基于复杂种植结构多情景分析的灌区多目标多水源优化配置

为改善多水源灌区农业用水供需矛盾,通过合理调整种植结构,优化灌区水资源配置,该研究以河北省邯郸市漳滏河灌区为研究对象,将农业灌溉缺水量最小和农作物经济效益最大作为目标函数,兼顾灌区生态安全约束,构建了基于种植结构优化的多目标多水源优化配置模型,针对作物熟制、作物种类、种植制度以及灌溉方式设置了8种不同的种植结构优化情景,通过自主改进的基于精英策略并协遗传算法（NSGAⅡ-S）对模型求解,获得不同情景下的水资源优化配置方案。结果表明：应用模型进行水资源配置后,各情景配水总量均有所减少,其中水库配水量高于其他水源的配水量,水库水、引黄水和引江水均达到用水总量控制目标,民有分区的各计算单元间的配水量变化明显,总配水量高于滏阳河分区;适当压减主要依靠抽取地下水灌溉的冬小麦的播种面积,变灌溉农业为旱作雨养农业,可以极大地减少地下水用量,增加灌区经济效益;最佳的种植结构优化方案为CS₄（削减冬小麦的种植面积,种植苜蓿,灌溉方式采取管灌或喷灌）,该方案冬小麦播种面积压减17.10%,地下水开采量减少了16.42%,灌区的经济效益增加了26.41%,在保证配水总量最小的同时,具有更高的经济效益。该研究所构建的多目标多水源优化配置模型和作物配水结果可为类似地区的水资源配置提供参考。     

普通烟草β-胡萝卜素羟化酶2基因克隆与生物信息学分析

β-胡萝卜素羟化酶(beta-carotene hydroxylase,BCH)是植物类胡萝卜素合成代谢中的关键限速酶,为获得烟草β-胡萝卜素羟化酶2(NtBCH2)基因序列,采用同源克隆法从烟草中分离NtBCH2的基因组DNA序列,基因登录号为JX101477。结果表明:1)同源克隆法从烟草中克隆出NtBCH2基因,NtBCH2基因组DNA全长2131bp,cDNA为1 083bp,含7个外显子和6个内含子。2)NtBCH2蛋白有309个氨基酸,分子量为34.79kD,具有7个糖基化位点,11个磷酸化位点,4个跨膜域。3)系统发育树与BLAST分析表明,NtBCH2是番茄的SlBCH和辣椒CaBCH2的同源基因;GENEVESTIGATOR数据库芯片结果表明,NtBCH2在幼嫩的茎和子叶中表达量最高。     

微机交流采样系统的研制

交流电量测量是水电站自动化中的基本环节。文章作者在湖南省嘉禾县调塘水电站实现微机监控系统中研制了基于8098单片机的交流采样,通过初步调试证明:用微机来直接采集交流电量可使系统结构得以简化,采集数据稳定性及精度均较高,便于现场调试,可以充分利用8098芯片的功能,满足中小型电站测量要求,具有实用价值。     

烟草不同组织总RNA的提取方法初探

【研究目的】寻找烟草各个组织总RNA最佳的提取方法。【方法】以烟草K326的根、茎、叶、蕾、花和种子为材料,分别采用试剂盒法、Trizol法和CTAB法提取烟草6个组织总RNA进行对比。【结果】烟草不同组织总RNA提取方法有所不同,试剂盒法和Trizol法只能提取出根、茎、叶、蕾和花的总RNA,而不能提取种子总RNA;CTAB法能提取出6个组织的RNA。3种方法提取的RNA质量好,均能满足RT-PCR以及后续实验的要求。【结论】试剂盒法较Trizol法和CTAB法简单、快捷,适合于烟草除种子以外其余组织总RNA快速提取,CTAB法适合烟草所有组织总RNA提取。     

川西亚高山岷江冷杉林土壤生物肥力特征研究

【目的】以川西亚高山岷江冷杉林为研究对象,研究该区表层土壤微生物种群数量、酶活性以及与之相关的土壤养分季节动态等土壤生物肥力特征。【方法】在川西亚高山岷江冷杉林中设置样地,2011-08中旬在样地上、中、下坡位放置分解袋,分别于2011年9月、11月和2012年3月、5月、7月中旬随机取回部分分解袋,测定其中土壤养分、微生物数量和酶活性,并进行相关分析和主成分分析。【结果】林地土壤微生物数量、酶活性和养分含量季节差异显著,在3种微生物中以细菌数量最多;细菌和真菌数量,蔗糖酶和过氧化氢酶活性,有机质、全氮、全钾、全磷、速效氮和有效磷含量7月最高,放线菌数量、脲酶活性9月最高。相关分析表明,细菌数量与全钾、有机质、全磷、速效氮、有效磷含量呈显著正相关,真菌数量与有机质、全氮、速效钾含量呈显著正相关,放线菌数量与全磷、速效氮、有效磷含量呈显著正相关,脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性与有机质、全氮、全钾、速效氮、速效钾含量呈显著正相关;主成分分析表明,第1主成分贡献率为49.766%,主要综合了蔗糖酶、全钾、全磷、真菌的信息。【结论】川西亚高山岷江冷杉林土壤微生物数量、酶活性及土壤养分三者之间相互影响,共同反映土壤生物肥力特征。     

旱作节水农业综合效益评价体系研究

从旱作节水农业综合效益的基本内涵分析入手,分析了旱作节水农业的社会效益、经济效益、生态效益及其综合效益,并以可持续发展理论、生态—经济—社会耦合发展理论和区域局部均衡理论为基础,初步构建了旱作节水农业综合效益评价理论体系,包括理论基础、评价模型、指标体系、多目标综合评价方法和评价程序5个部分。在此基础上,重点探讨了评价指标体系的选择和确立,将指标体系划分为目标层、准则层、准则亚层和指标层4个层次,列出了每个亚层可能包含的基本指标。     

岷江干旱河谷-山地森林交错带根层土壤碳活性与储量特征

根层土受植物地下部分生命活动、代谢影响最直接和最强烈,其碳活性与储量特征对土壤质量改变乃至全球气候变化具有极高的灵敏性。以岷江干旱河谷-山地森林交错带及邻近生态系统为研究对象,研究根层土壤易氧化碳、微生物量碳等碳活性以及碳密度、碳储量特征,可为该区的生态系统管理提供重要科学依据。结果表明,不同生态类型根层土的土壤碳密度为(0.14±0.007)～(101.16±0.301)kgC/m2,碳储量为(30.2±1.51)～(21850.6±65.02)kg。相对于干旱河谷,交错带根层土壤易氧化碳、微生物量碳等碳活性更强,为沿交错带逐步向下改善土壤环境抑制干旱河谷区上延提供了较好的碳素环境。尽管交错带天然林植被面积较小,但其土壤碳密度和土壤有机碳丰度指数因物种优势和所在山地垂直带谱中所处的相对有利位置,显著高于干旱河谷。在交错带内部,以高山栎为优势种的根层土具有更强的储碳能力,是包括退耕还林地在内的自然或人工植被调控生态工程建设中重要造林树种和恢复模式。