天山北坡经济带棉花播期对气候变暖的响应

利用1971—2010年天山北坡经济带棉区11个代表站的气象资料,采用气候倾向率、t 检验和IDW插值方法,分析了棉区3月下旬至4月下旬各旬平均气温和≥12 ℃初日的时空变化对棉花播期的影响.结果表明： 研究期间,天山北坡经济带 3月下旬、4月上、中、下旬平均气温分别以0.8、0.5、0.1和0.5 ℃·(10 a)^-1的倾向率呈增加趋势,但是≥12 ℃初日却以-0.5 d·(10 a)^-1的倾向率呈提前趋势.各气象要素均在20世纪90年代发生突变,突变年后3月下旬、4月上、中、下旬平均气温依次增加2.5、1.9、1.1和1.5 ℃,分别达到7.2、10.0、13.2和15.6 ℃.3月下旬至4月下旬各旬平均气温的高值区普遍位于天山北坡东部棉花主产区的乌苏市、沙湾县和玛纳斯县站点周围,而低值区基本在东部的乌鲁木齐市附近.≥12 ℃初日的空间分布具有地区差异性,研究期间,初日日序较早的区域由精河县向西扩展到棉花主产区玛纳斯县周围,而日序较晚的区域从乌鲁木齐市以南的大部区域缩小至乌鲁木齐市周围.随着突变年后≥12 ℃初日逐年提前,大部县市棉花适宜播期在4月22—28日,采用地膜播种可使适宜播期提前至4月15—21日.     

我国北方针叶林人为火发生的预测模型

我国北方针叶林带是重要的森林资源储藏地,也是林火发生的重灾区,其自然火和人为火所占比例相当. 气象因子、地形特征、植被条件、人为基础设施等因素对人为火发生具有显著影响,国内目前应用空间分析技术对北方针叶林带人为火影响因子的研究还存在一定不确定性. 本文基于1974—2009年间人为火的空间地理坐标,结合研究地的气象因子、基础地理信息及矢量化林相图,应用ArcGIS 10.0中的空间分析工具和SPSS 19.0的逻辑斯蒂回归模型对影响人为火发生的主要驱动因子进行分析,并建立人为火发生的概率模型. 利用HADCM2模式下研究区域未来气象数据对塔河地区2015年人为火发生情况进行计算.结果表明： 距离铁路距离（x₁）和平均相对湿度（x₂）对研究区域人为火发生具有显著影响,并得到火险概率模型P=1/［1+e^{-(3.026-0.00011x1-0.047x₂)}］. 模型校验结果显示,模型的准确度可达到80%.林火发生预测结果表明,塔河地区2015年 4—6月、8月为人为火高发期,其中,4—5月的林火发生概率最高.从火险空间分布来看,高火险主要集中在塔河西部和西南部,铁路线路主要包含在此区域.     

基于Probit回归模型的经济发达地区土地利用变化驱动力分析——以南京市为例

基于1996、2002及2010年的遥感影像,借助RS和GIS技术,分析南京市1996—2010年土地利用变化特征,并采用Probit回归模型定量分析土地利用变化驱动因素.结果表明： 1996—2010年,南京市土地利用变化特征主要表现为耕地和林地面积不断减少,建设用地、园地和草地面积持续增加,综合土地利用变化率呈不断上升趋势,整体处于发展状态;通过对耕地和林地变化的回归分析发现,耕地变化在1996—2002年主要受距最近农村居民点距离和农业人口密度变化的影响,在2002—2010年主要受地均GDP变化、距最近农村居民点距离和距最近道路距离的影响;而林地变化在1996—2002年主要受高程和距最近农村居民点距离的影响,在2002—2010年主要受地均GDP变化、人口密度变化和距最近道路距离的影响.影响研究区土地利用变化的因素早期主要是自然和空间距离因素,而近年主要是社会经济和人口因素.     

北京4种典型风景游憩林对林内PM2.5的调控作用

为研究风景游憩林中PM_2.5浓度的变化规律及其对气象因子的响应,并分析不同林分对PM_2.5浓度的调控作用,在2013年夏、秋、冬季于北京市奥林匹克森林公园内对北京4种典型结构风景游憩林（华山松-银杏混交林、毛白杨-白蜡混交林、毛白杨纯林、多树种复层混交林）中的PM_2.5浓度及相关气象因子进行实时测定（共28个观测日）.结果表明： 在不同空气污染级别下林分内PM_2.5浓度的日变化无统一规律,但在同一污染级别下4种林分的PM_2.5浓度日变化规律基本一致.当风力为0~2级时,在各污染级别下4片林分内PM_2.5浓度的日均值\[观测时段内（9: 00—15: 00）PM_2.5浓度平均值\]无显著差异.林内PM_2.5浓度与空气相对湿度呈显著正相关（P<0.01）,与气温呈显著负相关（P<0.05）,与风速不相关.相对于林分外空地,林分内PM_2.5浓度变化比例在-21.4%～33.2%,其与空气相对湿度呈显著负相关（P<0.05）,与风速和气温不相关.林分对PM_2.5浓度的调控作用包含增加和降低两种效应,本研究中,这种调控作用发生转变的空气相对湿度临界值为67%.     

外源Ca2+对水杨酸诱导番茄抗灰霉病的增效机制

探讨了外源Ca²⁺对水杨酸(SA)诱导番茄抗灰霉病的增效机制.以番茄灰霉病敏感型品种‘L402’幼苗为材料,分别进行H₂O(对照)、SA、SA+Ca和SA+EGTA(Ca²⁺螯合剂)处理,期间(1～5 d)分析各处理植株叶片活性氧(ROS)含量,苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,以及病程相关蛋白编码基因PR1、PR2和PR3表达水平的变化,并调查处理3 d后灰霉病情指数.结果表明： 与对照(病情指数为74.8)相比,SA、SA+Ca和SA+EGTA处理的植株叶片灰霉病的病情指数分别为46.9、38.5和70.3;SA处理明显提高叶片ROS含量以及苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,这些参数在SA+Ca处理的植株中被进一步提高,但在SA+EGTA处理的植株中则被降低;SA处理明显提高了PR1、PR2a和PR3b的表达水平,Ca²⁺进一步加强了这一效果,而EGTA则起抑制作用.SA或SA+Ca处理期间的PR2b和PR3a表达较未处理的对照上调了1～2倍,而PR1、PR2a和PR3b上调了2～5倍.表明Ca²⁺对SA诱导番茄抗灰霉病具有增效作用,其机理至少与Ca²⁺和SA协同作用促进ROS形成有关,而ROS作为信号分子增加植株抗病相关酶活性以及PR1、PR2a和PR3b等防卫基因的表达.     

海洋动物档案式标志及其定位方法研究进展

档案式标志是一种可存储数据档案的电子标志,应用于水生动物尤其是大洋高度洄游性鱼类的研究,是获取海洋动物长时间、大空间尺度的活动信息和环境数据的有力工具.自20世纪90年代以来,档案式标志被大量用于海洋动物研究,取得了一系列成果,其不足之处在于需要回收标志来获取采样数据.90年代末,分离式卫星档案标志的问世解决了数据回收的问题,不再依赖于渔业捕捞,扩展了海洋动物研究的广度和深度.基于光亮度定位是研究海洋动物洄游路线的关键,其重点在于匹配光亮度与特定天顶角(如日出、日落),有3种方法：固定参照法、可变参照法和映射法.在过去的20年内,光亮度定位方法有所发展,并取得了一定的成果,但纬度向的定位还不够精确,有继续发展的空间.本文还总结了档案式标志定位的现存问题,展望了档案式标志及其定位方法的研究方向,并认为存在档案式标志小型化和传感器集成化、定位方法由单一光亮度反演向多因子反演的趋势.     

旱砂田补灌水氮互作对西瓜产量、品质及水氮利用的影响

为了探明旱砂田西瓜在有限补灌条件下的最佳水氮耦合形式,采用完全随机裂区设计,研究不同补灌量(W: 0、35、70、105 m³·hm^-2)和施氮量(N: 0、120、200 kg·hm^-2)处理对旱砂田西瓜生长、产量、品质以及水氮利用率的影响.结果表明: 西瓜叶片的光合速率、水分利用效率、产量和氮肥利用率均随着补灌量的增加而增加;西瓜氮肥偏生产力和氮肥利用率均随施氮量的增加而降低;施氮量在0～120 kg·hm^-2时,西瓜叶片的光合速率和品质指标随施氮量的增加而增加,超过120 kg·hm^-2时不再显著增加,甚至有下降趋势;水氮耦合对西瓜产量和水氮利用效率的互作效应显著,其中灌水的增产效应大于氮肥,以W₇₀N₂₀₀和W₁₀₅N_120处理的西瓜产量最高,较对照分别增产42.4%和40.4%,水分利用效率随水氮组合水平的提高而增加,W₇₀和W₁₀₅水平下的所有施氮处理均在26 kg·m^-3以上, W₁₀₅N₁₂₀处理的西瓜氮肥偏生产力和氮肥利用率最高.综合考虑各因素,在本试验条件下,砂田西瓜生育期补灌量105 m³·hm^-2、施氮量120 kg·hm^-2处理为产量和效益兼优的最佳水氮组合.     

不同叶幕形对设施葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的影响

以3年生‘贝达’砧木设施栽培‘京蜜’葡萄为试材,研究直立、V形和水平3种叶幕形处理下葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的差异.结果表明: 直立叶幕的总孔隙度和开度显著高于V形叶幕和水平叶幕,叶面积指数、光能截获率和叶幕昼夜温差均显著低于V形叶幕和水平叶幕,后两者间无显著差异.V形叶幕葡萄叶片的栅栏组织厚度显著大于直立叶幕,水平叶幕居中,叶绿素和类胡萝卜素含量显著高于直立叶幕和水平叶幕,后两者间无显著差异.果实品质以V形叶幕最佳,水平叶幕其次,直立叶幕最差.通过GC-MS分析发现,V形叶幕挥发性香气化合物种类最多,为29种,直立叶幕与水平形叶幕分别为17和16种.V形叶幕中‘京蜜’葡萄的特征香气组分除乙醇、反式-2-己烯-1-醇、仲辛酮和甲酸己酯含量较低外,其余含量均较高.芳樟醇(里那醇)含量在直立叶幕和V形叶幕中显著高于水平叶幕,橙花醇含量在V形叶幕中显著高于直立叶幕和水平叶幕,叶醇含量在V形叶幕和水平叶幕中显著高于直立叶幕,香茅醇仅在V形叶幕中检出.V形叶幕设施栽培葡萄的果实香气更浓,更能体现其品种特性.     

基于统计和过程模型的河南省夏玉米最适播种期时空分布特征

播种期是影响夏玉米产量的重要因素,研究夏玉米最适播种期的时空分布特征对指导夏玉米生产有重要意义.本文应用统计模型和APSIM Maize过程模型分析了河南省夏玉米最适播种期的时空分布特征.结果表明: 河南省夏玉米的最适播种期为5月30日至6月13日,南早北晚,北部地区以6月4日至13日播种为宜,西部山区应在5月30日左右播种,南部地区应尽量保证在6月8日前播种.晚熟品种‘农大108’应比中熟品种‘丹玉13’至少提前播种2 d,气候变暖背景下若收获期可推迟1周,则最适播种期将至少推迟3 d.在生长季降水偏少年型下,夏玉米应较正常年型晚播7 d左右;而在生长季降水偏多年型下,夏玉米应早播7 d左右.1971—2010年,河南省夏玉米最适播种期变化趋势不显著,但是由于温度变化和品种改良对冬小麦成熟期的影响,导致河南省驻马店以南地区、中部的伊川、内乡、南阳,以及北部的林州和西部的三门峡地区夏玉米可播种期提前,可播种范围扩大.统计方法和APSIM模型计算的夏玉米最适播种期在76.7%的研究站点无显著差异.结合两种方法,北部地区应保证需水关键期降水充足和灌浆期温度适宜,做到“见雨即播”.南部地区在满足上述两个指标的条件下,应在播种期降水达到一定有效值时进行播种,对于南部和偏南部地区,该有效值分别为3.9和8.3 mm.     

河南宝天曼不同林龄与林型森林土壤的细菌群落结构与多样性

采用高通量16S rRNA标签测序法,比较了地处北亚热带与暖温带过渡带的宝天曼自然保护区不同林龄与林分类型的土壤细菌群落结构及多样性.结果表明： 宝天曼森林土壤细菌以变形菌门(29%)、酸杆菌门(18.5%)、疣微菌门(10%)等为主,共检测到60门1209属,优势属主要有疣微菌门的DA101(6.3%)、酸杆菌门的Acidobacteria 2(5.9%)和Candidatus Solibacter(2.9%)、泉古菌门的Candidatus Nitrososphaera(2.6%)等.不同林龄和林分类型土壤分别具有特有的种属组成及高丰度和低丰度种属.林龄与林分类型都对土壤微生物群落结构影响显著,且林分类型的影响大于林龄.80年林龄的锐齿栎土壤菌群多样性在不同林龄和林分类型中均最低.pH、土壤全氮、有机碳等是不同林龄及林分类型下土壤菌群结构变化的重要影响因子.