北极礁膜室内人工育苗的研究

于2004年对大连地区北极礁膜M onostroma arcticum的生物学进行了初步研究,并在室内进行了合子采苗、孢子体培养和孢子采苗及幼苗培养等人工育苗试验。结果表明:水温为3℃时,北极礁膜的叶片长度达到16 cm;水温为5℃时,配子放散量达到2.4×108个/g;孢子体在水温低于19℃时生长较快,水温超过22℃时生长几乎停止。孢子体在度过夏季高温期后,当水温降至20℃以下时,开始形成孢子囊;当水温降至15℃时,孢子放散量达到6.1×105个/cm2;孢子附着到苗绳上后经过50 d的室内培养,培育出长度为1 cm的北极礁膜幼苗。     

青海省同德县草地现状及畜牧业可持续发展策略

在调查同德县草地退化现状的基础上,综合分析了同德县草地退化的原因,指出了同德县畜牧业可持续发展的策略。同德县的草地退化是自然因素和人为因素共同综合作用的结果。人类活动和气候变化是导致同德县草地退化、区域生态环境恶化的两大因素,鼠虫害对它们产生的影响起了促进作用。只有合理利用和保护天然草地,综合治理退化草地,优化畜牧业产业结构,使草地生态系统步入良性循环,才能使同德县的草地畜牧业协调发展。     

1992—2015年呼伦贝尔草原区不同草地类型分布时空变化遥感分析

【背景】 呼伦贝尔草原作为我国温性草原的重要组成部分,其独特的地理位置、典型的生态及气候特点、代表性的生产方式决定其在草原畜牧业生产中的重要地位,同时也是我国北方的绿色生态屏障,发挥着生态缓冲区功能。草地作为重要的陆地生态系统之一,在农牧业生产、生态及环境保护、气候变化等方面具有重要的意义。【目的】 明确不同草地类型的空间分布及变化规律,为草地研究及管理提供依据。【方法】 以呼伦贝尔草原区不同草地及地物类型为研究对象,以1992年、2015年遥感影像为数据源,采用支持向量机、面对对象分类法获得研究区地物类型空间分布数据,以地统计方法分析时空变化特征,结合植物-生境学分类法划分地带性草地类型潜在分布、社会统计数据、地物类型转化过程分析气候变化、人类活动对草地类型分布的影响。【结果】 研究区耕地、林地、沙地碱地、人工表面4种地物类型面积增加,草地、水体面积减少。草地作为研究区最大的覆盖类型,1992年、2015年分布面积为7 601 258 hm²、7 148 085 hm²,减少幅度5.96%。研究区分布典型草原、草甸草原、低地草甸、山地草甸及沼泽,前3种草地类型分布面积较大,共占研究区总面积70%以上,后2种草地类型分布面积相对较少,占2%左右。除典型草原面积增加外,其他草地类型面积减少,典型草原面积增加283 790 hm²,增加幅度7.12%;草甸草原减少面积最大,减少563 439 hm²,减小幅度28.72%。研究区水分状况相对较湿润的草地类型向相对干旱的类型转换占据主导地位,1992—2015年转移面积466 687 hm²,水分状况相对较干的草地类型向相对湿润的类型转移面积212 330 hm²。【结论】 呼伦贝尔草原区不同草地及地物类型空间分布变化较为剧烈,气候变化的影响具有趋势性、长期性、难恢复性,人类活动的影响具有破碎性、可逆性、易恢复性。     

豆-禾混播草地中紫花苜蓿比例对其固氮效率的影响及潜在生理机制

【目的】 通过研究豆草比例对紫花苜蓿-羊草混播草地豆科植物生物固氮的影响及其生理生态机制,深化对混播群落结构和生物固氮功能关系的理解,辅助豆-禾混播草地的科学建植和管理,提高混播草地生物固氮和土壤肥力,提升草地资源生产和生态保障能力。【方法】 2017年5月,利用紫花苜蓿和羊草为试验材料,采取随机区组设计,于中国科学院长岭草地农牧生态研究站内建植不同豆草比例（紫花苜蓿占比为25%、50%、75%、100%）的紫花苜蓿-羊草混播草地,4次重复。建植一年后,通过样方取样法调查混播草地群落结构变化,测定紫花苜蓿叶片、枝条和根系生长发育、光合和水分等生理代谢特征,在测定根系结瘤特征基础上,采取¹⁵N同位素自然丰度法评估紫花苜蓿固氮效率,结合土壤水分动态监测,分析豆草比例对紫花苜蓿生物固氮的影响及其生理生态机制。【结果】 （1）混播草地建植一年后,对应25%、50%、75% 和100%设计的豆草混播比例,混播草地实际紫花苜蓿占比分别为11%、27%、53%和100%。（2）对比25%、75%和100%的初始豆草种植比例,50%的初始豆草比例下,生长季平均土壤水分含量分别增加了21.4%、36.4%和51.7%。（3）50%豆草种植比例下,紫花苜蓿植株有更大的枝条和根系生物量、叶片数量、叶片面积、叶片厚度和叶片生物量,上述指标最小值出现在100%的豆草播种比例。（4）50%豆草种植比例下,紫花苜蓿具有最大的光合速率,枝条和根系中淀粉含量最高,但枝条和根系中可溶性糖含量最低。（5）50%的初始豆草混播比例下,紫花苜蓿根瘤发育更完善,其生物固氮率较25%、75%和100%的豆草混播比例分别提高了13.5%、44.6%和79.2%。回归分析表明,随豆草比例变化,紫花苜蓿生物固氮效率与土壤含水量呈正相关。【结论】 紫花苜蓿-羊草混播草地中,紫花苜蓿生物固氮能力与豆草比例间存在非直线型变化关系。当初始豆草种植比例为50%时,紫花苜蓿生物固氮率最大。豆草比例驱动土壤水分变化,进而通过调控叶片发育和光合等途径改变了紫花苜蓿植株和根瘤发育,是其影响生物固氮的潜在机制。     

基于分子生态学网络分析松嫩退化草地土壤微生物群落对施氮的响应

【目的】 氮素输入影响着全球草地生态系统的可持续性,关注施氮对土壤微生物群落的影响及其分子生态网络,为草地退化修复提供理论依据。【方法】 以松嫩退化羊草草地为研究对象,通过施氮和未施氮处理,利用高通量测序和随机矩阵网络构建理论构建土壤微生物群落分子生态网络。探讨氮素管理对退化羊草草地土壤微生物群落结构及网络的影响,氮添加条件下微生物网络结构中的关键微生物变化规律,以及该过程中微生物之间的互作关系,解析外源氮素添加条件下土壤细菌动态变化的关键结点和规律。【结果】 在门分类水平上施氮处理草地有细菌门22个,未施氮处理23个。7个菌门是施氮和未施氮处理草地的优势菌门,其中变形菌门（Proteobacteria）是含有OTU数量最多的门类,约占总序列的30.46%,酸杆菌门（Acidobacteria）是含有OTU数量次之的门类,约占总序列的30.15%,芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）是含有OTU数量第3的门类,约占总序列的8.14%,放线菌（Actinomycete）约占总序列的6.15%,绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）三者约占总序列的17.16%。施氮处理草地土壤微生物中的变形菌门、放线菌门、拟杆菌门的相对丰度均显著高于未施氮处理草地土壤（P<0.01）;未施氮草地土壤中绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门相对丰度显著高于施氮草地土壤（P<0.01）,其他各门细菌施氮与未施氮处理间未呈现出显著差异。表征网络的正向连接比、平均路径长度、平均聚类系数和模块性均为施氮处理显著低于未施氮处理（P<0.001）。在土壤的分子生态网络中,未施氮处理有16个模块枢纽（Zi>2.5,Pi≤0.62）,施氮处理有6个模块枢纽,均属于酸杆菌门、芽单胞菌门和放线菌门。施氮导致土壤微生物种间关系改变,进而改变土壤整体生态网络。【结论】 施氮降低了退化草地土壤网络结构的复杂程度和紧密性;降低了退化草地土壤中的酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度,提高了变形菌门、放线菌门和芽单胞菌门相对丰度。土壤中微生物关键物种（OTU）由16个（未施氮）减少为6个,且二者土壤中均没有重叠OTU,这表明施氮调控微生物群落网络的关键物种,进而改变其分子生态网络结构。     

水稻拔节期和抽穗期低温对稻米品质影响

【目的】为了探讨低温冷害对水稻品质的影响,以便为气候变化背景下辽宁地区水稻的高效栽培和品质认证提供理论依据。【方法】以水稻90-35为供试品种,分别于拔节期和抽穗期通过TRP-1000D型人工智能气候箱进行不同低温处理(比外界低5℃和低3℃,均持续5 d),以正常栽培管理作对照,5个处理,分别记为CK、A1、A2、B1、B2,分析拔节期和抽穗期不同等级低温胁迫处理对水稻的营养品质、研磨品质和外观品质的影响。【结果】低温胁迫下90-35水稻的蛋白质含量、直链淀粉含量较CK显著增加,处理A1、A2、B1、B2的蛋白质含量分别比CK增加3.45%、1.15%、6.90%、8.05%,除处理B1外直链淀粉含量分别比CK增加1.75%、0.44%、0.44%;脂肪酸含量和精米率较CK显著减少,处理A1、A2、B1、B2的脂肪酸含量分别比CK减少17.75%、7.5%、25%、11%,精米率分别比CK减少2.1%、6.95%、0.22%、7.5%。拔节期低温胁迫下糙米率和垩白粒率显著减少,处理A1、A2的糙米率分别比CK减少0.73%、1.09%,垩白粒率分别比CK减少33.3%、22.2%;抽雄期低温胁迫下糙米率和垩白粒率显著增加,处理B1、B2的的糙米率分别比CK增加0.6%、3.02%,垩白粒率分别比CK增加255.6%、133.3%,即低温胁迫使其营养品质和研磨品质中的精米率受到负面影响,而拔节期适当低温胁迫处理对其研磨品质中的糙米率和外观品质有益。【结论】水稻90-35在不同生育时期经受不同低温胁迫处理后,水稻的营养品质、研磨品质和外观品质均受到不同程度的影响。     

丹江口水源涵养区退耕还草土壤线虫群落变化特征

为评估丹江口水源涵养区退耕还草的土壤生态效应,2017年9月,选取3块同一土壤类型、退耕3年的紫花苜蓿（Medicago sativa）草地作为退耕还草的代表样地,以相邻未退耕的玉米（Zea Mays）田为对照,比较分析退耕还草土壤线虫群落的变化特征。结果表明：退耕还草样地0~10 cm土层含水量显著提高15.86%（P<0.05）,pH值显著降低5.06%（P<0.05）;10~20 cm土层pH值显著降低4.57%（P<0.05）,有效磷含量显著降低26.83%（P<0.05）。退耕种植紫花苜蓿草地共鉴定出土壤线虫18 307条,49个属,未退耕玉米田共鉴定出土壤线虫10 706条,45个属,退耕还草后土壤线虫c-p类群由短世代型向长世代型转移,土壤环境受到扰动降低,土壤线虫群落的多样性和稳定性增加,结构指数（SI）和富集指数（EI）表明退耕还草提高了土壤健康程度,同时降低了土壤所受的干扰程度。土壤线虫数量与土壤pH值、含水量、全氮和硝态氮含量呈极显著相关（P<0.01）;食细菌线虫和食真菌线虫相对丰度与土壤有效磷含量呈极显著相关（P<0.01）,植物寄生性线虫和捕/杂食线虫相对丰度与有机碳和铵态氮含量呈极显著相关（P<0.01）,与全氮含量呈显著相关（P<0.05）。研究表明,退耕还草改变了土壤pH值及全氮、有效磷养分含量,改变了土壤线虫群落结构和多样性,提升了土壤健康水平。     

硬质海岸防护设施的生态效应与对策

虽然滨海地区占地球陆地面积不足4%,但沿海生境是全球最有价值的自然资源之一。世界上超过三分之一的人口生活在距海岸线100 km的范围内。气候变化和人类活动使得全球海岸侵蚀和风暴潮威胁加重。海岸防护可以有效抵御海岸侵蚀、风暴风险和海平面上升。本文概述了全球主要沿海国家和地区（欧盟、美国、中国）海岸硬化情况以及海岸硬化带来的生态效应。欧洲海岸线硬化比例为10%（2006年）,美国海岸的硬化比例为14%（2015年）,而中国海岸线的硬化比例近60%（2014年）。海岸硬化会引起滨海湿地重要物理、化学和生物过程的改变,生境丧失和破碎化,以及生物连通性的改变。增加硬化设施的结构复杂性或由混合型海岸代替传统硬化海岸可以减轻海岸硬化对滨海湿地生态系统的威胁,但对硬质海岸和混合型海岸的生态服务功能以及抵御风暴能力的评估还比较缺乏,有待进一步研究。     

人工智能在农业上的应用分析

农业供给侧结构性改革是实现乡村振兴的必然途径。特别是在农业现代化发展的过程中, 人工智能应用到其中对于增强农业整体发展效果作用明显。本文将人工智能在农业上的应用作为研 究对象,概述了人工智能在农业上的应用,并从产前阶段、产中阶段、产后阶段等三个阶段对人工智能 在农业上的具体应用进行了研究。     

Artificial Diet Influences Population Growth of the Root Maggot Bradysia impatiens (Diptera: Sciaridae)

In order to investigate the effects of artificial diets on the population growth of root maggot Bradysia impatiens, its population growth parameters were assayed on eight artificial diets (Diet 1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, and D8). Results showed that developmental duration from egg to pupa was successfully completed on all eight artificial diets. However, the egg to pupal duration was shortest, while the survival rate of four insect stages was lowest when B. impatiens was reared on D1. When B. impatiens was reared on D7 and D8, the survival rate, female longevity, and female oviposition were higher than those reared on other diets. When B. impatiens was reared on D7, the intrinsic rate of increase (r_m = 0.19/d), net reproductive rate (R₀ = 39.88 offspring per individual), and finite rate of increase (λ = 1.21/d) were higher for its population growth with shorter generation time (T = 19.49 d) and doubling time (Dt = 3.67 d). The findings indicate that the D7 artificial diet is more appropriate for the biological parameters of B. impatiens and can be used an indoor breeding food for population expansion as well as further research. We propose that vitamin C supplement added to the D7 is critical for the improvement of the B. impatiens growth.