A review of the role of excess soil moisture conditions in constraining farm practices under Atlantic conditions

The Less Favoured Area (LFA) scheme is a major element of the EU Rural Development Policy, aimed at supporting farming in areas with natural handicaps or low soil productivity. It has been in place since 1975 and accounts for 14% of total Community funding. In 2003, the European Court of Auditors recommended that the socio‐economic criteria on which the current scheme is based be replaced by biophysical criteria. Reviews of the proposals suggest that in Atlantic climates of Northwest Europe, the new criteria do not delineate adequately areas where agricultural productivity is constrained by the biophysical environment and that such areas are instead demarcated by the occurrence of excess soil moisture conditions. In this paper, we review the impact of excess soil moisture conditions on the sustainability of farming systems and their role in constraining strategic and tactical farm management practices. In particular, we review the scientific evidence on the impact of excess soil moisture conditions on herbage growth, herbage utilization, farm operations and environmental sustainability. On the basis of this, we propose an additional biophysical criterion for the new delineation of LFAs, namely the length of time that soil water is in excess of field capacity (‘field capacity days’). While there is no clear threshold for field capacity days above which agricultural sustainability is acutely constrained, the evidence reviewed in this paper suggests that the sustainability of intensive livestock farming and tillage systems is particularly challenging in scenarios where the 80 percentile of field capacity days exceeds 220–230 days.     

农民用水协会在基层灌区管理中的作用及存在的问题

对近年昌吉州灌区协会发挥的作用进行了分析,并就目前存在的主要问题进行了讨论,以期促进基层灌区的管理。     

“中国春”小麦不同缺体的RAPD分析

利用ＰＣＲ－９０Ａ型ＤＮＡ扩增仪，对７个中国春小麦缺体核ＤＮＡ进行了扩增。结果显示，中国春小麦缺体核ＤＮＡ的ＲＡＰＤ产物可分为二种类型：（１）所有供试材料均能扩增出的片段，代表了核ＤＮＡ在进化上的保守性。有一个引物检测到这类片段。（２）全部供试材料间存在的差异片段，这类片段是用来基因定位的主要依据。另外，建立中国春小麦缺体系统的ＲＡＰＤ指纹图谱对研究小麦的系统进化也将有重要意义     

麦棉套种对预留棉行光合有效辐射的影响

对东西行向、预留棉行为１００ｃｍ的三二式麦棉套种方式研究表明，在小麦抽穗后的麦棉共生期间，预留棉行上的平均光合有效辐射仅为一熟棉田的５０％～８０％，株高低和叶片枯黄时光照削弱较小；在麦棉间距相同的情况下，北行棉花接受的ＰＰＦＤ较多，而正午前后南行棉花易受荫蔽，南行棉花适当北移，保持麦棉间距在３０ｃｍ以上，降低小麦群体株高，防止小麦旺长，起垄种棉，都有利于棉花生长发育。     

汉中盆地低山丘陵茶叶生产生态气候分析

通过对汉中盆地现有茶区生态气候状况的分析及与同纬度东部平原茶区比较，找出了汉中茶区生态气候和品质的比较优势与存在问题，提出：在退耕还茶中宜建生态茶园；生态园、老茶园和林区应根据局地小气候条件合理布局交错种植；宜推广无性繁殖和无污染管理技术。     

干旱矿区不同干扰强度下土壤种子库特征

土壤种子库是矿区植被恢复的重要因素,其特征在一定程度上反映了区域的植被恢复潜力。本研究通过样地调查和室内萌发法对乌海新星煤矿区3种不同干扰条件下的土壤种子库及与其地表植被之间的关系进行分析。结果表明:1)新星矿区土壤种子库共有18种植物,隶属于7科16属,物种生活型以多年生草本植物为主;2)新星矿区土壤种子库平均储量较小(226.51~739.17粒·m^?2),并且随着土层深度增加而呈递减趋势,其90%以上的种子储藏在0?10 cm的表层土壤;3)研究区土壤种子库植物与地上植被的共有物种数少,土壤种子库与地上植被的植物群落相似性较低;4)随着干扰强度的增大,种子库的植被恢复潜力呈现先增大后减少的趋势:道路周边受到中度干扰的自然植被区朝着有利的方向发展,而采矿周边受重度干扰的自然植被区会受到较大负面影响,其多样性以及与其他分区植物群落的相似性较小,种子密度显著降低(P<0.05)。     

不同水分环境下玉米叶面积QTL定位及候选基因分析

玉米叶面积的大小及分布特征不仅影响其光合效率、蒸腾速率,而且与其耐旱性、耐密性、抗倒伏性及产量形成紧密相关。深入剖析不同水旱环境下玉米不同生育时期不同叶位叶面积的分子遗传机理对玉米耐旱高产新品种的选育具有重要意义。本研究以构建的2套F_2∶3群体为试材,在8种水分环境下,采用复合区间作图法（CIM）和基于混合线性模型的复合区间作图法（MCIM）对玉米相应叶（V₁₈时期第10片叶、R₁时期穗三叶）叶面积进行单环境和多环境联合QTL分析;参考玉米基因组B73 RefGen_v3挖掘稳定表达的QTLs （sQTLs）区间内的候选基因,并对其进行功能分析。结果表明,采用CIM法,单环境下2个生育时期2套F_2∶3群体间总共定位到了7个玉米相应叶叶面积QTLs,主要受显性（81.0%）、部分显性（14.3%）和超显性（4.7%）等遗传效应的调控,其中在干旱环境下定位到了5个QTLs。采用MCIM法,在2套F_2∶3群体间总共检测到6个相应叶叶面积的联合QTLs,其中1个表现为显著的QTL与环境的互作（QTL×E, Bin 2.08~2.09）,1对QTLs （Bin 1.08~1.10与 Bin 2.08~2.09）参与了显著的加性与加性（AA）上位性互作。结合CIM和MCIM法进一步分析在2套F_2∶3群体间检测到了6个sQTLs,其分别位于Bin 1.08~1.10、Bin 2.08~2.09、Bin 4.08~4.09、Bin 6.05、Bin 8.03和Bin 10.03处,并在这些sQTLs区间内确定了12个玉米叶发育相关候选基因。采用生物信息学,总共收集了75个玉米叶发育相关候选基因,通过系统进化树分析表明,这些候选基因划分为3大进化分支,且上述检测到的12个候选基因分布于这3大进化分支上。这些结果为系统地解析玉米不同生育时期不同水旱环境下相应叶叶面积的分子遗传机理提供理论依据,检测到的sQTLs可作为叶面积改良的重要染色体区段,检测到的候选基因为其进一步克隆、功能分析及育种应用提供了信息参考。     

锰胁迫下鸡眼草的富集特征及生理响应

为探明植物对锰胁迫的耐受性机制,以采自重金属污染区与非污染区的鸡眼草为试验材料,在不同锰浓度胁迫下［0 （对照）、1000、5000、10000、15000、20000 μmol·L^-1］ 开展盆栽试验,比较研究锰胁迫对两种来源鸡眼草表型、生理生化特性及锰积累特征的影响。结果表明：随着锰浓度的升高,1） 两种来源鸡眼草的根干重、芽干重、根冠比均呈降低的趋势;当锰浓度达5000~20000 μmol·L^-1时,与对照相比,污染区、非污染区鸡眼草的芽干重分别下降4.34%~27.71%与16.33%~49.77%,根干重分别下降19.00%~66.06%与27.90%~77.54%,污染区下降幅度均较非污染区的小;2） 两种来源鸡眼草的叶绿素、可溶性糖、脯氨酸含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性均呈先升后降的趋势,可溶性蛋白含量逐渐下降,丙二醛（MDA）含量则逐渐升高;3） 两种来源鸡眼草根、茎、叶的锰含量均增加;锰浓度为20000 μmol·L^-1时,污染区和非污染区鸡眼草的叶锰含量分别为对照的16.53和13.41倍。因此,污染区鸡眼草锰耐受能力及富集能力均较非污染区鸡眼草高,较高的抗氧化酶活性是其耐受高锰胁迫的重要生理机制。     

1990—2019年阿拉尔垦区植被覆盖时空变化特征分析

监测植被覆盖变化对区域生态环境评价和可持续发展具有重要意义。本文基于Landsat遥感影像和相关统计数据,运用像元二分模型和重心转移模型等方法分析阿拉尔垦区1990—2019年近30年的植被覆盖时空变化特征。结果表明：1990—2019年,阿拉尔垦区平均植被覆盖面积呈增加趋势,高和极高植被覆盖区的面积呈增加趋势,差异显著,分别增加了674 km²和1 147 km²;阿拉尔垦区植被覆盖变化存在时段性和区域性差异,时段上,2005—2010年垦区西北部开始出现植被,以中覆盖类型为主,区域上,垦区西北部植被覆盖的增加趋势最显著;近30年,垦区植被覆盖重心整体向东北方向转移;气候对阿拉尔垦区植被覆盖变化有一定的影响,但人类活动影响最直接。在未来发展中应注重保护自然植被,有计划地开垦土地,合理调整垦区农业结构,科学分配水权,保证垦区生态用水,实现可持续发展。     

基于最小数据集的喀斯特不同利用方式下土壤质量评价

为了探究贵州喀斯特区域不同土壤利用方式对土壤质量的影响,我们对该地区的林地、人工草地、天然草地、农田、弃耕地5种土地利用方式下的土壤理化性质进行研究。基于最小数据集对该区域的土壤质量进行评价,构建的最小数据集包括：土壤pH值、容重、全盐、阳离子交换量、全氮、有效铜、有效铁等指标。结果表明：全量数据集和最小数据集获得的土壤质量均表现为林地 > 人工草地 > 天然草地 > 农田 > 弃耕地;人工草地、天然草地、农田、林地的土壤质量等级为二级,位于土壤质量分级中的"较高"水平,弃耕地土壤质量为三级,位于"中等"水平。以上结果表明,人为对自然生态系统的开垦降低了土壤的质量。