东亚地区夏季干旱、强台风事件与松树枯萎病的关系

松树枯萎病的发生和流行给东亚的日本、中国和韩国带来了不小的损失,引起许多国家的重视. 本文应用实地观测和气象数据分析等方法,研究了东亚地区松树枯萎病的发生和流行特点,以及与灾害气象事件之间的关系.结果表明: 在日本、中国和韩国,持续的夏季干旱少雨和强台风等极端气象事件能够诱发松树枯萎.在极端干热的环境中,松树常出现能量代谢失调, 以至于受胁迫的松树整株枯萎;而在低温多雨的年份,松树枯萎少,甚至没有发生枯死现象.在松材线虫及其媒介昆虫侵染之前,松树的活力业已下降.松树枯萎病似乎应该局限在台风频发和持续干热的地区.在自然环境优越、少有台风和干热事件出现且没有不当扩大松树栽培范围的地区,松树枯萎病大面积发生的可能性不大.     

干旱胁迫下紫花苜蓿根系形态变化及与水分利用的关系

采用盆栽实验方法研究了紫花苜蓿(品种:陇东和阿尔冈金)根系形态、生物量、蒸腾耗水量等对持续干旱的反应及与水分利用效率(WUE)间的关系,以期揭示紫花苜蓿对干旱胁迫的适应机制。结果表明:干旱胁迫使得紫花苜蓿根系形态特征在年季间、茬次间和品种间发生了显著变化,主要表现为主根伸长生长受到抑制、主根直径变细、侧根和根系总长度伸长生长则被促进、根系表面积和直径≥1mm的侧根数目显著增加、根系生物量下降,这是紫花苜蓿对干旱逆境的适应策略,但这种适应性存在限度。另一方面,干旱胁迫条件下紫花苜蓿草产量和蒸腾耗水量也因生长年限、茬次和品种的不同而呈现不同程度的降低。紫花苜蓿根系形态性状(总根长、根系生物量与根冠比)与植株水分利用效率间具有显著的相关性,其中根重对水分效率的影响是第一位的。WUE在根系形态与冠层水分消耗的协同变化下得到有限提高。对干旱的耐性最终表现为第2年第1年、第1茬和第2茬第3茬、陇东阿尔冈金。     

等渗盐分、干旱胁迫下冬小麦叶片部分渗透调节物质的动态变化

分别以PEG-6000、NaCl模拟干旱胁迫及盐胁迫,采用水培方法研究了抗旱耐盐冬小麦沧-6001在干旱胁迫、盐胁迫条件下叶片可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白质含量的动态变化以及Na⁺、K⁺在地上部和根系的分布。结果表明可溶性糖和可溶性蛋白变化趋势相似,其含量随干旱胁迫或盐胁迫时间延长而增加,但在胁迫处理后期下降,并且随胁迫强度增加,二者出现下降时间提前;脯氨酸在干旱胁迫条件下快速积累达到峰值后下降但在胁迫处理后期再次增加,在盐胁迫条件下,随胁迫强度的增加和胁迫时间的延长而增加;Na⁺在干旱胁迫下随胁迫程度增加而下降,盐胁迫条件下随胁迫程度的增加而增加,K⁺在干旱胁迫或盐胁迫下均随胁迫程度的增加而下降,且在根系中下降的速度大于地上部。     

干旱胁迫下小麦叶片的电阻抗图谱参数与生理参数的关系

通过盆栽实验,在适宜水分、中度干旱和严重干旱水分条件下,分别测定了3个不同抗旱类型的7个小麦品种叶片的电阻和电抗以及保护酶活性、MDA含量、细胞膜相对透性、脯氨酸和含水量等生理参数,并拟合了胞外电阻、胞内电阻、驰豫时间以及驰豫时间的分布系数等电阻抗图谱参数,分析了叶片的电阻抗图谱参数与生理参数之间的相关性。结果表明,在受到水分胁迫后,小麦叶片的CAT、POD活性较适宜水分条件下降低,MDA含量、细胞膜相对透性和脯氨酸含量增加,含水量减小;胞外电阻、胞内电阻、驰豫时间以及驰豫时间的分布系数在品种间差异均极显著(P<0.01),而仅胞内电阻在水分处理间差异显著(P<0.05);在适宜水分条件下,胞外电阻与细胞膜透性有显著负相关,驰豫时间与丙二醛、含水量之间有显著正相关,而在严重干旱条件下,驰豫时间分布系数与丙二醛含量之间有显著正相关,胞内电阻与含水量之间有显著负相关。可见,胞内电阻和驰豫时间分布系数在一定程度上反映了小麦叶片受水分胁迫的程度。     

NaCl与干旱胁迫对银沙槐幼苗渗透调节物质含量的影响

以银沙槐幼苗为材料,采用盆栽试验研究不同程度NaCl与干旱胁迫对其叶片渗透调节物质含量的影响,以探讨银沙槐幼苗对NaCl与干旱胁迫的适应性.结果显示,随着单一干旱、盐分及其交叉胁迫程度的增加,幼苗的MDA含量呈上升趋势;幼苗的脯氨酸和可溶性糖含量基本上随NaCl与干旱胁迫程度的加剧呈逐渐上升趋势,在各胁迫水平下均显著高于对照(P<0.05),且在各种重度胁迫处理下均维持在较高水平;幼苗的可溶性蛋白含量在重度干旱与不同盐分交叉胁迫下呈下降趋势.研究表明,银沙槐幼苗中渗透调节物质在其抗旱耐盐性上起到了积极的调节作用;幼苗在盐旱交叉胁迫下表现出交叉适应性.     

干旱与条锈病复合胁迫对小麦的生理影响

以抗旱性和抗病性不同的小麦为材料,以正常生长为对照,观察了病原菌和水分复合胁迫对小麦叶片相对含水量、活性氧代谢以及对抗氰呼吸的发生、运行的影响。讨论了在干旱与病原菌侵染复合胁迫下,抗氰呼吸在植物抗逆机制中所扮演的角色。复合胁迫下,抗病小麦显然具备更强的水分调控能力,而感病品种不能有效控制病叶水分散失。水分胁迫能引起抗氰呼吸的下降,但不能抵消因病原菌侵染引起的抗氰呼吸的增强,条锈菌侵染对小麦抗氰呼吸的影响远远大于水分胁迫。病原菌侵染和水分复合胁迫下,活性氧产生的速率表现出累加效应,而抗氰呼吸表现出和基质抗氧化酶的活性互补。植物交替氧化酶在干旱与病原菌侵染复合胁迫中具有重要的抗氧化功能,并可能调节着逆境下物质与能量需求间的矛盾。     

细胞壁羟脯氨酸和游离脯氨酸与棉花对枯萎病抗性的关系

氟乐灵处理能推迟棉苗枯萎病症状的出现、降低发病株率和病情指数,说明氟乐灵处理能提高棉酋对枯萎病的抗性。在健康棉苗中,抗病品种（中棉１２）细胞壁结合的羟脯氨酸含量显著高于感病品种（６０３７）,但游离脯氨酸含量无明显差异。在氟乐灵处理和未处理而接种棉枯萎病菌的两个处理中,两个品种的细胞壁结合的羟脯氨酸和游离脯氨酸含量均高于各自的健康株对照,而且抗病品种中的含量都高于感病品种,说明细胞壁结合的羟脯氨酸和游禹脯氨酸的积累是氟乐灵诱发的抗病性表现及棉苗受枯萎病菌侵染后抗性反应的生化机制之一。     

豌豆中脱落酸含量、叶片导性与土壤含水量之间的关系

脱落酸与植物水分胁迫的关系已进行了大量的研究,现已明确脱落酸可以抑制气孔的开放(Jones和 Mansfield 1970,Weyers和 Hillman 1979,Henson等 1989),但它的作用机制仍然很不清楚。已有报告指出,当土壤水分亏缺时,ABA可以作为根与地上部间的通讯信号,由很运到地上部并抑制气孔的开放(Blackman和 Davies1985,Gollan等 1986,Zhang和 Davies     

不同干旱处理刺槐、侧柏光合特性与内源脱落酸含量的相关关系

为揭示干旱介导植物光合同化能力的内源脱落酸(ABA)调控机制,以北京地区典型树种刺槐和侧柏为研究对象,探讨土壤快速干旱-复水(T1)和慢速干旱-复水(T2)处理下,树木碳同化与ABA器官分配模式间相关关系。结果表明:(1)刺槐与侧柏在T1和T2干旱处理阶段的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)均随土壤体积含水量(SWC)下降显著降低(P<0.05)。T1两树种P_n降幅(99.18%和57.30%)大于T2(91.97%和36.69%),且T1、T2刺槐P_n、G_s降幅均大于侧柏。T1和T2旱后复水阶段,T1两树种P_n、G_s恢复程度大于T2,刺槐光合能力恢复至胁迫处理前水平,而侧柏仅部分恢复。(2)T1和T2两树种叶片、小枝、粗根、细根ABA均随SWC下降显著上升(P<0.05),且T2两树种全株ABA上升幅度(21.21%和26.01%)均大于T1(13.71%和8.91%)。T1和T2两树种粗根在旱后复水阶段ABA显著低于干旱阶段,其它器官ABA均维持干旱阶段水平。(3)探究两树种光合特性与ABA相关关系随土壤水分变化的规律发现,T1和T2处理下两树种光合参数与ABA含量呈显著负相关(P<0.05)。SWC下降速度越慢,两树种光合参数与器官ABA协同变化程度越高,且刺槐光合、ABA两者相关系数高于侧柏。综上所述,光合参数、器官ABA含量变幅及其二者相互关系程度均显著受到土壤干旱节律的影响作用,且存在种间特异性。研究旨在揭示植物应对不同干旱胁迫的碳同化与内源激素调控响应机制,为区域城市园林耐旱林木的选培与管理提供理论参考。     

NaCl与干旱双重胁迫下黑果枸杞幼苗对外源水杨酸的生理响应

干旱、盐分已成为限制植物生长发育的主要因子,在干旱与NaCl双重胁迫下植物的生长发育受到一定影响。为了探究黑果枸杞（Lycium ruthenicum）对盐旱逆境的适应性,该文采用盆栽试验,研究NaCl与干旱胁迫共同作用对其幼苗生长的影响,并观察盐旱逆境下黑果枸杞幼苗对外源水杨酸（SA）的生理响应,探究提高NaCl与干旱胁迫下黑果枸杞幼苗的存活率。结果表明：外源SA(0.1、0.5 mmol·L^-1)处理下,盐旱双重胁迫下黑果枸杞叶内可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量有所增加,而丙二醛（MDA）含量显著降低（P<0.05）,过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性上升,且0.5 mmol·L^-1 SA处理效果优于0.1 mmol·L^-1 处理。综上结果可知,黑果枸杞对于轻度盐旱胁迫具有一定的适应能力,适宜浓度SA可提高盐旱逆境中黑果枸杞叶内渗透调节物质含量及抗氧化酶活性,该研究为进一步了解盐旱双重胁迫下黑果枸杞幼苗的生长发育提供相关理论依据。     

松材线虫病发生点格局及影响因素

松材线虫病在中国大陆造成了巨大的生态与经济价值损失,南方地区尤为严重,分析松材线虫病空间分布、量化环境因素对其发生的影响对于松材线虫病的防控整治具有重要意义。本研究以江西省赣州市南康区松材线虫病为研究对象,采用核平滑密度、Ripley’s K函数、点过程模拟等空间点格局分析方法,探讨了区域松材线虫病发生的空间格局及其对环境变量的响应。结果表明: 研究区松材线虫病的发生不是随机分布,而是存在显著的空间聚集区。地形因子、植被因子和人类活动因子是影响松材线虫病空间异质性分布的主要因素。空间点格局分析表明,海拔、坡度、距最近道路距离、道路密度、距最近居民点距离、郁闭度和植被类型对松材线虫病的发生具有重要影响。在森林病害管理中,除了加强因人类活动引起病害传播源的管控外,还应该考虑地形、植被类型等特征进行松材线虫病害的综合预警监测。     

湖北宜昌松林景观格局对松材线虫流行及扩散的影响

景观格局对能量流、物质流和物种流等生态学过程影响显著。为了探究区域生境差异对病虫害发生及扩散的影响,以湖北省宜昌市夷陵区松材线虫病为对象,结合区域森林资源二类清查矢量数据和松材线虫病普查资料,运用景观生态学的原理和方法,探究景观格局对松材线虫病发生的影响。研究结果表明:1)松林景观类型百分比、平均斑块面积、自然连接度和聚合度与松材线虫病的发病率成正相关;2)松林斑块的粒级结构分析表明,中、小斑块能抑制松材线虫病的发生,巨斑块、超大斑块对松材线虫的发生有利;3)从景观干扰上分析显示人类活动强度与松材线虫病发病率成正相关;4)在景观尺度水平上,景观的破碎度大、多样性指数高、蔓延度指数小、斑块形状简单、受人类活动影响大的乡镇松材线虫病发病率高。通过斑块类型尺度和景观尺度两个水平上的分析可知,在夷陵区乡镇尺度上,由小斑块松林组成且斑块聚集度低、景观破碎化程度低的景观格局对松材线虫病有一定的抑制作用。研究结论对当地松材线虫病的防治就有较好的参考价值。     

东、黄海水团动态与夏季休渔效果间的关系

用聚类分析法分析了2003年6月-2005年6月东、黄海水团的分布,并讨论了水团动态变化与夏季休渔效果间的关系。结果表明,6月表层水团主要包括东海表层水团、黄海水团、黄-东海混合水团和沿岸冲淡水,底层水团主要包括东海次表层水团、黄海冷水团和黄海水团。另外,各水团的分布面积存在年间差异。夏季休渔期间,中上层鱼类资源和底层鱼类资源的恢复速度均在2005年最快,在2003年最慢。9月东、黄海中上层鱼类的主要作业渔场在28°00′-32°30′N,125°30′E以西海域,该海域表层主要受东海表层水团所控制;底层鱼类的主要作业渔场在29°30′-33°00′N,127°00′E以西海域,该海域底层主要受东海次表层水团所控制。6月较强的东海表层水团有利于中上层鱼类资源的恢复;较强的东海次表层水团有利于底层鱼类资源的恢复,而较强的黄海冷水团不利于底层鱼类资源的恢复。     

Growth-climate response and drought reconstruction from tree-ring of Mongolian pine in Hulunbuir,Northeast China

Aims Drought affected by atmosphere–ocean cycle is a dominant factor influencing tree radial growth of sandy Mongolian pine (Pinus sylvestris var. mongolica) and regional vegetation dynamics in Hulunbuir, China. However, historical droughts and its correlations with tree radial growth and atmosphere–ocean cycle in this area have been little tested. Methods We developed tree-ring chronologies of Mongolian pine from Hulunbuir, Inner Mongolia, China and analyzed the correlations between tree-ring width index, the normalized difference vegetation index and Palmer drought severity index (PDSI), then developed a linear model to reconstruct the drought variability from 1829 to 2009. Long-term trends and its linkages with atmosphere–ocean cycle were performed by the power spectral, wavelet and teleconnection analysis.Important findings The local moisture variations affected largely the regional vegetation dynamics and tree-ring growth of Mongolia pine in the forest–grassland transition. Using tree-ring width chronology of Mongolian pine, the reconstruction explains 49.2% of PDSI variance during their common data period (1951–2005). The reconstruction gives a broad-scale regional representation of PDSI in the Hulunbuir area, with drought occurrences in the 1850s, 1900s, 1920s, mid-1930s and at the turn of the 21st century. Comparisons with other tree-ring drought reconstructions and historical records reveal some common drought periods and drying trends in recent decades at the northern margin zones of the East Asian summer monsoon (EASM). The drying trends in these zones occurred earlier than weakening of the EASM. A REDFIT spectral analysis shows significant peaks at 7.2, 3.9, 2.7–2.8, 2.4 and 2.2 years with a 0.05 significance level, and 36.9, 18.1 and 5.0 years with 0.1 significance level. Wavelet analysis also shows similar cycles. Drought variations in the study area significantly correlated with sea surface temperatures in the western tropical Pacific Ocean and middle and northern Indian Ocean, and the Pacific Decadal Oscillation and North Atlantic Oscillation. This suggests a possible linkage with the El Ni?o-Southern Oscillation, the EASM and the Westerlies.     

Effects of pine wilt disease invasion on soil properties and Masson pine forest communities in the Three Gorges reservoir region,China

Pine wilt disease (PWD) has caused significant Masson pine mortality in the Three Gorges reservoir region in central China. In this study, five uniform Masson pine stand types infected by PWD were selected and surveyed on slopes and aspects with similar environmental conditions. In sites that had been infected, soil bulk density was reduced, and the difference among the groups was statistically significant (P < 0.05) at the 0–10 cm and 10–20 cm soil layers, but not at 20–40 cm. Other soil water‐related physical properties, excluding noncapillary porosity, significantly differed among the groups in all soil layers. Additionally, the values of available phosphorus, sodium, potassium, calcium, and magnesium were higher in the invaded stands, but the total nitrogen and organic matter contents were lower. Masson pine does not become reestablished following PWD‐induced mortality but is instead replaced by broad‐leaved tree species. Among the 19 examined environmental variables, five were found to be significantly related with the ordination of plant community structure: Masson pine stumps (MPS), K⁺, capillary water holding capacity (CWHC), capillary porosity (CP), and soil water content (SWC). Among these factors, the plant community structure was principally related to MPS and K⁺. The findings of this study show that the outbreak of PWD has impacted Masson pine forest soil properties and altered forest community composition. The disease is negatively related with the presence of Masson pine and positively associated with that of broad‐leaved tree species.     

Fast R-CNN深度学习和无人机遥感相结合在松材线虫病监测中的初步应用研究

松材线虫病因其破坏性强、传播速度快和防治难度大等特点,严重威胁着我国的松林资源.及时发现、定位和清理病死松树是控制松材线虫病蔓延的有效手段.本研究利用小型无人机获得松材线虫病疫点的可见光和多光谱的航摄影像.根据松树针叶颜色变化,将松材线虫Bursaphelenchus xylophilus侵染的松树分为病树和枯死树两种...