广东鹤山人工林群落主要优势植物的热值和灰分含量

从广东鹤山南亚热带丘陵5种人工林群落中采集20种主要植物器官及3种群落凋落叶样品,利用PARR-1281氧弹热量计和马福炉分别测定样品的干质量热值和灰分含量,再计算去灰分热值;按器官、个体和生长型等比较分析植物的热值和灰分特征.结果表明：植物各器官的干质量热值、去灰分热值分别在10.7～22.17和13.89～23.04 kJ·g^-1之间,叶片的干质量热值和去灰分热值明显高于其他器官(P＜0.05).个体加权平均干质量热值和去灰分热值分别在14.24～19.43和16.63～20.99 kJ·g^-1群落各层次植物去灰分热值平均值的高低依次为：乔木(19.55 kJ·g^-1)＞灌木(19.46 kJ·g^-1)＞草本(18.77 kJ·g^-1),其中,乔木层树木的去灰分热值平均值大小为：本地针叶树(19.86 kJ·g^-1)＞本地阔叶树(19.55 kJ·g^-1)＞外来桉树(19.18 kJ·g^-1),灰分含量的排序则相反.马占相思林、针叶林和木荷林群落的凋落叶热值均高于所在林分各层次的热值(P＜0.01),马占相思林和针叶林的凋落叶热值大于所在乔木层叶片的热值,而木荷林凋落叶热值小于乔木层叶片的热值.     

温带红松阔叶混交林凋落叶与主要大型土壤动物热值的季节变化

对温带红松阔叶混交林不同种类凋落叶、混合凋落叶和主要大型土壤动物的干质量热值及季节变化规律进行了研究.结果表明：不同种类凋落叶和3种大型土壤动物的干质量热值不同,且其季节变化规律存在一定的差异.红松凋落叶的干质量热值平均值最高(19.71 kJ·g^-1),枫桦(18.22 kJ·g^-1)、紫椴(18.13 kJ·g^-1)、混合凋落叶(17.91 kJ·g^-1)居中,水曲柳(16.94 kJ·g^-1)和色木槭(16.25 kJ·g^-1)最低.红松和色木槭凋落叶干质量热值随凋落叶分解进行呈逐渐降低趋势,水曲柳凋落叶干质量热值季节变化较小,而紫椴、枫桦和混合凋落叶干质量热值次年有上升的趋势.大型土壤动物中,蜈蚣(22.07 kJ·g^-1)的干质量热值最高,蚯蚓(16.72 kJ·g^-1) 次之,马陆(13.28 kJ·g^-1)最低.蚯蚓和马陆干质量热值的季节变化规律一致,蜈蚣干质量热值的季节变化规律则有所不同.凋落叶和3种大型土壤动物干质量热值的季节变化之间没有明显的相关性.     

四种园林植物的热值与养分特征

测定了蔷薇科植物美人梅、樱花和木兰科植物白玉兰、广玉兰不同组分的热值、养分和灰分含量, 探讨4种植物不同发育阶段根系、枝干和叶等器官的热值分配特征及其影响因子. 结果表明: 4种植物不同组分干质量热值和去灰分热值在17.02～21.93 kJ·g^-1和18.42～22.57 kJ·g^-1之间; 叶片和细根具有较高的干质量热值和去灰分热值, 去灰分热值随着根系和茎干（枝）的发育呈减小趋势. 美人梅和樱花的干质量热值和去灰分热值总体上高于白玉兰和广玉兰. 细根干质量热值和去灰分热值与其养分和灰分含量呈极显著相关(P<0.01). 随着根系的发育, 干质量热值和去灰分热值与有机碳含量的相关性逐渐降低, 不同器官干质量热值与全氮含量相关性最强.     

小麦内生细菌及其对根茎部主要病原真菌的抑制作用

对小麦植株不同生育期、不同器官的内生细菌进行了分离和数量变化分析.结果表明,根、茎、叶及未成熟籽粒等器官中存在大量的内生细菌,鲜组织中平均约含内生细菌5.0×10⁵ CFU·g^-1,其中根系中内生细菌数量达7.8×10⁵ CFU·g^-1,而茎秆、叶片和未成熟籽粒中内生细菌数量分别为4.8×10⁵、3.2×10⁵和2.8×10⁵ CFU·g^-1.内生细菌数量在不同生育期也存在差异,幼苗期平均约为3.1×10⁵ CFU·g^-1、拔节期和灌浆期分别为5.7×10⁵和7.0×10⁵ CFU·g^-1.不同小麦田块之间存在明显差异,长武县一田块植物鲜组织中内生细菌的数量为6.1×10⁵ CFU·g^-1,而大荔县一田块约为3.9×10⁵ CFU·g^-1.试验结果发现,对小麦全蚀病菌具有拮抗作用的内生细菌有51株、对小麦纹枯病菌具有抑制作用的内生细菌有45株.用平板对峙法测定,有71株对两种病原真菌均有拮抗作用,对小麦全蚀病菌抑菌圈直径大于10 mm的有23株,其中来源于根系、茎秆、叶片和籽粒的分别为6株、7株、9株和1株;对小麦纹枯病菌抑菌圈超过10 mm的有20株,其中来源于根系、茎秆、叶片和籽粒的分别为7株、5株、7株和1株,说明从小麦叶片诱捕分离的内生细菌中,对小麦全蚀病菌和纹枯病菌抑菌作用较强的分离株比率最高,其次为茎秆,而根部和未成熟籽粒中比例明显较低.     

福建东山滨海沙地木麻黄林生态系统的能量特征

对福建东山县海岸带红壤性风积沙土与均一性风积沙土木麻黄群落的生物量、生产力、各组分干重热值、去灰分热值及能量分布与结构特征进行了研究.结果表明,红壤性风积沙土木麻黄群落的现存生物量和能量分别为1 681.84 g·m^-2和317 79.31 kJ·m^-2;均一性风积沙土木麻黄群落现存生物量和能量分别为 129.87 g^-1·m^-2和10 71.0kJ·m^-2;红壤性风积沙土的木麻黄群落各组分热值范围为19.84～21.70 kJ·g^-1,各组分能量在群落中所占比例为:干(38.09%)＞枝(19.48%)＞根(17.09%)＞叶(16.86%)＞皮(6.83%)＞枯枝(0.88%)＞果(0.77%),凋落物能量归还量为9 070.47 kJ·m^-2·yr^-1,群落能量的净固定量为31 298.70kJ·m^-2·yr^-1;均一性风积沙土木麻黄群落各组分热值在19.98～21.39kJ·g^-1,其中枯枝热值最高,根最低;各组分能量在群落中所占比例为:干(46.93%)＞根(16.44%)＞枝(13.92%)＞枯枝(12.28%)＞皮(5.87%)＞叶(3.90%)＞果(0.66%),凋落物能量归还量为2 061.77 kJ·m^-2·yr^-1,群落能量净固定量为12 662.82 kJ·m^-2·yr^-1.红壤性风积沙土上的木麻黄群落现存生物量和能量现存量均要高于均一性风积沙土,原因是红壤性风积沙土的沙土层薄(＜20 cm),土壤保水肥的能力要强于沙土层厚(＞100 em)的均一性风积沙土.     

水稻害虫的可持续治理及经济效益评估

以对白背飞虱具有不同抗性的水稻品种嘉花1号（抗白背飞虱粳稻品种）和汕优63（感虫杂交稻）为试材,研究了不同杀虫剂处理对水稻害虫数量及稻米品质和产量的影响,并对其经济效益进行了评估.结果表明,无杀虫剂处理的嘉花1号上白背飞虱的高峰虫量仅为汕优63的1/10,在整个水稻生长季节,嘉花1号上的白背飞虱种群数量始终处于经济危害水平以下,而汕优63却受到白背飞虱的严重危害;无杀虫剂处理的蜘蛛数量比农户管理小区高3～7倍.不施用杀虫剂处理的嘉花1号和汕优63的产量分别下降11.8%和43.4%.与不施杀虫剂处理相比,1次杀虫剂处理的嘉花1号和汕优63的实际经济收入分别下降0.9%～2.6%和2.6%～4.7%,完全不施用杀虫剂时,汕优63的实际经济收入减少32.9%～36.1%,而嘉花1号反而增收2.2%～4.8%.此外,无杀虫剂处理嘉花1号的稻谷收入为9403元·hm^-2,明显高于3种杀虫剂处理的汕优63（8632元·hm^-2）.杀虫剂处理不影响嘉花1号和汕优63的稻米加工、外观和食用品质,却降低了其蛋白质含量.     

FACE水稻茎蘖动态模型

借助农田开放式空气CO₂浓度增高（FACE）技术平台,以武香粳14为供试水稻品种,设置不同施N量处理,研究大气CO₂浓度为570 μmol·mol^-1（比对照高200 μmol·mol^-1）的FACE处理对水稻茎蘖动态的影响,并建立了相应的模拟模型：T_t=A₁(1+e^a1-b1t₎-A₂(1+e^a2-b2t)+C×[B₁(1+e^a3-b3t)-B₂(1+e^a4-b4t)]+D.模型以时间为驱动因子,描述了水稻茎蘖数随移栽天数的动态变化过程,对常规及CO₂浓度增加条件下水稻茎蘖的变化均有很好的拟合性.通过不同年份试验数据对模型的检验,预测根均方差（RMSE）最大为44.27个·m^-2,最小为13.96个·m^-2,且相关系数均达到了极显著水平.表明模型的预测程度较高,具有很好的适用性.     

外源甜菜碱对水分胁迫下桃树生理响应的影响

以4年生盆栽“庆丰”桃树为试材,研究了水分胁迫下桃树叶片中甜菜碱含量的变化规律及叶面喷施甜菜碱对水分胁迫下桃树生理响应的影响.结果表明：正常供水情况下,桃树叶片中甜菜碱含量为75.9～80.5 μg·g^-1FM , 随着水分胁迫程度的加深,甜菜碱含量逐渐增加,停水第16 天时达278.9 μg·g^-1FM ;正常供水时桃叶片细胞质膜透性为8.06%～8.61%,水分胁迫下增至28.62%,叶面喷施100和500 mg·L^-1甜菜碱16d后分别为26.25%和21.79%;过氧化氢(H₂O₂)含量由正常情况下的27.2～32.5 μmol·g^-1FM 增至胁迫后的76.4 μmol·g^-1FM,叶面喷施100和500 mg·L^-1甜菜碱后分别为73.2和68.5 μmol·g^-1 FM;水分胁迫下,抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性峰值为0.435 mg·g^-1 FM,甜菜碱处理后峰值达到0.490 mg·g^-1 FM;游离脯氨酸与可溶性糖在干旱胁迫下逐渐累积, 500 mg·L^-1甜菜碱处理分别为2.878 mg·g^-1 FM和37.6 mg·g^-1 FM,均低于单纯胁迫及100 mg·L^-1甜菜碱处理;可溶性蛋白质含量在水分胁迫下呈下降趋势,甜菜碱处理后最小值为4.03 mg·g^-1 FM,较单纯胁迫下的最低值（3.14 mg·g^-1 FM）高20.3%.表明叶面喷施甜菜碱能在一定程度上减轻桃树的受害程度,提高其抗旱性.     

垄作梯式生态稻作对水稻光合生理特性及产量的影响

2011—2012年在湖南长沙以超级杂交稻Y两优1号、杂交稻汕优63和常规稻黄华占为材料进行大田试验,比较了垄作梯式生态稻作(RT)和垄厢生态稻作(B)对水稻产量和光合生理特性的影响.结果表明: 与传统稻作(CK)相比,RT的Y两优1号产量显著提高了28.7%,单位面积有效穗数显著提高16.1%,每穗粒数高6.8%,汕优63和黄华占的RT、B处理产量分别高24.3%和19.7%、12.0%和16.2%.RT的Y两优1号叶面积、抽穗前及抽穗后干物质积累量、总干物质量都高于CK,颖花数/叶面积、实粒数/叶面积、粒重/叶面积分别比CK高8.1%、14.8%和15.8%,光合势比CK高32.2%,而净同化率则比CK低9.3%.
     

水曲柳根系生物量、比根长和根长密度的分布格局

采用连续钻取土芯法在生长季内对东北林业大学帽儿山实验林场17年生水曲柳人工林根系取样,研究水曲柳不同直径根系现存生物量、比根长和根长密度及垂直分布状况.结果表明,水曲柳人工林根系总生物量为1 637.6 g·m^-2,其中活根生物量占85%,死根占15%.在活根生物量当中,粗根(直径5～30 mm)占的比例最高（69.95%）,其次为活细根（直径<1 mm,13.53%）,小根(1～2 mm)和中等直径的根(2～5 mm)比例较小（分别为7.21%和9.31%）.直径<1 mm活细根的比根长为32.20 m·g^-1,直径5～30 mm粗根的比根长为0.08 m·g^-1.单位面积上活根的总长度为6 602.54 m·m^-2,其中直径<1 mm的细根占92.43%,其它直径等级则不到活根总长度的8%.直径<1 mm的细根生物量与根长密度具显著线性关系（R²=0.923）,但与比根长无显著相关关系（R²=0.134）.     

UV-B辐射增强对水稻生长发育及其产量形成的影响

在盆载条件下,研究UV-B辐射（280-320nm）增强对3个不同类型水稻品种（组合）的生长发育及其产量构成的影响。结果表明,UV-B辐射增强明显抑制水稻生长,使株高变矮、分蘖数减少、叶面积和干物质量下降,但其抑制程度依品种、水稻所处的生长阶段的不同而不同;株高在苗期下降幅度最大,为9.4%-12.2%,干物质量在分蘖期下降幅度最大,地下部和地上部干物质量分别下降45.3%-59.8%、54.9%-59.0%,增强的UV-B辐射使水稻主茎不同叶位的出叶时间延迟,生育期延长,汕优63、南川、IR65600-85的抽穗时间分别比对照延迟2d、3d和7d,成熟期分别推迟3d、4d和9d,UV-B辐射增强明显降低水稻叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量,叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv、Fv/Fm、Fv/Fo下降,与对照相比,汕优6.3、南川、IR65600-85叶片的净光合速率分别下降了11.9%、12.8%、29.7%,UV-B辐射增强使水稻每株有效穗、每穗总粒数、结实率、千粒重下降,最终导致水稻籽粒产量下降25.2%-31.1%。     

超高产水稻组合‘培矮64S/E32’的耐光氧化特性及其机理

甲基紫精（MV）介导的光氧化导致两个水稻品种‘汕优63’(目前我国大面积推广的杂交水稻)和‘培矮64S/E32’（新培育的超高产杂交水稻）细胞电解质渗漏率都增加,前者增加的量大于后者,显示‘培矮64S/E32’的细胞膜系统受光氧化的伤害小。光氧化条件下,‘培矮64S/E32’仍能维持较高的光合放氧能力（Amax、Φi）、PSⅡ活性（Fv/Fm、ΦPSⅡ）和叶绿素荧光猝灭系数（qP、NPQ）,而且光氧化引起‘培矮64S/E32’这些参数的下降幅度也小。另外,光氧化导致了两个水稻品种抗氧化酶SOD和APX活性增加,‘培矮64S/E32’增加的幅度约为‘汕优63’的3倍。结果表明超高产水稻具有更强的耐光氧化能力。     

Midday photoinhibition of two newly developed super-rice hybrids

Super-rice hybrids are two-line hybrid rice cultivars with 15 to 20 % higher yields than the raditional three-line hybrid rice cultivars. Response of photosynthetic functions to midday photoinhibition was compared between seedlings of the traditional hybrid rice (Oryza sativa L.) Shanyou63 and two super-rice hybrids, Hua-an3 and Liangyoupeijiu. Under strong midday sunlight, in comparison with Shanyou63, the two super-rice hybrids were less photoinhibited, as indicated by the lower loss of the net photosynthetic rate (P _N), the quantum yield of photosystem 2 (Φ_PS2), and the maximum and effective quantum yield of PS2 photochemistry (F_v/F_m and F_v′/F_m′). They also had a much higher transpiration rate. Hence the super-rice hybrids could protect themselves against midday photoinhibition at the cost of water. The photoprotective de-epoxidized xanthophyll cycle components, antheraxanthin (A) and zeaxanthin (Z), were accumulated more in Hua-an3 and Liangyoupeijiu than in Shanyou63, but the size of xanthophyll cycle pool of the seedlings was not affected by midday photoinhibition. Compared to Shanyou63, the super-rice hybrids were better photoprotected under natural high irradiance stress and the accumulation of Z and A, not the size of the xanthophyll pool protected the rice hybrids against photoinhibition.     

水稻不同品种对Cd吸收累积的差异和机理研究

采用盆栽和水培试验研究了华南地区水稻的主要品种对Ｃｄ吸收累积的差异和引起差异的原因。盆栽试验结果表明,供试的２０多个品种生长在同一污染土壤上,汕优６３,汕优６４等杂交稻,产量较高,但糙米Ｃｄ含量也较高,野奥丝苗,增城丝苗,黑糯等优质稻糙米重金属含量较低;常规稻则变幅较大,作物品种间差异可达１倍以上,在同一Ｃｄ浓度和营养液配方条件下的水培试验显示,与汕优６３相比,糙米Ｃｄ含量较低的野奥丝苗其单位产量     

Comparative Analysis of the Endosperm Proteins Separated by 2-D Electrophoresis for Two Cultivars of Hybrid Rice （Oryza sativa L,）

Liangyoupeijiu is a two-parental-line, and Shanyou63 is a three-parental-line hybrid rice （Oryza sativa L.）. Although both belong to the indica subspecies, they have obvious differences with respect to morphology, physiology and grain quality. Variations in endosperm protein compositions were studied by comparing the 2-D electrophoresis （2-DE） maps for these two cultivars of hybrid rice. After matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry （MALDI-TOF/MS） analysis, a 21-kDa precursor of 19- kDa globulin was identified as the major storage protein for both cultivars. Some isoforms of peroxiredoxin and seed maturation protein were found to only exist in Shanyou63, whereas aldose reductase and starch granule-bound starch synthase were only detected in Liangyoupeijiu. These data might provide a foundation for further comparative studies of these two cultivars of hybrid rice.     

Post‐flowering night respiration and altered sink activity account for high night temperature‐induced grain yield and quality loss in rice (Oryza sativa L.)

High night temperature (HNT) is a major constraint to sustaining global rice production under future climate. Physiological and biochemical mechanisms were elucidated for HNT‐induced grain yield and quality loss in rice. Contrasting rice cultivars (N22, tolerant; Gharib, susceptible; IR64, high yielding with superior grain quality) were tested under control (23°C) and HNT (29°C) using unique field‐based tents from panicle initiation till physiological maturity. HNT affected 1000 grain weight, grain yield, grain chalk and amylose content in Gharib and IR64. HNT increased night respiration (Rn) accounted for higher carbon losses during post‐flowering phase. Gharib and IR64 recorded 16 and 9% yield reduction with a 63 and 35% increase in average post‐flowering Rn under HNT, respectively. HNT altered sugar accumulation in the rachis and spikelets across the cultivars with Gharib and IR64 recording higher sugar accumulation in the rachis. HNT reduced panicle starch content in Gharib (22%) and IR64 (11%) at physiological maturity, but not in the tolerant N22. At the enzymatic level, HNT reduced sink strength with lower cell wall invertase and sucrose synthase activity in Gharib and IR64, which affected starch accumulation in the developing grain, thereby reducing grain weight and quality. Interestingly, N22 recorded lower Rn‐mediated carbon losses and minimum impact on sink strength under HNT. Mechanistic responses identified will facilitate crop models to precisely estimate HNT‐induced damage under future warming scenarios.     

超高产杂交稻剑叶中C4途径酶活性和稳定碳同位素分异作用的变化

以超高产杂交水稻(Oryza sativa L.)"培矮64S/E32"和多年来大面积推广的杂交稻"汕优63"为材料,研究孕穗后剑叶中C4途径酶和对稳定碳同位素分异作用的变化.结果表明,籽粒灌浆期(移栽后68～75 d)的两个品种剑叶中NADP-MDH活性最高,随后下降;超高产杂交水稻"培矮64S/E32"的NADP-MDH的活性明显高于"汕优63";PEPCase和NADP-ME活性在黄熟期之前的叶片中持续上升.不同生育期的叶片与籽粒的△1aC值相近(19.49‰～19.82‰),在成熟期时较高.超高产水稻"培矮64S/E32"叶片的平均△13C值比"汕优63"高0.43‰.     

五种丛生状棕榈植物叶热值的月变化研究

对5种丛生状棕榈植物一欧洲棕、细叶棕竹、小箬棕、玲珑椰子、缨络椰子的叶片热值和灰分含量的月变化进行了研究,结果表明,5种植物具有较高的灰分含量,但灰分含量的月变化趋势各不相同;欧洲棕、细叶棕竹、小箬棕3种植物干重热值的月变化趋势有些差异,同属的缨络椰子、玲珑椰子干重热值的月变化趋势基本相似;缨络椰子、小箬棕的干重热值与灰分含量具有显著的线性相关(P<0．05),而其余3种植物的干重热值与灰分含量相关性不显著(P>0．05);从去灰分热值的月变化来看,细叶棕竹与小箬棕,缨络椰子与玲珑椰子的月变化趋势相似。