气候变暖对内蒙古地区小白杨物候的影响

基于1982—2006年内蒙古地区17个小白杨物候观测站的气温以及小白杨春季和秋季物候资料,对该区小白杨春季和秋季物候的变化趋势进行了研究,分析了物候期变化与气候变暖的关系,并利用逐步回归方法建立了小白杨始花期和落叶期变化的预估模型.结果表明：1982—2006年间,研究区气温呈增加趋势,该区小白杨春季物候呈提前趋势,秋季物候呈延后趋势;小白杨始花期与冬、春季气温呈负相关,主要影响因子为3—4月的平均气温;落叶期与秋季气温呈正相关,主要影响因子为8—10月的平均气温;根据气候变化国家评估报告,未来内蒙古地区春、秋季平均气温分别升高1.5 ℃～5.4 ℃和1.2 ℃～4.4 ℃,小白杨始花期将提前3.9～17.8 d,落叶期将延后3.0～12.4 d.     

晴天条件下光、温变化对苹果绿色果皮原初光化学反应的影响

利用快速叶绿素荧光诱导动力学和光谱反射测定技术,研究了晴天条件下,光、温变化对苹果绿色果皮原初光化学反应的影响.结果表明：一天内,随着光、温的增强,金冠苹果果皮在12:00-14:00存在较严重的光抑制.O-J-I-P荧光诱导曲线在300 μs处的相对可变荧光（W_k）几乎没有变化,说明果皮PSⅡ的放氧复合体（OEC）的活性在一天当中没有受到强光和高温的伤害;但是果皮捕获的激子将电子传递到电子传递链中Q_A-下游电子受体的概率（Ψ_o）从8:00-12:00逐渐下降,说明金冠果皮PSⅡ反应中心受体侧的功能受到抑制.强光降低了果皮单位面积上有活性的反应中心（RC/CS）的数量,导致单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）增加.果皮的光化学反应（TR_o/RC）不能完全利用所吸收的光能,使单位反应中心的热耗散（DI_o/RC）增加.伴随着光抑制的出现,苹果果皮叶黄素库的脱环化比例增加,表明强光下,果皮启动了叶黄素循环机制,来耗散过剩光能,以减轻过剩光能对光合机构的进一步伤害;一天中,光强和温度的增加均可加重果皮的光抑制程度,但光强对果皮的影响程度显著大于温度对果皮的影响.     

微生物对植物修复重金属污染土壤的促进效果

以印度芥菜作为超富集植物,通过盆栽试验研究了巨大芽胞杆菌和胶质芽胞杆菌的混合微生物制剂、黑曲霉30177发酵液对植物修复Cd、Pb、Zn污染土壤的作用.结果表明：巨大芽胞杆菌和胶质芽胞杆菌的混合微生物制剂不仅可以促进超富集植物的生长,增强超富集植物对土壤Cd、Pb、Zn的吸收,而且大幅度提高了植物的修复效率,在添加外源可溶性Cd、Pb、Zn的污染土壤上,可分别使印度芥菜提取量(以植物干质量计)提高1.18、1.54和0.85倍,在添加底泥Cd、Pb、Zn污染的土壤上,可分别使印度芥菜提取量提高4.00、0.64和0.65倍,在底泥污染的土壤上的促进效果明显强于外源添加污染的土壤.黑曲霉30177发酵液能显著促进印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn的吸收,在添加外源可溶性Cd、Pb、Zn的污染土壤上,印度芥菜地上部Cd、Pb、Zn的吸收量分别比对照提高了88.82%、129.04%和16.80%;在添加底泥Cd、Pb、Zn污染的土壤上,可分别比对照提高78.95%、113.63%和33.85%;但它可导致印度芥菜生物量的大幅度降低,起不到提高植物修复提取量的效果.经反相高效液相色谱初步分析发现,胶质芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌发酵液中含有草酸、柠檬酸等有机酸,有机酸对重金属有一定的溶解作用,从而提高了重金属的生物有效性.     

植物营养贮存蛋白及其生物学功能研究进展

植物营养贮存蛋白(vegetative storage proteins )是广泛存在于植物营养组织且含量丰富的蛋白, 最初是作为植物氮源的临时贮存形式而被人们认识。然而, 不同植物中的营养贮存蛋白的生化来源和生物学特性并不相同, 并且除了营养贮存功能外, 更重要的是这类蛋白在植物防御中也承担着多种多样的重要角色, 或具有抗虫活性, 或能够抑制病原细菌和病原真菌的生长, 或参与植物防御过程中的信号转导等。对植物营养贮存蛋白在植物防御中作用机制的深入研究将使这类蛋白在新型生物农药的开发和植物抗病基因工程中具有广阔的应用前景。     

长期施肥条件下黑土镉的积累及其趋势分析

以中国科学院海伦农业生态实验站长期田间定位试验为基础,研究了长期定量施用氮磷化肥和猪粪对黑土Cd的积累及其有效性的影响,并对黑土Cd的积累趋势进行了预测.结果表明：在完全不施肥的自然农业生产条件下黑土Cd浓度略有增加;长期定量施用氮磷化肥使黑土Cd浓度显著增加,但不同化肥用量对黑土Cd积累的影响无显著差异;长期施用猪粪可显著增加黑土Cd的积累,且近年来有加速积累的趋势,含Cd饲料添加剂可能是猪粪中Cd的重要来源;施用氮磷化肥对黑土Cd的有效性无显著影响,长期施用猪粪则可显著提高黑土Cd的有效性.     

厦门港表层水体磷周转的生物学过程Ⅱ：桡足类对浮游植物的摄食压力

为了解桡足类在磷的生物地球化学循环中的作用,于2005年5、8、11月和2006年3月分别在厦门时间序列站（XMTS）采用肠道色素法,研究了桡足类对浮游植物的现场摄食率,同步分析了桡足类的种类组成和数量变化,进而得到桡足类群体对浮游植物的摄食率.结果表明：厦门港桡足类对浮游植物的年平均摄食率为55.53 μg·m^-3·d^-1;其中秋季最高,为108.98 μg·m^-3·d^-1,夏季最低,为7.18 μg·m^-3·d^-1.根据试验数据估算,厦门港桡足类对浮游植物现存量的摄食压力四季平均为1.81%,春、夏、秋、冬分别为3.22%、0.06%、3.52%和0.46%.     

黄土高原地区春小麦对有限灌溉的反应及其生理生态基础

从对黄土高原地区有限灌溉条件下作物生理生态反应的众多研究中得出：（1）水分轻度亏缺时,作物可通过根信号物质ABA调节叶片的气孔导度。非水力根信号作用太强,可因降低光合作用而减少干物质生产和影响干物质分配模式而影响产量和水分利用效率,故削弱非水力根信号的作用将有利于提高产量。（2）浅层根系占根系总量比值越高,对干旱越敏感,表现为根信号能力增强;深层根系所占比例越高,越有利于土壤深层水分利用,并可削弱根信号,同理,给土壤中下层补水或采用播种前灌溉,可因为减少了无效蒸发,且削弱根信号而提高水分利用率。（3）本地区有限灌溉的最佳时期由于降水变率较高而变得较为复杂,不同降水年型,最佳灌溉时期差异很大,对有限灌溉进行科学管理还需要做更多的研究工作。     

形态对不同小麦基因型氮素吸收的光合作用的影响

利用水培试验,研究了3个小麦基因型对不同形态N素吸收和积累的差异,结果表明,在不同N浓度优势,与次敏感型莱州953和钝感到江东门相比,敏感型扬麦158不仅具有较强的NO3^-和NH4^ 吸收能力,而且具有最强的增铵营养吸收能力,增铵营养促进了扬麦158和莱州953对NO3^-和NH4^ 的吸收,但在一定程度上抑制了江东门对NO3^-的吸收,与NO3^-营养及NH4^ 营养相比,增铵营养显著提高了杨表158和莱州953的全株、地上部N积累量和叶片合速率,而对江东门影响较小,因此,增铵营养促进了植株的N吸收,提高了N积累和光合速率,从而促进了小麦生长。     

植被覆盖度和综合治理对纸坊沟流域土壤氮素流失的影响

同小流域土壤侵蚀一样,小流域土壤氮素随洪流流失也受到植被覆盖度的影响,通常经过调整小流域内土地利用结构以达到控制水土流失。该研究以8.27 km2纸坊沟流域和1:400比例流域模型为研究对象,研究植被覆盖度和综合治理对纸坊沟流域土壤氮素流失的影响。结果表明:在模拟降雨下,当流域植被覆盖度分别为60%、40%、20%和0时,流域模型铵态氮流失量分别为87.08、44.31、25.16和13.71 kg/km2,硝态氮为85.50、74.05、63.95和56.23 kg/km2,全氮为0.81、1.18、1.98和7.51 t/km2;在自然降雨下,1998年与1992年相比,全流域年土壤侵蚀量为1 086 t/km2和1 119 t/km2,氮素流失量为8 758.5和7 562.2 kg,减少了15.8%,其中农地减少了52.0%。流域对降水中的矿质氮具有过滤作用,硝态氮的过滤作用明显高于铵态氮。洪流泥沙中<20 mm微团聚体富集造成了泥沙有机质和全氮的富集。植被覆盖虽能有效地减少流域土壤侵蚀和全氮的流失,却能增加土壤矿质氮的流失。坡地退耕还林草可显著减少流域土壤氮素流失。     

塿土土壤剖面中N2O浓度的时间和空间变异

用土壤探头法对塿土玉米—小麦轮作体系下不同剖面层次N2O浓度变化进行了2a的田间原位监测。结果表明：塿土土壤剖面中N2O浓度具有较大的时间变异,表现为土壤N2O浓度在一年的不同时期变化较大,以温度高、水分充足的7—8月份为最高,温度较低的冬季最低;全年中土壤剖面中各层N2O浓度在降水或者灌溉后均有一个峰值。从空间上来看,土壤不同剖面层次的N2O浓度的变化以60cm土层最高,表层10cm最低,浓度在剖面中的变化顺序为10cm＜30cm＜150cm＜90cm＜60cm。2a的研究结果相比,降水量较高的1999年土壤剖面各层的N2O浓度较高。2a试验期间对照和施肥处理各土壤层次的变异系数分别为7．1％-29．4％和10．8％-50．9％,其中1999年变异系数分别为20．2％-29．4％和32．11％-50．9％,2000年分别为7．14％-18．4％和10．8％-25．9％。从变异系数上来看,1999年高于2000年;施肥处理高于对照;N2O浓度较高的下层土壤高于10cm表层土壤。两个处理N2O出现的时间和剖面变化趋势相同,但施肥处理各时期、各土层的浓度均高于对照。这些结果充分说明塿土土壤存在明显的反硝化N2O气态损失,施肥显著地增加了其产生量,深层土壤N2O的产生是塿土N2O的一个不容忽视的来源;N2O的产生和排放具有极大的时间和空间变异。