我国北方赤霞珠葡萄生态区划

根据前期研究结果,制定了赤霞珠的生态区划指标体系。采用逐步分区法和集优法相结合的方法,在GIS技术的支持下,开展了中国北方赤霞珠葡萄的精细化生态区划研究,制作了区划图。结果表明,中国北方赤霞珠葡萄生态区可划分为最适宜区、适宜区、次适宜区、不适宜区和不可种植区5类。作为中晚熟品种的赤霞珠葡萄,其最适宜生态区在中国北方呈零星分布,面积较小,并且主要分布在西北地区。适宜生态区的分布较为广泛,西北、华北、东北和中原地区均有分布,涵盖了目前北方主要的酿酒葡萄产区。在进行赤霞珠葡萄的原料基地建设布局时,要重点考虑在最适宜区和适宜区发展,有条件地选择在次适宜区发展,尽量避免建在不适宜区和不可种植区。本研究结果可为中国北方酿酒葡萄产业规划、酿酒葡萄基地建设布局提供参考。     

宁夏不同熟性酿酒葡萄生态适宜性区划

酿酒葡萄产业精细化发展对适宜性区划提出了更高的要求。本文采用集优法和GIS技术相结合的方法,综合考虑宁夏气候和土壤等环境条件,研究了不同熟性酿酒葡萄生态适宜性区划。结果表明:宁夏中、北大部均能种植酿酒葡萄,其中,早熟品种气候适宜区集中分布在中部干旱带与北部灌区接连的区域,中熟品种气候适宜区分布在灌区银川以南的大部区域,晚熟品种气候适宜区分布在银川及其以北大部区域,面积分别为16100、8500和9697 km2;生态最适宜区,早、中、晚熟面积分别为730、270和38.4 km2,分布区域主要集中在距离银川西约30 km的贺兰山东麓、青铜峡鸽子山和牛首山山地、中宁北部山地和石嘴山北部大武口等。本文研究结果可为宁夏酿酒葡萄产业发展过程中充分利用区域优势生态资源提供依据。     

宁夏酿酒葡萄品种生态区划

根据宁夏24个气象台站1981—2010年逐日气象资料,结合酿酒葡萄取样化验结果和其他区划指标,从优质生态区的概念入手,采用无霜期、≥10℃积温、采收期降水量、土壤类型和坡向等生态因子,综合运用层层推进的集优法和GIS技术对宁夏主要酿酒葡萄品种进行生态适宜性精细化区划,制作了宁夏主要红色品种和白色品种精细化生态适应性区划图。所有红色典型晚熟品种‘歌海娜’、中晚熟品种‘赤霞珠’、中熟品种‘美乐’、早熟品种‘黑比诺’都适宜在宁夏栽种,基地开发潜力巨大。应重点开发银川西夏王陵、青铜峡鸽子山和中宁白马、石空山区等酿酒葡萄优质生态区。早中熟品种‘黑比诺’、‘霞多丽’、‘雷司令’等品种区域化种植区应集中在中部干旱带和清水河流域的温凉区域内发展。     

中国北方干白酒用葡萄生态区划

根据中国北方376个气象台站1981—2010年逐日气象资料,结合酿酒葡萄取样化验结果和其他区划指标,采用无霜期、≥10℃积温、采收期降水量、土壤类型和坡向等生态因子,综合运用集优法和GIS技术对中国北方干白酒用葡萄进行精细化生态区划,制作了中国北方干白酒用葡萄生态区划图,给出优质干白酒用葡萄生态区的分布范围,指出各区域发展酿酒葡萄的限制性生态因子和生产建议,为中国北方干白葡萄区域化发展和酿酒葡萄基地优质品种选择提供理论参考。     

基于GIS的中国北方酿酒葡萄歌海娜(Grenache Noir)生态适宜性区划

利用中国北方1981—2010年的地面气候资料计算了无霜期、≥10℃积温、最冷月平均气温、极端最低气温等指标,结合地理信息系统(GIS)技术,确定了欧亚种酿酒葡萄可种植的北界,在可种植区的基础上基于集优法采用≥10℃积温、干燥度和土壤类型完成了中国北方酿酒葡萄歌海娜(Grenache Noir)的生态适宜性区划。结果表明:歌海娜生态最适宜区主要分布在山东中部的沂山低山丘陵区和胶东半岛的低山丘陵区大部;河北的遵化、迁西、抚宁和秦皇岛;河南的洛河、伊河流域;另外,辽宁的绥中西北部、陕西的商洛和丹凤、甘肃的陇南白龙江流域也为歌海娜的优质生态区。     

基于GIS的中国北方干红酒用葡萄品种生态区划

中国葡萄酒产业发展受市场影响大,产业本身发展不完善。产区规划和区划是推动葡萄酒产业生态化发展的主要途径之一。本文以在葡萄酒中占主导地位的干红酒用葡萄品种为研究对象,综合运用模糊数学、集优法和逐步分区法,借助GIS小网格推算技术、空间分析和图层运算等功能,完成中国北方干红酒用葡萄品种生态区划。结果表明,干红酒用葡萄生态最适宜区主要分布在:东北地区的大兴安岭南段余脉区域,辽西走廊大部等;环渤海湾地区的山东半岛大部,河北秦皇岛地区和辽东半岛大部等;晋冀交界地区的张家口和大同部分市县等;西北地区贺兰山东西两麓地区和沿黄河区域;新疆伊犁河谷和天山东段北麓部分地区。     

寒地不同熟性品种水稻产量对CO_2浓度和温度升高响应的模拟

选择黑龙江省作为研究区域,根据主栽水稻生育期内所需积温选取3个代表性品种,重点分析增温和大气CO_2肥效作用对不同熟性品种水稻产量的影响.采用2013年的逐日气象资料及开顶式气室(OTC)(3个CO_2浓度:390、450和550μmol·mol~(-1))试验资料对品种的遗传参数进行调试;然后采用经验证的CERES-Rice作物模型分别模拟了3个CO_2浓度水平下,伴随温度升高1、2、3和4℃时早、中、晚熟品种水稻产量.结果表明:随CO_2浓度升高,不同品种水稻产量均上升;随温度升高,早熟品种产量持续下降,中、晚熟品种产量先上升再下降.若不考虑CO_2肥效作用,除了中熟和晚熟品种在增温1℃时会有3.1%和0.27%的小幅增产外,其余均表现为减产,其中早熟品种减产幅度最大,增温4℃时减产高达57.7%,而中熟和晚熟品种减产10%左右.若考虑CO_2肥效作用,450μmol·mol~(-1)CO_2浓度下,中熟和晚熟品种在增温2℃时仍增产0.75%和3.2%;550μmol·mol~(-1)CO_2浓度下,中熟品种在增温3℃时仍增产4.5%,晚熟品种在增温4℃时仍增产0.39%.而无论是否考虑CO_2肥效作用,早熟品种在增温作用下均表现大幅度减产.与不考虑CO_2肥效相比,大气CO_2肥效作用有效提高了水稻产量,但CO_2肥效对增产的贡献率在不同品种间差异不明显,且贡献率均小于10%.     

中国大豆品种生态区划的修正Ⅱ.各区范围及主要品种类型

根据我国各地256份代表性大豆地方品种在南京分期播种,延长或缩短光照长度各处理条件下的生育期表现,结合供试材料来源地的地理与气候条件,播种季节类型,熟期组类型以及光温反应特性等因素,将我国大豆品种生态区划分为：北方一熟制春作大豆品种生态区（Ⅰ）,黄淮海二熟制春夏作大豆品种生态区（Ⅱ）,长江中下游二熟制春夏作大豆品种生态区（Ⅲ）,中南多熟制春夏秋作大豆品种生态区（Ⅳ）,西南高原二熟制春夏作大豆品种生态区（Ⅴ）,华南热带多熟制四季大豆品种生态区（Ⅵ）等六大区,10亚区,并阐述各区的一般生态条件及代表生态类型。     

贺兰山东麓酿酒葡萄的生态适应性

从抗寒性、光合特性、生长及其结果性状等方面研究了宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄的生态适应性。室内抗寒性鉴定和田间抗寒评价结果表明：‘歌海娜’最不耐寒,抗寒性强的品种有‘长相思’、‘雷司令’、‘黑比诺’、‘佳美,;抗寒力较差的品种有‘赛美容’、‘白诗南’、‘白玉霓’、‘神索’;抗寒力较强的品种是：‘霞多丽’、‘赤霞珠,、‘梅鹿辄’、‘白比诺’、‘西拉’。对酿酒葡萄的光合特性的测定发现：同一立地不同品种的净光合速率（Pn）差异明显,‘赤霞珠’的光合速率远高于‘霞多丽’、‘梅鹿辄’的,各品种光合速率的日变化呈双“S”曲线;全天光合速率的最高峰出现在上午10：00左右,下午14：00出现光合低谷,次高峰出现在下午17：00左右。同一品种在不同立地上的叶面积（LA）、叶鲜重（LFW）、比叶重（SLW）、叶绿素（Ch1）含量均表现差异;不同品种在同一立地条件下以上几个指标也表现不同。酿酒葡萄在贺兰山东麓不同区域的生长结果表现也不同。研究表明：大多数酿酒葡萄品种在贺兰山东麓具有良好的生态适应性,土壤和品种是造成贺兰山东麓酿酒葡萄生态适应性差异的主要因素,该区酿酒葡萄栽培的首要任务是解决抗寒栽培技术和土壤培肥。     

寒地不同熟性品种水稻产量对CO2浓度和温度升高响应的模拟

选择黑龙江省作为研究区域,根据主栽水稻生育期内所需积温选取3个代表性品种,重点分析增温和大气CO₂肥效作用对不同熟性品种水稻产量的影响.采用2013年的逐日气象资料及开顶式气室(OTC)(3个CO₂浓度:390、450和550 μmol·mol^-1)试验资料对品种的遗传参数进行调试;然后采用经验证的CERES-Rice作物模型分别模拟了3个CO₂浓度水平下,伴随温度升高1、2、3和4 ℃时早、中、晚熟品种水稻产量.结果表明: 随CO₂浓度升高,不同品种水稻产量均上升;随温度升高,早熟品种产量持续下降,中、晚熟品种产量先上升再下降.若不考虑CO₂肥效作用,除了中熟和晚熟品种在增温1 ℃时会有3.1%和0.27%的小幅增产外,其余均表现为减产,其中早熟品种减产幅度最大,增温4 ℃时减产高达57.7%,而中熟和晚熟品种减产10%左右.若考虑CO₂肥效作用,450 μmol·mol^-1 CO₂浓度下,中熟和晚熟品种在增温2 ℃时仍增产0.75%和3.2%;550 μmol·mol^-1 CO₂浓度下,中熟品种在增温3 ℃时仍增产4.5%,晚熟品种在增温4 ℃时仍增产0.39%.而无论是否考虑CO₂肥效作用,早熟品种在增温作用下均表现大幅度减产.与不考虑CO₂肥效相比,大气CO₂肥效作用有效提高了水稻产量,但CO₂肥效对增产的贡献率在不同品种间差异不明显,且贡献率均小于10%.     

国家大豆核心种质在黄淮夏播生态区的农艺性状及适应性初探

本研究对国家大豆核心种质在黄淮夏播生态区的农艺性状和适应性进行初步评价和研究,结果认为国家大豆核心种质在黄淮夏播生态区种植农艺性状变异丰富:主要农艺性状的变异系数在11 39%～54 12%之间,结荚高度、有效分枝和单株总荚数的变异系数分别达54 12%、52 50%和51 70%;50%以上的品种有1个或1个以上主要农艺性状与黄淮夏播生态区审定品种近似,部分品种单株荚数超过200个,在育种工作中具有实用价值.各生态类型大豆品种在黄淮夏播生态区的农艺性状与原生态区相比有所改变:除长江春大豆外,东北春大豆、北方春大豆、南方春大豆和南方夏大豆的生育期变异均变小;东北春大豆和北方春大豆的适应性不同,这验证了东北春大豆和北方春大豆是不同生态类型的观点;不同生态类型品种的生育期、株高、百粒重均有一定的改变,株高随着生长坏境的变化较易改变,生育期次之,百粒重表现较稳定.本研究为国家大豆核心种质在该地区的利用提供了参考.     

不同熟期玉米干物质积累、分配与转运特征

本文以9个不同熟期玉米品种为试验材料,于2014和2015年在哈尔滨市开展田间试验,研究不同熟期玉米品种干物质积累、分配与转运特征,为玉米全程机械化生产合理选用品种提供依据。结果表明:品种熟期越长,其穗粒数与产量越高,但中早熟品种与中晚熟品种产量差异不显著;品种熟期越长,其花前与花后干物质积累量越多,中早熟与中晚熟品种花后干物质积累量差异不显著;成熟期干物质主要分配在籽粒,各器官所占比重依次为籽粒茎叶穗轴苞叶叶鞘;中早熟品种收获指数最高,比极早熟和中晚熟品种高4个百分点;不同营养器官其花后干物质转运量不同,3种熟期品种仅叶片有稳定的干物质输出,极早熟品种叶鞘干物质没有转运,中早熟和中晚熟品种叶鞘不同年度间均有少量干物质输出;3种熟期类型品种花后干物质积累率在56%~69%,花后物质积累对籽粒产量贡献率高达89%~98%。可见,在哈尔滨地区,无论是极早熟品种、中早熟品种还是中晚熟品种,玉米产量的形成主要依靠花后同化物积累,而非营养器官的物质转运;花前、花后干物质积累量与出苗至吐丝期间≥10℃有效积温呈显著正相关,与吐丝至成熟期间≥10℃有效积温呈显著负相关。     

河西干旱区酿酒葡萄生长的气象条件

按照平行观测的原则,利用2002、2003年两年田间试验资料,采用数理统计方法分析了河西内陆干旱区目前国内广泛种植的8个不同熟性酿酒品种的生长发育规律及其气象影响因子。结果表明：（1）新梢、果实生长呈抛物线型,生长关键期分别出现在5月上旬～6月中旬、7月上旬～8月上旬;糖分累积呈“S”型,积累关键期出现在8月中旬～9月上旬。枝条、果实、含糖量增长峰值点位相出现时间按中早熟、中晚熟、晚熟品种依次推后。（2）中早熟品种需≥10℃积温2800～2900℃,中晚熟种2900～3100℃,晚熟种3000～3200℃;新梢生长期35～50d,需≥10℃积温620～750℃。花期7～15d,需≥10℃积温130～320℃。浆果生长期50～65d,需≥10℃积温1100～1400℃。浆果成熟期35～50d,需≥10℃积温640～940％。（3）新梢生长量与日平均气温、日照时间和土壤湿度呈正相关。气温低于11～12℃时,新梢停止生长;果粒增长速度与平均气温、最高气温呈负相关,与相对湿度、降水量呈正相关。果粒增长适宜气温为20～21℃,超过21℃,增速明显变缓;含糖量积累与光、热因子均呈正相关,与水分因子呈负相关。品种熟性越晚,对气象条件反映越敏感。气温低于7～7．9℃时,糖分停止积累。通过酿酒葡萄适生气候条件分析,为区域化布局、产业化发展提供理论依据。     

气候变暖对东北玉米低温冷害分布规律的影响

利用东北地区48个农气站1961-2010年气象资料和近20多年玉米生育期资料,建立生育阶段热量指数和冷害指数,分析气候变暖对东北玉米4个生育阶段热量及低温冷害分布格局的影响。结果表明:热量指数总体表现为明显的增加趋势;平均温度、热量指数的年代际变化特征明显,中晚、晚熟区的上升趋势均小于早、中熟区;冷害频率总体表现为明显的减小趋势;气候变暖对两个熟型区域4个生育阶段的冷害影响并不一致,早、中熟区的冷害平均频率最大值均出现在20世纪60年代,中晚、晚熟区的冷害平均频率最大值均出现在70年代,两个熟型区域的最小值均出现在21世纪初。研究结果可为未来东北地区调整玉米种植制度和生产布局,为适应气候变化和趋利避害提供科学依据。     

重点脆弱生态区生态恢复模式现状与发展方向

生态系统退化严重影响区域可持续发展,控制生态系统退化和生态恢复已成为重要议题。我国脆弱生态区分布广泛,生态系统退化显著,荒漠化、水土流失、石漠化等问题突出,针对这一问题,我国已开展一系列生态恢复工程,积累了数量众多的生态恢复模式。在梳理重点脆弱生态区(北方风沙区、青藏高寒区、干旱荒漠区、黄土高原区和喀斯特地区)生态环境问题现状基础上,整理了针对不同脆弱生态区及亚区的生态恢复模式,构建了一套全面评估生态恢复模式的综合效益的指标体系,结合实地调查和数据收集,评估了脆弱生态区的生态恢复模式的综合效益,基于此提出生态恢复实践中应将生物多样性和生态系统服务提升作为重要目标,同时加强针对生态恢复模式的成本效益分析,综合设计生态恢复管理制度,搭建重点脆弱生态区生态恢复信息平台可为生态恢复模式筛选和优化提供决策支持。     

我国生态问题鉴定与国土空间生态保护修复方向

研究目的：聚焦生态问题研究热点区域,鉴定不同生态区生态问题,提出不同生态区生态保护修复方向,以期为国家有针对性、有目的性、有方向性的开展生态保护与修复工作提供有效基础支撑。研究方法：研究热度评价模型、比较分析法和归纳总结法。研究结果：(1)20世纪80年代以来,我国生态问题研究热度总体呈增长态势,1998年以后生态问题的研究热度进入加速期,且在2012年掀起了新一轮的生态文明研究热潮。(2)我国各类生态问题研究热度存在明显的内部差异和空间差异,研究热度较高的生态问题主要是水土流失和生物多样性丧失,超过85%的城市均发表过关于这两个生态问题的学术论文,且研究热点区域集中在我国西部省份。(3)水土流失、荒漠化、生物多样性、林草湿地生态系统退化是各生态区重点关注的生态问题,超过半数的生态区重点关注森林生态系统退化;而石漠化、盐碱化、矿区生态退化等生态问题集中分布在几个脆弱生态区。超过80%生态区的主要生态问题都在3个及以上,这体现出我国多数生态区生态问题的紧迫性和复杂性。(4)各生态区生态保护修复方向存在差异,生态本底好且人类活动少的生态区以保育保护和自然恢复为主,此类生态区的保护修复重点应...     

气候变暖对贺兰山东麓酿酒葡萄热量资源及冷冻害的影响

利用宁夏贺兰山东麓各地1981年以来气象资料,分析了气候变暖对酿酒葡萄生育关键期主要热量资源和冷冻害的影响。结果表明:1981年以来,随着气候变暖,贺兰山东麓酿酒葡萄发育期4—9月各地各月平均气温显著上升,1997年前后发生突变,突变后部分年份较常年同期偏高1℃以上,其中放条萌芽期4月平均气温上升显著,但月内波动幅度增大,酿酒葡萄遭受霜冻或强降温危害的风险增加;7—8月浆果生长和成熟期低温事件发生的可能性仍然较大;气候变暖使活动积温显著增加,中晚熟品种积温保证率达100%,4—9月3300℃(成熟度高,葡萄酒质量好的临界积温)的积温保证率明显提高;无霜期延长,晚熟品种的保证率提高,部分年份活动积温和无霜期满足极晚熟品需求;大部分地区冬季低温冻害相关要素变化趋势都不显著,其中出现持续低于-17℃(冬季受冻临界气温)日数减少,极端最低气温升高,但仍然低于-17℃,惠农、贺兰、平罗、银川20 cm深度-4℃以下日数减少;春季适宜放条期后出现霜冻的年份和日数增多,霜冻过程的最低气温明显降低,出现伴随霜冻的中等及以上强度冷空气频率和次数增加,强度增强。气候变暖对宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄生产有利有弊,不同品种酿酒葡萄对气候的适用性不同,因此在酿酒葡萄生育各关键期,仍需加强极端天气气候事件和气象灾害的监测和防范工作,减轻或避免气候条件变化对酿酒葡萄产业发展的不利影响。     

中国欧亚种酿酒葡萄种植分布的主要气候影响因子与气候适宜性

开展酿酒葡萄气候适宜性研究对于优化酿酒葡萄布局、气候资源开发利用具有重要意义。基于欧亚种酿酒葡萄(Vitis vinifera L.)分布数据和影响其分布的气候因子,利用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS),研究影响欧亚种酿酒葡萄种植分布的主导气候因子及其气候适宜性。结果表明:MaxEnt模型能够很好地模拟我国欧亚种酿酒葡萄的潜在分布,模拟效果达到"非常好"(AUC平均值0.936)的水平。基于气候因子对欧亚种酿酒葡萄地理分布影响的贡献确定了主导气候因子,即无霜期、干燥度、极端最低气温、年降水量、生长季日照时数、≥10℃活动积温。当前,我国欧亚种酿酒葡萄种植分布的气候高适宜区、适宜区、次适宜区分别占次适宜及以上区域总面积的2.9%、20.4%和76.7%。欧亚种酿酒葡萄气候高适宜区主要分布在宁夏、山西、陕西、内蒙古、山东、河北、新疆、甘肃等省,只考虑气候因子,陕西、山西、内蒙古具有较大的发展空间。     

气候变暖对东北三省春玉米严重低温冷害及种植布局的影响

以我国对气候变化较为敏感的东北三省为例,利用1961～2007年78个气象站的资料,结合玉米生长季温度距平冷害指标,分析了气候变暖对东北三省春玉米严重低温冷害及种植布局的影响.结果表明:(1)气候变暖背景下,从20世纪60年代到21世纪初,东北三省各地区春玉米严重冷害受害程度总体表现为减少趋势,但由于不同地方温度波动幅度较大,区域性的严重冷害发生频率也随之加大;就平均发生频率空间分布而言,1961～2007年严重冷害的平均发生频率表现为东北部高于西南部,最大值出现在黑龙江北部(38%),最低值在辽宁南部(4%).(2)气候变暖背景下,不同熟性玉米品种可种植界线明显北移东延,早熟品种逐渐被中、晚熟品种取代,中、晚熟品种可种植面积不断扩大.(3)随着不同熟性玉米品种种植区域北移东延,严重低温冷害出现频率明显增加,种植风险也在增大.     

苗期低温胁迫对不同棉花品种叶肉细胞超微结构的影响

以早熟、中熟、晚熟三种不同熟性的6个棉花品种幼苗为试材,分析4℃低温胁迫处理对叶肉细胞超微结构的影响。结果表明：4℃低温处理3 d后,中熟品种N177和N181及晚熟品种K-1和N203的细胞器均受到严重破坏,表现为叶绿体受损严重,部分类囊体解体,线粒体膜模糊,失去完整性,细胞核膜基本消失,染色质凝聚,淀粉粒的数量和体积增大,嗜锇颗粒增多;而早熟品种中50和N52受损较轻,叶绿体变化不明显,线粒体结构完整,细胞壁完整。说明早熟品种中50和N52具有与抗冷性相适应的结构特点,其抗冷性较强。