胡杨组织培养

胡杨(Populus euphratica)是我国西北荒漠、半荒漠沙区唯一能生产的乔木树种、抗盐碱风沙、耐大气干旱,以“沙漠劲松”誉称。胡杨在开发沙区经济、充分利用国土和改造沙漠生态系统中是一个有重要意义的树种。由于在长期的根蘖繁殖和近亲交配条件下,造成胡杨种性退化,而种子繁殖的结果,出现后代严重的分离现象。为此,通过探索胡杨单株选优以组织培养为手段、达到选育优良类型、建立优良无性系的目的。     

东北地区近50年来极端降水和干燥事件时空演变特征

利用东北地区93个国家常规气象观测站1951~2002年逐日降水资料,分析了东北地区的暴雨、严重干燥事件等极端降水事件的时空演变特征,从极端降水事件发生频率和强度变化的角度解释旱涝灾害加剧的原因。结果表明,近52年来,小雨事件发生频次显著减少;暴雨发生频次变化不大,但强度增强;严重干燥事件显著增加;严重湿润事件显著下降。因此,在东北地区降水总量具有减少趋势的背景下,降水事件还有向极端化发展的倾向,降水分布变得更不均匀,从而可能引起更多、更强的旱涝灾害,尤其是旱灾,从而对东北地区的生态环境,尤其是农业生产带来不利的影响,这应引起重视。     

沙区植物多样性保护研究进展

沙区景观表现为沙丘和低地交错分布.沙区常具独特的植物区系,含有特有和稀有植物.沙区植物丰富度降低和特有(稀有)植物消失问题近些年已受到很大关注,被列入国际生物多样性保护计划,很多国家和地区都对此开展了专门的研究.本文以近期发表的文献为基础,从植物多样性保护问题的提出、植物多样性形成机制、植物多样性保护途径、植物多样性研究与生态学理论的发展等方面论述了沙区植物多样性保护及其研究进展.沙区植物多样性保护应注意植物多样性保护目标的地域间差异(维持沙丘上的高植物丰富度还是保护特有或稀有植物)、流沙固定-植物多样性保护间的均衡、"植物多样性保护的量(高的植物丰富度)-质(特有或稀有植物出现)"间的均衡.还应将沙丘体和丘间低地视为一个统一体,研究干扰和生境破碎化对植物多样性造成的影响.     

干旱内陆沙区丘间地研究现状及存在问题

丘间地具有良好的生境条件,是沙丘生态系统中生物和非生物成分间动态作用的主要场所,是破碎化生境中的"生命岛",也是退化生境恢复的起点,在逆转生境退化和促进土壤发育等方面具有重要意义。从目前丘间地研究现状来看:(1)丘间地作为一种独立地貌类型,其概念不明晰、类型不清楚;(2)针对干旱区以风沙过程为主导的丘间地生态过程研究很少;(3)丘间地生态过程主导因子及其相互作用机制尚不清楚;(4)在沙漠化防治研究中,大多时候只注重沙丘的变化和沙丘区风沙活动,而忽略了丘间地对风沙活动的影响,很少将丘间地与沙丘联系起来作为沙丘系统进行整体研究。(5)人为干扰对丘间地生态系统演化过程的影响研究需要加强。(6)干旱内陆沙区的丘间地与海岸、湖岸区、半干旱区、湿润地区的丘间地差异明显,尤其是它作为干旱沙区人类生活的主要场所或农业生产的土地来源,但相关研究薄弱,亟待加强。加强干旱内陆沙区丘间地生态特征及其功能研究,对掌握干旱沙区生态系统演变过程和退化机制,保护沙区生物多样性、促进退化生态系统恢复和沙漠化防治意义重大。     

北海区海洋生态灾害的主要类型及分布现状研究

本文将海洋生态灾害定义为局部海域一种或少数几种海洋生物数量过度增多引起的海洋生态异常现象,包括赤潮、绿潮、水母旺发和外来种入侵等,根据相关研究及调查资料,探讨了北海区赤潮、绿潮、水母、外来生物入侵等生态灾害发生特点及趋势。结果表明,北海区赤潮和绿潮灾害频发,影响面积较大,渤海北部秦皇岛附近海域赤潮灾害严重,黄海西部山东半岛近岸海域浒苔绿潮灾害严重;水母灾害呈上升趋势,对人体健康威胁较大,北海区滨海城市都曾发生过水母蛰伤致死案例;黄河三角洲区域米草和泥螺入侵扩展速度较快。面对这些海洋生态灾害巨大威胁,北海区亟需加强海洋生态灾害防控研究。     

浅议酿酒葡萄产业在乌兰布和沙漠中的可持续发展性

近年来,随着林业生态建设重点工程在乌兰布和沙漠的实施,沙漠治理工作取得一些成效,但沙区的生态状况"局部好转,整体恶化"的趋势没有根本改变。一些矛盾和问题逐渐突显。治沙资金不足,国家工程造林投入单一且投资额十分有限;沙区造林树种单一,后续管护困难,病虫害与火灾隐患并存;沙区资源利用率不高。本文将针对酿酒葡萄产业在乌兰布和沙漠中的可持续发展问题进行深入研究。     

基于GIS的四川盆周北部山区夏玉米农业气象灾害风险评估——以旺苍县为例

气象灾害是制约我国农业发展的主要因素之一,明确夏玉米农业气象灾害风险对于防灾减灾具有重要意义。本研究基于自然灾害风险理论,以四川盆地北部山区的典型区域(旺苍县)1981—2018年气象数据和玉米产量数据为基础,确定影响夏玉米生产的主要致灾因子,并结合孕灾环境敏感性及承灾体脆弱性构建夏玉米综合农业气象灾害风险评估模型,对四川盆地北部山区夏玉米生产过程中的农业气象灾害风险进行评估。结果表明: 研究期间,成熟期高温、花期暴雨、成熟期暴雨、灌浆期连阴雨和孕穗期干旱是影响研究区夏玉米生长发育的主要农业气象灾害。旺苍县夏玉米农业气象灾害综合风险分布大致呈西南-东北走向,高风险和较高风险区分布区域约占旺苍县总面积的二分之一;灾害风险高值区主要位于研究区西南部,基本与致灾因子危险性高值区一致;灾害风险低值区多集中在西部边缘,此区域亦为成熟期高温、成熟期暴雨、花期暴雨气象灾害的低风险区。     

基于WOFOST作物生长模型的冬小麦干旱影响评估技术

为了反映作物与干旱的相互关系,人为再现干旱灾害对作物产量的影响程度,选择华北地区冬小麦干旱灾害为研究对象,对作物生长模型WOFOST在区域上进行适应性进行分析、检验的基础上,然后利用区域作物模型实现干旱灾害对作物影响定量分析和动态评估。以减产率和气象条件作为灾害严重程度划分的标准,利用数值模拟试验,确定导致减产的主要气象因子及其量值,对研究区干旱灾害进行影响评估,包括典型灾害年份影响评估和年代际灾害影响评估,并给出了评估结果。     

两个典型荒漠化地区景观多样性变化的比较——景观基质的影响

利用青海沙珠玉沙区英德尔乡和陕西榆林沙区可可盖乡两个典型荒漠化地区两个时期的土地利用和荒漠化数据,分析了多样性、优势度和均匀度等景观多样性指标在两个地区的变化规律及其指示的景观生态学意义。研究结果表明,这些指标在两个地区都能够较好地评价荒漠化土地的动态变化规律,对分析荒漠化土地的发展趋势具有较好的指示意义。但由于景观基质的影响,上述指标在两个地区存在着完全不同的变化趋势,即随着荒漠化土地的增加,在沙珠玉沙区表现为多样性指数增加、优势度指数减小和均匀度指数增大;在榆林沙区则表现为多样性指数减小、优势度指数增加和均匀度指数减小。     

植物耐寒机理与耐寒植物新品种培育

低温灾害是普遍存在的对植物造成严重伤害的自然灾害,研究植物耐寒的分子机理并积极培育耐寒植物新品种对农业等生产活动具有重要意义.主要介绍植物抵御低温时的生理生化变化和关键基因,以及抗冻蛋白在耐寒植物新品种培育中的应用,并探讨植物耐寒育种的发展趋势.     

三峡库区花岗岩坡耕地不同种植方式下水土流失定位研究

对三峡库区花岗岩坡耕地不同种植方式下水土流失规律的定位研究表明,库区雨季主要集中在5～8月,降雨量约占全年总降雨量的60%以上;此期间的土壤侵蚀量也占全年总侵蚀量的60%以上,其中6、7月土壤侵蚀量约占全年的1/2.不同种植方式下地面覆盖率差异较大,三熟制下或与多年生植物(牧草、黄花菜)间作时地面的覆盖率明显大于两熟制,夏季作物为花生时雨季的地面覆盖高于夏作为红薯,其土壤及养分流失量亦相对较低.不同种植方式下土壤及养分流失的大小顺序为油(麦)红薯>油菜(小麦)玉米红薯>油菜(小麦)玉米花生>油菜(小麦)金荞麦花生,油菜(小麦)黄花花生.研究结果还表明,在良好的种植与管理方式下,坡耕地土壤流失量仍可被控制在允许范围内.     

不同种植方式对绿洲农田土壤酶活性与微生物多样性的影响

研究了玉米连作10年、小麦连作8年 棉花连作10年、棉花连作15年和棉花6年 6年小麦/油葵轮作4种种植方式对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶和蛋白酶活性的影响,并分析了土壤细菌、真菌、氨氧化古菌与氨氧化细菌对北疆绿洲农田不同种植方式的响应.结果表明： 不同种植方式对土壤过氧化氢酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶和蛋白酶活性影响明显,但对蔗糖酶无显著影响;对氨氧化古菌多样性指数有显著影响,对土壤细菌、真菌和氨氧化细菌多样性指数无明显影响.土壤真菌和氨氧化细菌群落结构对不同种植方式的响应较细菌和氨氧化古菌敏感.长期棉花连作使绿洲农田土壤酶活性下降,微生物群落多样性降低,而轮作可提高土壤酶活性和微生物群落结构多样性.
     

低丘李园复合经营模式间作物生态效应研究

对沿江低丘李园4种优化模式的间作物生态效应分析表明,随重复种植的增加,4种间种模式土壤的有机质年均增加5%～20%;全N年增加7%～40%,全P年增加8%～70%,全K年增加15%～80%;全垦种植的土地水土流失严重,土壤侵蚀和地表径流第1年平均达1415.2t·hm^-2和790.7m3·hm^-2;水土保持最好的是马铃薯+毛豆,其次为油菜+花生、马铃薯+西瓜、小麦;土壤平均侵蚀量和地表径流量与对照相比分别降低44.19%、38.24%、39.52%、37.56%和22.40%、9.28%、24.11%、21.16%.4种模式中油菜+花生生物量最高,年均达100276kg·hm^-2,其次是马铃薯+西瓜,年均达73692kg·hm^-2;生产力最高的是马铃薯+西瓜,年均达37565kg·hm^-2,其次是马铃薯+毛豆,年均达25934kg·hm^-2;投能效率最高的是油菜+花生,年均达到2.96.其次为马铃薯+西瓜、马铃薯+毛豆、小麦,分别为2.08、2.01、0.96.同时,有机、无机能输入效应表明,以生物能为主源输入进行转化利用太阳光能和水土资源,维护了果园生态系统的能量盈余,生态效益较高.     

Nutrient use efficiency in alley cropping systems in the Amazonian periphery

In the SE periphery of Brazilian Amazonia, low-input agriculture systems on sandy loam soils have very low nutrient use efficiency. In a low-input alley cropping system, we measured residue decomposition dynamics and the yield and nutrient uptake of a maize crop associated with the following treatments: Clitoria + Pigeon pea; Acacia + Pigeon pea; Leucaena + Clitoria; Leucaena + Acacia, Leucaena + Pigeon pea and no residue input (control). The acacia treatments provided better soil coverage throughout the whole corn cycle. Potassium was released faster than nitrogen from the residues; N concentration in corn leaves in the residue treatments were below critical levels. The Leucaena + Acacia treatment was the most effective in increasing post-tasseling N and K assimilation and K use efficiency. This resulted in corn productivity 3.5 times greater (7.3 Mg ha^?1) than the control without residue application. In the Amazonian sandy loam soils, which are susceptible to hardsetting and nutrient leaching, efficient N and K use should be priorities for soil management. Although no-till alley cropping of leguminous trees constitutes an important option for low-input farming, its efficiency depends on using a mixture of residues that keeps soil covered and have high rates of both N and K release during the entire crop cycle.     

不同禾本科作物与花生混作对花生根系质外体铁的累积和还原力的影响

采用土培盆栽方法模拟玉米/花生、大麦/花生、燕麦/花生、小麦/花生、高粱/花生5种种植方式,研究混作对花生根系质外体铁的累积和还原力的影响.结果表明,当花生与5种分泌植物铁载体能力不同的禾本科作物混作时,花生新叶叶色正常,而单作花生则表现出严重的缺铁黄化症状,混作花生各部位的含铁量明显增加.与麦类作物(大麦、燕麦、小麦)混作的花生其各部位铁含量高于与玉米、高粱混作的花生,说明麦类作物改善花生铁营养的能力强于玉米、高粱,而两个玉米品种之间的能力差异不大,这主要是由于麦类作物分泌植物铁载体能力高于玉米、高粱.在花生生长至第50、60和70d时,混作花生根系质外体铁含量也随着逐渐增加,并始终高于单作花生.同时,混作明显地提高了花生根际土壤有效铁的含量,花生根系还原力也逐步提高.混作花生逐渐提高的还原力和介质中不断供给的易被花生还原吸收的铁,在改善花生的铁营养方面起了重要的作用.     

不同禾本科作物与花生混作对花生根系质外体铁的累积和还原力的影响

采用土培盆栽方法模拟玉米／花生、大麦／花生、燕麦／花生、小麦／花生、高粱／花生5种种植方式,研究混作对花生根系质外体铁的累积和还原力的影响．结果表明,当花生与5种分泌植物铁载体能力不同的禾本科作物混作时,花生新叶叶色正常,而单作花生则表现出严重的缺铁黄化症状,混作花生各部位的含铁量明显增加．与麦类作物(大麦、燕麦、小麦)混作的花生其各部位铁含量高于与玉米、高粱混作的花生,说明麦类作物改善花生铁营养的能力强于玉米、高粱,而两个玉米品种之间的能力差异不大。这主要是由于麦类作物分泌植物铁载体能力高于玉米、高粱．在花生生长至第50、60和70d时,混作花生根系质外体铁含量也随着逐渐增加,并始终高于单作花生．同时,混作明显地提高了花生根际土壤有效铁的含量,花生根系还原力也逐步提高．混作花生逐渐提高的还原力和介质中不断供给的易被花生还原吸收的铁。在改善花生的铁营养方面起了重要的作用．     

中国小麦燃料乙醇的能量收益

分析了燃料乙醇能量收益问题提出的背景,国外有关燃料乙醇能量收益研究的最新进展及国内研究现状,采用全生命周期分析方法,计算了小麦燃料乙醇净能量值和能量产投比,对中国小麦燃料乙醇的能量收益进行了评价。主要结论有:如不考虑副产品能量价值,旧工艺和新工艺的NEV分别为-17022MJ/t燃料乙醇和-11778MJ/t燃料乙醇,R值分别是0.64和0.72;如考虑副产品能量价值,旧工艺和新工艺的NEV值分别为2271MJ/t燃料乙醇和11249MJ/t燃料乙醇,R值分别是1.05和1.27,从能源经济性角度看,旧工艺和新工艺的能量收益已是正效益,且新工艺的能量收益显著提高;与美国玉米燃料乙醇生产相比,如考虑副产品能量价值,新工艺和美国玉米燃料乙醇的NEV分别为11249MJ/t燃料乙醇和7457MJ/t燃料乙醇,R值分别是1.27和1.34。由于小麦转化率要低于玉米,因而小麦燃料乙醇的R值会低于玉米燃料乙醇。中国小麦燃料乙醇生产(新工艺)NEV大于美国玉米燃料乙醇的原因在于:中国小麦燃料乙醇副产品综合利用水平(23027MJ/t燃料乙醇)已明显优于美国玉米燃料乙醇(5078MJ/t燃料乙醇)。     

湖北江汉平原农田生态系统Mn的循环及平衡分析

农田生态系统中 ,营养元素循环与平衡的研究已经受到许多学者的广泛关注 ,主要集中于Ｎ ,Ｐ ,Ｋ三要素的研究[1 ,2 ] 。微量元素养分循环的研究虽有一些报道[3 ,4] ,但主要集中于Ｂ和Ｚｎ元素 ,而对Ｍｎ的研究尚未见报道。微量元素Ｍｎ具有植物营养和污染危害双重作用。在我国 ,Ｍｎ肥的应用研究 ,包括肥效、施肥技术、丰缺诊断等已取得较大进展 ,Ｍｎ对环境污染及危害影响研究也取得了一些成果。随着Ｍｎ肥应用面积日益扩大 ,研究其在土壤 植物系统中循环与平衡 ,以维持Ｍｎ肥对作物适量供应 ,促进农田生态系统Ｍｎ肥的良性循环以及控制土…     

气候变化背景下中国南方地区季节性干旱特征与适应Ⅵ.防旱避灾种植模式优化布局

南方地区是我国重要的农业种植区,季节性干旱严重影响该地区的农业生产.本文基于南方地区不同干旱分区中选取的13个典型地区1981-2007年气象资料和作物生育期、产量等资料,依据各地逐年降水量将其分为干旱年、正常年和丰水年3种不同降水年型,利用作物水分临界期需水量与降水量的耦合度、气象产量、单位面积产值以及全生育期的水分利用效率和降水量5个指标,对典型地区种植模式的综合效益进行评价,得到南方不同区域不同降水年型下的优化种植模式.结果表明: 半干旱区在干旱年型下,宜采取2种抗旱种植模式：马铃-玉米-甘薯和冬小麦-中稻-甘薯.半湿润区在干旱年型下,种植模式以冬小麦-中稻-甘薯最优,油菜-中稻-甘薯次之.在温润区(即典型的季节性干旱区),江南地区在3种年型下均以马铃薯-双季稻最优;西南地区宜搭配抗旱作物进行三熟制种植,如冬小麦-中稻-甘薯、冬小麦-玉米-甘薯、马铃薯-双季稻等.从最大程度利用水热资源角度考虑,三熟种植模式最优,以水旱轮作为主,丰水年型宜搭配水稻.     

红壤旱地不同复种方式的生态功能评价

为了充分发挥红壤旱地的生态功能,筛选出适于红壤旱地的优化复种方式,依据3年的田间定位试验资料,从农田生态系统的生产功能、物质循环特征、能量流动特征、价值流动特征以及养地效果等方面对红壤旱地4种复种方式[处理A(CK): 小麦/大豆-芝麻;处理B: 混播绿肥(油菜×紫云英×肥田萝卜)-大豆‖玉米-绿豆‖芝麻;处理C: 黑麦草-花生‖玉米-粟‖荞麦;处理D: 油菜-绿豆‖甘薯,“/”表示套作,“‖”表示间作,“-”表示接茬,“×”表示混作]的功能和效益进行了分析,并采用灰色关联度法从经济效益、生态效益和社会效益3个层次的13个指标对各复种方式进行了综合评价.结果表明: 混播绿肥(油菜×紫云英×肥田萝卜)-大豆‖玉米-绿豆‖芝麻复种模式的经济效益、生态效益和社会效益的关联度值均居第一位,经灰色关联度分析,得出其综合效益关联度值也最高,为0.847,是比较适宜在红壤旱地推广应用的高效复种方式,对今后红壤旱作区种植业结构布局和优化具有积极意义.