动也影响着天然植被的变化。受秦汉时期经济、政治、军事等活动的影响,除东北地区天然林木保存较好外,北方其余地区林木破坏较为严重。