黄瓜砧用白籽南瓜对不同盐胁迫的耐性评价

采用营养液栽培,研究Ca(NO3)2和NaCl胁迫对黄瓜嫁接用砧木南瓜幼苗生长和抗氧化酶活性的影响,并用隶属函数法综合评价其耐盐性.结果表明:低浓度盐30 mmol·L-1Ca(NO3)2和等渗的45 mmol·L-1 NaCl处理促进砧木幼苗生长;高浓度盐60、120 mmol·L-1Ca(NO3)2和等渗的90、180 mmol·L-1NaCl胁迫下,各砧木幼苗的生长和抗氧化酶系统均受到不同程度的抑制,其中,‘青砧1号’的盐害指数最小,生物量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的下降幅度以及相对电导率的上升幅度均小于其他砧木.高盐Ca(NO3)2胁迫下,各砧木SOD、POD和CAT酶活性均高于等渗的NaCl,而盐害指数和相对电导率低于NaCl,表明Ca(NO3)2对砧木南瓜幼苗生长的危害小于NaCl.4个砧木品种的耐盐性顺序为‘青砧1号’＞‘佐木南瓜’＞‘丰源铁甲’＞‘超霸南瓜’.     

砧用南瓜幼苗对镉的耐性和积累能力研究

采用营养液栽培的方法,研究了不同浓度（0、5和10 mg·L^-1）镉（Cd）对10种砧用南瓜幼苗生长状况、丙二醛（MDA）、地上部Cd含量及转移系数（TF）的影响,利用隶属函数法综合评价其耐Cd能力与Cd吸收积累能力,以期筛选到优良的砧用南瓜。结果表明：（1）‘多美109’、‘鑫力3号’、‘强力1号’、‘黑籽南瓜’和‘云南黑籽南瓜’在2种浓度Cd处理下全株生物量均显著低于对照,并以‘黑籽南瓜’和‘云南黑籽南瓜’下降幅度最大、耐性最差,而‘野木一雄’、‘青佳砧甲’、‘津油108’和‘抗线1号’在 Cd处理下均与对照差异不显著,生长势良好,耐性强。（2）在2种浓度Cd处理下,‘津油108’幼苗体内各抗氧化酶活性较高,根系和叶片的 MDA含量与对照无显著差异,未受到膜脂过氧化伤害;‘野木一雄’ 幼苗各抗氧化酶活性较高,MDA含量升高幅度较小,为对照的1.01~1.56倍,受到膜脂过氧化伤害相对较小;而‘多美109’、‘强力1号’和‘云南黑籽南瓜’ 幼苗在2种浓度Cd处理下,各抗氧化酶活性显著下降,体内MDA含量升高幅度大,分别为对照的1.30~2.46、1.33~3.11、1.45~3.24倍,受伤害程度最大。（3）‘津油108’与‘青佳砧甲’在2种浓度Cd处理下地上部Cd含量和TF均较小,Cd吸收能力最弱,其次是‘野木一雄’,而‘亮丽佳’、‘黑籽南瓜’和‘云南黑籽南瓜’地上部Cd含量和TF最大,Cd吸收能力最强。（4）隶属函数值综合评价结果显示,10种砧用南瓜幼苗对Cd的耐性大小依次为：‘津油108’＞‘野木一雄’＞‘鑫力3号’＞‘青佳砧甲’＞‘抗线1号’＞‘多美109’＞‘黑籽南瓜’＞‘亮丽佳’＞‘强力1号’＞‘云南黑籽南瓜’。研究认为,砧用南瓜品种对镉胁迫的耐受性存在明显差异,并以‘津油108’最佳,其在镉胁迫下生长势良好,耐性强,且镉吸收和转运能力最弱。     

盐胁迫过程中抗坏血酸对植物的保护功能

以拟南芥抗坏血酸突变体(υtc-1)和野生型(ωt)为材料,研究了抗氧化系统对盐胁迫的响应机制．以揭示抗坏血酸(ASA)的抗氧化机理及对植物的保护功能。结果显示：100mmol／L NaCl处理12、24、48、72h,υtc-1和ωt体内MDA(丙二醛)及H2O2(过氧化氢)的含量均明显增加,但υtc-1增加的程度明显高于ωt,说明盐胁迫可能对υtc-1造成了更严重的氧化伤害。胁迫过程中,ωt体内的几种抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)]活性均升高,而υtc-1体内SOD、CAT活性降低,APX活性在胁迫24h之前增加,24h之后降低;同时,υtc-1中总的抗坏血酸含量和还原型谷胱甘肽／氧化型谷胱甘肽(GSH／GSSG)的比值下降,而ωt与此相反。本研究表明：抗坏血酸参与活性氧(AOS)的代谢,减轻AOS对植物的伤害;并可能对植物细胞内的抗氧化酶具有调节作用,增强逆境胁迫下植物的抗逆能力,对植物有重要的生物学保护功能。     

NaCl胁迫对两种南瓜幼苗离子含量的影响

NaCl胁迫7d明显抑制了两种南瓜——黑籽南瓜（Cucurbita ficifolia Bouche．）和白籽南瓜（Cucurbita moschata Duch．）幼苗地上部和根系的生长,使地上部相对含水量明显下降。随NaCl胁迫浓度（150、300和500mmol／L）的提高,两种南瓜幼苗根、茎和叶片中Na^＋含量明显增加,K^＋含量明显下降。Na^＋和K^＋含量在两个南瓜品种各器官中的分布规律分别是：根〉茎〉叶片和茎〉叶片〉根。NaCl胁迫后黑籽南瓜根、茎和叶片Na^＋含量远低于白籽南瓜,而叶片游离脯氨酸含量、可溶性糖含量和地上部相对含水量明显高于白籽南瓜。表明两者在渗透调节方式、离子的吸收和运输能力上有差异,黑籽南瓜耐盐性较强。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗体内抗氧化酶活性的影响

以不同耐盐性黄瓜品种“长春密刺”和“津春2号”为材料,采用营养液栽培,研究了外源亚精胺(Spd)对NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片与根系中超氧阴离子(O2-.)产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,外源Spd对未经盐胁迫处理(对照)黄瓜幼苗体内O2-.产生速率、SOD、CAT和POD活性均无显著性影响;盐胁迫处理提高了O2-.产生速率,SOD、POD和CAT活性都有不同程度的升高;外源Spd处理进一步提高了盐胁迫下SOD、POD和CAT活性,减缓了O2-.产生速率。与耐盐型“长春密刺”品种相比,盐胁迫对盐敏感型“津春2号”影响较大,外源Spd对盐敏感型黄瓜品种盐胁迫伤害的缓解作用较大。表明盐胁迫下外源Spd可缓解盐胁迫对膜的伤害,从而提高黄瓜幼苗的耐盐性。     

不同苹果砧木对缺锌胁迫的耐性评价

为筛选适应缺锌胁迫环境的砧木资源,以山定子、丽江山定子、小金海棠、锡金海棠、新疆野苹果、八棱海棠、平邑甜茶、火焰海棠8种苹果砧木资源为试材,对砧木株高、干物质量、根系构型及锌含量等指标进行测定,利用模糊隶属函数法进行耐缺锌能力综合评价.结果表明： 缺锌处理下,丽江山定子、锡金海棠和新疆野苹果均先表现出新生叶小、簇生等缺锌症状,而小金海棠、火焰海棠缺锌症状不明显;缺锌显著降低了苹果砧木株高和地上部锌积累量,而小金海棠的降低幅度最小;缺锌胁迫下小金海棠和山定子叶片锌含量较高,分别为23.2和21.3 mg·kg^-1.采用模糊隶属函数法综合评价参试砧木耐缺锌能力：小金海棠最强,火焰海棠次之,山定子、锡金海棠、八棱海棠和平邑甜茶的耐缺锌能力较弱,丽江山定子和新疆野苹果的耐缺锌能力最弱.     

等渗Ca（NO3）2和NaCl胁迫对黄瓜砧用南瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响

以黄瓜砧用黑籽南瓜和白籽南瓜幼苗为材料,通过营养液栽培研究了等渗Ca(NO3)2和NaCl胁迫对南瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响。结果表明,不同盐胁迫下两砧木幼苗生长和抗氧化系统活性均受到不同程度抑制;与黑籽南瓜相比,白籽南瓜‘青砧1号’植株的生物量和SOD、POD和CAT活性均较高,而盐害指数、膜相对透性、MDA含量及O2.-产生速率则明显降低。等渗Ca(NO3)2和NaCl对两砧木南瓜幼苗的盐胁迫效应不同,Ca(NO3)2胁迫对砧木生长的抑制作用及盐害指数、膜相对透性、MDA含量、O2.-产生速率均小于等渗的NaCl处理,而其SOD、POD、CAT活性高于NaCl处理。可见,白籽南瓜‘青砧1号’具有较强的生长势和有效清除体内活性氧能力,有效降低膜质过氧化伤害程度,这是其耐盐性高于黑籽南瓜的重要原因;Ca(NO3)2处理使两砧木幼苗细胞受氧化损伤程度较轻,对植株生长的抑制程度明显低于等渗的NaCl。     

盐胁迫对红麻幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

为研究不同盐胁迫时间和不同盐浓度胁迫对红麻（Hibiscus cannabinusL.）幼苗的生长及抗氧化酶活性的影响,探寻红麻耐盐的生理机制,为盐碱地种植红麻提供科学依据,本研究对红麻幼苗进行了两种不同条件的盐胁迫处理。一种将红麻幼苗在0（对照组）、140 mmol/L NaCl的半强度Hoagland营养液下分别处理3、6、9 d,另一种是在0（对照组）、70、140、200 mmol/L NaCl的1/2 Hoagland营养液下处理6 d,分别测定两种盐胁迫条件下植株的鲜重、根长、茎长、叶片H2O2、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性。结果显示：（1）在第一种处理条件下,随着盐胁迫时间的延长,处理组红麻幼苗的鲜重相对于对照分别减轻了19.63%、19.35%和39.03%,株高则分别降低了25.59%、19.17%和18.48%,处理组的SOD活性先增后减,POD活性先减后增,MDA和H2O2的含量、CAT和GR活性基本随胁迫时间的增长而增高。（2）在第二种处理条件下,随着胁迫盐浓度的增加,处理组鲜重相对于对照分别减轻了16.79%、19.35%和44.73%,株高则分别降低了11.21%、19.17%和23.62%,处理组SOD活性都稍高于对照,但三者无显著差异,POD活性先减后增,MDA和H2O2的含量、CAT和GR活性基本上随着盐浓度增加而增加。实验表明,在两种不同条件的盐胁迫下,红麻幼苗受盐害的程度基本上随胁迫时间和盐浓度的增加而加重。处理组植株的SOD和POD活性较对照组增加不明显,甚至有所降低,而CAT和GR活性则相对较高,CAT和GR可能在红麻幼苗抵御盐害时起较重要作用。     

NaCI胁迫下不同南瓜幼苗耐盐性研究

研究了300mmol／L NaCl胁迫对19个不同类型南瓜品种幼苗盐害指数、电解质渗透率、脯氨酸及可溶性糖含量的影响。结果表明,随NaCl胁迫时间延长,南瓜幼苗盐害指数、电解质渗透率、脯氨酸含量和可溶性糖含量均呈升高趋势。盐害指数和电解质渗透率能较好反映南瓜幼苗的耐盐性,可作为南瓜品种耐盐性的筛选指标。在NaCl胁迫下,青栗南瓜（Q1）表现出很强的耐盐性,黑蛮南瓜（H2）和黑籽南瓜（H3）为盐敏感品种,而其他为耐盐性中等品种。     

盐胁迫对不同生境白榆生理特性与耐盐性的影响

以中强度盐土、轻度盐土和非盐土3种生境白榆种子实生苗为试验材料,研究了不同程度盐胁迫(CK、2、4、6、8和10 g·kg-1)条件下3种生境白榆幼苗的耐盐阈值及生理特性.结果表明:随着土壤盐浓度的增加,中强度和轻度盐土生境白榆幼苗叶片的细胞膜透性、Na+含量和Na+/K+增幅低于非盐土生境;叶片的脯氨酸、可溶性糖和K+含量增幅高于非盐土生境;叶片淀粉含量、净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度降幅小于非盐土生境.不同生境白榆耐盐性的强弱顺序为:中强度盐土生境(7.76 g·kg-1)＞轻度盐土生境(7.37g·kg-1)＞非盐土生境(6.95 g·kg-1).与非盐土生境相比,中强度和轻度盐土生境白榆各项生理指标对盐土环境的适应能力更强.     

森林生物量遥感降尺度研究

森林生物量是评价全球碳氧平衡、气候变化的重要指标。目前已有基于星载激光雷达数据的全球森林生物量产品,但空间分辨率较低,不能很好地满足小区域森林调查和动态监测的需要。针对这一现状,以美国马里兰州两个森林分布状况不同的区域为研究区,基于CMS(Carbon Monitoring System)30 m分辨率和GEOCARBON 1 km分辨率森林地上生物量产品以及TM等数据源,通过升尺度模拟低分辨率生物量数据和直接使用低分辨率产品两种方式,分别尝试建立了多光谱地表参数和低分辨率森林地上生物量之间的统计关系,以此作为降尺度模型实现了森林地上生物量空间分辨率从1 km到30 m的转换,并对降尺度结果进行精度评价和误差分析。结果表明:模拟数据降尺度后的30 m分辨率森林地上生物量空间分布和CMS森林地上生物量分布状况大致相同,RMSE=59.2—65.5 Mg/hm~2,相关系数约为0.7;其降尺度结果优于GEOCARBON产品直接降尺度结果RMSE=75.3—79.9 Mg/hm~2;相较于线性模型,非线性模型能更好地呈现森林地上生物量和地表参数间的关系;总体上,降尺度生物量呈现高值区低估,低值区高估的现象。     

中亚热带森林单木地上生物量的机载激光雷达估测

以雪峰山武冈林场为研究对象,利用遥感数据和地面实测样地数据,研究机载激光雷达（LiDAR）估测中亚热带森林乔木层单木地上生物量的能力.利用条件随机场和最优化方法实现LiDAR点云的单木分割,以单木尺度为对象提取的植被点云空间结构、回波特征以及地形特征等作为遥感变量,采用回归模型估测乔木层地上生物量.结果表明: 针叶林、阔叶林和针阔混交林的单木识别率分别为93%、86%和60%;多元逐步回归模型的调整决定系数分别为0.83、0.81和0.74,均方根误差分别为28.22、29.79和32.31 t·hm^-2;以冠层体积、树高百分位值、坡度和回波强度值构成的模型精度明显高于以树高为因子的传统回归模型精度.以单木为对象从LiDAR点云中提取的遥感变量有助于提高森林生物量估测精度.
     

滨海湿地植被地上生物量遥感反演

盐沼植被生物量是滨海湿地生态系统碳循环研究的重要参数,是湿地生态系统健康评价、资源可持续利用的关键指标,开展盐沼植被地上生物量监测方法研究具有重要意义。目前,遥感技术在湿地生物量监测领域已经得到广泛应用,但反演方法仍以统计模型为主,模型构建需要实测数据支撑,时空拓展性不强。选择江苏盐城丹顶鹤保护区为研究区,基于冠层辐射(PROSAIL)传输模型,通过局部和全局敏感性分析,对模型参数本地化,构建了互花米草地上生物量半经验反演模型,应用于Landsat 8 OLI遥感影像,获得了互花米草地上生物量的时空分布。研究结果表明,利用PROSAIL模型模拟互花米草冠层反射率,叶面积指数(LAI)、叶片干物质含量(Cm)、叶倾角分布参数(LIDF)、等效水厚度(Cw)、叶绿素含量(Cab)、叶片结构参数(N)为高敏感性参数,类胡萝卜素含量(Car)、土壤参数(P_soil)为低敏感性参数;利用不同时刻的遥感影像反演了地上生物量,遥感反演结果与实测数据对比,拟合度R²为0.83,均方根误差(RMSE)为0.43kg/m²,平均相对误差(MRE)为15.7%,精度较高,模型具有较好的时空普适性。研究发展了盐沼植被地上生物量遥感反演方法,解决了以往过于依赖现场实测数据构建反演模型的局限性,该方法可以为研究滨海湿地生态系统碳循环以及准确估算其碳汇潜力提供技术支持。     

联合GF-6和Sentinel-2红边波段的森林地上生物量反演

光谱反射率能反映地物差异,是森林地上生物量（Aboveground Biomass,AGB）遥感反演的理论基础。红边波段处于近红外与红光波段交界处快速变化的区域,能对植被冠层结构和叶绿素含量的微小变化做出快速反应,对植被生长状况较敏感。研究以GF-6和Sentinel-2多光谱影像作为数据源,结合野外调查AGB数据,构建落叶松和樟子松AGB线性和非线性估测模型,通过比较模型精度选择最优模型进行森林AGB反演和空间分布制图。结果表明：GF-6和Sentinel-2影像红边波段反射率与落叶松、樟子松AGB均呈显著相关（P<0.05）,红边波段对AGB估测较敏感。多变量估测模型整体估测效果优于单变量模型,所有模型中多元线性回归模型取得了最优的决定系数（落叶松R²=0.66,樟子松R²=0.65）和最低的均方根误差（落叶松RMSE=31.45 t/hm²,樟子松RMSE=54.77 t/hm²）。相比单个数据源,联合GF-6和Sentinel-2影像构建的多元线性回归模型估测效果得到了显著提升,模型RMSE对于落叶松和樟子松AGB估测分别最大降低了22.9%和11.2%。增加红边波段进行AGB估测能显著提高模型估测精度,三组数据源分别加入红边波段信息后进行建模,模型RMSE得到了显著降低。GF-6拥有800 km观测幅宽和高效的重访周期,可以快速地提供大尺度时间序列数据,在森林地上生物量反演和动态监测方面有着很大潜力。     

新疆科克苏湿地植被生物量时空分布特征及与水文连通的关系

区域植被生物量及其与水文连通之间的定量关系对于湿地保护和管理具有重要意义。基于多期Landsat-8遥感影像和野外实地调查数据,提取了新疆科克苏湿地生长季不同月份的湿地水体斑块,反演并分析了湿地植被地上生物量及时空分布特征,量化了水文连通与科克苏湿地植被地上生物量和植被碳库的关系。结果表明: 6月新疆科克苏湿地水体斑块面积最大,占保护区面积的63.12%,之后湿地水体斑块面积逐渐减少,8月水体斑块面积仅占保护区面积的6.27%,水体斑块分布具有明显的季节性特征。科克苏湿地植被生物量呈现聚集分布的空间分布模式,额尔齐斯河及克兰河河道两侧以及支流两侧湿地为高生物量区域,北部阿热勒齐及阔克苏村和东南部萨尔胡松乡为低生物量区域。7月地上生物量达到生长季最高值,该时段科克苏湿地的植被总生物量为1.09×10⁹ kg,最大总生物量为4832 g/m²,地上生物量较高区域分布在西部的阿克铁热克村及东部的巴勒喀木斯村。水文连通与植被地上生物量及植被碳库呈现抛物线关系,水文连通度为0.6左右时,植被地上生物量及植被总碳库最大,植被总碳库达到4.5×10¹¹ kg C。研究揭示了科克苏湿地植被生物量的时空分布特征,建立了科克苏湿地水文连通度与植被地上生物量及植被碳库的量化关系,明确了适宜的水文连通度对植被生物量积累存在促进作用,可为湿地水文连通调控和植被碳储存功能提升提供有效参考。     

青藏高原草地地上生物量估算

及时准确评估草地产草量对草地资源的科学管理和可持续发展具有重要意义。青藏高原自然环境特殊,气候差异显著,地形复杂,仅依靠遥感信息准确监测草地地上生物量(Aboveground Biomass,AGB)变化有较大限制。基于青藏高原草地AGB野外实测数据与Landsat遥感影像,探索了植被指数表征草地AGB信息的有效性,评估了气象和地形信息对准确估算草地AGB的影响,综合利用气象、地形和遥感信息,在新一代地球科学数据和分析应用平台(Google Earth Engine)上构建了梯度增强回归树草地AGB估算模型,绘制了青藏高原多年草地AGB空间分布图。结果表明:(1)基于单因素遥感因子的线性回归模型仅能解释8%-40%的草地AGB变化情况,其中绿色归一化植被指数(Green Normalized Difference Vegetation Index, GNDVI)对草地AGB解释能力较强(40%)。(2)基于遥感因子构建的梯度增强回归树模型测试集R²为0.57。分别添加气象、地形信息,模型对草地AGB的估测准确性有所提升,测试R²为0.62和0.63。(3)基于气象、地形和遥感因子的多因素估测模型能够提高草地AGB估测精度,经递归特征消除法优选后,基于13个特征变量的梯度增强回归树模型拟合效果最好(训练数据集R²=0.79,RMSE=43.42 g/m²,P<0.01;测试数据集R²=0.66,RMSE=53.64 g/m²,P<0.01),可以解释66%草地AGB变化情况。(4)2010年青藏高原平均AGB为94.58 g/m²,2015年93.63 g/m²,2020年100.78 g/m²。青藏高原西北部草地AGB较低,东南部草地AGB较高,整体呈现自西北向东南逐渐增加的分布格局。研究结果为准确估算青藏高原草地产草量和碳储量等研究提供重要参考。     

地形校正对森林生物量遥感估测的影响

基于常用的4种地形校正模型（Cosine模型、C模型、C+SCS模型、Minnaert模型）,以IDL语言为二次开发平台,对黑龙江省帽儿山地区2007年7月21日TM图像进行地形校正,从视觉差异、图像的定量统计特征两方面评价了4种地形校正模型的修正效果,并比较了地形校正后几种遥感因子与森林生物量的相关性,建立了森林生物量的遥感反演模型,分析了不同地形校正模型对森林生物量反演的影响.结果表明：由于K-T变换采用线性变换方式,地形校正后遥感数据与森林生物量的相关性出现了较大波动,应根据地表信息调整变换参数,因此该变换方式不适合与地形校正结合使用;植被指数的信息量在地形校正后明显提高,其与森林生物量的相关性显著增强;4种地形校正模型中,Cosine校正过度,不宜采用,C模型和C+SCS模型通过引入半经验参数,较好地消除了地形效应,Minnaert模型校正后降低了森林生物量估测的误差,有效地提高了遥感反演模型的精度.     

黑龙江长白山森林生物量的时空变化分析

森林生物量碳储量的空间分布及其变化信息, 对揭示地表空间变化规律及驱动因子、分析评价森林生产力及生态功能具有重要意义。该文以20世纪70年代、80年代、90年代和21世纪初4个时期的遥感数据和同期的森林资源清查样地数据为基础, 应用遥感信息模型, 估算了黑龙江长白山地区的森林生物量, 分析了该地区森林生物量的时空动态变化, 以及森林生物量随高程、坡度和坡向的变化规律。结果表明: 该地区4个时期的森林平均生物量分别为81.56、44.27、48.27和54.82 t·hm^-2。4个时期总的森林生物量分别为5.37 × 10 ⁸、2.83 × 10 ⁸、3.06 × 10 ⁸和3.46 × 10 ⁸ t。20世纪70年代到21世纪初森林平均生物量和总的森林生物量都呈现出先降低后增加的趋势, 呈先下降趋势的主要原因是20世纪70-80年代以森林采伐为主, 后增加趋势的主要原因是实施天然林保护工程起到了很大的作用。该地区4个时期森林生物量随高程、坡度和坡向都表现出一致性的变化规律, 森林生物量随高程和坡度变化都呈先增加后减少的趋势, 导致这一现象的主要原因是, 高程、坡度和坡向变化引起了局地气候条件的变化, 从而直接影响森林生长环境, 造成森林分布的变化。森林生物量在200-400 m高程所占的比例最大, 约为35%, 在坡度5°-15°所占的比例接近50%。森林生物量在南坡和西南坡所占的比例最小, 为7%; 平坡所占的比例最大, 为28%; 南坡次之, 为19%。