不同加工处理方式对南极磷虾体内氟含量的影响

采用氟离子选择性电极法对船上不同方式加工处理后南极磷虾不同部位的氟含量进行了分析。结果表明,新鲜南极磷虾全虾、虾头、虾壳、虾肉中的氟含量具有明显差异,其中虾壳中含量最高,为538.67 mg/kg,虾头中含量为395.20 mg/kg,虾肉中含量最少,为50.33 mg/kg,约为虾壳中的十分之一;不同体长的南极磷虾全虾、虾头、虾壳、虾肉中的氟含量差异不显著;总体上环境温度为4℃时,南极磷虾全虾、虾头、虾壳中氟含量随放置时间的延长逐渐下降,但4 h内南极磷虾虾肉中氟含量上升,达到最大值59.67 mg/kg,之后开始下降。经70℃和沸水热处理后的南极磷虾全虾、虾头、虾壳、虾肉中的氟含量差异不显著,热处理后放置1和4 h南极磷虾全虾、虾头、虾壳中氟含量差异不显著,但热处理后虾肉中氟含量高于新鲜虾肉中氟含量。冷冻熟南极磷虾虾肉与冷冻南极磷虾虾肉中氟含量都高于新鲜虾肉中氟含量,但冷冻熟南极磷虾虾肉氟含量比冷冻南极磷虾虾肉低23%。实验结果表明,在船上对南极磷虾进行适当加工处理可以明显减少虾肉中的氟含量。     

Degradation of the urban ecosystem function due to soil sealing: involvement in the heat island phenomenon and hydrologic cycle in the Tokyo metropolitan area

ABSTRACT

We reviewed the role of the soil function of urban green space in mitigating the heat island phenomenon and urban flood damage, which are important issues in the modern urban environment. Urban sprawl has progressed remarkably in the southern part of the Kanto District of Japan, especially since the 1960s. The grassland/bare land area ratio in the center of Tokyo was more than 70% in the 1930s but less than 40% in 1990. On the other hand, the paving area ratio was ~2% in the 1930s but more than 10 times that amount in 1990. Thus, cities, such as Tokyo, in the southern part of the Kanto District have been significantly sealed soil throughout time, and the heat island phenomenon has intensified. Urban green space helps to mitigate the heat island phenomenon based on the water retention and heat dissipation function of plants and unsealed soil. A cool island effect was reported during summer days in urban green spaces in Tokyo. The mitigation of the heat island effect seems to be large, even when conditions, such as the park area, land use, afforestation area ratio, and soil type, differ. Soil sealing and compaction affect urban flooding by hindering the penetration of rainwater and increasing surface runoff. According to a survey in the hilly basin (1 km²) of the western part of Tokyo, the proportion of farm- and forestland decreased due to development. The urban area increased from ~10% in the 1970s to ~60% in the 1980s. As a result, the flood arrival time shortened. Green spaces have a high rainwater permeability. The forest soil structure and presence of O horizons further increase the permeability. By promoting permeability to the underground, it is possible to reduce and delay the water runoff on the land surface. To develop urban green space as green infrastructure, it is necessary to accumulate more information on the current situation and agenda for the future of urban green space.     

覆盖物对冻融土壤热量空间分布与传递效率的影响

为了明确覆盖物对冻融土壤热量传递阻碍作用的机理和特性,基于冬季大田试验(2016年11月1日—2017年4月30日),设置裸地、自然降雪覆盖、5 cm秸秆覆盖+自然降雪、10 cm秸秆覆盖+自然降雪4种处理,分别测定了不同处理条件下10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 cm深度的土壤总含水率、液态含水率和温度等数据,计算了不同处理条件下冻融土壤的热容量、相变热量和热量变化量等相关参数,进而分析了覆盖物对冻融土壤热量空间分布和传递效率的影响。结果表明:试验期30 cm深度范围内土壤热量交换量占比较大,不同时期内热量变化占比可达54.57%~81.17%;在冻结期4种处理条件下,土壤热量传递整体呈现出热量散失的趋势,在融化期4种处理条件下,土壤热量传递整体呈现出热量吸收的趋势;自然降雪覆盖、5 cm秸秆覆盖和10 cm秸秆覆盖对于热量传递的影响率分别为17%、8%和17%;4种处理条件下土壤热量无变化时间段均较长,分别为29.17%、39.41%、43.33%、50.88%。     

越冬期麦田根区水热耦合模型参数原位估算与检验

越冬期根区充足的蓄水量有利于春季冬小麦的生长并有助于增产,而冬季作物根区水分运移规律通常借助土壤冻融过程水热耦合模型来描述,但该模型的预测精度受参数确定方法与边界条件等多种因素的影响。为了提高模型预测精度,提出了一种改进型的土壤冻融过程水热耦合模型参数估算方法,即运用土壤冻融特征曲线(冻土未冻水含量和土壤温度的关系)来原位估算土壤水热耦合模型参数,并检验该方法的适用性。在此基础上,评价地表蒸发量对模型预测精度的影响。大田试验在北京市昌平区小汤山精准农业示范基地开展,历经两个越冬期(2011—2012年和2012—2013年),利用管式介电传感器、温度传感器和蒸渗仪分别采集了土壤剖面未冻水含量、土壤温度和地表蒸发量数据。利用第1个越冬期(2011—2012年)的数据拟合土壤冻融特征曲线,对土壤水热参数进行最优估算,利用第2个越冬期(2012—2013年)的数据评价估算参数和地表蒸发量对模型预测精度的影响。结果表明:利用估算参数的模型预测值整体上与实测值相符。考虑到地表蒸发量对模型水热上边界的影响,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度预测值和实测值的RMSE分别为0.046 m3/m3和1.883℃,20 cm深度RMSE分别为0.071 m3/m3和2.347℃。相比之下,在未考虑地表蒸发量影响下,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度的模拟值和实测值的RMSE为0.059 m3/m3和2.149℃,20 cm深度RMSE为0.081 m3/m3和2.666℃。提出的改进型模型参数估算方法能够保证模型的预测精度,且考虑地表蒸发量的影响能够进一步提高模型的预测精度,随着深度的增加,蒸发量对水分与温度的影响逐渐减小。     

覆膜和灌水量对农田水热动态和制种玉米生长的影响

覆膜和节水灌溉是我国西北旱区应对水资源短缺、提高作物水分生产率的主要措施。为了探索覆膜与灌溉制度对农田水热和制种玉米生长的综合影响,揭示农田耗水及水分利用效率的变化规律,于2017年在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站进行了制种玉米田间试验,设置覆膜与水分2个控制因素,覆膜分别为完全覆膜(M1)与不覆膜(M0)2个水平,水分设置W1、W2、W3、W4和W5 5个水平,分别为当地传统灌溉定额的100%、85%、70%、55%和40%,灌水方式为滴灌,共10个处理。结果表明:相同灌水条件下覆膜相对于不覆膜处理,可减少棵间蒸发,增高生育前期土壤温度,使株高和叶面积指数的增长速率高于不覆膜,提前7~10 d达峰值,增产达6.5%~44.6%,水分利用效率提高16.9%~50.4%。但覆膜可阻滞降雨入渗,以单次典型降雨32.4 mm为例,覆膜较不覆膜降雨入渗百分比降低22.4%。相同覆膜条件下,土壤贮水消耗量随着灌水量的减少而增多,因此土壤贮水量随着灌水量的增加而增加。灌水量越多,制种玉米株高、叶面积指数和最终干物质累积量越高,而水分利用效率则越低。覆膜条件下,W1处理产量最高,W3次之,且两者之间无显著性差异,水分利用效率则为W5处理最高,W3次之。M1W3处理可以在保证较高产量的同时,水分利用效率较MIW1提高17.6%。综上,在当地制种玉米生产中,虽然覆膜可能减少地表降水入渗,但可以使生育期提前、减少棵间蒸发,对于节水增产有一定的促进作用。     

Evaluation for heat stress tolerance in durum wheat genotypes using stress tolerance indices

Heat stress is a major environmental stress limiting wheat productivity in most cereal growing areas of the world. The objective of this study was to evaluate heat stress tolerance in durum wheat (Triticum turgidum var. durum) genotypes. For this purpose, 45 genotypes were grown during two growing seasons (2012–2013 and 2013–2014) under non-stress (normal sowing) and heat-stress (late sowing) conditions. The heat tolerance indices were calculated based on grain yield under normal sowing (Yp) and late sowing (Ys) conditions. Results of combined analysis of variance showed the significant influences of heat stress on grain yield as well as significant differences among genotypes for grain yield and the indices. Results of correlation coefficients and multivariate analyses revealed that the stress tolerance index (STI), geometric mean productivity and mean productivity (MP) indices were the most profitable criteria for selection of heat tolerant and high yielding genotypes. Using STI, GMP and MP, the genotypes G29, G41 and G10 were found to be the best genotypes with relatively high yield and suitable for both normal and heat stressed conditions. Based on biplot analysis using Yp, Ys and the indices, it was possible to identify superior genotypes across the conditions.     

以抗除草剂Bar基因稳定转化谷子技术研究

农杆菌介导的谷子遗传转化效率一直是制约谷子功能基因研究及转基因育种效率的主要因素。本研究以冀谷11谷子幼穗为外植体, 选取0.5~1.0 cm的幼穗, 切成0.5 cm左右的小段, 置改良后的MS培养基上诱导15~20 d形成胚性愈伤组织3120块。愈伤组织侵染转化前用侵染液悬浮浸泡, 并经45°C热激预处理3 min, 可以有效提高26.1%的瞬时遗传转化效率。将转化后的愈伤组织经草丁膦(PPT)筛选后获得513块抗性愈伤组织, 抗性愈伤组织获得率为16.4%。抗性愈伤组织经分化、壮苗培养后获得7株抗性植株, 经PCR和Southern杂交检测得到6株T₀代转基因阳性株, 对T₃代转化植株叶片进行PPT抗性分析, 并结合Bar蛋白抗体试纸条鉴定, 表明Bar基因已稳定整合到谷子基因组中。本研究建立了农杆菌介导转化谷子优良品种的遗传转化体系, 对提高谷子转基因育种效率和谷子模式研究系统的建立有重要意义。     

日光温室墙体不同保温材料对其保温性影响

新型保温材料应用是提高日光温室保温性能重要措施之一,文章选取常见保温材料聚苯乙烯泡沫板(EPS),聚苯乙烯挤塑板(XPS),酚醛酯板(酚醛树脂),聚氨酯(聚氨基甲酸酯)作试验材料,在温室其他参数一致前提下,以日光温室典型夹芯墙体为对照,对比墙体相同热阻值下日光温室墙体不同保温材料应用效果。结果表明,聚氨酯外保温复合墙体表现最优,XPS外保温处理效果次之,酚醛酯最差。聚氨酯外挂有效热积累量分别较对照提高1.021 MJ·m~(-2),较其他处理最大提高0.835 MJ·m~(-2),温室晴天、阴天气温比对照分别提高2.3、2.0℃,日平均地温提高1.6℃,晴天、阴天气温较其他处理最高分别提高1.2和1.1℃,日平均地温提高0.8℃。综上,聚氨酯可作为日光温室墙体外保温推荐材料。     

地下水源热泵系统在密闭式肉鸡舍的应用效果分析

为研究地下水源热泵系统供暖对规模化密闭式肉鸡舍环境参数及肉仔鸡生产性能的影响,选择3栋鸡舍为研究对象,每天8:00和20:00测定密闭式鸡舍内的温度、相对湿度和氨气水平,每周测定肉仔鸡的体质量,并统计死淘率。结果显示,在规模化肉鸡养殖生产过程中采用单井最大取水量100 m~3/h、出水温度53℃的1 000 m地下水源热泵系统供暖,批出栏36万只肉鸡养殖场供暖最远端肉鸡舍内温度为27.07~34.98℃,相对湿度为56.38%~64.98%,氨气水平为0.50~11.45 mg/m~3,42日龄肉鸡出栏体质量较标准品种体质量低0.26%~3.30%,死淘率为4.34%~5.66%,表明地下水源热泵系统供暖在规模肉鸡养殖中可行。     

热应激对不同品种(系)青年肉牛生产性能、营养物质表观消化率及血液生化指标的影响

本试验旨在研究热应激对不同品种(系)青年肉牛生产性能、营养物质表观消化率及血液生化指标的影响,探究不同品种(系)肉牛的耐热性差异。选取体重[(185.89±14.02)kg]相近、健康的青年西杂牛(西门塔尔牛×宣汉黄牛)、地方黄牛(宣汉黄牛)和犏牛(娟姗牛×麦洼牦牛)各6头为研究对象,试验期间不同品种(系)的青年肉牛饲喂相同饲粮。试验时间为2015年4—9月,预试期7d,正试期180d。结果表明:1)试验牛舍5—8月温湿度指数(THI)高于72,属于热应激期,且显著高于4月(热应激发生前)和9月(热应激发生后)(P0.05);热应激环境导致各试验牛呼吸频率和直肠温度显著升高(P0.05)。试验期间犏牛呼吸频率和直肠温度显著高于西杂牛和地方黄牛(P0.05)。2)热应激期内西杂牛、地方黄牛和犏牛单位体重干物质采食量均有不同程度降低,以6月为最低,均较4月显著降低(P0.05),且降低幅度为犏牛西杂牛地方黄牛。西杂牛、地方黄牛和犏牛的平均日增重(ADG)均在6月最低,分别较4月降低了27.62%(P0.05)、10.81%(P0.05)和46.15%(P0.05);西杂牛的ADG在4—7月显著高于犏牛(P0.05)。西杂牛和犏牛的料重比(F/G)以6月为最高,分别较4月升高了63.01%(P0.05)和89.03%(P0.05);地方黄牛的F/G在9月最高,较4月升高了53.12%(P0.05)。3)热应激期内西杂牛、地方黄牛和犏牛的粗蛋白质(CP)表观消化率均有不同程度降低,且7月均较4月显著降低(P0.05);西杂牛7月的粗脂肪(EE)表观消化率较4月显著降低(P0.05),而热应激对地方黄牛和犏牛的EE表观消化率无显著影响(P0.05);热应激期内犏牛中性洗涤纤维(NDF)(6月)和酸性洗涤纤维(ADF)的表观消化率(5—8月)较热应激发生前显著降低(P0.05);热应激期内西杂牛和犏牛钙(Ca)(西杂牛:6—8月;犏牛:5—8月)和磷(P)的表观消化率(西杂牛:6—7月;犏牛:5—8月)较热应激发生前显著降低(P0.05)。试验期间,不同品种(系)牛的CP表观消化率无显著差异(P0.05),西杂牛和地方黄牛的EE表观消化率显著高于犏牛(P0.05),地方黄牛的ADF表观消化率显著高于西杂牛和犏牛(P0.05),西杂牛和地方黄牛的P表观消化率显著高于犏牛(P0.05)。此外,5—9月地方黄牛的Ca表观消化率显著高于犏牛(P0.05)。4)西杂牛、地方黄牛和犏牛血清中葡萄糖(GLU)浓度均以6月最低,较4月分别降低了16.82%(P0.05)、12.82%(P0.05)和15.90%(P0.05);热应激期间各试验牛血清中非酯化脂肪酸(NEFA)浓度均以7月最低,显著低于4月(P0.05);试验期间西杂牛和地方黄牛血清中尿素氮(UN)浓度随年龄的增大呈先升高后降低变化,而犏牛血清中UN浓度则持续升高;6—9月各试验牛血清肌酐(CRE)浓度均显著高于4、5月(P0.05),且7—9月犏牛血清CRE浓度显著高于地方黄牛(P0.05)。综上所述,热应激导致不同品种(系)青年肉牛生产性能降低、饲粮营养物质消化率降低,地方黄牛的耐热应激能力强于西杂牛和犏牛,犏牛对热应激最敏感。