抗、 感蓟马苜蓿无性系对蓟马危害的补偿光合生理反应比较

为了揭示苜蓿的补偿生长相关的光合生理补偿机制, 以大田单株筛选、 扦插扩繁的抗蓟马苜蓿无性系R-1和感蓟马苜蓿无性系I-1为材料, 以相邻老苜蓿田自然发生的蓟马作为虫源, 任其持续危害, 于现蕾期和初花期通过模拟有效光辐射和固定CO₂浓度, 测定R-1和I-1的光合特性和水分利用特性。结果表明： (1) 在现蕾期, R-1受害后叶片叶绿素含量显著增加, 净光合速率 (net photosynthetic rate, Pn) 显著增大, 光补偿点 (light compensation point, Lcp) 和暗呼吸速率 (dark respiration rate, Rd) 均显著降低 (P<0.05) ; 而I-1叶片叶绿素含量显著降低 (P<0.05) , 植株净光合速率 (Pn) 与对照差异不显著 (P＞0.05) , 且在低于正常光照强度时, 受害I-1植株Pn相对健株下降, 同时, 其光补偿点 (Lcp) 和暗呼吸速率 (Rd) 均显著升高 (P<0.05) ; R 1和I 1受害后植株胞间CO2浓度 (intercellular CO2 concentration, Ci) 、 蒸腾速率 (transpiration rate, Tr) 和气孔导度 (stomatal conductance, Gs) 均显著升高 (P<0.05) , 水分利用效率 (water use efficiency, WUE) 均显著降低。 (2) 在初花期, 在较强的光照条件下, 受害I-1植株Pn显著增大 (P<0.05) ; 在弱光下受害R-1植株Pn增大, 而受害I-1植株Pn显著降低 (P<0.05) , 其他指标变化同现蕾期。结果说明, 抗蓟马无性系R-1对蓟马的危害具有显著的补偿光合作用; 而感蓟马无性系的补偿光合作用滞后于初花期发生, 且需要较高的光强条件, 这种滞后发生的补偿光合作用对于苜蓿产量的补偿贡献意义不大。     

苜蓿品种(系)对苜蓿斑蚜存活率和生殖力的影响

在田间抗蚜性鉴定的基础上,在室内25℃条件下,选用4个抗蚜性不同的苜蓿品种(系),测定了不同苜蓿品种(系)上苜蓿斑蚜Therioaphis maculate (Buckton)若虫存活率及生殖力的影响。结果表明: 苜蓿斑蚜在不同苜蓿品种（系）3、6叶期及成株期的存活率均以HA-3上最低,分别为8.00％±1.15％,21.27％±7.40％,17.07％±3.03％;Hu上最高,分别为25.63％±3.68％,42.27％±2.76％,55.10％±0.19％;且苗期显著低于成株期。以若虫存活率和内禀增长率作为测定抗生性的指标,供试品种(系)对苜蓿斑蚜抗生性的大小依次为HA-3>G3>JH>Hu,与田间抗性鉴定结果基本相近。     

2种化学药物对高原鼢鼠行为及生理的影响

为探究2种抗焦虑化学药物(米非司酮和醋酸奥曲肽)对高原鼢鼠Eospalax baileyi应激的缓解作用,以生理盐水为对照组,以预选浓度为10 mg·mL~(-1)的米非司酮和10μg·mL~(-1)醋酸奥曲肽为实验组。间隔灌胃7 d后,对高原鼢鼠的采食量、体质量、心率、旷场行为和激素水平进行测定。结果发现,实验组的采食量较对照组显著增加(P0.05);旷场行为实验中,醋酸奥曲肽组的中央格停留时间显著大于对照组(P0.05),米非司酮组的修饰频次显著多于对照组(P0.05),实验组的攀爬次数和水平运动量均显著小于对照组(P0.05);实验组的皮质酮、促肾上腺皮质激素水平均低于对照组,且米非司酮组显著低于对照组(P0.05)。综合分析表明,米非司酮可显著缓解室内养殖环境下高原鼢鼠的应激反应,对提高其成活率具有重要作用。     

基于InVEST模型的黄河流域产水量时空变化及其对降水和土地利用变化的响应

黄河流域是重要的水源涵养和生态屏障区,研究其水源供给服务对实现黄河流域高质量发展和生态环境保护具有重要意义。本研究基于InVEST模型和情景分析法,以土地利用覆被、气象及土壤等数据作为输入,分析了1995—2015年黄河流域产水量的时空格局以及降水变化和土地利用变化对流域产水量的影响,并探讨产水量对二者的响应。结果表明:1995—2015年,黄河流域产水深度增加,增量为24.34 mm,产水高值区集中在西部和西南部,低值区集中在西北区域,产水深度空间格局特征变化不明显;黄河流域三级流域中,龙羊峡以上流域产水量最高,约117 亿m³·a^-1,是黄河流域主要产水区,兰州至河口流域产水量最低,约0.44 亿m³·a^-1;整个流域中永久冰川及雪地的平均产水深度最大,草地是全流域产水总量的主要贡献地类,提供了总产水量的62.6%;降水对产水量的影响比较显著,土地利用/覆被变化对产水量的影响较小。     

黄土高原植被物候变化及其对季节性气候变化的响应

受气候变化影响,全球范围内植被物候发生了显著变化,而目前针对不同植被分区类型下（荒漠草原区、典型草原区、森林草原区、落叶栎林区、落叶栎林亚区）植被物候变化及其对季节性气候变化响应的研究尚少。因此基于MODIS遥感归一化差值植被指数（MODIS NDVI：MOD13Q1）数据、中国植被区划数据及135个气象站点插值数据,利用Sen''s斜率估计、Hurst指数和高阶偏相关分析等方法,研究黄土高原2001-2018年植被物侯变化及其对季节性气候变化的响应。结果表明：（1）黄土高原植被生长季始期（SOS,Start of Growing Season）主要集中在第96-144天,子植被分区由西北向东南方向,逐渐呈现提前趋势,71.0%的像元植被SOS整体提前0-2 d/10a （α=0.05）,且在未来一段时间66%的像元植被SOS继续呈现提前趋势;植被生长季末期（EOS,End of Growing Season）主要集中在第288-304天,各子植被分区植被EOS变化基本保持一致,87.6％的像元植被EOS整体延迟0-3 d/10a （α=0.05）,且在未来一段时间有80%的像元植被EOS继续呈现推迟趋势。（2）黄土高原植被SOS主要受各季节温度的影响;当年春季降水导致植被SOS提前,主要分布在黄土高原中部;上年夏季和上年秋季降水增加会导致植被SOS推迟;当年春季、上年秋季和年初冬季的温度升高均会导致植被SOS提前;各子植被分区植被SOS对不同季节降水的响应存在差异,而对不同季节温度的响应具有一致性。（3）黄土高原植被EOS主要受各季节降水和秋季温度的影响;不同季节降水增加均会导致大部分植被EOS推迟;当年秋季温度导致整体区域植被EOS推迟,且各子植被区植被EOS对当年秋季温度响应具有一致性。该研究可为大尺度植被物候影响因素提供新的认识,也为植被适应未来气候变化提供借鉴。     

连翘花柱二型的繁育系统特征研究

花柱二型是植物雌雄蕊交互异位的一种花多态现象。该研究以花柱二型植物连翘(Forsythia suspensa)为材料,通过检测其交配系统特征,比较两花型的胚珠产量、花粉质量及活力特性,以探讨花柱二型连翘两花型的功能性别分化及其进化意义。结果表明:连翘自交和型内异交坐果率均极低(<12.12%),主要以型间交配为主。长柱型个体的单花胚珠数量为(26.86±0.37)个,显著高于短柱型花,单花花粉干重为(0.47±0.02)mg,显著低于短柱型的(0.60±0.02)mg;短柱型连翘的花药含水量为(75.97±0.82)%,显著高于长柱型的(73.18±0.61)%。长柱型个体的花粉活力总体高于短柱型,其花粉寿命也更长。研究表明,连翘两花型的雌雄性繁殖投入存在显著分异,长柱型个体更易于接受花粉,通过种子实现其适合度,表现出偏雌的功能性别;短柱型个体更易于通过花粉实现其适合度,表现为偏雄的功能性别。     

火烧迹地柽柳灌丛资源岛特征及植被的自然恢复

干旱半干旱地区灌丛资源岛特征及形成机制多有报道,但资源岛土壤对群落稳定性与火烧迹地植被的自然恢复作用尚不明确。以酒泉盐碱地柽柳灌丛地火烧3年后,自然恢复的柽柳(Tamarix ramosissima)及其冠下草本群落为研究对象,构建柽柳枯立株体量指数(SSI,Shrub Size Index)和恢复力综合指数,探讨了资源岛特征与植被恢复、冠下草本群落多样性的关系,量化不同大小柽柳灌丛的恢复力稳定性。结果表明:(1)在不同SSI的柽柳枯立株下土壤有机质和含水率明均显高于灌丛间地,形成了明显的资源岛特征。土壤有机质最大值出现在0—10 cm土层,中灌丛的肥力积聚效果最明显。(2)土壤主要以中性盐为主,在0—40 cm土层,灌丛区域土壤可溶性盐低于冠外,呈明显的盐谷特征,中灌丛的盐谷分布最为明显。(3)随着枯立株SSI的增大,柽柳新生枝条的数量及其高度均有所增大,冠下植物的高度、盖度、密度和地上植物量也明显高于灌丛间地,且灌丛越大恢复效果越明显。(4)灌下植物Simpson指数、Shannon⁃Wiener指数、Margalef指数和Pielou指数随着枯立株SSI的增大均先降后升,多样性指数低,群落结构简单。(5)恢复力综合指数随着枯立株SSI的增大呈先升后降的趋势,当SSI=52.17时灌丛群落的稳定性最强。柽柳较小时主要是冠下草本植物的恢复维持群落稳定性,随着灌丛的增大逐渐以柽柳灌木的恢复来维持群落稳定性。柽柳灌丛形成的高养低盐的土壤环境对植物群落稳定性的维持和植被的恢复有促进作用,对荒漠生态系统火烧迹地植被恢复和生态保护具有重要意义。     

不同休牧模式对东祁连山高寒草甸草原植被特征变化的影响

对东祁连山高寒草甸区不同休牧模式下植物群落特征和地下根系生物量进行比较研究,试验设传统夏季休牧(TG)、全生长季休牧(RG)和全年禁牧(NG)3个处理。结果表明:与TG处理相比,RG和NG处理增加了垂穗披碱草(Elymus nutans)和冷地早熟禾(Poa crymophila)的重要值、各功能群(禾本科、莎草科、豆科和杂类草)植物的高度、禾本科植物密度和生物量以及总地上、地下生物量,其中以NG处理区效果最为明显;同时RG和NG处理降低了杂类草植物的重要值、地下与地上生物量的比值以及杂类草的生物量和密度;在3种休牧模式中,Shannon-Wiener指数(H)、Pielou均匀度指数(J)和丰富度指数(S)及群落总密度的排列顺序均为:NGTGRG。研究表明,短期禁牧和全生长季休牧是提升青藏高原高寒草甸草原生产力与生态恢复的重要措施之一。     

草玉梅种子休眠原因及解除休眠方法

为明晰草玉梅(Anemone rivularis)种子的休眠类型和破除休眠的方法、为草地改良和草玉梅的栽培提供基础,以未去除果皮的草玉梅瘦果为对照,研究了不同处理对草玉梅种子休眠的影响。结果表明:40~50 g·L-1的NaOH溶液浸泡3~5 h未能破除其休眠;经过2个月的贮藏,剪去草玉梅果皮上端、除去果皮的草玉梅种子在黑暗条件下的发芽率分别为3.3%和6.2%,与对照(2.0%)差异不显著(P0.05),而光照条件下的上述种子发芽率分别为38.7%和76.0%,显著高于对照(P0.05);剪去果皮基部的草玉梅种子在光照和黑暗条件下的发芽率与对照差异不显著(P0.05)。除去部分(1/5~1/4)果皮能使草玉梅种子发芽率提高到62.7%,显著高于对照(P0.05);果皮穿刺处理显著提高了草玉梅种子发芽率(19.3%)(P0.05),但显著低于除去果皮和部分去皮处理(P0.05);草玉梅果皮水提液对草玉梅种子萌发无抑制作用;10~30 mg·L-1GA3浸泡处理10 h未能提高草玉梅瘦果的发芽率;草玉梅种子在25/15℃变温条件下发芽率最高,15/5℃和10/5℃变温条件下不能发芽。综合分析认为,果皮的遮光引起了草玉梅种子的休眠,除去果皮能有效破除草玉梅种子的休眠。除去果皮后尚有部分种子仍然处于休眠状态,因此草玉梅种子(瘦果)的休眠为综合休眠类型。     

长枝木霉对小麦禾谷孢囊线虫的致死作用

通过室内显微观察和测定不同时期长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷孢囊线虫2龄幼虫的致死作用,初步研究了长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷孢囊线虫的防治潜力和作用机理.结果表明： 侵染初期大量分生孢子吸附或寄生于虫体体壁,并且在分生孢子寄生的部位出现明显的缢缩.侵染后期寄生于虫体的分生孢子萌发产生大量菌丝,并形成致密的菌网将虫体缠绕或穿透虫体体壁,甚至有的虫体完全被分解.不同浓度长枝木霉分生孢子悬浮液对2龄幼虫具有明显的致死和寄生作用,且不同浓度之间存在显著差异.致死和寄生作用随着长枝木霉分生孢子悬浮液浓度的增加而增强,浓度为1.5×107 cfu·mL-1的长枝木霉分生孢子悬浮液处理后72 h,2龄幼虫的死亡率和校正死亡率分别为91.3%和90.4%,14 d后对2龄幼虫的寄生率为88.7%.表明长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷孢囊线虫的致死作用较强,该菌具有对小麦禾谷孢囊线虫的防治潜力.