泉州湾红树林湿地土壤CO2通量周期性变化特征

福建泉州湾红树林湿地生态系统所处地属正规半日潮,为新近栽植的人工修复林带.采用Li-840便携式土壤二氧化碳分析仪测定主要红树群落土壤CO₂排放通量,研究土壤CO₂通量周期性变化特征.结果表明: 泉州湾红树林处于幼林期,其土壤CO₂通量较小;早、晚潮潮间期,秋茄和桐花树群落土壤CO₂浓度和通量随退潮时间变化趋势基本一致;泉州湾红树林湿地土壤CO₂浓度和通量分别为557.08～2211.50 μmol·mol^-1和-0.21～0.40 μmol·m^-2·s^-1,早、晚潮潮间期和晚、早潮潮间期CO₂通量平均值分别为0.26和-0.01 μmol·m^-2·s^-1;对于同一退潮时刻,早、晚潮潮间期CO₂通量大于晚、早潮潮间期.早、晚潮潮间期CO₂通量与对应的即时CO₂浓度呈“钟”型变化,CO₂通量随CO₂浓度的增加呈先增加后降低的趋势,近似高斯分布,据此可建立该系统土壤CO₂通量与CO₂即时浓度的数学模型.     

人工红树林中黑口滨螺和黑线蜒螺分布的差异性

研究了福建九龙江河口不同林龄、不同红树种类的人工林中黑口滨螺（Littoraia elanostoma）和黑线蜒螺（Nerita lineata）的分布情况.结果表明,黑线蜒螺主要分布于秋茄林内,且其生物量随林龄增加而增加;桐花树林内黑口滨螺的生物量和密度均大于林龄相近的秋茄林,但个体大小则小于秋茄林.黑口滨螺的生物量在桐花树林内随林龄增加呈现先增加后减少的趋势,而在秋茄林内则随林龄增加而减少.这种差异性反映了人工红树林植物种类及其演替过程对腹足类动物分布的影响.     

人工红树林的生长与病虫害防治的研究

为了配合“十五”863项目研究红树林修复海水滩涂养殖水的营养污染,在深圳海上田园旅游区的科技试验区鱼塘构筑种植岛种植一年生红树植物海桑(Sonneratia caseolarisL.)、桐花树(Ageiceras corniculatum(L.)Blanco)、秋茄(Kandelia candelL.Druce)并监测了解其生长发育的情况及物候期;掌握危害红树林植物生长的主要病虫害.结果表明,海桑生长速度快,各生长形态指标都远大于秋茄和桐花树,并且具有良好的抗逆特性但怕冷冻.秋茄生长速度慢,对环境的适应能力差,怕水淹,成活率最低;桐花树抗逆性强,成活率最高.红树林植物幼龄时期容易受到病虫害严重威胁,要做好防治工作,保证红树林植物的健康生长.     

红树林群落优势种群自疏过程的生长动态

在深圳福田红树林保护区设置永久样地,经1994、1996、1998和2002年4次调查表明：群落中个体的断枝、死亡现象很明显,样地总面积200m^2中出现的总个体数分别为417、341、196和132个,种群平均密度依次为2．08、1．70、0．98和0．66个／m^2;间隔期的死亡率依次为18．2％、42．5％和32．6％。种群个体存在明显的增粗生长,在每2年间隔期,优势种群桐花树(Aegiceras corntculatum(L．)Blanco)、秋茄(Kandelia candel(L．)Druce)和白骨壤(Avicennia marina(Forsk．)Vierh．)的胸径增加最大值分别达3．63cm、2．45cm、4．52cm,且以白骨壤加粗较大。增高生长也很明显,第二次调查时341个个体中,233个出现增高生长,第三次调查时,196个个体中127个出现增高生长;2年间隔期,以桐花树增高生长最普遍,达1．5m,秋茄增高生长最大的达1．9m,白骨壤达1．8m。生物量亦呈明显的相关变化,在逐次间隔调查中,地上部分总生物量依次降低,或稍增加后再次降低,但存活种群个体的平均生物量大多依次增加,4次调查期间单位面积的总生物量分别为7．57kg／m^2、8．36kg／m^2、5．15kg／m^2和7．7lkg／m^2,与谭凤仪等(1995b)焊期通过标准木等方式的计算结果相似。研究结果证实红树林群落的自疏过程是一种重要的演变过程,以植株、分枝干枯频繁发生为特征;演替过程中,新苗出现很少,而高度(长度)生长、增粗生长、干枯发生等与群落中种群的组成、结构、密度状况等直接相关。     

红树林群落优势种群自疏过程的生长动态

在深圳福田红树林保护区设置永久样地,经1994、1996、1998和2002年4次调查表明:群落中个体的断枝、死亡现象很明显,样地总面积200 m2中出现的总个体数分别为417、341、196和132个,种群平均密度依次为2.08、1.70、0.98和0.66个/m2;间隔期的死亡率依次为18.2%、42.5%和32.6%.种群个体存在明显的增粗生长,在每2年间隔期,优势种群桐花树(Aegiceras corniculatum(L.)Blanco)、秋茄(Kandelia candel(L.)Druce)和白骨壤(Avicennia marina(Forsk.)Vierh.)的胸径增加最大值分别达3.63 cm、2.45 cm、4.52 cm,且以白骨壤加粗较大.增高生长也很明显,第二次调查时341个个体中,233个出现增高生长,第三次调查时,196个个体中127个出现增高生长;2年间隔期,以桐花树增高生长最普遍,达1.5 m,秋茄增高生长最大的达1.9 m,白骨壤达1.8 m.生物量亦呈明显的相关变化,在逐次间隔调查中,地上部分总生物量依次降低,或稍增加后再次降低,但存活种群个体的平均生物量大多依次增加,4次调查期间单位面积的总生物量分别为7.57 kg/m2、8.36 kg/m2、5.15 kg/m2和7.71 kg/m2,与谭凤仪等(1995b)早期通过标准木等方式的计算结果相似.研究结果证实红树林群落的自疏过程是一种重要的演变过程,以植株、分枝干枯频繁发生为特征;演替过程中,新苗出现很少,而高度(长度)生长、增粗生长、干枯发生等与群落中种群的组成、结构、密度状况等直接相关.     

泉州湾河口红树林湿地重金属的分布与迁移

通过测定泉州湾河口湿地2种红树植物(桐花树和秋茄)不同部位(根、枝和叶)及其根际沉积物中重金属酸可提取态含量,探讨该区域重金属元素的分布、在植物不同部位富集和迁移的情况。结果表明:2种红树植物根际沉积物中酸可提取态重金属含量顺序均为FeMnZnPbCuCrNi;秋茄根际沉积物中Cu、Zn、Pb、Ni和Cr两两之间呈正相关,桐花树根际沉积物中Cu与Zn呈正相关,Pb与其他重金属的相关性不显著;2种红树植物根中大多数重金属含量与根际沉积物中重金属酸可提取态含量之间呈正相关,而枝中的相关性不显著;2种红树植物重金属富集的情况较接近,Mn富集系数最大,其次是Cu和Zn;Mn、Cu、Zn、Cr主要富集在叶中,而Pb、Fe、Ni主要富集在根部;2种植物中Mn的迁移能力最强,易于从根部运输到叶中。     

高盐条件下红树植物内生异色拟盘多毛孢菌Pestalotiopsis versicolor次级代谢产物的研究

对红树植物桐花树内生异色拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis versicolor)高盐条件下固体发酵培养物的化学成分进行研究。利用硅胶柱层析,Sephadex LH-20凝胶柱层析,半制备高效液相色谱仪等分离手段对内生异色拟盘多毛孢菌(P.versicolor)的提取物进行分离纯化,并利用各种波谱方法,结合文献对照,确定化合物结构。从提取物中分离得到9个化合物,经鉴定为pestalachloride B(1)、1,6,8-三羟基-3-(羟甲基)蒽醌(2)、大黄素(3)、麦角甾-6,22-二烯-5α,8α-环二氧-3-醇(4)、3β-羟基-5-胆甾烯-6-酮(5)、3-吲哚甲醛(6)、4,6-二羟基-1(3H)-异苯并呋喃酮(7)、2-(4-羟苯基)乙醇(8)、对羟基苯甲醛(9)。其中,化合物1~3、6~8为首次从该种真菌中分离得到。     

植物对沼泽湿地生态系统CO2和CH4排放的影响

利用静态暗箱/气相色谱法于2003~2005年在生长季对三江平原小叶章(Calamagrostis angustifolia)沼泽化草甸和毛果苔草(Carexlasiocarpa)沼泽地区CO2和CH4的排放通量进行野外对比观测实验。结果表明:2003~2005年生长季小叶章草甸土壤-植物系统CO2排放通量分别是土壤CO2排放通量的1.65、2.06和2.01倍,毛果苔草沼泽土壤-植物系统CO2排放通量分别是土壤CO2排放通量的2.58、2.27和4.21倍,表明沼泽湿地土壤-植物系统CO2排放通量的主要贡献者是植物地上部分的呼吸作用,且3个生长季小叶章草甸CO2排放通量均显著大于毛果苔草沼泽,主要是由于植物生物量的差异以及土壤微生物活性的不同。2003~2005年植物生长季,小叶章草甸土壤-植物系统CH4排放通量分别是土壤的4.84、3.55和6.45倍,毛果苔草沼泽土壤-植物系统CH4排放通量分别是土壤的2.60、1.25和3.22倍,且3个生长季小叶章草甸和毛果苔草沼泽CH4排放通量均具有显著差异,这主要是由于水位的差异以及植物对CH4排放能力的不同造成的。     

福建九龙江口秋茄红树林的生物量和六元素的累积与循环

本文讨论了20年生人工秋茄群落的生物量和氮、磷、钾、钠、钙、镁6种元素的累积及生物循环。结果表明,秋茄现存量为162.63吨/公顷,其中地上部为93.37吨/公顷,地下部为69.26吨/公顷;地下部占总量的42.59%。该群落含有氮、磷、钾、钠、钙、镁元素,总量分别为935.47、112.02、531.97、2100.35、772.91和526.57公斤/公顷;其中6元素生物循环中,年吸收量分别为213.31、21.75、109.15、353.50、174.86和89.30公斤/公顷,年归还量分别为129.15、10.84、59.37、160.18、103.28和40.42公斤/公顷,年存留量分别为83.79、10.91、49.78、193.32、71.58和48.88公斤/公顷;群落中6元素的周转期分别为7、10、9、13、8和13年。元素的周转期较陆生森林为短,是红树林的一个特点。     

CO_2浓度倍增条件下泽兰实蝇寄生对紫茎泽兰生长和营养成分的影响

利用人工气候箱设置两种CO_2浓度(400μL/L和800μL/L),在释放和未释放天敌泽兰实蝇两种情况下测定了紫茎泽兰的生长状况和营养成分。结果表明,在两种CO_2浓度下泽兰实蝇的寄生均可抑制紫茎泽兰的生长,但不同CO_2浓度下生长的紫茎泽兰株高、茎直径、节间距和各营养成分含量存在差异。在相同的寄生强度下,800μL/L CO_2浓度下生长的紫茎泽兰比400μL/L CO_2浓度下生长的紫茎泽兰的株高、节间距和茎直径分别增加了31.74%、6.70%和9.84%;CO_2浓度倍增条件下泽兰实蝇的寄生导致紫茎泽兰的游离氨基酸和淀粉含量显著降低(P0.01),分别较对照降低了25.81%和11.76%;在800μL/L CO_2浓度下紫茎泽兰形成的虫瘿和羽化出下一代泽兰实蝇的数量也显著低于400μL/L CO_2浓度下的处理植株,说明CO_2浓度倍增条件下泽兰实蝇对紫茎泽兰的抑制效果减弱。研究结果可为预测全球气候变化下泽兰实蝇对紫茎泽兰的控制效应提供理论依据。     

春小麦灌浆期籽粒沉淀值动态变化及氮磷肥与播期的影响

通过3个品质类型春小麦品种施肥和播期大田试验,建立了灌浆期籽粒沉淀值动态变化的曲线拟合方程,定量揭示籽粒沉淀值动态变化规律及氮磷肥与播期的影响效应.结果表明,自开花15 d始至成熟,籽粒沉淀值随时间变化呈先升高后降低的单峰曲线变化.在灌浆期籽粒沉淀值的动态变化过程中,不同基因型特点不同,且基因型间的关系也随之发生变化.各品种沉淀值积累速度的变化决定了成熟时高蛋白强筋品种沉淀值最高、高蛋白中筋品种次之、低蛋白弱筋品种最低.氮水平增加,高蛋白强筋和低蛋白弱筋品种沉淀值和曲线最高值降低,高蛋白中筋品种则明显升高;高蛋白强筋品种曲线最高值出现时间提前,而高蛋白中筋和低蛋白弱筋品种则推后.磷水平增加,高蛋白品种沉淀值和曲线最高值普遍提高,而低蛋白品种则降低;各基因型曲线最高值出现时间均推迟.氮磷（钾）素平衡配施是形成较高沉淀值的关键.在没有水分胁迫情况下,光温互作是影响籽粒沉淀值动态形成的首要条件,其次为降水;而≥10 ℃积温则为最敏感因子,即在较高光温条件互作前提下,增加灌浆期≥10 ℃积温则提高各基因型品种沉淀值.高蛋白比低蛋白品种更易受氮磷水平和气象条件影响.     

基因型与生态环境对小麦籽粒品质与蛋白质组分的影响

通过2年3点试验,研究了40个小麦(Triticum aestivum)品种(品系)籽粒品质性状和蛋白质组分含量的变异。结果表明,籽粒品质和蛋白质组分在基因型间存在较大的差异;根据小麦籽粒品质的综合性状,可将40个小麦品种(品系)分为6组不同的品质类型,在本试验点的生态环境条件下。基本以中筋及弱筋小麦为主;生态环境对小麦籽粒的容重、沉降值、湿面筋含量、蛋白质含量、赖氨酸含量与蛋白质组分含量均有极显著的影响,而面筋指数、淀粉含量和直链淀粉含量对环境反应不敏感,适宜的生态环境条件有利于形成合理的谷蛋白／醇溶蛋白比。面粉面筋质量好,基因型与生态环境的互作对小麦籽粒品质。谷蛋白与醇溶蛋白及两者的比值有显著影响,对球蛋白影响不大,而面粉蛋白质含量、面筋含量、沉降值及千粒重主要受基因的表达和环境的独立影响,蛋白质组分含量在基因型间和环境间的变化与小麦籽粒烘烤品质密切相关。     

土壤紧实度变化对小麦籽粒产量和品质的影响

以济南17(强筋品种)、烟农15(中筋品种)、鲁麦22(弱筋品种)为供试品种,设置人为碾压和不碾压2种处理,研究了土壤紧实度(以土壤容重表示)变化对不同类型小麦品种的籽粒产量和加工品质的影响。结果表明,随着土壤紧实度提高,3个品种的分蘖成穗率均显著降低,从而导致单位面积穗数和籽粒产量降低。3个品种相比较分蘖成穗率低的鲁麦22籽粒产量降幅最大。相关品质指标测定结果显示,提高土壤紧实度,对3个品种的蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值和吸水率均无显著影响,但济南17的面筋指数明显降低,面团断裂时间和面团稳定时间显著缩短,单位重量面粉烘焙所得的面包体积变小,而烟农15和鲁麦22受影响较小。其原因可能与土壤紧实度提高条件下济南17籽粒中谷蛋白／醇溶蛋白比例和谷蛋白大聚体含量降低有关。将济南17面团流变学特性年际间变化幅度与紧实度变化的处理效应相比较发现,土壤紧实度是影响强筋小麦品种品质性状稳定性的重要因素之一。     

Effects of different water availability at post-anthesis stage on grain nutrition and quality in strong-gluten winter wheat

Wheat (Triticum aestivum L.) is one of the most important agricultural crops worldwide. However, water is the most important limiting factor for wheat production. This study was initiated to test water stress environmental effects on grain quality and nutritional value of wheat by using single different water conditions at post-anthesis stage. Further analyses were conducted to examine variations in concentrations and compositions of the bioactive compounds and nutritions in strong-gluten winter wheat subjected to different levels of water deficit during grain filling. For the experiment on the response to different soil water conditions during post-anthesis stage, effects of soil water environment on protein content and composition in the grains were significant. Soil water conditions in this study greatly affected mineral contents in the grains of winter wheat, particularly with regard to the major minerals (P, K, Ca and Mg). Water deficit during grain filling can result in a decrease in lipid contents in wheat grains, which agrees well with experimental findings elsewhere. Concomitantly, a mild water deficit during grain filling would be beneficial to the grain filling and starch compositions, significantly improved bread-making quality. Therefore, it was concluded that good management of wheat field water at post-anthesis stage was helpful to improving grain quality and nutritions relevant to processing and human nutrition. To cite this article: C.-X. Zhao et al., C. R. Biologies 332 (2009).     

灌溉频次和时期对冬小麦籽粒产量及品质特性的影响

为探讨我国北方地区冬小麦的节水灌溉模式,2006—2008年,在中国科学院栾城农业生态系统试验站,以冬小麦品种科农9204为试验材料,在总灌溉量为120mm的条件下,研究了灌溉次数和灌溉时期对籽粒产量、水分利用效率(WUE)、籽粒蛋白质含量以及相关主要品质特性的影响。结果表明,拔节期、抽穗期和灌浆期一次灌溉分别有利于产量、干物质积累量和千粒重的形成或提高;两次灌溉处理中,以拔节和抽穗期各灌60mm处理籽粒产量最高,籽粒蛋白质产量有随灌溉时期后移而降低的趋势;冬小麦生育期间随灌溉次数增多和灌溉时期后移,湿面筋含量、面团形成时间、面团稳定时间等均显著降低。综合考虑冬小麦的籽粒产量、WUE、营养品质和加工品质,在总灌溉量为120mm的条件下,以拔节和抽穗期各灌溉60mm为宜。     

长期轮作对黄土高原旱地小麦籽粒蛋白质营养品质的影响

在长期定位试验条件下,研究了黄土高原旱地粮草（小麦-红豆草）、粮豆（小麦-豌豆）和粮饲（小麦-玉米）3种典型轮作制度对小麦籽粒蛋白质营养品质的影响.结果表明： 轮作制度及茬口年限可对黄土高原旱地小麦籽粒蛋白质营养品质产生不同程度的影响.与连作小麦相比,实行小麦-红豆草轮作后,小麦籽粒蛋白质营养品质较稳定,且其籽粒蛋白质必需氨基酸含量、氨基酸评分、氨基酸比值系数、化学评分和氨基酸指数均较高,可作为黄土高原生产优质蛋白小麦的轮作制度;小麦与豌豆进行轮作,豌豆茬后1年小麦籽粒蛋白质营养品质较高,但豌豆茬后2年小麦籽粒蛋白质必需氨基酸含量较低,且多种必需氨基酸评分和化学评分低于连作小麦,必需氨基酸指数比连作小麦低12.2%,营养品质较低;虽然粮饲轮作小麦籽粒蛋白质营养品质较稳定,但其粗蛋白、必需氨基酸含量及氨基酸平衡程度均低于连作小麦.     

Deciphering the environmental impact on spike architectural traits for grain yield consolidation in bread wheat (T. aestivum L.)

The realization of grain yield in wheat is decided by source-sink balance under prevailing environmental conditions. Management conditions like changing the sowing time influence the source-sink capacity through modification in agronomic traits. Therefore, this experiment was conducted to decipher the influence of spike architectural traits (SATs) on grain yield and to open avenues for further grain yield enhancement. Comparatively early sowing over timely sowing gives the advantage of realizing higher grain yield with a positive relationship with SATs namely spike length, spikelets per spike, individual spike weight, individual grain weight, number of grains per spikelet, grain length, and grain width of upper and lower spike portion. Confirmatory factorial analysis revealed that spike length, spikelets per spike, individual spike weight, grains per spikelet were having a significant effect in deciding grain yield in early sown. The presence of a significant effect of genotype by environment interaction over grain yield and SATs allows the exploitation of available genotypic and environmental variability for further yield enhancement. GGE analysis on transformed and standardized grain yield-trait (GY-trait) combinations was used in the selection of genotypes having high GY-trait combinations for both sowing times. In early sowing, WG 11 was the best for high GY with high individual spike weight; grain length and grain width at lower and upper parts of the spike; and shorter days to 50% flowering. Genotypes exclusively having the high GY-trait combination along with low values of remaining GY-trait combinations were also selected with genotype focused GGE approach.     

咸水灌溉对冬小麦籽粒品质特性和产量的影响

为缓解农业用水供需矛盾,解决井灌区地下水超采问题,探究华北平原广泛分布的地下咸水灌溉对冬小麦品质和产量的影响,实现农业可持续发展,本研究在始于2006年的长期定位试验基础上,设置1、2、4、6、8 g·L^-1共5个灌溉水矿化度处理,其中1 g·L^-1灌溉水(取自当地地下水)为对照,研究咸水灌溉对冬小麦籽粒品质特性和产量性状的影响。结果表明: 与对照相比,当灌溉水矿化度≥4 g·L^-1时可显著增加籽粒吸水量、面团形成时间、沉淀值、湿面筋和粗蛋白含量,但显著降低出粉率、面团稳定时间和面筋指数;长期灌溉高矿化度咸水(4～8 g·L^-1)显著降低了冬小麦穗数(44.0%～60.7%)和籽粒产量(35.6%～64.7%)。在连续多年咸水灌溉条件下,与对照相比,2 g·L^-1灌水处理对籽粒产量及产量构成因素无显著影响,且能提高吸水量、面团形成时间、沉淀值、湿面筋和粗蛋白含量等籽粒品质。采用主成分分析法对冬小麦产量性状和品质特性进行综合性评价,得出2 g·L^-1灌水处理综合效果最优。本研究可为华北平原咸水资源高效利用提供理论支撑。     

冬小麦三种粒重性状的遗传研究

采用Griffing方法Ⅰ,利用6×6完全双列杂交,对冬小麦单株粒重、单穗粒重和千粒重三个性状的配合力、基因效应及遗传组成进行了研究,结果表明这三种粒重性状的遗传同时受基因加性效应、非加性效应和母体效应的共同作用;千粒重、株粒重、穗粒重的狭义遗传力分别为72%、63%和45%,前两个性状以基因加性效应为主,后一性状基因加性、显性效应相当;细胞质作用对千粒重影响较小,株粒重和穗粒重则存在明显的核质互作.     

有机无机肥长期配合施用对冬小麦籽粒品质的影响

提高籽粒品质和产量是当前国内小麦生产的核心。小麦品质和产量取决于基因型、生态环境 (如土壤肥力等 )和栽培技术(尤其是养分管理技术 )。长期肥料试验是研究养分管理对小麦产量和品质影响的有效手段 ,迄今 ,长期施肥对小麦产量的影响报道很多 ,但对籽粒品质的影响报道很少。在 2 0 a长期定位肥料试验的基础上 ,研究了有机无机肥长期配合施用对不同类型小麦籽粒品质性状的影响。结果表明 ,有机肥主效应对小麦籽粒产量有显著作用 ,而对大部分品质指标无影响 ;无机肥处理主效应及有机无机肥交互效应对籽粒产量和大部分品质性状均有显著影响。有机无机肥料配合施用与单施无机肥处理相比提高了小麦大部分品质性状 ,有利于强筋小麦籽粒产量和品质的同步提高 ,但不利于弱筋小麦品质的改善。进一步分析了土壤肥力及磷钾肥对小麦籽粒品质的影响