基于冠层反射光谱的棉花叶片氮含量估测

通过分析不同施氮水平下棉花叶片氮含量与冠层多光谱反射率及其衍生的比值、归一化及差值植被指数之间的关系,确立了棉花叶片氮含量的敏感波段及预测方程.结果表明:由红谷区域(610、660、680和710nm4个波段)和近红外区域(760、810、870、950、1100和1220nm6个波段)组成的植被指数与棉花叶片氮含量的相关性较好,比值植被指数RVI(950,710)对叶片氮含量的预测性最好.利用独立的棉花田间试验资料对基于RVI(950,710)的预测方程进行检验,该模型适用于不同棉花品种及不同生育期棉花叶片氮含量预测.     

影响引人微生物根部定殖的因素

从外界引入的各类有益微生物如生防菌(BCA)和根际促生菌或增产菌(PGPR,YIB)到种子表面随其生根发芽而蔓延或直接到根表沿根分布定殖．外来微生物在根际定殖的过程为与根尖接触,沿根分布,最后在根际建立自己的种群．定殖的位点以PGPR为例,是表皮细胞间隙,或侧根、根毛基部．外来微生物在根际定殖动态变化的原因,由于根际生物的和非生物的因素引起的．生物因子除去外来微生物本身的生理特性,还有根际土著微生物与外来微生物的相互作用,更重要的是植物基因型对微生物定殖的影响．非生物因子包括土壤环境、土壤结构和含水量,土壤温度和土壤pH值均能影响外来微生物在根部的定殖．     

影响引入微生物根部定殖的因素

从外界引入的各类有益微生物如生防菌（ＢＣＡ）和根际促生菌或增产菌（ＰＧＰＲ,ＹＩＢ）到种子表面随其生根发芽而蔓延或直接到根表沿根分布定殖。外来微生物在根际定殖的过程为与根尖接触,沿根分布,最后在根际建立自己的种群。定殖的位点以ＰＧＰＲ为例,是表皮细胞间隙,或侧根、根毛基部。外来微生物在根际定殖动态变化的原因,由于根际生物的和非生物的因素引起的。生物因子除去外来微生物本身的生理特性,还有根际土著微生     

柽柳根际一株盐单胞菌Bachu 26的分离、鉴定及其盐胁迫下的促生作用研究

盐渍化是世界性的土壤问题,植物促生根际细菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)在盐碱地改良和促进植物生长方面具有独特优势。柽柳是典型的盐生植物,筛选其根际微生物并研究其促生效果与促生机制,以此开发微生物菌肥,具有重要的应用价值。【目的】筛选耐盐碱植物柽柳的根际微生物,对其基本特性、耐盐碱能力、促生功能及促生效果进行评估。【方法】从新疆巴楚境内野生柽柳根际土壤中筛选出一株耐盐碱细菌菌株Bachu 26;通过形态学观察、生理生化特性测定和16S rRNA基因序列分析,对该菌株进行鉴定;利用不同盐浓度(0%–20%)和不同pH(7.0–13.0),对菌株Bachu 26的耐盐耐碱能力进行测定;采用多种功能鉴定培养基测定其促生功能,并对生长素吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)进行定量测定;通过二分格培养皿实验验证菌株产生挥发性酸性物质的能力;在普通培养皿上将拟南芥幼苗与菌株Bachu 26共培养,分析菌株对拟南芥幼苗的促生作用;在二分格培养皿上将拟南芥与Bachu 26隔离培养,分析菌株产生的挥发性酸性物质对拟南芥幼...     

植物根际促生菌对3种土传真菌病害病原的抑制作用

【目的】获取促生同时可防治3种土传真菌病害(Fusarium oxysporum、Sclerotinia sclerotiorum和Rhizoctonia solani)的生防菌,并明确其抑菌效果。【方法】利用前期研究获得的17株促生菌,采用平板对峙法测定其对病原真菌的拮抗作用及对菌丝生长的抑制作用。【结果】可有效拮抗立枯丝核菌的生防菌有6株,其中促生菌株FX2和LM4-3的抑制率达73.82%;拮抗尖孢镰刀菌的生防菌有7株,其中FX2的抑制率达到66.81%;拮抗油菜菌核病菌的生防菌有4株,其中菌株LHS11的抑制率高达85.71%。菌株LHS11和JM170通过次生代谢物抑制病原真菌。所有的生防菌对病原菌的菌丝生长均有一定的抑制作用。【结论】筛选得到对3种真菌病害病原具有较好生防作用的菌株LHS11和FX2。     

植物根际促生枯草芽孢杆菌JC01筛选

【目的】筛选高效植物根际促生细菌,阐明产挥发性有机化合物(VOC)菌株JC01的促生机制。【方法】选取从植物根际中分离得到的838株细菌,以固氮、解(溶)磷以及分泌嗜铁素、吲哚乙酸(IAA)活性为指标,对其促生能力进行赋值评估,将赋值在3分以上的107株细菌进行指纹图谱分析,挑选其中不同簇的20株促生潜力细菌进行温室实验,以评价赋值体系与温室促生效果之间的关系,进一步探究具有较好促生效果菌株JC01的作用机理。【结果】共筛选出了来源于指纹图谱中不同簇的4株具有较好促生效果的菌株,细菌的平板活性赋值与促生效果之间的相关系数r大于0.6。其中,菌株JC01分泌的具有促生作用的VOC能够增强番茄植株IAA信号通路关键基因的表达,减弱脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)信号通路关键基因的表达。JC01经16S r RNA基因鉴定为枯草芽孢杆菌。【结论】细菌的平板活性赋值与促生效果之间存在较高的正相关性,枯草芽孢杆菌JC01可能通过产生VOC对番茄生长进行调控。     

植物根围促生细菌（PGPR）作用机制的研究进展

结合生防作用和促生作用2个方面综述近年植物根围促生菌（PGPR）作用机制研究进展。     

石油污染土壤中植物根际促生菌的筛选及特性分析

以1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)为唯一氮源,从黑龙江省大庆地区石油污染土壤的狼尾草根际土壤中分离筛选出2株产ACC脱氨酶的细菌,F4-1和F4-2。对分离的菌株进行生理生化和16S rDNA序列鉴定,确定F4-1为肠杆菌属(Enterobactersp.),F4-2为克雷伯菌属(Klebsiellasp.)。菌株F4-1的ACC脱氨酶活性为(1.40±0.17)μmolα-KA.(mg Pr.h)-1,高于F4-2的(1.03±0.03)μmolα-KA.(mg Pr.h)-1。随着L-Trp浓度的增加,菌株F4-1和F4-2的吲哚乙酸(IAA)合成量相应增加,总体上看F4-1的IAA合成能力高于F4-2。F4-1合成嗜铁素的能力也高于F4-2。     

绿色荧光蛋白在微生物根际定殖研究中的应用

农业有益微生物根际定殖能力的强弱决定着其应用效果的好坏,而作为荧光标记分子的GFP被认为是当前用于分子生态学研究中最理想的报告基因,成为近年来研究微生物根际定殖的热点方法.简要介绍GFP的一些特性及其在微生物根际定殖研究中的应用与前景展望.     

桑树内生拮抗细菌Burkholderia cepacia Lu10-1的分离鉴定及其内生定殖

[目的]对从健康桑树叶片中分离到的一株内生拮抗细菌Lu10-1进行鉴定,并探讨该菌株在桑树体内的定殖.[方法]通过形态观察、生理生化指标测定及16S rRNA基因序列同源性分析,结合recA基因特异引物PCR检测法对菌株Lu10-1进行分类学鉴定;以抗利福平(Rif)和氨苄青霉素(Amp)双抗药性为标记,采用浸种、浸根、涂叶和针刺等方法接种,测定Lu10-1菌株在桑树体内的定殖.[结果]结果表明,菌株Lu10-1属于伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia),与亲缘关系较近菌株B.cepacia(X80284)的同源性达98%,该菌株的16S rDNA序列已在GenBank中注册,登录号为EF546394;Lu10-1菌株浸种接种后,菌株在桑苗组织中的数量总体上呈现下降趋势,到第20天后菌量趋于稳定;细菌浸根接种后,菌株在茎叶部定殖的菌量均呈现出"先增后降"的趋势.[结论]内生拮抗细菌Lu10-1归属于洋葱伯克霍尔德氏菌基因型Ⅰ(Burkholderia cepacia genomovar Ⅰ);该菌株可在桑树体内长期定殖并传导,且在定殖过程中菌株的拮抗性能未改变;为将该菌株导入桑树体内进行病害的生物防治提供了理论依据.     

南水北调中线工程对海河流域鱼类入侵风险分析

海河流域是南水北调中线工程的受水区之一, 为评估中线工程引发海河流域鱼类入侵的风险, 本研究统计了南水北调引水区和受水区海河流域鱼类物种多样性差异, 采用水生生物入侵能力筛查系统(aquatic species invasiveness screening kit, AS-ISK)和外来鱼类入侵风险评估体系筛选引水区有入侵风险的鱼类物种, 并用MaxEnt模型预测有入侵风险的鱼类物种在海河流域的潜在适生区。结果表明, 丁鱥(Tinca tinca)、陈氏新银鱼(Neosalanx tangkahkeii)和大口鲇(Silurus meridionalis)是具有高入侵风险的鱼类, 另有3种鱼类具有中入侵风险, 均需重点监控; 而具入侵风险鱼类的适生区预测结果表明, 海河流域南部的徒骇马颊河水系、海河水系的漳卫南运河以及环渤海地区的河流是极易发生鱼类入侵的水域。因此在海河流域高入侵风险水域应开展持续性的水生生物监测, 针对具有高入侵风险的鱼类应进行早期筛查, 此外在水资源利用和分配上应加强管理, 从源头上杜绝鱼类入侵的发生, 还应尽快开展针对东线工程的鱼类资源调查和入侵风险评估工作。     

南水北调中线工程水源地南阳市生态安全评价研究

以南水北调中线工程水源地南阳市为研究区,结合统计数据与遥感数据,基于GIS平台和压力-状态-响应（Pressure-State-Response,PSR）模型,选取了16个关键指标,从生态压力、生态状态和生态响应3个方面构建了生态安全评价体系。对2000年、2010年和2015年南阳市-丹江口水库汇水区-水渠缓冲区3个维度的生态安全水平进行评价,并对其时空演变特征进行分析。结果表明：（1）2000年、2010年和2015年,南阳市生态安全指数（Ecological Security Index,ESI）均值分别为48.88、49.76、50.60,丹江口水库汇水区ESI均值分别为51.52、52.80、53.70,干渠周边ESI均值分别为47.98、49.57、51.02,均呈现缓慢增加的趋势,总体上南阳市生态安全水平有所改善。（2）从空间来看,南阳市生态安全水平总体上呈现出西北高、东南低的空间分布特征。2000—2015年,南阳市西部地区整体呈现增加趋势,而东部地区整体呈减小趋势。（3）南阳市各行政单元生态安全水平具有明显的区域差异。2000—2015年,ESI均值最大的是淅川县,最小的是新野县,处于一般安全的区县共6个,较低安全水平的县区共6个。淅川县、内乡县、邓州市和市辖区生态安全水平有所提高,社旗县生态安全水平明显下降。（4）南阳市生态安全水平与生态状态指标的相关性整体较高,与生态响应指标的相关性较低。研究结果可为南水北调水源区其他城市的生态安全建设和规划提供参考。     

南水北调工程（中段）对汉江中下游流域水环境的影响

The Hanjiang River is the most important tributary ofthe Changjiang River,which has alength of1570km.Theconfluence of the river withthe Yangtze Riveris at Wuhancity.Fromthe Danjiangkoutothe Nianpanshanextendsthemiddle reach of the Hanjiang River,whichis240kmlongand represents a forkriver section,havingtributaries suchas the Bei River,the Nan River,the Tangbai River,andothers.The lower reach extents from Nianpanshan to theestuary,stretching over409km.,This stretchis a curvedriver sectio…     

汉江中下游浮游植物群落结构及水质评价

南水北调中线工程调水后,汉江中下游水华频发引起社会关注。为掌握调水后汉江中下游浮游植物的群落结构特征,于2017年11月、2018年2月、4月和8月在汉江中下游的8个断面对浮游植物进行了定量调查。调查结果显示:共鉴定浮游植物163种,群落组成以硅藻门(Bacillariophyta)、绿藻门(Chlorophyta)为主,其次是蓝藻门(Cyanophyta)。浮游植物优势种主要为硅藻门的梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、颗粒直链藻最窄变种(Melosira granulata var.)、变异直链藻(Melosira varians)、颗粒直链藻(Melosira granulata),隐藻门的卵形隐藻(Cryptomonas ovata),蓝藻门的弯曲颤藻(Oscillatoria sp.)和伪鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.),且都有较高的优势度。浮游植物密度和生物量的季节变化范围分别为0. 33×106cells/L～1. 82×106cells/L和0. 49 mg/L～7. 38 mg/L。基于Shannon-Weaver多样性指数和Pielou均匀度指数以及优势种评价法对汉江中下游的水质进行评价,判断汉江中下游水质整体处于中污状态。     

生态需水在输水工程生态影响评价中的应用

以南水北调工程为例的输水管道工程在解决我国水资源供需矛盾和地域分配不均的问题中发挥着重要作用,输水管道工程的建设在产生巨大社会、经济、生态效益的同时,也给工程建设区域、调水相关区域脆弱的生态环境带来新的问题。工程建设的环境影响评价往往关心工程建设、运行时期对相关区域内主要环境要素的影响、响应及评价,而对工程建设相关的关键生态系统的影响关注较小。而南水北调等输水管道工程是与水密切相关的国家级大型工程,对工程建设区域、影响区域的水生生态系统产生较大的影响,如何科学、定量地评价输水工程对关键生态系统的影响是输水工程建设管理人员关注的热点之一。基于对生态需水评价理论与方法的总结及输水工程生态影响定量评价难点的分析,对生态需水与水生生态系统健康之间相辅相成的关系进行研究,提出了将生态需水引入输水工程生态影响评价的技术路径与评价模型。以南水北调中线工程为例,对其影响范围内的生态需水量进行评价,进而判断工程建设运行对相关区域关键生态系统的影响。     

太原汾河蓄水区浮游植物细胞密度及其与营养元素的关系

水体营养元素是影响水体生态系统的重要因素,决定着水体中不同的浮游生物群落结构,也是评价水质和水体营养状态的重要指标。对太原汾河蓄水区9个样点浮游植物和各项水环境及营养元素进行了调查与分析,调查期间发现(1)该流域蓝藻和绿藻为主要优势类群,即构成了以蓝-绿藻门为主要的浮游群落。平水期与丰水期优势种均以蓝藻门的微小色球藻(Chroococcus minutus)、微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、小颤藻(Oscillatoria tenuis)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为主,其丰度分别占平水期和丰水期藻细胞总数的42.95%和59.24%。叶绿素a含量随地理位置变化明显,中下游显著高于上游。(2)太原汾河蓄水区水质均达到富营养状态。由于太原汾河蓄水区沿途的生活垃圾、污水的不合理排放,导致汾河中总氮、总磷等指标偏高,最终导致整个水体处于轻度富营养状态或中度富营养状态。(3)叶绿素a含量与水温、总氮、总磷呈显著正相关,与有机物含量呈极显著正相关,总磷的影响最为明显,说明磷可能是该地区浮游植物生长的限制因子。     

Spatio-temporal pattern of schistosomiasis in Anhui Province,East China: Potential effect of the Yangtze River - Huaihe River Water Transfer Project

Anhui Province has been one of typical epidemic areas of schistosomiasis in East China as a wide range of large lake and marshland regions provide an ideal environment for growth and reproduction of the intermediate snail host. With the completion of the Yangtze River-Huaihe River Water Transfer Project (YHWTP), launched by the end of 2016, the epidemic areas are expected to expand and controlling schistosomiasis remains a challenge. Based on annual surveillance data at the county level in Anhui for the period 2006–2015, spatial and temporal cluster analyses were conducted to assess the pattern of risk through spatial (Local Moran's I and flexible scan statistic) and space-time scan statistic (Kulldorff). It was found that schistosomiasis sero-prevalence was dramatically reduced and maintained at a low level. Cluster results showed that spatial extent of schistosomiasis contracted, but snail distribution remained geographically stable across the study area. Clusters, both for schistosomiasis and snail presence, were common along the Yangtze River. Considering the effect of the ongoing YHWTP on the potential spread of schistosomiasis, Zongyang County and Anqing, which will be transected by the new water-transfer route, should be given a priority for strengthened surveillance and control. Attention should also be paid to Guichi since it is close to one of the planned inlets of the YHWTP.     

南水北调中线工程途经区生态服务价值的时空变化

南水北调中线工程是我国迄今为止最重要的跨流域调水工程,为沿线二十四个大中城市提供了紧缺的生产和生活用水。但是,迄今为止人们对调水影响下南水北调中线工程途径区生态服务价值的动态变化过程所知甚少,阻碍了人们对该工程生态效益的科学评估与沿线土地资源的合理利用。南水北调中线工程建成前后的生态服务价值变化研究有助于沿线土地的合理规划和科学利用。为此,首先基于改进的当量因子法分析了2000、2005、2010、2015、2018年研究区生态服务的静态价值时空变化,然后利用优先指数重构了研究区生态服务的动态价值并探讨了其时空演变的特征。结果表明：① 2000—2018年,研究区生态服务的总价值先减后增,2018年达到峰值。研究区生态服务价值的增长在一定程度上归因于南水北调中线工程的影响。② 研究区水文调节功能价值占总价值的比例最高,约占30%,养分循环功能的价值占比最低,约为1%;各年份林地、草地、耕地和水体均为研究区生态服务总价值的主要构成部分。③ 2000—2018年,研究区生态服务价值空间分布存在明显差异,自西部向东部递减,调水后北京市和天津市的高值区增加。④ 研究区生态服务的动态总价值（1.38×10¹²元）只有静态总价值（2.58×10¹²元）的一半,主要是由于动态与静态生态服务的价值系数差别较大。因此,应重视土地利用类型变化和薄弱生态服务功能对生态服务总价值的影响,优化土地利用结构,对南水北调中线工程沿线周边开展针对性保护,以稳步提升整个区域生态服务的总价值。     

生态建设补偿的定量标准——以南水北调东线水源地保护区一期生态建设工程为例

生态补偿标准的确定是生态补偿机制建立的重点和难点.以南水北调东线水源地保护一期生态建设工程的补偿为例,探讨生态建设的补偿标准.从工程投资和机会成本的角度分析生态建设的总成本为1.46亿元/年,通过生态系统服务价值评价并结合专家咨询赋权,计算出生态建设工程成功实施后,建设区域所增加的生态服务效益为0.83亿元/年,外部区域所增加的生态服务效益为2.13亿元/年;综合生态建设成本和生态效益,提出了根据生态服务效益分担生态建设成本的补偿标准分析思路,并由此计算得到外部区域对建设区域的补偿标准为1.11亿元/年.     

2010年夏季雷州半岛海岸带浮游植物群落结构特征及其与主要环境因子的关系

2010年夏季对雷州半岛海岸带的浮游植物群落结构及相关环境因子进行了调查,结果共检出浮游植物211种(含变种、变型),隶属于7门76属;优势种13种,以广温、广盐沿岸性种和温带沿岸性种为主,群落结构具有亚热带和沿岸性特征。半岛海岸带浮游植物平均种类数和细胞丰度的平面分布,均由近岸往远岸逐渐减少,此外种类数是西南部>西北部>南部>东南部>东北部,细胞丰度则东北部>南部>西南部>西北部>东南部。除了东北部海岸带,多样性指数和均匀度平均值分别低于3及0.7外,其他海岸带均高于此值,物种非常丰富。相关分析表明:浮游植物种类数与水温、Si/P呈极显著的正相关,与SiO23--Si、Si/N呈显著的正相关,与NO-2-N、PO34--P呈极显著的负相关,与盐度、pH值等不存在统计学意义上的相关性;浮游植物细胞丰度与pH值、叶绿素a、DO、NO-2-N呈极显著的正相关,与盐度呈极显著的负相关,与水温、NO-3-N等不存在统计学意义上的相关性;浮游植物种类数与细胞丰度之间也不存在统计学意义上的相关性。根据浮游植物生物学指标对雷州半岛海岸带的富营养化程度进行现状评价表明:雷州半岛海岸带水质营养类型属于中-贫营养型,而根据营养盐指标评价雷州半岛海岸带水质则总体上为氮限制中度营养或氮限制潜在性富营养化水平。