低氮诱导玉米幼苗叶片衰老过程中碳氮平衡的动态变化

叶片适时衰老对保证玉米产量有重要意义。本试验以玉米自交系PH6WC和PH4CV为研究对象,通过水培方法,设置低氮(0.04 mmol·L^-1,LN)和正常(4 mmol·L^-1,CK)氮素水平两种处理,在培养2、4、6和8 d后,对其幼苗第2和第3叶片表型、光合特性、叶片中氮素和糖分含量及碳氮比进行分析,旨在探究低氮胁迫下玉米幼苗叶片衰老过程中碳氮平衡的动态变化。结果表明: 与CK相比,LN造成两玉米自交系幼苗第2和第3叶片的面积、生物量、相对叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖和淀粉含量均下降,而其氮物质生产能力均先后增加,但第2叶片的变化时间均早于第3叶片;在两叶片的各性状上,均为LN下PH6WC的变化幅度大于PH4CV,且仅幼苗叶片中的碳氮比在LN下显著提高;PH6WC的叶片衰老更快,PH4CV有更强的碳氮平衡能力,其叶片衰老相对滞后。综上,低氮会诱导玉米幼苗叶片衰老,高碳氮比具有促进叶片衰老的调控作用,低氮胁迫下幼苗叶片的碳氮平衡能力在两个玉米基因型间存在较大差异。     

应用近红外光谱估测小麦叶片氮含量

研究利用近红外光谱(near-infrared, NIR)和化学计量学方法估测小麦(Triticum aestivum)新鲜叶片和粉末状干叶中全氮含量的可行性, 并建立小麦叶片氮含量估测模型, 以期为小麦氮素营养的精确管理提供理论依据。以3个小麦田间试验观测资料为基础, 分别运用偏最小二乘法(partial least squares, PLS)、反向传播神经网络(back-propagation neural network, BPNN)和小波神经网络(wavelet neural network, WNN), 建立小麦叶片氮含量的鲜叶和粉末状干叶近红外光谱估测模型, 用随机选择的样品集对所建模型进行测试和检验。结果显示, 利用PLS、BPNN和WNN 3种方法构建的近红外光谱模型均能准确地估测小麦叶片氮含量, 其中基于BPNN和WNN的模型优于基于PLS的模型, 且以基于WNN的模型表现最好。对模型进行检验的结果显示, 粉末状干叶模型的预测均方根误差(RMSEP)分别为0.147、0.101和0.094, 鲜叶模型的RMSEP分别为0.216、0.175和0.169, 模型的相关系数均在0.84以上。因此, 利用近红外光谱估算小麦叶片氮素营养精确可行, 对其他作物的氮素营养估测提供了借鉴和参考。     

祁连山冷龙岭南坡移地植物叶片的碳氮特征

在祁连山冷龙岭南麓坡地进行不同海拔高度土壤(0～40(30)cm土层)和植被的整体双向移地实验,以探讨气候变化对主要物种和群落碳、氮特征的影响。结果表明,3 200 m的麻花艽移地至高海拔时,叶片碳、氮含量分别呈现出先增加后减少和一直增加的趋势,而碳/氮值下降明显。3 400 m的兰石草、珠芽蓼、垂穗披碱草、金露梅和鹅绒委陵菜5种植物大部分叶片碳、氮素含量及碳/氮呈现出随海拔增高而下降的趋势。3 600 m的矮嵩草、雪白委陵菜和重齿风毛菊3种植物叶片碳、氮含量及碳/氮在各海拔之间变化不明显。3 800 m的矮嵩草和矮火绒草的叶片碳、氮含量随海拔高度增加而增加,碳/氮下降。整个群落来讲碳含量随海拔升高而降低,氮含量和碳/氮比变化较小。研究发现,各群落和物种对移地的响应方式因物种组成、原生状态不同而存在差异;温度条件(以海拔升降模拟温度降升)对植被群落及主要植物叶片碳、氮含量和碳/氮比有一定影响,尤其是当高海拔稀疏植被移地到低海拔时,其叶片碳、氮和碳氮比与原生状况的植被群落及主要植物种相对变化较大。     

基于光谱变化特征的小麦叶片不同功能期监测研究

为了探讨小麦叶片不同功能期光谱变化特征与叶绿素含量之间的关系,以4个小麦杂交组合基因型为试验材料,对不同生长发育期的旗叶进行光谱和叶绿素测量,并采用线性外推法计算其红边位置.结果表明：在近红外区（750 nm～850 nm）和可见光区（500 nm～600 nm）处,从抽穗期到扬花期小麦旗叶光谱反射率呈现上升趋势,到灌浆期开始下降.其叶绿素含量也是先上升,进入灌浆期后开始下降.建立旗叶4个不同功能期4月25日、5月1日、5月6日和5月11日叶绿素含量与其红边位置线性回归模型,其R2分别为0.5893、0.8842、0.9379和0.7258,均达极显著水平,表明此模型可用于叶片叶绿素含量无损监测.     

基于作物生长监测诊断仪的双季稻叶片氮含量和氮积累量监测

为了验证作物生长监测诊断仪(CGMD)监测双季稻氮素营养指标的准确性和适用性,构建基于CGMD的双季稻叶片氮含量(LNC)和氮积累量(LNA)的监测模型。选用8个不同早、晚稻品种,设置4个不同施氮水平,利用CGMD采集冠层差值植被指数(DVI)、归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),同步利用ASD FH2高光谱仪采集冠层光谱反射率,并计算DVI、NDVI和RVI;通过比较CGMD和ASD FH2采集的冠层植被指数变化特征,验证CGMD的测量精度,构建基于CGMD的LNC和LNA监测模型,并利用独立试验数据对模型进行检验。结果表明: 早、晚稻LNC、LNA、DVI、NDVI和RVI随施氮水平的增加而增大,随生育进程的推进呈先升后降的趋势;CGMD与ASD FH2采集的DVI、NDVI和RVI间拟合的决定系数(R²)分别为0.9350、0.9436和0.9433,表明CGMD的测量精度较高,可替代ASD FH2采集冠层植被指数。基于CGMD的3个冠层植被指数相比,NDVI_CGMD与LNC的相关性最高,RVI_CGMD与LNA的相关性最高;基于NDVI_CGMD的指数模型可较准确地预测LNC,模型R²为0.8581～0.9318,模型检验的均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(RRMSE)和相关系数(r)分别为0.1%～0.2%、4.0%～8.5%和0.9041～0.9854;基于RVI_CGMD的幂函数模型可较准确地预测LNA,模型R²为0.8684～0.9577,模型检验的RMSE、RRMSE和r分别为0.37～0.89 g·m^-2、6.7%～20.4%和0.9191～0.9851。与化学分析方法相比,利用CGMD可便捷准确地获取早、晚稻的LNC和LNA,在双季稻丰产高效栽培和氮肥精确管理中具有应用价值。     

苗期玉米叶片碳氮平衡与干旱诱导的叶片衰老之关系

为了探究干旱诱导的碳氮平衡破坏与干旱诱导的叶片衰老之间的关系,该实验以8个在干旱胁迫下叶片衰老进程有明显差异的玉米品种为实验材料,采用PEG模拟干旱处理,通过测定光合速率、叶绿素含量和叶绿素荧光参数等叶片衰老指标以及非结构性碳水化合物(可溶性糖、淀粉)和全氮含量等变化,分析玉米中干旱诱导的叶片衰老与叶片中碳氮平衡(碳氮比)之间的关系。结果显示:(1)干旱胁迫下,8个玉米品种叶片净光合速率受到严重抑制,Fv/Fm大幅下降,叶绿素含量显著降低,说明干旱诱导了玉米叶片的衰老;(2)干旱诱导玉米叶片衰老的同时,8个玉米品种的叶片中可溶性糖含量显著升高,淀粉含量小幅上升,全氮含量大幅降低,碳氮比显著升高,碳氮平衡遭到了破坏;(3)8个玉米品种叶片的叶绿素含量与非结构性碳水化合物含量以及碳氮比呈极显著负相关关系,与全氮含量呈极显著正相关关系。因此,碳氮代谢与干旱诱导的叶片衰老紧密联系,碳氮平衡可能参与了干旱诱导的叶片衰老调控。     

麻栎种源林叶片碳、氮、磷化学计量特征的变异

结合林木育种方法,以3个麻栎种源试验林为研究对象,测定了29个麻栎种源叶片碳、氮、磷化学计量特征.结果表明: 地点(环境)显著影响叶片碳、氮、磷、碳氮比、碳磷比、氮磷比,解释量占总变异量的13.2%～66.7%,而种源(遗传)的影响并不显著,解释量只占总变异量的2.9%～11.0%.叶片氮与碳氮比、氮与氮磷比、磷与碳磷比、磷与氮磷比均具有显著的相关性,且无论是地点间还是东西部种源间均存在共同的标准化主轴斜率.表明在单一树种(麻栎)水平上,种源间具有相似的碳、氮、磷生化过程,其叶片化学计量特征主要受环境的影响;而化学计量特征在地点间和东西部种源间稳定的相关系数反映出叶片化学计量特征的特定耦合比例不受环境和种源的影响,支持化学计量学的内稳性理论.     

花烛叶色嵌合体不同生长阶段叶色性状的保持特征

对20个花烛叶色嵌合体株系在不同生长阶段的叶色性状保持特征进行观察,并通过计算机程序辅助分析发现:离体培养阶段,植株嵌合叶片总数占总叶片数的比率及平均单株非绿色部分占总叶面积的比率均为最高,分别为81%和50.1%,两项数值分别高于温室生长阶段新生嵌合叶数占新生叶片总数的比率(46.2%)及新生叶片非绿色部分占新生叶片总面积的比率(23.0%);移栽后,叶片非绿色部分比率超过50%的9个株系中有7个不能正常生长而死亡,所剩13个株系的新生叶片嵌合叶数减少,非绿色部分面积比率缩小,叶片趋向转为绿色;施用营养液后,5个株系的新叶非绿色部分面积比率回升。这些现象表明:营养条件充分有利于嵌合株系花叶性状的保持;嵌合株系中非绿色部分面积大于50%的株系生活力弱,不宜过早移栽;在茎尖分生组织形成叶原基的过程中,可能存在正常细胞与突变细胞的竞争,其结果是一方取代另一方或二者达到动态平衡。     

不同施氮水平下灌水量对小麦水分利用特征和产量的影响

在田间高产条件下,研究了不同施氮水平［180 kg·hm^-2（N₁₈₀）和240 kg·hm^-2（N₂₄₀）］下灌水量对小麦耗水特征和旗叶水分生理特性及产量的影响.结果表明：不灌水的W₀处理100 cm以下土层的土壤贮水消耗量低于各灌水处理,W₁（灌底墒水60 mm）和W₂（灌底墒水和拔节水各60 mm）处理100～200 cm土层和0~200 cm土层土壤贮水消耗量高于W₃（灌底墒水、拔节水和开花水各60 mm）处理;N₂₄₀处理0～80 cm土层土壤贮水消耗量、开花至成熟阶段耗水模系数和农田耗水量高于N_180. W₂和W₃处理灌浆中后期旗叶相对含水量和水势高于W₀和W₁处理;灌浆后期旗叶相对含水量和水势为N₂₄₀W₀和N₂₄₀W₁处理分别高于N₁₈₀W₀和N₁₈₀W₁处理,N₂₄₀W₂和N₂₄₀W₃处理与N₁₈₀W₂和N₁₈₀W₃处理之间无显著差异.施氮180 kg·hm^-2,底墒水和拔节水分别灌60 mm的W₂处理籽粒产量、水分和氮素利用效率高,农田耗水量较低;增加灌水量,籽粒产量无显著变化,农田耗水量增高,土壤贮水消耗量、水分利用效率、灌溉水利用效率和灌溉效益降低.     

东北次生杨桦林土壤碳氮动态特征

土壤分级组分是研究其碳氮动态的基础,次生杨桦林作为东北地区主要的天然林类型,目前相关数据的欠缺状态要求对此进行深入研究。为此,采集0—10cm、10—20cm、20—30cm长白山次生杨桦林土壤,通过土壤颗粒组分物理化学分级方法,将土壤分成5种组分:沙和稳定团聚体土壤组分(SA)、酸不溶土壤组分(AI)、易氧化土壤组分(EO)、颗粒态土壤组分(P)和可溶性土壤组分(S),进而分析了不同组分的质量分数、碳氮含量、碳氮分配比例及红外光谱5类官能团相对含量,旨在探讨次生杨桦林土壤固碳、氮供应机制。结果显示,接近90%的土壤质量集中在稳定组分AI(66.21%)和SA(22.11%)上,导致稳定组分中碳截获量最大(占土壤总碳量的2/3),而且其C/N比活跃组分(P和EO)大2—9倍;与碳不同,由于活跃组分中N含量比稳定组分大4—80倍,致使活跃组分P和EO氮的分配比例最大,分别占土壤总氮的33.1%和26.0%;除了占土壤质量很少的P和S外,组分间以及组分内的碳氮间多具有显著相关关系。这种土壤碳、氮在不同组分间贮存方式的差异使得土壤碳储存稳定性更高、而N肥力供应更快速。伴随不同组分碳氮储存的变化,不同组分间红外官能团存在显著差异,AI组分中绝大多数官能团相对含量均最低,而P和S组分中绝大多数官能团相对含量均较高,绝大多数官能团相对含量与碳含量、氮含量呈现显著的正相关关系,反映了官能团具有维持土壤碳氮的功能。同时,官能团与土壤C/N具有显著相关关系,反映出组分官能团相对含量的高低具有指示组分化学活性高低的作用。研究发现对于林分土壤的碳截获与氮供应的机制阐明具有重要的科学意义,这为深入了解东北次生杨桦林碳氮动态及对未来气候的响应提供基础数据。     

小麦叶片氮素状况与光谱特性的相关性研究

 系统分析了不同时相下两个小麦(Triticum aestivium)品种叶片含氮量及叶片氮积累量与冠层光谱反射特征的关系。结果表明,随施氮水平的增加,小麦冠层在可见光区的反射率逐渐降低,而近红外波段的反射率逐渐升高。小麦叶片氮素状况与比值指数或归一化指数显著相关,两个品种表现极为一致,可以用一个指数方程来拟合。分阶段建模并没有提高模型的精度,因此可以建立一个适用于整个生育时期的通用氮素诊断方程。叶片含氮量同光谱指数在整个生育期内的关系要优于叶片氮积累量的,其中,与叶片含氮量关系最佳的指数为红波段(660 nm)和蓝波段(460 nm)的组合(R2>0.80);与叶片氮积累量关系最佳的光谱指数为中红外波段(1 220 nm)与红波段(660 nm)的组合(R2>0.62)。     

稻麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系

作物氮素积累动态是评价作物群体长势及估测产量和品质的重要指标,对于作物氮素的实时监测和精确管理具有重要意义。该文以5个小麦(Triticum aestivum)品种和3个水稻(Oryza sativa)品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,综合研究了稻麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系。结果表明,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势;稻麦冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异,可见光区(460~710 nm)反射率一般随施氮水平的增加逐渐降低,近红外波段(760~1 220 nm)反射率却随施氮水平的增加逐渐升高;就单波段而言,810和870 nm处的冠层光谱反射率均与稻麦叶片氮积累量具有相对较高的相关性;在光谱参数中,比值植被指数(Ratio vegetation index, RVI)(870,660)和RVI(810,660)均与稻麦叶片氮积累量具有高度的相关性,且相关系数明显高于单波段反射率,尤其是水稻作物;对于小麦和水稻,均可以利用统一的波段和光谱指数来监测其叶片氮积累量,并可以采用统一的回归方程来描述其叶片氮积累量随单波段反射率和反射光谱参数的变化模式,但若采用单独的回归系数则可以提高稻麦叶片氮积累量估测的准确性。     

水分和氮磷水平对小麦碳同位素分辨率和水分利用效率的影响

 依据盆栽试验数据,利用植物稳定性碳同位素分辨率的理论模型,研究了水分和氮磷营养对小麦叶片碳同位素分辨率(Carbon-isotope discrimination △)的影响。结果表明：水分差异引起碳同位素分辨率较大变异,碳同位素分辨率随土壤相对含水量(Soil relative water content)的提高而提高,在土壤相对含水量为60％～70％条件下碳同位素分辨率最高。缺水时磷水平提高,碳同位素分辨率提高。水分利用效率(Water use efficiency)与碳同位素分辨率关系受土壤水分和养分水平的影响。缺水条件下水分利用效率与碳同位素分辨率之间为负相关,充分供水下为正相关;在低氮水平下的关系不明显,施氮150kg·hm-2时相关性显著。     

基于高光谱遥感的小麦叶干重和叶面积指数监测

生物量和叶面积指数(LAI)是描述作物长势的重要参数, 叶干重和LAI的实时动态监测对小麦(Triticum aestivum)生长诊断和管理调控具有重要意义。为分析多种高光谱参数估算小麦叶干重和LAI的效果, 建立小麦叶干重和LAI的定量监测模型, 该研究连续3年采用不同小麦品种进行不同施氮水平的大田试验, 于小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定叶片叶干重和LAI。试验结果显示, 小麦叶干重和LAI随施氮水平的提高而增加, 随生育进程呈单峰动态变化模式。小麦叶干重和LAI与光谱反射率间相关性较好的区域主要位于红光波段(590~710 nm, r<-0.60)和近红外波段(745~1 130 nm, r>0.69)。对于不同试验条件下的叶干重和LAI, 可以使用统一的光谱参数进行定量反演, 其中基于RVI (810, 560)、FD755、GM1、SARVI (MSS)和TC3等光谱参数的方程拟合效果较好。经不同年际独立试验数据的检验表明, 以参数RVI (810, 560)、GM1、SARVI (MSS)、PSSRb、(R_750-800/R_695-740) -1、VOG2和MSR705为变量建立的叶干重和LAI监测模型均给出较好的检验结果。因此, 利用关键特征光谱参数可以有效地评价小麦叶片生长状况, 尤其是光谱参数RVI (810, 560)、GM1和SARVI (MSS)可以对不同条件下小麦叶干重和LAI进行准确可靠的监测。     

小麦和花生叶细胞内超氧物歧化酶(SOD)同工酶的特性和分布

用等电聚焦凝胶电泳方法对小麦、花生叶内超氧物歧化酶同工酶进行了研究,在栽培小麦叶中发现4条 SOD 同工酶谱带。证明位于图谱下方迁移率最大的强单带是叶绿体 SOD,其它3个可能是细胞质 SOD。对野生花生和栽培花生的比较研究结果表明,前者叶中包含3类不同的谱带(文中 A、B 和 C 带)。A 带及 B 带对氰化物敏感,是 Cu-Zn-SOD,C 带不敏感,可能是线粒体 Mn-SOD。栽培花生叶内 SOD 大部集中在叶绿体中,主要是 Cu-Zn-SOD。本文测定了各谱带的 PI 值,并就两类花生叶中 SOD 的不同特性和分布可能对其生物保护功能的影响作了讨论。     

海河流域植物土壤中氮碳的含量特征

本文研究了海河要植物（包括栽培和野生植物）及土壤中氮、碳的含量特征,结果表明：本区植物氮含量平均约２％,最高约６％,少数植物约３％－４％;不同植物类型氮含量以蔬菜植物最高,苔藓、蕨类植物最低,大多数植物碳含量平均在４０％－４５％左右,其次为茎和叶。不同土壤类型含氮量以亚高山草甸土最高,盐碱土最低,０－１０ｃｍ土层含氮量明显高１０－２０ｃｍ土层。不同土类炭含量以棕壤土最高,草甸褐土,潮土最低,０－１     

普通小麦与黑麦的杂交亲和性及其杂种F1的雄配子发生特点

普通小麦与黑麦的杂交亲和性主要由位于小麦染色体SBL、SAL、SD、IA上的Kr;、Kr;、Kr。、Kr。控制”－’‘,Kr基因同时也控制着普通小麦与其它外源种属的杂交亲和性’‘·”。源于中国的小麦地方品种普遍具有较好的亲和性“·“,但由于其农艺性状差,配合力不理想,在远缘杂交育种中收效甚微。山东是全国产麦大省,小麦品种历经5次更新、更换,目前推广的品种综合性状优良,但对其杂交亲和性尚未见报道。因此研究山东主要推广小麦品种的亲和性,筛选综合性状优良的高亲和小麦材料,对于小麦品种改良和有效地开展远缘杂文具有重要…     

冬小麦群体叶片气孔导度差异性分析

对冬小麦 (Triticum aestivum L.)两个品种 3个生育期测定和分析了群体叶片的气孔导度。结果表明 ,近轴面气孔导度比远轴面的大 ,二者之比呈近似正态分布 ,最大概率出现约为 1 .5,该比值在冠层垂直方向变化不显著 ,但随季节而变 ,抽穗期最大。叶片气孔导度从冠层顶部向下迅速递减 ,递减系数约为 0 .57,且各层日变化大致平行。冠层上部气孔活跃 ,导度日变化明显 ,下部日变化不大。同一叶片的气孔导度由近轴面的叶基 ,经由其叶中、叶尖 ,翻过尖点 ,再从远轴面的叶尖经叶中向叶基递减。对近轴面叶中、叶尖气孔导度与该面平均气孔导度相关系数较大 ,而对远轴面叶中、叶基气孔导度与该面气孔导度相关系数较大 ,据此建议测定近轴面气孔导度时 ,应以叶中、叶尖部位为最佳点 ,而测定远轴面气孔导度时 ,应以叶中、叶基部位为最佳点     

温度对小麦碳氮代谢、产量及品质影响

 摘 要 环境温度的变化影响植物的碳氮代谢过程,从而改变植物的生长发育。综述了小麦光合产物形成、叶片蔗糖合成、茎鞘中非结构碳水化合物合成与降解、籽粒淀粉合成的一般规律及其在不同温度条件下所发生的变化,指出了小麦灌浆期温度超过30 ℃后粒重和产量将会降低。小麦品质主要由胚乳中面筋蛋白的特性决定,从小麦籽粒蛋白质形成、含量、组分等方面分析了其与灌浆期温度的关系,根据面筋蛋白特性的变化,认为高温胁迫对小麦烘烤品质会产生不利影响。同时全球气候变暖可能加重小麦灌浆期的高温危害,提出了今后相关研究中将要出现的3个热点问题：1）CO2浓度升高和温度升高协同作用对小麦产量和品质的影响,2）小麦耐热性的生理机制及其栽培调控措施,3）筛选小麦耐热基因及选育耐热新品种。     

中国叶猴类的分类、现状与保护

中国的叶猴据记载朋５种;长尾叶猴、戴帽叶猴、灰叶猴、黑叶猴（含２亚种）和（？）金叶猴。对这叶猴的属、种分类颇有争议;在属级水平上, 使用过Ｐｉｔｈｅｃｕｓ、Ｓｅｍｎｏｐｉｔｈｅｃｕｓ、Ｐｒｅｓｂｙｔｉｓ和Ｔｒａｃｈｙｐｉｔｈｅｃｕｓ作为属名,我国绝大多数学者迄今一直用Ｐｒｅｓｂｙｔｉｓ作为属名。本文采用Ｓｅｍｎｏｐｉｔｈｅｒｃｕｓ（长尾叶猴）和Ｔｒｒａｃｈｙｐｉｔｈｅｃｕｓ（其他叶猴）作为属名,在