湖南不同烟区烤烟烟碱含量差异的生态原因

于2007年在湖南省3个典型植烟生态区代表地(湘西北桑植县、湘中浏阳市、湘南永州市)分别同时进行大田本土栽培、客土与本土单独盆栽试验,检测烤烟K326收获期各处理中部烟叶杀青样品的烟碱含量,研究湖南不同烟区烤烟烟碱含量差异的主要生态原因.结果表明:湖南不同烟区大田本土正常栽培烤烟的平均烟碱含量存在显著差异,其中以桑植烟区所产烟叶烟碱含量最高,其次是浏阳烟区,永州烟区最低.盆栽试验结果表明,气候对湖南烟区烤烟烟碱含量有显著影响,土壤及其与气候的互作对湖南烟区烤烟烟碱含量的影响有限.气候、土壤及两者互作对湖南烟区烤烟烟碱含量变异的贡献率依次为60.0%、12.8%和27.2%.与湖南烟区烤烟烟碱含量关联度较大的主要亚生态因子依次为:成熟期的云量和伸根期的相对湿度、日照时数、昼夜温差、降雨量以及旺长期的平均气温.综合分析表明,气候是导致湖南烟区烤烟烟碱含量差异的主要生态因素.     

铜山烟区生态因素和烟叶质量特点

分析了河南省铜山烟区适宜种植烤烟的基本条件、气候因素、土壤养分状况及所产烟叶的质量特点,结果表明:(1)该烟区具有无霜期长、大于10℃积温高、日均气温大于20℃的时间长等突出特点,地貌类型为浅山丘陵,土壤为黄褐土,多呈中性微酸反应,土壤含氯量较低,多项指标均达到了烤烟适宜或最适宜类型生长发育所要求的环境条件。(2)铜山烟区较强的太阳辐射、较长的日照时数、较适宜的降雨量可能是该区域烟叶香气质好、香气量足、吃味醇厚的主要生态学外因。(3)铜山烟区土壤养分含量存在较大的变异。一般土壤有机质含量较丰富,总体供氮水平较高,速效磷含量丰缺各半,大面积土壤钾含量中等偏低,多数中微量元素含量丰富,但钙镁比、钾钙比不合理,影响了烟株对镁和钾的吸收利用,且有效钼、有效硼含量普遍偏低,应注意追施钼肥和硼肥。(4)铜山烟区烟叶颜色桔黄,外观品质佳;各化学成分含量较适宜,组成比例协调;浓香型风格突出,配伍性强,感官评吸质量较好。     

广东南雄烟区烤烟氮素累积分配及利用特征

在广东南雄烟区以烤烟品种K326为材料,采用田间原位培养方法和15N同位素示踪技术,在大田条件下研究了土壤氮素矿化特征、烤烟氮素累积分配规律以及当季施入肥料氮的分配情况.结果表明:南雄烟区土壤氮素矿化量随着生育期推移呈上升趋势,在移栽后75 d达到高峰,此后下降;不施氮处理土壤氮素矿化量在各生育期均显著高于施氮处理;烟株不同器官氮素积累量表现为叶片＞茎＞根.烤烟在团棵期和打顶期以吸收肥料氮为主,成熟期则以吸收土壤氮为主,烟株整个生育期吸收的氮素主要来源于土壤氮,且吸收的土壤氮及其占总氮的比例随生育期推移和叶片着生部位的升高而增加.氮肥烟株利用率、土壤残留率和损失率分别为30.8%、32.3%和36.9%.南雄烟区土壤氮素矿化能力较强,土壤氮对上部叶片质量的影响较大,在施氮量为150kg·hm-2条件下,肥料氮的残留量和损失量较高.     

湘南烟区生态因素与烤烟质量的综合评价

 以湘南烟区气候、土壤等生态因素和烟叶质量状况为基础数据资料,运用模糊数学隶属函数模型对该区的气候适生性、土壤适宜性和烟叶质量可用性进行了综合评价,合理地进行了该区植烟区域的划分。结果表明：1)湘南烟区的气候适生性指数（Climate feasibility index, CFI）为(79.59%±3.96%),变幅为74.71%～83.98%;该区烟叶大田生长期气温适宜,日均温≥20 ℃持续天数较长,≥10 ℃活动积温较高,昼夜温差较小,降雨充沛,相对湿度较高,日照百分率较低。2 )湘南烟区的土壤适宜性指数（Soil feasibility index, SFI）为(43.92%±15.49%),变幅为13.32%～82.82%;该区土壤具有较强的保肥能力,有机质、氮素、速效磷及多种微量元素含量丰富,但pH值中性偏碱,全磷和钾素含量难以满足烟株需求,且交换性钙镁比值不协调,有效硫含量偏高,有效硼缺乏。3)湘南烟叶外观质量指数（Appearance quality index, AQI）和感观质量指数（Sen sory quality index, SQI）分别为（86.65%±3.29%）和（63.08%±0.74%）,烟叶成熟度较好,叶片结构疏松,香气质较好,杂气和刺激性相对较小。     

藏东南地区植烟土壤环境研究

研究表明,土壤温度对藏东南地区烤烟产、质量具有关键影响.烟苗假植、适时垄栽、全程覆膜及非灌溉条件下中耕调控,增温保墒效果显著,烟株生长发育正常,烤烟土壤温度及水分生态适应性基本适宜.植烟土壤土质轻粗、土体疏松,有利于烟根烟碱合成和吸钾量的提高.pH6.2～7.3范围内,烤烟产、质量不受pH单一因子的影响.植烟土壤有效氮、磷(P2O57.1～12.2mg/kg)、钾严重失衡(14.6∶1∶13.6),充分发挥磷肥促进早发、加强生长、提前成熟的作用,对高海拔的藏东南地区烤烟优质适产具有特殊意义.     

我国烟田昆虫群落的划分及其特征分析

根据纬度、海拔、温度、降雨、日照等地理、气象因子指标,对我国71个植烟市和(或)县及生态条件独特的市和(或)县进行了聚类分析,聚类结果与我国烟草的7个一级种植区基本吻合,我国烟田烟草昆虫群落可依此划分为东北、黄淮、长江中上游、长江中下游、西南、南部和北部西部等7个。各群落的重要烟草昆虫种类有所不同,烟草昆虫天敌的种类差别更大。其中西南群落食物网最复杂。     

不同生态烟区烤烟δ~(13)C值与生理及品质特征的比较研究

以烤烟品种K326为试验材料,在云南、福建和河南三个生态烟区大田种植,自烟叶生理成熟期起至工艺成熟期,分4次采集中部(第11叶位)烟样,对烟叶的δ13 C值、总碳、全氮、光合色素等进行测定,比较不同生态烟区烤烟δ13 C值的分布、生理生态适应性及品质特征。结果表明:(1)三个生态烟区烟叶δ13 C值、总碳、碳氮比、比叶重、叶绿素a、总叶绿素含量均表现为云南福建河南,全氮含量则为河南云南福建,叶绿素b含量为云南河南福建,类胡萝卜素含量为河南福建云南,其中的δ13 C值、总碳、碳氮比、类胡萝卜素含量在福建和云南烟区间较为接近。(2)烟叶δ13 C值与总碳含量在云南呈正相关,在福建、河南呈负相关关系;三个生态烟区烟叶δ13 C值与全氮含量均呈负相关关系;δ13 C值与光合色素含量在云南、河南烟区均呈正相关关系,在福建烟区均呈负相关关系;δ13 C值与烟碱、氮、钾、氯呈负相关关系,与总糖、还原糖呈正相关关系。(3)云南烤烟香韵丰富,刺激性中等,化学成分协调性最好;河南烤烟香气量较高,刺激性较大;福建烤烟在香气量和化学成分协调性方面表现较差。研究发现,烟叶δ13 C值与烟叶的生理特征、品质特征存在紧密联系,用烟叶的δ13 C值、生理指标、化学品质可区分不同生态烟区烤烟香气风格和品质特征。     

湖南烟区烤烟硫含量与土壤有效硫含量的分布特点

采用野外调查、田间试验与室内分析相结合的方法,分析了湖南烟区烤烟硫含量与土壤有效硫含量的分布特点及相互关系.结果表明湖南烟叶硫含量较高,平均为(0.81±0.26)%,变幅为0.34%～1.49%,有39.29%的烟叶硫含量小于0.70%;不同等级烟叶硫含量的变化规律为上橘二(B2F)＞中橘三(C3F)＞下橘二(X2F).湖南种植烤烟土壤有效硫含量较丰富且变异范围大,平均为(37.16±27.59)mg·kg-1,变幅为2.20～217.60 mg·kg-1;有22.58%的土壤在不同程度上缺硫(≤16.0 mg·kg-1),有26.08%的土壤有效硫含量偏高(＞50.0 mg·kg-1),满足优质烟叶生长发育的正常土壤占51.34%;不同土壤类型有效硫含量的变化规律为鸭屎泥＞黄泥田＞红黄泥＞青泥田＞沙泥田＞黄灰土＞黄壤土.相关分析表明,烟叶硫含量与土壤有效硫含量呈极显著正相关(r=0.469, P＜0.01).     

湖南烟区土壤水溶性氯的地区分布特点及其与烤烟氯含量的关系

分析了湖南烟区1341个土壤样品的水溶性氯含量与209个烤烟样品氯含量的空间分布特点。结果表明：湖南烟区土壤水溶性氯含量变幅为1.20～72.10 mg·kg^-1,平均为(13.55±7.75) mg·kg^-1,有40.6%的土样氯含量较低,尤以湘西地区土壤水溶性氯含量最低,为(8.88±8.04) mg·kg^-1;湖南烟区烤烟氯含量变幅为0.15%～0.49%,平均为0.31%±0.09%,不同等级烤烟氯含量呈现出X₂F>C₃F>B₂F的趋势,但等级之间差异不显著;根据土壤水溶性氯含量把样品分组后,对应的烤烟样品氯含量在组间差异达到了显著水平;烤烟氯含量与土壤水溶性氯含量之间存在极显著的线性关系（R²=0.8106,P<0.01）。     

不同海拔下烤烟碳氮代谢相关酶基因的表达差异分析

为探讨贵州乌蒙烟区不同海拔的烤烟特色形成的分子机理,本文利用实时荧光定量PCR技术对的烤烟碳氮代谢相关酶基因的表达进行检测。结果表明,液泡转化酶(VIN)基因在烤烟移栽后50 d的中海拔表达较强,移栽后60 d高海拔表达比较活跃,烤烟成熟期低海拔表达略强。蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因在烤烟旺长期高海拔表达较强,烤烟成熟期低海拔表达较强,中海拔表达较弱。在4个取样时期,海拔越高,蔗糖磷酸化酶(SPP)基因表达越强,高海拔地区烟叶的颗粒结合型淀粉合成酶(GBSSI)基因表达均最强。淀粉分支酶(SBE)基因在烤烟移栽后50、60和70 d高海拔下表达较强,在移栽后80 d低海拔下表达相对较强。从同一时期不同海拔的结果分析,烤烟硝酸还原酶(NR)基因表达强度随海拔降低而逐渐增强。谷氨酰胺合成酶(GS1-3和GS1-5)基因表达在4个取样时期表现为低海拔强于中、高海拔的。     

湖南烟区土壤交换性钙、镁含量及对烤烟品质的影响

分析了湖南烟区主要土壤类型交换性钙、镁元素含量状况及其对烟叶品质的影响,结果表明:(1)土壤交换性钙、镁含量在不同土壤类型间存在显著性差异,交换性钙含量平均为8.87cmol/kg,以红壤含量最高;交换性镁含量平均为1.16cmol/kg,以黄棕壤含量最高;交换性钙镁比值大小依次为:红壤(11.74)>水稻土(10.25)>黄壤(6.84)>黄棕壤(6.14),在烟叶实际生产中,应重视镁肥在红壤和水稻土中的施用;(2)烟叶钙含量偏高(21.93g/kg±4.37g/kg),烟叶镁含量偏低(2.52g/kg±1.26g/kg),两者均存在广泛的变异性;(3)整体来看,烟叶钙含量随土壤中交换性钙含量的升高和镁含量的降低而显著升高;烟叶镁含量随土壤交换性镁含量的升高而升高,与土壤交换性钙含量的相关性不显著;(4)典型相关分析表明,土壤中交换性镁含量的降低可能引起烟叶钾含量的提高,从而使得烟叶钾素和镁素含量达到较好的平衡;(5)土壤交换性钙、镁含量与烟叶其它化学成分指标的相关分析表明,土壤交换性钙有利于烟株对硼和氯素的吸收,对氮、锌和锰素的吸收则有显著的抑制作用;而土壤交换性镁有利于烟叶总糖、硼素和锰素的积累,对氮、磷、铁和锌素的吸收具有显著的抑制作用。     

大都市区生态源地识别体系构建及国土空间生态修复关键区诊断

构建生态安全格局是保障城市生态安全的必要手段，科学识别生态源地是构建生态安全格局的基础。以高度城市化的大都市区--上海市为研究对象构建生态源地识别体系，探究不同土地利用数据源与指标权重对生态源地识别的影响。在此基础上，基于最小累积阻力模型(MCR)与电路理论构建生态阻力面，识别生态保护与修复优先区域，对已有研究仅关注保护/修复的情况进行补充。结果表明：(1)自然生态本底仍是识别生态源地的重要指标，加入人类需求指标可填补已有研究对高度城市化源地识别针对性和丰富性的不足。生态系统服务格局、生态环境安全格局与环境友好格局权重为5 ∶ 2 ∶ 1时，源地识别效果最佳。(2)上海市生态源地空间和数量分布极不均匀，破碎化是首要问题。上海市现有(2017年)生态源地202个，共920.96 km²，占总面积14.53%，其中微型源地(面积<3 km²)数量高达82.67%。城市化水平影响生态源地分布，外环是源地数量与总面积的分水岭，郊环是源地平均面积的重要界线。(3)上海市以"面(源地)-线(廊道)-点(优先点)"组成生态保护网络，其中生态廊道442条，生态保护优先点306个，重要点线分布集中于中心城区边界。上海市生态修复优先区域325.47 km²，其中障碍点309.78 km²，需优化的非生态斑块95个(15.69 km²)，大都市区的生态修复重点区域应聚焦于城市化扩散的阻力区域，且应多关注生态价值适中的草地与耕地。研究工作可为其他高度城市化区域，以及处于高速城市化发展进程城市的国土空间生态修复关键区识别提供借鉴与参考。     

Assessing habitat diversity and potential areas of similarity across protected areas globally

Biophysical characterization analyses of protected areas (PA) that provide information on their ecological values and potential areas with similar characteristics are needed to make informed PA network planning and management decisions. This study combines and further develops methodologies that use remote sensing and modelling to identify habitat functional types in PAs and map similar areas at the ecoregion level. The study also develops new terrestrial habitat diversity and irreplaceability indices at habitat and PA scale that allow the comparison and ranking of PAs in terms of biophysical gradients and singular environmental conditions. Six PAs were selected to highlight and discuss the results of the proposed methodology. Both individual and composite indices should be considered when trying to compare PAs to understand the overall complexity and ecological values of each PA. Results can inform planning and management of individual and protected area networks as well as identify new areas for conservation. The information provided by the model about similar habitats outside protected areas can also help assess their representativeness and support studies to strengthen ecological connectivity. Besides systematic comparisons, detailed assessments of protected areas can also be performed using medium and high-resolution input variables. This is especially relevant for protected areas in developing countries where undertaking fieldwork is very difficult and the budget devoted to conservation is limited.