不同种植密度条件下单混种作物的生长曲线

代谢比例理论（Metabolic Scaling Theory）认为,植物小个体或幼苗的生物量和物质能量代谢速率之间的异速生长指数为1,而随着植物个体的逐渐增大,其代谢异速生长指数逐渐趋近于3/4。2012年,Deng等基于代谢比例理论建立了植物小个体的动态生长模型。然而,对于受到种内或种间不同竞争压力的植物个体来说,其生长过程无疑将受到邻体竞争的影响,他们是否仍然遵循上述植物小个体的动态生长模型尚不得而知。本研究针对此科学问题选取了春小麦（Triticum aestivum）、胡麻（Linum usitisimum）、玉米（Zea mays）3种作物分别进行两两组合混合种植以及单独种植,种植密度分别为高、中、低3种不同密度梯度;在作物出苗至成熟期间,分别对株高、基茎、冠幅、生物量、以及不同时期样方植物密度共进行6次跟踪测定。通过对Deng等建立的植物小个体动态生长模型的拟合分析,发现在种植密度梯度下不论单种还是混种,其植物个体的生长曲线均符合植物小个体动态生长模型,且具有相似生态位的物种混种条件下的个体生长状况要好于单种条件下的个体生长状况,而低密度条件下的生长状况亦显著优于中、高密度个体生长状况。总之,不同竞争压力下的植物个体,其生长速率和成熟大小虽有所变化,但其生长曲线均符合上述生长模型的预测。该研究不但对植物小个体生长模型和代谢理论的可靠性进行了进一步的验证,而且还使该理论的应用与发展得到进一步的完善。     

K2SiO3促进梭梭生长并增强其抗旱性

通过修正1/2 Hoagland营养液配方加入K2SiO3的(KCl对照)方式,以蛭石为基质进行溶液培养,研究了硅(Si)元素在多浆旱生植物梭梭(Haloxylon ammodendron)生长和抗旱性中的生理作用。结果显示,与相应KCl对照相比,外加一定浓度的K2SiO3对梭梭的生长有促进作用,其中15 mmol·L-1 K2SiO3对梭梭生长的促进作用最大,而50 mmol·L-1以上的K2SiO3的处理(KCl对照)显著抑制了梭梭的生长(P0.05)。与未施肥和30 mmol·L-1 KCl相比,15 mmol·L-1 K2SiO3 处理的梭梭株高分别增加了20.2%和11.4%,分枝数分别增加了41.4%和21.6%;鲜重分别增加了39.1%和14.5%,含水量分别增加了35.2%和13.8%。在不同强度渗透胁迫下,与30 mmol·L-1 KCl对照相比,15 mmol·L-1 K2SiO3处理显著提高了梭梭的抗旱能力,使同化枝中丙二醛含量和相对电导率显著下降,减轻了渗透胁迫对梭梭生长造成的伤害。与对照和施加30 mmol·L-1 KCl的植株相比,当渗透势分别为 -0.5(轻度)、-1.0(中度) 和 -1.5 MPa(重度)时,15 mmol·L-1 K2SiO3处理的梭梭株高分别增加了24.7%和10.1%,26.4%和13.8%,24.2%和12.9%;鲜重分别增加了43.6%和15.7%,52.7%和15.0%,59.3%和20.1%;同化枝中丙二醛含量则降低了26%和12%,32.8%和17.2%,31.3%和17.2%,相对电导率降低了26.7%和13.3%,41.2%和23.5%,47.5%和25% (P0.05)。研究结果表明,适量浓度的K2SiO3处理能促进梭梭的生长并通过降低同化枝中相对电导率和丙二醛含量的积累来增强梭梭的抗旱性。     

杨树杂交群体苗期生长性状的全基因组选择研究

目的 对杨树生长表型性状进行全基因组选择研究并且实现早期选择具有重要的意义。 方法 以母本丹红杨（美洲黑杨）和父本通辽1号杨（小叶杨）及其杂交F1代为材料,在田间进行施肥和不施肥处理,测定了生长表型性状（地径、株高、茎生物量）。利用3个全基因组选择模型gBLUP、sBLUP、cBLUP和364个基因型的表型观测值对502个基因型进行预测育种值。 结果 丹红杨的茎生物量在高氮和低氮条件下分别比通辽1号杨提高了20倍和33倍。gBLUP对生长表型性状预测结果准确性接近于1,sBLUP预测结果的准确性范围是0.5～0.9,cBLUP预测结果的准确性小于0.2。研究结果表明gBLUP模型预测的结果最准确,cBLUP预测的结果最差。利用gBLUP模型计算的茎生物量育种值把杂交群体划分为双高效型、双低效型、低氮高效型、高氮高效型共4个类型。筛选出优良的基因型16-1-16、16-1-194、13-116、13-73、13-481、13-268、13-286、13-566、13-173、13-578、16-1-65、13-242、16-1-189、13-40、13-608、16-1-170、16-1-22、13-237、13-272、13-335。 结论 丹红杨和通辽1号杨的生长表型性状差异显著。全基因组选择研究结果帮助我们完成了杨树育种工作的早期选择,减少了表型测定成本,提高了育种效率。     

黔中地区马尾松径向生长对气候变化的响应

以黔中地区马尾松为对象,运用树木年轮建立了该区马尾松标准年表,分析了马尾松径向生长与该地区温度、降雨等主要气候因子的关系。结果表明：黔中地区马尾松的径向生长对温度较为敏感,当年2月和连续月份2—4月温度与马尾松年轮宽度呈显著正相关,2月份极端低温可能会对树木当年年轮的生长产生显著影响,表明黔中地区生长季早期的温度可促进马尾松的径向生长。径向生长与降雨量相关性不显著,但马尾松的年轮与当年3月及6月平均空气相对湿度呈显著正相关,表明生长季前中期,空气相对湿度也是影响黔中地区马尾松生长的重要环境因子;连续月份尺度中,年轮与上年10月至当年2月空气相对湿度呈显著正相关,表明其受前一年空气相对湿度的影响较大,存在“滞后效应”。因此,生长季前中期温度和空气相对湿度是影响黔中地区马尾松径向生长的主要因素,且当年2月份的温度可能起到关键性作用。     

甘油超临界水气化制氢过程参数和动力学研究

为研究甘油超临界水气化制氢过程及转化动力学,采用正交试验和单因素试验,在连续式反应器中,分析不同工艺参数对甘油超临界水气化气体产物分布和气化转化效率的影响,对气体产物进行气相色谱分析。利用集总动力学研究方法,优化甘油超临界水气化转化动力学模型,增加CO₂甲烷化反应路径,探讨甘油超临界水气化过程中动力学参数和气相产物生成及消耗路径。结果表明：甘油超临界水气化制氢的最佳工况为温度600 ℃、甘油浓度0.015 mol/L、压力27 MPa和停留时间18 s,此时H₂产量为2.411 mol/mol,气化效率为76.49 %。单因素试验结果可知,较高反应温度和压力、较低原料浓度和适当延长停留时间有利于提高H₂产量和甘油气化效率。反应速率常数随着温度的升高而增加,甘油热解路径Ⅱ和中间体蒸汽重整路径Ⅰ的活化能分别高于甘油热解路径Ⅰ和中间体蒸汽重整路径Ⅱ。H₂主要通过甘油热解和水气变换反应生成,CO₂主要通过甘油热Ⅰ和水气变换反应生成,CO₂甲烷化是H₂和CO₂消耗的主要路径。中间体热解是CO和CH₄的主要生成路径,CO的主要消耗路径是水气变换反应。     

不同萌枝类型云南红豆杉幼树生长性状及其异速关系

调查分析了福建明溪4年生不同萌枝类型云南红豆杉幼树生长、性状相关性与综合指标值差异,了解萌枝类型幼树遗传变异规律;采用标准化主轴估计法分析其异速生长关系,揭示不同萌枝类型幼树的适应策略。结果表明：树干萌枝较无萌枝、树基萌枝类型显著增大幼树树高、地径,树干萌枝、树基萌枝较无萌枝类型显著增大冠幅、侧枝数和综合指标值。不同类型间幼树地径、树高与冠幅间相关性差异。无萌枝类型的地径与树高间异速生长指数均显著大于1,树基萌枝与树干萌枝类型则为等速生长;不同萌枝类型间冠幅与树高间异速生长指数均显著大于1。无萌枝与树基萌枝类型的侧枝数与树高间的异速生长指数均显著大于1,树干萌枝类型为等速生长;无萌枝较树干、树基萌枝类型显著增大侧枝数与树高间异速生长指数。不同萌枝类型间的地径与树高、冠幅与树高间具有共同异速生长指数,分别为1.150、1.658;不同萌枝类型既存在着等速生长又存在着异速生长现象。幼树生长、性状相关性在不同萌枝类型间差异显著,存在着丰富遗传变异。异速生长关系在不同萌枝类型间并不唯一,反应着不同类型幼树生长与适应策略。建议采用树基萌枝与树干萌枝类型发展紫杉烷原料林。     

中国水产品的可持续供给

为探讨饲料中添加串叶松香草对团头鲂幼鱼生长性能、抗氧化能力和脂代谢的影响,实验选取240尾初始体重为 (3.85±0.50) g的团头鲂幼鱼,随机分为4组,每组3个重复,每重复20尾鱼。各组分别投喂串叶松香草添加水平为0% (对照组)、2%、4%和6%的实验饲料,饲喂8周后测定鱼体生长性能、肌肉组成、血液生化、肝肠抗氧化和肝脏脂代谢相关基因表达。结果显示,相较于对照组,4%和6%串叶松香草组的增重率、特定生长率显著下降,6%组的终末均重显著降低,饵料系数显著增加。在抗氧化能力方面,2%串叶松香草组鱼体肠道过氧化氢酶 (CAT)、超氧化物歧化酶 (SOD)活性显著高于对照组。在脂肪沉积和代谢方面,4%和6%串叶松香草组鱼体肌肉粗脂肪含量显著高于对照组。4%和6%串叶松香草组肠道脂肪酶活性显著低于对照组。6%串叶松香草组血清中的甘油三酯 (TG)、胆固醇 (TC)、高密度脂蛋白 (HDL)、低密度脂蛋白 (LDL)均显著高于对照组。4%和6%串叶松香草组肝脏中脂肪合成基因fas、srebp1c的表达量显著升高。同时,6%串叶松香草组肝脏中脂肪分解基因lpl、cpt1a、pparβ的表达量显著下降。CCl₄溶液腹腔注射应激96 h后2%串叶松香草组累积死亡率低于对照组,且应激24 h后鱼体肝脏SOD活性显著高于对照组。研究表明,在饲料中添加2%的串叶松香草对团头鲂幼鱼的生长和饲料利用无不利影响,并且能够提高肠道的抗氧化能力,而当添加量增加至4%和6%时会抑制鱼体生长,并引起团头鲂幼鱼脂肪沉积。本研究结果为串叶松香草在水产动物饲料中的应用提供了参考。

     

中国鲎人工繁育及1龄稚鲎形态性状对体质量的影响

为了探究不同龄期中国鲎幼鲎生长特性,实验测定了2~4龄幼鲎头胸部长 (X₁)、头胸部宽 (X₂)、腹部长 (X₃)、腹部宽 (X₄)、剑尾长 (X₅)、全长 (X₆)和体重 (Y)等参数,运用相关分析和通径分析方法,探讨形态性状对体重的作用效果。结果显示,2~4龄幼鲎体重相关系数最高的形态性状均为头胸部宽 (X₂);通径分析发现,头胸部宽 (X₂)对2龄和3龄幼鲎体重直接影响最大,腹部宽 (X₄)对4龄幼鲎体重直接影响最大;各形态性状对体重决定程度分析与通径分析变化趋势一致。对2~4龄幼鲎头胸部宽和体重进行对数处理,获得异速生长方程回归系数 (b)为2.746,表明此阶段幼鲎体重增长率大于头胸部宽增长率,处于正生长期。实验表明,不同龄期阶段中国鲎苗种筛选所依据的形态性状有所差异,中国鲎幼鲎阶段种质评价应考虑其异速生长规律,同时也为探究鲎的生长与性状、结构与生理之间的关系奠定基础。     

畜禽养殖粪水酸化贮存及氮素减损增效研究进展

畜禽粪水酸化贮存能够有效调控粪水贮存中微生物、环境与氮素间的作用关系,实现粪水氮素的减损增效,是一种具有广泛应用前景的关键技术。该研究系统综述了粪水酸化贮存中氮素的迁移转化机理,比较评价了常见酸化剂和不同酸化贮存工艺的应用效果,分析了酸化贮存技术对粪水氮素减损增效的影响。梳理总结得到：粪水酸化存储中氮素的迁移转化机制主要包括有机氮矿化、铵态氮固持、无机氮转化的抑制及硝化3个关键环节,可以依靠改变微生物作用和化学平衡状态实现氮素的减损;与其他酸化工艺相比,长期酸化工艺具有酸化效果更加稳定、应用范围较为广泛等优势;粪水酸化技术能够大幅降低NH3排放,以及部分N2O的排放,进而提高粪肥还田后土壤肥效,但不合理的酸化贮存技术及施用方式也会降低粪水肥效,甚至引起二次污染;未来应重点从氮素迁移转化路径的定量分析、复合酸化剂的开发、粪肥施用效果及风险的评估应对等方面进行深入研究。     

断根与IBA处理对沙冬青根系质量及幼苗生长的影响

为解决沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)主根长、毛细根少,育苗生根困难、移栽成活率低的林业技术难题,该研究对不同发育程度沙冬青幼苗进行不同强度断根与不同浓度激素处理(IBA)添加,促根培养后测定并分析不同组合处理对沙冬青幼苗根系形态、根系质量及幼苗生长的影响,以探究沙冬青促根成活关键措施,为沙...