模糊模式识别模型在流域生态安全评价中的应用

生态安全是指人类赖以生存和发展的生态环境处于健康和可持续发展状态,流域生态安全评价是实现流域可持续发展的一项重要调控措施。流域生态安全评价需要通过评价模型来实现,由于生态安全是一个外延不明确的模糊概念,为此以模糊模式识别理论为基础,提出了流域生态安全评价的模糊模式识别模型。运用模型对岷江上游的生态安全现状进行了评价,建立了1,2,3共三个级别的指标体系,结果表明岷江上游生态安全处于第2级,即处于预警状态。评价结果符合岷江上游地区的生态环境状况。     

1980～2002年中国农地利用变化的时序特征

该文依托1980～2002年的全国农产品成本收益资料与中国农业统计年鉴等基础资料,以农地利用过程中的主要农作物为例,对农地利用过程中集约度、播种面积与耕地撂荒变化的时序特征及其驱动因素进行了研究。结果表明：近20多年来,中国农地利用的集约度与总播种面积均有不断提高与扩大的总体趋势,但在扩大过程中却有三次显著下降变化,在集约度下降时期(1984～1986年、1992～1993年、1997～1999年),农作物播种面积明显缩小,农地弃耕撂荒现象开始显著增加;导致这些变化的根本原因同农地利用过程中成本要求与土地要素纯收益的变化密切相关,但在时间响应上,由于农户要经过一个“观望-权衡-行动”的响应过程,从而往往滞后1～3年。     

Movement and Distribution of Cryptolestes ferrugineus (Coleoptera: Laemophloeidae) Adults Under Different Temperature Differences in Different Lengths of Horizontal Grain Columns

Understanding insect movement and distribution is critical for developing an effective insect pest management protocol. Movement and distribution of adult Cryptolestes ferrugineus (Stephens) in response to nominal temperature differences of 5, 10, 15, and 20°C in 1- and 2-m horizontal columns filled with 12.5% moisture content wheat were studied in 24, 48, and 72 h of movement times. In the wheat columns without temperature differences, adults had a diffusion distribution pattern caused by their random movement. Adults showed bias movement to the warmer grain in wheat columns with temperature differences and preferred the warmer grain regardless of the magnitude of temperature differences in less than 24 h. Their distribution did not have significant differences among different movement times in 1- or 2-m columns. About 40% of adults moved to the warmer wheat located at 0.4 to 0.5 m in the 1 m column but did not move to the warmer wheat located at 0.9 to 1 m in the 2-m column. Therefore, length of grain column influenced detection of warmer grain by insects. Adults under different temperatures had a similar response as that under linear temperature gradients.     

减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响

【目的】分析减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响,旨在为化肥农药“双减”政策产生的生态环境效应科学评价提供参考。【方法】以陕西杨凌曹新庄试验地冬小麦肥料试验为基础,设置不施肥（CK）、减量施肥（氮（N）、磷(P₂O₅)用量分别为165和122 kg/hm²）和常规施肥（N、P₂O₅用量分别为220和160 kg/hm²）3个处理,测定不同处理小麦产量及夏季休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度、丰富度,以及藜、狗尾草和马唐的有机碳、全氮、全磷含量,计算植物多样性指标及生态化学计量比（C/N、C/P、N/P）,研究减量施肥对农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响。【结果】与对照相比,减量施肥和常规施肥处理均对冬小麦休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度有明显影响,冬小麦籽粒产量和杂草生物量增加;施肥处理藜和地锦草的株高和生物量均显著增加,其他农田杂草的株高和生物量总体降低。与对照相比,施肥处理苋的有机碳含量以及藜、狗尾草、马唐和葎草的全氮含量均显著增加,藜、马唐全磷含量显著降低。相较于常规施肥,减量施肥处理狗尾草全磷含量显著降低。与对照相比,减量施肥和常规施肥处理藜、狗尾草和马唐氮磷比和碳磷比总体显著增加,碳氮比显著降低。相对于常规施肥处理,减量施肥处理缓解了藜和马唐氮磷比的增加幅度。与对照相比,施肥处理的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数均显著降低;与减量施肥处理相比,常规施肥处理Pielou均匀度指数与丰富度显著降低。植物β多样性指数表明,常规施肥对小区植物多样性的影响最大。【结论】减量施肥和常规施肥处理冬小麦休闲期农田杂草的物种多样性均明显降低,但减量施肥处理缓解了常规施肥对农田杂草生物多样性和生态化学计量特征的影响。     

牦牛MYL3基因的克隆及组织表达分析

【目的】研究牦牛MYL3基因的结构和表达特征,探究其生物学功能及影响牦牛肌肉生长发育的机制。【方法】以美仁牦牛cDNA为模板,PCR扩增MYL3基因编码区序列(CDS),利用MEGA11软件构建系统进化树,利用生物信息学软件对其编码蛋白进行分析。通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测MYL3基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏（参照）、睾丸、肌肉和脂肪组织中的相对表达量。【结果】牦牛MYL3基因CDS区长600 bp,共编码199个氨基酸,存在1个碱基突变位点,位于第165位(A>T)。系统进化分析结果显示,牦牛与普通牛的亲缘关系最近,与单峰驼的亲缘关系最远。生物信息学分析结果显示,牦牛MYL3蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无信号肽,不存在跨膜结构,主要存在于细胞质内,有8个磷酸化位点和2个N 糖基化位点,蛋白的二级结构以α-螺旋为主,主要与调控肌肉生长发育的相关蛋白相互作用。RT-qPCR结果表明,MYL3基因在心脏中的表达量最高,极显著高于其他组织;肌肉中次之,与除心脏外的其他组织存在极显著差异。【结论】MYL3基因可能与牦牛心脏发育有关,对肌肉的生长发育和肉质有一定影响。     

芍药属组间杂交种皮开裂种子的解剖观察与胚培养

【目的】探究芍药属组间杂交种皮开裂种子的内部状态和胚培养成苗表现,为揭示种皮开裂种子的成苗潜力、提高组间远缘杂交育种效率提供参考。【方法】以24个芍药属组间杂交组合种皮开裂的种子为试验材料,解剖后观察并统计胚和胚乳的发育情况,通过离体培养观察胚的萌发和生长规律,分析不同组合种皮开裂种子发育和成苗差异。【结果】芍药属24个组间杂交组合中均出现了种皮开裂的杂交种子,平均种皮开裂率高达61.08%;1 767粒种皮开裂种子中,有11.09%的胚乳已腐烂;胚乳未腐烂种子中,约90%以上种子的胚乳存在不同程度的损伤或病变,24.18%的种子内部未观察到可见胚。对解剖得到的1 185个组间杂种胚进行离体培养发现,有24.73%的胚不萌发,63.47%的胚生长异常,仅有4.47%的胚能正常生长,得到完整植株。胚培养得到的完整植株具备良好的活力,移栽成活率达到86.79%。24个杂交组合种皮开裂种子通过离体胚培养共得到46株移栽成活的组间杂种苗,平均成苗率为2.60%,接近正常组间杂交种子的播种成苗率（2.75%）。【结论】种皮开裂现象在芍药属组间杂交种子中普遍存在,是组间远缘杂交障碍的重要表现之一,用离体胚培养技术能有效克服这类障碍,提高成苗率。     

核桃植株挥发性气体化学成分分析

对植物活体采用动态顶空套袋采集法以及热脱附、GC-MS等措施,成功地采集和分析了核桃在自然状态下的气体挥发物成分,共确定出47种化合物,占总检出量的98.6%,其中主要成分(依据相对含量)为萜烯类(79.23%)、烃类(8.85%)、和酯(7.47%)类化合物。其中主要成分中包括了柠檬烯这种具有化感潜力的物质,因此核桃气体挥发物也具有化感作用潜力。     

外源硅钝化稻田土壤重金属Cd有效性及降低稻谷Cd含量研究

【目的】利用两种外源硅肥材料开展试验,研究外源硅对土壤重金属Cd有效性以及稻谷Cd含量的影响。【方法】以硅胶（分子式mSiO2.nH2O,含量98%以上）、液体硅肥（SiO2浓度≥23%）作为外源硅肥材料,通过在重金属镉Cd超标稻田土壤施用硅胶,在水稻分蘖期、孕穗期喷施液体硅肥,研究硅钝化稻田土壤重金属Cd有效性及降低稻谷Cd含量。【结果】施用硅胶达到100kg/667m2对降低土壤有效Cd含量有极显著效果,表明稻田施用硅胶可以钝化土壤重金属Cd有效性;施用硅胶达到100kg/667m2对降低稻谷Cd含量有显著效果,施用硅胶再配合喷施液体硅肥时,对降低稻谷Cd含量有极显著效果;施用硅胶、液体硅肥对提高稻谷产量有显著作用。【结论】基施硅胶配合喷施液体硅肥,对钝化土壤重金属Cd有效性,降低稻谷Cd含量,提高稻谷产量具有显著效果。     

浅谈我国农田土壤重金属污染现状及修复研究

农田土壤重金属污染导致农作物重金属含量超标,这些重金属随食物链进入人体内,对人体健康造成危害。了解农田土壤重金属污染现状、重金属污染对农作物的危害,以及污染农田的治理修复,对维护人体健康具有重要意义。本文综述了我国农田土壤重金属污染现状,分析了农田土壤重金属污染可能对农作物造成的影响,概括了目前农田土壤重金属污染的主要治理方式,并分析了这些治理方式的差异性和优缺点,对未来农田土壤重金属污染治理的方向作出了展望。为该领域初学者了解该领域研究方向、发展趋势和研究热点提供了指导,也为我国农田土壤重金属污染治理的进一步研究提供参考。     

沉水植物在水环境治理中的应用研究

淡水是人类生存不可或缺的珍贵资源,然而随着近年工业快速发展及人口大幅增加,水环境污染问题日益突出,进一步加剧了水资源短缺的矛盾。沉水植物因其各部分均可吸收养料且通气组织特别发达,常被用作水环境治理的先锋种,其具有去除氮磷、提高透明度、固定底泥、抑制蓝藻、微生物协同等重要作用。本文就沉水植物及其设计原则、作用原理展开阐述,并分析应用中存在的问题,展望未来研究方向,以期为沉水植物今后的应用与研究提供参考。