农产品水足迹研究进展

水是人类生产生活的重要资源,科学合理地评价人类活动对水资源的影响是实现水资源可持续利用的重要保障.水足迹概念的提出创新性地将人类活动消耗的水资源区分为绿水、蓝水和灰水,拓展了水资源可持续利用的评价思路.基于虚拟水(VW)的水足迹理论和基于生命周期(LCA)的水足迹理论将水质与水量的概念相结合,成为了农业水资源管理研究的热点内容.基于VW的水足迹理论主要包括绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹的计算,以及水环境可持续性评价,而基于LCA的水足迹理论体现了水资源的消耗和污染及其对环境造成的综合影响.本文详细介绍了这两种水足迹理论的计算方法与环境可持续评价的研究进展,对比分析两种水足迹理论在描述农产品生产用水及其环境影响方面的差异性,并对其研究前景进行了展望.     

几种作物的生理指标对土壤水分变动的阈值反应

 在生长盛期,谷子、高梁、冬小麦的气孔导度、叶水势和光合速率在一定土壤含水量范围内并不随着土壤含水量的降低而发生明显变化,只有当土壤含水量低于一定程度时,才随着土壤湿度的降低而减少,表现为对土壤水分有明显的阈值反应。不同作物此阈值下限存在差异,高粱在大于田间持水量42％～45％的根层土壤湿度条件下,气孔阻力和叶水势基本维持恒定;谷子的这个指标在50％左右,冬小麦在60％左右。而夏玉米在所试土壤湿度范围内(20％～30％土壤体积含水量),气孔阻力和叶水势基本维持不变,而光合作用随着土壤含水量的增高而出现增加趋势。表明在这4种作物中,只有玉米需要充足的水分供应才能维持其良好的生长发育,而高粱具有比其它3种作物更强的适应土壤水分变动能力,从而比其它作物更抗旱和耐旱。     

太行山山前平原区地下水下降与降水、作物的关系

地下水是太行山山前平原区农业赖以发展的主要水源 ,伴随着城市工业和人民生活对地表水资源的高度利用 ,地下水逐渐成为该区域农业发展除天然降水以外唯一的水源 ,造成地下水连年下降 ,成为山前平原区农业持续发展的重要障碍。同时该地区又是我国重要的粮食基地 ,因而保证该区域地下水资源的持续利用 ,则不仅对于本地区农业持续发展 ,而且对于我国长期的粮食供应 ,特别是满足未来人口高峰期中国粮食的供应都有着极其重要的作用。地下水和降水是支撑农业生产的重要因素 ,它们三者之间存在某种关系 ,研究这种关系对于将来有效控制地下水下降、…     

叶水势反映冬小麦和夏玉米水分亏缺程度的试验（简报）

选择最佳位置和最佳时间的叶片水势与气温、饱和差和辐射的关系,建立土壤供水充足条件下的叶片水势预测模式。用实测叶水势和模拟的可能叶片水势之差反映作物水分亏缺程度。当两者差位小于0．4MPa时,土壤供水条件能满足作物需水要求;而大于0．4MPa时,土壤含水量则降至土壤有效含水量的下限值,作物发生水分亏缺。     

小麦和玉米根系取样位置优化确定及根系分布模拟

为了确定小麦(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)根系的最优取样位置和更准确地模拟根长密度在土壤剖面的分布, 在冬小麦和夏玉米的灌浆后期, 采用根钻法取样, 比较了不同取样位置对根系分布的影响; 采用Gerwitz和Page模型对根长密度的分布进行了模拟。结果表明, 冬小麦行间和行上取样在0-10 cm土层根长密度差异显著, 在10 cm以下土层差异减少。在确定根长密度分布的取样中, 在0-20 cm土层应考虑根长密度分布的空间差异, 即行上密度大于行间密度; 而在20-100 cm土层, 需要考虑行间根长密度大于行上的空间差异; 在1 m以下土层两个位置的差异逐渐消失, 可不考虑空间差异。夏玉米根长密度在上层土壤表现出距离植株不同位置差异显著的特征。植株位置(株上)、距植株10 cm和距植株20 cm位置根长密度在土壤中的分布特征是: 0-10 cm土层3个位置根长密度差异在50%以上, 根长密度大小是株上>距植株10 cm>距植株20 cm; 而在10-30 cm层次, 根长密度表现为距植株10 cm>株上>距植株20 cm, 30-50 cm土层株上位置的根长密度最小, 50 cm以下各位置根长密度差异不明显。对于玉米根系取样, 50 cm以上土层需要考虑根长密度的空间差异, 50 cm以下土层可不考虑。采用Gerwitz和Page模型, 结合华北平原机械化耕作下形成的土壤犁底层变厚及其犁底层容重增加对根系分布的影响, 在模型中加入土壤容重参数订正可以使模型更准确地模拟根长密度在土壤剖面的分布。     

高梁根系生长发育规律及动态模拟

高粱［Ｓｏｒｇｈｕｍｂｉｃｏｌｏｒ（Ｌ．）Ｍｏｅｎｃｈ］又名蜀粟，有悠久的栽培历史和独特的抗逆性及适应性，在我国旱作农区，凡不适于玉米、小麦栽培的干旱或半干旱瘠薄耕地，种植高粱均能获得较高和较稳定的籽粒产量［１］，高粱这种抗逆性较强的特点与其有发达的根系系统有关，但由于研究方法和手段的原因，在国内对高粱根系研究开展的还较少，本试验在大田条件下系统研究高粱根系生长发育规律，并与玉米根系进行比较，为进一步开展高粱抗逆性研究和抗旱育种提供依据。１　材料和方法试验于１９９６年在中国科学院石家庄农业现代化…     

缺氧环境下大鼠骨髓间充质干细胞凋亡相关蛋白和mRNA的表达

目的探讨大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）在缺氧环境下凋亡相关蛋白和mRNA的表达。方法将接种的P3细胞置于94％N2、1％O2和5％CO2缺氧箱中37℃孵育,分别于0．5h、1h、2h、4h、6h、8h和12h取出分别应用Annexin V／PI双染法进行流式细胞仪（FCM）分析MSCs凋亡率（Apoptotic Rate,AR）,并同步用免疫细胞化学、western blotting和Rt-PCR等方法检测Bax／Bcl-2,Fas／FasL和Caspase-3蛋白和mRNA的表达。结果1．缺氧前,免疫细胞化学法未检测到Bcl-2、Bax、Fas、FasL和Caspase-3蛋白表达,缺氧0．5h后均可较强表达;2．各缺氧时间点Bcl-2、Bax、Fas、FasL、Caspase-3蛋白和mRNA表达较缺氧前均显著性增高（P均〈0．05）;随缺氧时间延伸,Bcl-2蛋白和mRNA表达不显著增加（P〉0．05）,而Bax、Fas、FasL、Caspase-3蛋白和mRNA表达均显著增加（P均〈0．05）,但缺氧6-12h时间点之间表达均没有统计学意义（P均〉0．05）;3．AR和Bcl-2／Bax蛋白（r1=0．417,P=0．043）及mRNA（r2=-0．435,P=0．040）呈显著负相关,而和Fas（r1=0．639,P=0．025;r2=0．711,P=0．018）、Fas-L（r1=0．581,P=0．022;r2=0．605,P=0．037）、Caspase-3（r1=0．704,P=O．014;r2=0．657,P=0．026）蛋白及mRNA均呈显著正相关。结论在缺氧促进MSCs凋亡的过程中,Bcl-2蛋白和mRNA可能起着保护作用,而Bax、Fas-L、Fas、Caspase-3蛋白和mRNA可能在MsCs凋亡的进程中起着促进作用。     

大气气溶胶增加对作物的影响研究进展

大气气溶胶是指悬浮在大气中的固态和液态颗粒物总称。近年来空气污染带来了一些区域大气气溶胶浓度上升明显,一定程度上对作物生长环境带来影响。国内外关于大气气溶胶增加可能对作物产生的影响表现在:(1)大气气溶胶增加会导致直接辐射减少,而散射辐射可能会有一定程度增加;散射辐射增加有利于一些作物整个冠层光合能力的提高。(2)大气气溶胶带来辐射的改变也会影响近地面小气候环境,尤其是大气昼夜温度变化,从而影响作物干物质积累;而辐射与温度的改变同时也会影响农田蒸散和最终水分利用效率。(3)大气气溶胶形成的干沉降会停留在叶片表面,减少光合有效辐射到达叶片的量,同时对作物叶片结构和功能产生直接影响。在总结国内外研究进展基础上,提出未来关于大气气溶胶增加对作物影响需要进一步明确大气气溶胶带来的作物生长环境改变对作物碳同化、积累和消耗的影响以及直接和散射辐射比例改变如何影响作物光合和蒸腾的相互关系,通过全面系统的研究大气气溶胶对作物产量形成的影响机制,提出有针对性的田间应对技术。     

《兽类学报》第五届编辑委员会

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