不同限水条件下施肥方式对小麦产量构成因素的影响

为了提高水分和肥料的利用效率,2015~2016年进行了限水条件下施肥方式对产量构成因素影响的试验。结果表明:底施三元素复合肥+春季浇2水(拔节水+开花水)的产量最高;在相同水分或肥力条件下对穗数的影响较小,穗粒数、不孕小穗数随着水肥条件的不同变化较大,说明在小麦生产中水分和养分是制约小麦生产的主要因素。     

Effects of reducing leaf area and tuber number on the growth rates of tubers on individual potato plants

Summary Potato plants (Solanum tuberosum L. cv. Ostara) were grown in nutrient solution culture in a controlled environment. Growth rates of individual tubers were determined daily by measuring the increase in their volume. Decreasing the source:sink ratio of individual plants by removing half of the leaf area, decreased tuber growth rate per plant by 50%. Increasing the source: sink ratio of individual plants by cooling to 8°C, or by removing individual tubers of known growth rate, increased the growth rate of non-cooled, remaining tubers within 2–4 days. The potential of the tubers to increase their growth rates was not related to the date of tuber removal after tuber initiation. It is concluded that during the phase of linear tuber bulking, tuber growth is neither limited by pathway nor sink, but by the source capacity of the plant.

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Zusammenfassung Kartoffelpflanzen (Solanum tuberosum L. cv. Ostara) wuchsen in N?hrl?sung unter kontrollierten Umweltbedingungen (14 h Tagesl?nge, 22°C/18°C Tag/Nachttemperatur, 60–80% relative Luftfeuchtigkeit, Licht-intensit?t in Pflanzenh?he ≈380 μE m⁻² s⁻¹). Die Wachstumsraten der einzelnen Knollen wurden t?glich aus ihrer Volumenzunahme bestimmt. Die Auswirkungen von Source- und Sink-Manipulationen auf die Wachstumsraten der Knollen wurden w?hrend der Phase linearen Knollenwachstums untersucht. Eine Reduzierung der Source-St?rke einzelner Pflanzen durch Entfernen jedes 2. Fiederblattes oder eines von 2 gleichwertigen hauptstengeln pro Pflanze bewirkte eine sofortige Abnahme des Knollenwachstums pro Pflanze um 50% (Abb. 4). In den meisten F?llen nahm auch die Wachtstumsrate der einzelnen Knollen an den Pflanzen um etwa 50% ab (Abb. 5). Durch Kühlung einzelner Knollen auf +8°C wurden deren Wachstumsraten im Durchschnitt von 4,5 auf 1,6 cm³ d⁻¹ gesenkt, w?hrend gleichzeitig die Wachstumsraten der ungekühlten Knollen von 2,8 auf 5,2 cm³ d⁻¹ anstiegen (Tab. 1). Das Entfernen einzelner Knollen, die bis dahin durch-schnittlich zu 60% am Gesamtknollenwachstum pro Pflanze beteiligt waren, führte innerhalb von 2–4 Tagen zu einem mehr als doppelt so schnellen Wachstum der an den Pflanzen verbliebenen Knollen, so dass das Gesamtknollenwachstum pro Pflanze nicht signifikant ver?ndert wurde (Abb. 1). Hierbei wurden die Wachstumsraten aller an der Pflanze verbliebenen Knollen erh?ht, wobei Wachstumsraten von mehr als 8 cm³ pro Einzelknolle und Tag erreicht wurden (Abb. 3). Die F?higkeit der Knollen, ihre Wachstumsrate dem jeweiligen Assimilatangebot anzupassen, war nicht davon abh?ngig, zu welchem Zeitpunkt nach der Knolleninduktion (10–30 d) einzelne Knollen entfernt wurden (Abb. 2). Aus den Untersuchungen wird gefolgert, dass in der phase des linearen Knollenwachstums eine Limitierung des Knollenwachstums weder durch den transportweg noch durch die Speicherf?higkeit der Knollen bewirkt wird, sondern durch die F?higkeit des oberirdischen Sprosses, Assimilate zur Verfügung zu stellen.

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Résumé Des plantes de pommes de terre (Solanum tuberosum L. cv. Ostara) sont cultivées dans une solution nutritive sous atmosphère contr?lée (longueur de jours 14 h; températures jour/nuit 22°C/18°C; humidité relative de l'air 60 à 80%; intensité du rayonnement photosynthétique à hauteur de la plante ≃380 μF m⁻² s⁻¹). Le grossissement des tubercules est déterminé chaque jour en mesurant l'augmentation de leur volume. Les effets de la source d'assimilation et du puits d'absorption sont analysés pendant la phase linéaire de grossissement des tubercules. Une diminution du rapport source: puits d'absorption est obtenue en supprimant la moitié de la surface foliaire de chaque plante. Le grossissement des tubercules diminue en conséquence de 50% (figure 4). Mis à part quelques exceptions, les taux de croissance des tubercules individuels baissent également de 50% (figure 5). Le refroidissement de certains tubercules d'une même plante à 8°C entra?ne une diminution moyenne de leur grossissement de 4,5 à 1,6 cm³/jour. Dans le même temps, les autres tubercules voient leur croissance augmenter de 2,8 à 5,2 cm³/jour (tableau 1). La suppression de certains tubercules qui avaient contribué pour 60% au grossissement total obtenu par plante, entr?ne une augmentation de croissance de plus de 100% des tubercules restants, ceci en moins de 2 à 4 jours. De ce fait, la croissance totale, par plante n'est pas significativement inférieure (figure 1). Après suppression de certains tubercules, on constate que pour tous les tubercules restants leur grossissement augmente et le taux maximum de croissance atteint 8 cm³/jour (figure 3). Les tubercules ajustent leur grossissement en fonction de l'apport effectif de photosynthèse sans liaison avec la date de suppression de certains tubercules après leur initiation (figure 2). En conclusion, pendant la phase linéaire de grossisement, la croissance des tubercules n'est pas limitée par le puits d'absorption, mais par la capacité de la source d'assimilation de la plante.

     

不同天气条件下田间大豆光合作用日变化的研究

田间大豆叶片光合速率的日变化进程和光合午休的有无、轻重,在不同天气条件下表现不同,并无固定模式。高湿的晴天,没有光合午休,气孔因素和叶肉因素对光合的限制都很小;高湿适温的多云天气,光合速率主要受光强制约,光强高时,光合速率受气孔因素限制,光强低时,受叶肉因素限制;低湿高温的晴天,常有午休出现,光合速率的中午降低,主要是气孔因素限制的结果,有时也出现叶肉因素限制。诱发气孔限制的生理生态因子,首先是空气相对湿度（RH）和叶片、大气间水汽压差（VPD）,其次是叶温（LT）和叶片相对含水量（RWC）。     

黄土丘陵区垂直陡壁表面不同类型生物土壤结皮养分与微生物养分限制特征

生物土壤结皮的发育类型对土壤养分和微生物代谢起着重要作用。为进一步明确在生物结皮发育过程中微生物的限制性养分与影响因素,研究选择黄土丘陵区垂直陡壁表面上的裸土(CK)、浅色藻结皮(LA)、深色藻结皮(DA)、藻藓混合结皮(AM)和藓结皮(M)为研究对象,分析了不同生物土壤结皮类型下碳(C)、氮(N)、磷(P)养分状况与胞外酶活性,并通过胞外酶化学计量来量化微生物的代谢限制。结果表明:LA,DA,AM和M这4种类型生物土壤结皮C,N,P养分含量和微生物生物量C,N,P均显著高于CK(p<0.05),并且SOC,TN,TP和微生物生物量C,N,P随CK,LA,DA,AM和M的顺序逐渐增大,藓结皮微生物量C,N,P分别是CK处理的18.3,27.6,14.1倍。生物土壤结皮的发育显著提高了C,N,P循环酶的活性,冗余分析结果表明土壤养分与酶活性密切相关。此外,通过酶计量的矢量模型结果来看,生物土壤结皮的发育造成微生物相对碳限制的增大与相对磷限制的减小,并受到速效养分含量的影响。偏最小二乘路径模型结果也表明生物土壤结皮的类型会间接影响微生物的代谢限制。总的来说,生物土壤结皮类型的变化会改善土壤养分状况与微生物量等性质,养分资源的供应状况会造成微生物养分代谢的变化。     

增强UV-B辐射和Cd2+复合胁迫下绿豆幼苗Cd积累和光合作用的气孔和非气孔限制

[目的]研究增强UV-B辐射和Cd2＋复合胁迫下绿豆（Phaseolus radiatus L.）幼苗Cd积累和光合作用的气孔和非气孔限制因素。[方法]试验设1个对照（CK）和3个试验组,分别为增强UV-B辐射（UV-B）组、Cd2＋（Cd）组、增强UV-B辐射＋Cd2＋（UV-B＋Cd）组,研究0.35 W/m2的UV-B辐射、1μmol/L Cd2＋及其复合胁迫下绿豆幼苗对Cd的吸收、分配和光合作用的气孔、非气孔限制,分别利用原子吸收分光光度仪和光合测定仪测定Cd在绿豆幼苗各部位的含量及第1对真叶的光合指标。[结果]绿豆幼苗中Cd的积累是根〉胚轴〉叶,UV-B对Cd在幼苗中的积累和分配没有影响。此外,各胁迫下幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、光合能力（A0）和羧化效率（dPn/dCi）含量均明显降低。UV-B组的细胞间隙CO2浓度（Ci）升高,气孔限制值（Ls）降低,Pn的降低是非气孔因素。Cd和复合处理组的Ci降低,而Ls升高,Cd组Pn的降低主要是气孔因素。复合组前期以非气孔因素为主,后期主要是气孔因素。[结论]该研究揭示了UV-B辐射和Cd2＋复合胁迫下绿豆幼苗光合变化的主要原因,可为进一步研究提供科学依据。     

氮添加对天山高寒草原土壤酶活性和酶化学计量特征的影响

为探究氮添加对高寒草原生态系统土壤酶活性的影响,于2018年在中国科学院巴音布鲁克草原生态系统研究站,选择4个氮添加水平(对照,N0,0 kg·hm^-2·a^-1;低氮,N1,10 kg·hm^-2·a^-1;中氮,N3,30 kg·hm^-2·a^-1;高氮,N9,90 kg·hm^-2·a^-1),开展土壤酶活性对氮添加响应的研究,分析土壤酶活性对氮添加的响应特点,土壤酶化学计量比以及土壤酶活性与土壤环境因子的关系。结果表明:与对照相比,氮添加在N3水平显著增加β-1,4葡萄糖苷酶(βG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)和β-1,4木糖苷酶(βX)酶活性(P<0.05),N1和N3水平显著增加碱性磷酸酶(AKP)活性(P<0.05),N3水平显著降低多酚氧化酶(PPO)活性(P<0.05),氮添加对亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性影响不显著,N3水平下显著增加N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性(P<0.05)。相关分析表明,8种土壤酶活性均与土壤有机碳(SOC、NAG除外)和总磷(TP)显著相关,与土壤总氮(TN)不相关。研究区土壤酶活性C∶N∶P化学计量比为1∶1∶1.2,与全球生态系统的土壤酶活性C∶N∶P的比值1∶1∶1相偏离,表明该研究区土壤微生物生长受磷素限制。冗余分析(RDA)进一步揭示出土壤有机碳和土壤全磷含量是影响土壤酶活性的主要因子。     

Intra and inter-annual variation in seed rain in a secondary dry tropical forest excluded from chronic disturbance

Domestic livestock grazing and firewood extraction are chronic and pervasive disturbances in dry secondary forest that reduce diversity and modify composition. Exclosure of such disturbances may allow the reestablishment of original diversity. To investigate potential vegetation recovery following 30 years of perturbation, seed rain was evaluated monthly during 3 years in 96 0.78 m² seed traps located in eight exclosures established in 2006 in a species-poor secondary dry forest in central Mexico. Twelve additional seed traps were located outside the exclosures in 2010 for comparison purposes. Baseline diversity of seed sources (trees, ?5 cm DBH) was recorded to compare standing tree composition with seed rain. Also, baseline diversity of potential primary (birds) and secondary (ants) dispersal vectors were registered to infer current plant-animal interactions. Total seed rain over 3 years within the exclosures comprised 180,375 seeds from 61 woody species, an average of 1.12 seeds/m²/month. Half of these species (31) and 95% of the seeds falling within the exclosures belonged to trees typical of perturbed sites. Sixty percent of all recorded seeds belonged to an early-successional, bird-dispersed shrub (Hamelia patens Jacq., Rubiaceae). Seed rain at one non-excluded plot was dominated by the wind-dispersed early-successional tree Heliocarpus sp. (Tiliaceae). Richness and seed density increased significantly in the second year of exclusion; however, by the third year, richness remained constant while seed density decreased. Seed rain was richer and more abundant during the dry season and was dominated by wind-dispersed species. Phenology, successional status and the dispersal modes of woody species explained most variance in richness and seed density of seed rain in early-successional dry forest. Seeds of early-successional species were dispersed in equal measure by abiotic and biotic vectors, whereas biotic vectors dispersed a higher density of late-successional seeds. The amount and timing of fall of abiotically dispersed seeds of the three most abundant species in the standing tree community may prolong their current domination of the landscape. However, even when richness in the seed rain within exclosures remained constant through time, composition was gradually shifting towards animal-dispersed species which may start a positive feedback producing an increase in animal visitation and a further increase of richness.     

大兴安岭林区重特大森林火灾扑救时限预测模型构建研究

针对内蒙古大兴安岭林区重特大森林火灾发生频、损失大、危害重、扑救难等特点,在分析影响其发生、蔓延与扑救的主要因子基础上,运用多元线性回归方法,构建重特大森林火灾扑救多元线性回归、预测灭火时限的经验统计模型,经回归拟合和预测检验,其平均相对误差小于8.60%.该模型可为内蒙古大兴安岭林区重特大森林火灾扑救时限预测与决策提供科学的参考依据.     

低温胁迫下钼对冬小麦光合作用特性的影响

研究了低温胁迫下施钼对冬小麦钼高效品系97003和钼低效品系97014叶片光合参数的影响。结果表明，低温胁迫下施钼显著提高2个品系叶片的净光合速率(P_n)和气孔限制值(L_s)，显著降低叶片气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)。随着低温处理时间的延     

Evaluation of direct and indirect phosphorus limitation of methanogenic pathways in a calcareous subtropical wetland soil

The effect of phosphorus (P) and carbon (C) on methanogenesis was investigated in a low-P (130 mg P kg⁻¹ soil) wetland within Everglades National Park. Soil was amended with C substrates (acetate, formate, butyrate, and glucose) with or without P, and CO₂ and CH₄ production was monitored. Production of CH₄ increased with P addition although no effect on CO₂ was observed. Methane production was stimulated by all C substrates except for butyrate. No effect of C on CO₂ production was observed except for stimulation following glucose addition. Production of CH₄ following formate addition was not affected by P, suggesting hydrogenotrophic methanogens may be substrate, not P, limited. Addition of P to all other C substrates heightened CH₄ production and lowered the CO₂–C:CH₄–C ratio relative to the corresponding C only treatment, suggesting that P may have limited acetoclastic methanogens and fermentation.