雾培法根际CO2对马铃薯生长和光合作用的影响

通过汽雾栽培方式对马铃薯根际连续 35d的CO2 处理表明 :温室大气处理 (CO2 380～ 92 0 μL·L-1 O2 2 1% )和室外大气处理 (CO2 380 μL·L-1 O2 2 1% )马铃薯植株的形态特征非常接近 ,其株高、叶面积、根系质量、匍匐茎数量、块茎产量以及生物量均比根际高CO2 处理 (CO2 36 0 0 μL·L-1 O2 2 1% )明显提高 ,叶片的气孔导度和胞间CO2 浓度增加 ,光呼吸速率与CO2 补偿点降低 ,叶片光系统Ⅱ功能改善 ,光合速率提高 ,植株生长发育旺盛 ,块茎产量增加 ,说明合适的根际CO2 浓度 (CO2 380～ 92 0 μL·L-1 O22 1% )可能是汽雾栽培马铃薯植株生长旺盛的重要原因     

白及愈伤组织与内生真菌共培养及次生代谢产物含量变化

以白及愈伤组织为试材,采用与内生真菌共培养的方法,研究了该过程中白及愈伤组织、内生菌生长速率及4种主要次生代谢含量的变化,以期为白及内生菌在药用成分的开发利用提供参考依据.结果 表明:7株受试真菌菌株与白及愈伤组织分别共培养3、6d时均表现出高于真菌单培养形成的菌面积,共培养9d时各组愈伤增值率显著低于对照(CK)组;1株受试内生真菌生长缓慢,在共培养与单独培养3、6、9d均具有相近菌面积.进一步对8株内生真菌共培养处理下的白及次生代谢产物含量检测发现,不同内生真菌对dactylorhin A、1,4-二[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯、4-甲氧基-9,10-二氢菲-2,7-二醇、对羟基苯甲醇的积累趋势具有不同影响,主要呈现出3种累积趋势.     

马铃薯根际器官的呼吸变化

采用改良的桶栽法和排除根系法两种方法测定马铃薯植株在苗期、块茎形成期和块茎膨大期三个阶段根际器官CO2和O2呼吸速率的变化。结果表明:一天之中,马铃薯根际器官的呼吸速率先升高,后降低;O2的呼吸速率和CO2的变化趋势相反;在整个生育期过程中块茎形成期的呼吸速率最大。两种测定方法的根际器官呼吸速率变化趋势一致。     

2000-2015年黄土高原生态系统水源涵养、土壤保持和NPP服务的时空分布与权衡/协同关系

生态系统服务评估决定区域可持续发展,对人类福祉至关重要。以黄土高原为研究区域,基于CASA、InVEST和RUSLE模型,结合土地利用类型、归一化植被指数、气象等数据,分析了2000年、2005年、2010年和2015年的NPP、土壤保持和水源涵养3项关键生态系统服务的时空分布特征,识别了3种生态系统服务的热点区,并基于相关系数法分析了黄土高原地区和不同气候区(干旱气候区、半干旱气候区、高原气候区、半湿润气候区)不同生态系统服务间的权衡/协同关系。结果表明:(1)2000—2015年,黄土高原地区的土地利用类型变化剧烈,其中林地(2.8%)和建设用地(43.1%)显著增加,耕地(-2.7%)明显减少;(2)2000—2015年,净初级生产力(NPP)、产水量和土壤保持均呈现增长趋势,分别增加14.1%,5.3%和101.3%;(3)黄土高原的4类热点区(非热点区、一类热点区、二类热点区、三类热点区)所占面积变化不显著,分布具有明显的地带性,从西北到东南依次为非热点区、一类热点区、二类热点区和三类热点区;(4)在整个黄土高原地区,土壤保持与NPP、水源涵养之间为协同关系,NPP与水源涵养为权衡关系;在4个气候区,NPP与土壤保持之间的权衡/协同关系与黄土高原地区一致,但土壤保持和水源涵养在半干旱气候区和半湿润气候区呈权衡关系,NPP与水源涵养在高原气候区和半湿润气候区为协同关系。为促进区域生态系统可持续管理,应在土地规划过程中考虑生态系统服务之间的相互关系,尽可能减少权衡,增加协同。     

西北地区食物结构及其安全现状评估

食物是国民经济基础之基础,食物安全问题是世界各国共同面临的重大问题。及时把握和正确判断一个国家或者地区的食物安全状况,对其经济和社会可持续发展具有非常重要的现实意义。在对2000—2014年西北地区7个省(区)的食物结构及生产量、人均食物占有量和主要食物的平均人日热量拥有量进行分析的基础上,对西北地区的食物安全现状进行了评估和判断。结果表明:2000—2014年西北地区7个省(区)粮食、蔬菜、水果、肉蛋奶、棉花、油料等食物产量整体上在波动中呈增长趋势,食物种类趋向多样化和丰富化;近5年西北地区粮食和水果人均占有量均超过全国人均水平,2000—2014年人均奶类、棉花和油料占有量大于全国人均占有量,但人均蔬菜、禽蛋和肉类占有量低于全国人均水平;除青海地区外,其他6个省(区)2014年人均每日热量拥有量都达到营养学要求;2000年以来,西北地区食物安全程度不断提高,但2014年,西北地区食物安全仍处于一个较低安全水平;当前西北地区仍面临着水资源缺乏、耕地面积和质量有限、农业技术设备落后等挑战,使该地区食物安全受到威胁,针对这些问题,文章提出了调整农业结构,保护生态环境,确保食物安全可持续发展等对策。     

植被恢复的土壤固碳效应：动态与驱动机制

植被恢复是影响土壤有机碳库动态变化的关键过程之一,阐明植被恢复过程中土壤有机碳的固持动态及其驱动机制,是全球变化下碳循环研究的热点和前沿问题。本文综述了近年来国内外关于植被恢复过程中土壤有机碳固定动态及其驱动机制方面的研究,剖析植被恢复中土壤有机碳固持动态及其影响因素,探讨植物碳输入对土壤有机碳动态变化的影响机制,揭示植被恢复中土壤有机碳固定的物理、化学和微生物驱动机制,并对目前研究中存在的问题进行总结,进而提出关于植被恢复的土壤固碳效应研究,亟需在土壤有机碳组分的动态、微生物结构和功能,以及植物—土壤—微生物对土壤有机碳固持的协同作用机制等方面进一步加强。本综述可为植被恢复与土壤固碳稳定机制研究指明未来的方向,进而为促进我国植被恢复的土壤碳循环研究,科学评价生态系统土壤固碳潜力和有效实施生态系统碳汇管理提供科学参考。     

温室多功能轨道作业车的研制

温室的种植面积逐年扩大,温室内工作人员劳动强度大、作业环境较为恶劣。针对这一特点并结合实际生产需求,为降低工作人员的劳动强度、改善工作人员的作业条件,设计了一种辅助人们在温室内进行绑蔓、摘果作业且可升降的作业车。作业车以蓄电池作为电源,通过液压系统推动剪叉升降平台精确地实现升降功能,并通过小型电机驱动作业车的平稳前进与后退。在研制出作业车样机的基础上,对作业车进行了调试与试验,确定作业车最大运行速度约为0.15m/s,工作平台的正常上升速度为0.11m/s,正常下降速度为0.05m/s,并进行了载人作业平台的振动试验测试。试验结果表明:作业车运行速度与工作平台的升降速度满足设计要求,达到了预期的设计目的,对提升温室机械化作业水平具有重要意义。     

西北黄土区水土流失现状与综合治理对策

通过西北黄土区水土流失与生态安全综合考察,在对该区水土流失现状特点与发展趋势综合分析的基础上,总结水土流失治理的主要经验,提出水土保持与综合治理的目标和对策。根据遥感分析,黄土高原地区2000年土壤侵蚀面积41．9万km^2,占总面积的67．14％,其中水力侵蚀占总面积的52．78％,风力侵蚀占总面积的14．11％。近年来,黄土高原地区土壤侵蚀强度及其面积发生显著变化,强度侵蚀面积显著减少;目前黄土高原地区水土保持措施平均每年可减少入黄泥沙4．1亿-4．5亿t。该区综合治理对策是：以生态安全和经济可持续发展为目标,实现生态、经济及社会效益协调发展;以黄土丘陵区与风沙丘陵区为主,以粗泥沙集中来源区为重点;进一步扩大生态修复规模,加快林草植被建设;加大淤地坝建设力度,加快实施坡改梯工程;加强水土保持科学与技术研究,为治理工程提供有效的科技支撑,建立稳定的投入机制,加大投入力度。     

玉米ZmICS1和ZmSARD1的原核表达及多克隆抗体制备

【目的】将玉米异分支酸合成酶1（ZmICS1）及系统获得抗性缺陷1（ZmSARD1）进行原核表达和纯化,并免疫家兔获得多克隆抗体,为深入研究ZmICS1和ZmSARD1在玉米抵抗病原菌胁迫中的功能奠定基础。【方法】克隆玉米ZmICS1和ZmSARD1基因CDS区,连接到原核表达载体pET-28a,转化大肠杆菌表达菌株Rosett-gami2（DE3）,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导表达His_×6-ZmICS1和His_×6-ZmSARD1重组蛋白,以透析纯化后的重组蛋白为抗原免疫家兔,制备多克隆抗体,并进行验证和检测。【结果】成功构建了原核表达载体pET-28a-ZmICS1和pET-28a-ZmSARD1,于37 ℃、0.84 mmol/L IPTG在大肠杆菌表达菌株Rosett-gami2（DE3）中诱导出His_×6-ZmICS1和His_×6-ZmSARD1重组蛋白。纯化蛋白免疫家兔,所得ZmICS1抗体能够检测到3 ng的His_×6-ZmICS1,ZmSARD1抗体能检测到低至0.3 ng的His_×6-ZmSARD,且分别能特异性地检测玉米B73原生质体过表达的ZmICS1和ZmSARD1蛋白。【结论】成功制备了玉米ZmICS1、ZmSARD1多克隆抗体,可用于玉米内源ZmICS1和ZmSARD1蛋白含量的检测。