珠穆朗玛峰国家自然保护区蕨类植物区系研究

在野外实地调查和室内标本整理以及查阅文献的基础上,对珠穆朗玛峰自然保护区蕨类植物区系进行研究,为探讨喜马拉雅植物区系的起源以及该区生物多样性的保护提供资料。结果表明:(1)珠穆朗玛峰自然保护区共有蕨类植物193种,隶属于31科59属,其中优势科为鳞毛蕨科(51种)、水龙骨科(41种)、蹄盖蕨科(22种)、铁角蕨科(10种),优势属为耳蕨属(27种)、鳞毛蕨属(20种)、瓦韦属(17种)。(2)科的分布区类型有8种,以泛热带分布型(55.56%)为主;属的分布区类型有14种,以泛热带分布型(23.81%)、中国-喜马拉雅分布型(19.05%)为主;蕨类植物以土生(55.88%)为主,石生(24.35%)和附生(21.76%)也占有一定比例,缺乏水生蕨类。(3)珠穆朗玛峰自然保护区蕨类植物区系成分与南迦巴瓦峰地区联系最为密切,其次为横断山地区和尼泊尔,与九塞沟自然保护区、秦岭地区有一定的联系,与西双版纳地区的关系较为疏远。     

基于微波遥感技术探测森林地表土壤含水率

森林地表土壤含水率是森林生态系统中的重要参数,使用微波遥感技术快速准确地估算区域尺度上的森林地表土壤含水率,对于森林生态系统研究具有重要的现实意义.本文利用TDR-300土壤含水率速测仪测得黑龙江大兴安岭地区塔河林业局盘古林场内120块样地的森林地表土壤含水率作为因变量,利用C波段全极化SAR数据的极化分解参数作为自变量,构造多元线性回归统计模型和BP神经网络模型,定量估测森林地表土壤含水率,通过模型反演获得区域尺度上森林地表土壤含水率的空间分布.结果表明: 多元线性回归统计模型的精度为86.0%,均方差根误差(RMSE)为3.0%;BP神经网络模型的精度为89.4%,RMSE为2.7%.说明利用BP神经网络模型定量估测森林地表土壤含水率优于多元线性回归模型,将全极化SAR数据通过BP神经网络模型进行仿真,最终得到研究区域的森林地表土壤含水率空间分布图.     

避雨环境下苹果幼树水分状态指标对干旱胁迫的响应

在避雨环境下进行土壤水势渐进式下降处理,研究了苹果树体水分状态指标对土壤干旱胁迫响应的敏感性,分析了不同水分状态指标与树体水分平衡之间的关系.结果表明: 树干直径日较差(MDS)及中午树干水势(Ψ_stem)对干旱胁迫最敏感.MDS对参考蒸散(ET₀)有明显的响应,且对干旱胁迫比较敏感,与ET₀呈显著正相关,相对树干直径日较差(MDS_r)与相对土壤水势(Ψ_{r soil})呈显著负相关,树干直径可实现连续性测量及自动化记录.Ψ_stem对土壤干旱胁迫较敏感,且与ET₀呈显著负相关,相对中午树干水势(Ψ_{r stem})与Ψ_{r soil}呈显著相关,目前叶水势和树干水势难以实现自动化连续性观测.其他树体水分状态指标,如黎明前叶水势(Ψ_pd)、树干直径日生长量(DG)和气孔导度(g_s)等对中度或重度干旱胁迫也有不同程度的响应,但总体上对土壤水势变化的响应不敏感.     

基于多源遥感数据的大豆叶面积指数估测精度对比

近年来遥感技术的革新促使遥感源越来越丰富.为分析多源遥感数据的叶面积指数(LAI)估测精度,本文以大豆为研究对象,利用比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)、土壤调整植被指数(SAVI)、差值植被指数(DVI)、三角植被指数(TVI)5种植被指数,结合地面实测LAI构建经验回归模型,比较3类遥感数据(地面高光谱数据、无人机多光谱影像以及高分一号WFV影像)对大豆LAI的估测能力,并从传感器几何位置和光谱响应特性以及像元空间分辨率三方面分析讨论了3类遥感数据的LAI反演差异.结果表明： 地面高光谱数据模型和无人机多光谱数据模型都可以准确预测大豆LAI(在α=0.01显著水平下,R²均>0.69,RMSE均<0.40);地面高光谱RVI对数模型的LAI预测能力优于无人机多光谱NDVI线性模型,但两者差异不大(E_A相差0.3%,R²相差0.04,RMSE相差0.006);高分一号WFV数据模型对研究区内大豆LAI的预测效果不理想(R²<0.30,RMSE>0.70).针对星、机、地三类遥感信息源,地面高光谱数据在反演LAI方面较传统多光谱数据有优势但不突出;16 m空间分辨率的高分一号WFV影像无法满足田块尺度作物长势监测的需求;在保证获得高精度大豆LAI预测值和高工作效率的前提条件下,基于无人机遥感的农情信息获取技术不失为一种最佳试验方案.在当今可用遥感信息源越来越多的情况下,农业无人机遥感信息可成为指导田块精细尺度作物管理的重要依据,为精准农业研究提供更科学准确的信息.     

吉林省东部粳稻生长和产量对移栽期和温度变化的反应

以中晚熟水稻品种"吉粳811"为研究对象,于2013年和2014年在延吉市进行分期播种/移栽试验,分析了吉林省东部地区一季粳稻生长速度和产量对移栽期及温度变化的响应规律,确定该品种在研究地区的适宜播种期和移栽期,以减免低温冷害的影响。结果表明:播期/移栽期的推迟提升了生长季平均气温,水稻生长发育进程加快,有效生育期缩短,主要生长季内平均气温每升高1℃,水稻生长速率提升19%,生育期缩短5 d左右;吉林省东部地区水稻的适宜移栽温度为日均气温13.0℃,移栽过早或偏晚均导致减产;中晚熟品种水稻在4月18日前后播种、5月26日前后移栽可保证在霜前成熟,且产量高;中晚熟品种水稻移栽至成熟适宜活动积温为2280℃·d左右,活动积温每减少100℃·d,水稻产量下降1095 kg·hm~(-2)(约减产13%);积温不足导致水稻冷害发生,因而减产。     

GM抗原检测对血液病患者侵袭性曲霉病的诊断价值

目的:探讨血清半乳甘露聚糖(GM)抗原检测对于血液病患者侵袭性曲霉病(invasive aspergillosis,IA)的早期诊断和疗效评价的临床意义。方法:选取137例具有侵袭性真菌病IFD高危因素患者的468份血清标本,进行GM试验,检测抗真菌治疗前后GM抗原水平的变化,同时收集患者的临床资料,进行统计学分析,并评价GM检测对于血液病患者IA的诊断价值。结果:以GM检测单次I≥1.0作为阳性界值时,本试验的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为90.91%,95.65%95.24%和91.67%,与试剂盒提供的血清GM试验结果的单次I≥1.5的阳性界值相比敏感性明显提高,而特异性无明显降低,因此能够有效区分临床诊断和拟诊两个IA级别。在其他实验室检测和影像学检查的基础上加入GM试验后,IA临床诊断组的人数明显增加。诊断级别与I值总体均数的分布具有相关性,回顾性确诊IA组、回顾性可疑IA组、回顾性排除IA组的I值呈现明显的由高到低的群落分布,且三个诊断级别的I值分布范围的差异有统计学意义。根据阳性界值标准I≥1.0,GM试验阳性早于痰培养阳性平均7.73±8.71 d,也早于CT影像学证据平均6.89±8.02 d。基于GM值阳性时的抢先抗曲霉治疗组的有效率明显提高(P=0.039)。结论:血清GM抗原检测是早期诊断IA的一种有效方法,将单次I≥1.0作为阳性界值具有较好的敏感性和特异性,在阳性检出率和阳性检出时间方面较主要影像学表现和微生物学证据具有一定优势。在高危血液病伴粒细胞缺乏患者中根据GM试验阳性进行抢先抗曲霉治疗,可提高治疗有效率,监测血清GM浓度的动态变化具有评价疗效的重要价值。该研究成果对临床侵袭性曲霉病的诊断和治疗具有一定指导意义。     

低温胁迫下外源SOD对枇杷幼果抗寒性影响机理

以大五星枇杷幼果为试验试材,在自然低温胁迫下,研究不同浓度的聚天冬氨酸锰(MSOD)喷施枇杷幼果后的抗氧化酶活性、细胞膜透性及丙二醛含量.结果表明：不同浓度 MSOD(5．0、12．5、20．0 mg/L)均能提高幼果抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)的活性、减少细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量.而在试验浓度范围内,12．5 mg/L 的MS O D处理为最佳喷施浓度.     

2001-2009年中国碳排放与碳足迹时空格局

碳排放引发的全球变暖给自然环境及人类社会都带来了显著影响,而碳足迹可以衡量自然生态系统对人类活动碳排放的响应。为研究自然-社会二元系统碳动态,基于MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)数据和统计资料计算2001—2009年中国陆地植被净初级生产力、能源消费碳排放、碳足迹和碳赤字;在GIS(Geographic Information System)技术支持下,运用空间自相关分析方法讨论其时空格局;据此划分生态经济区。结果表明:(1)2001—2009年全国植被净初级生产力(Net Primary Production,NPP)平均值为3.32 Pg C/a(1 Pg=1015g),呈西南地区东南沿海华中、华东地区东北、华北地区西北地区的空间格局;(2)2001—2009年全国能源消费碳排放逐年增加,年均增长率16.7%,多年平均值2.53 Pg C/a,呈东部中部西部的空间格局;(3)2001—2009年全国碳足迹逐年增加,年均增长率14.7%,多年平均值6.98×106km2;具有正碳赤字(即碳源)的省份为山西、环渤海地区各省、长三角地区各省、广东;相邻省份碳赤字的相对大小由于互相影响而改变;(4)全国分为中东部、南部、北部、西部四个生态经济大区。研究结果直观揭示了中国碳排放和碳足迹的时空动态,为实现自然-社会二元系统的可持续发展提供科学依据。     

长白山阔叶红松林和杨桦次生林土壤有机碳氮的协同积累特征

次生演替是森林土壤有机碳、氮库变化的重要驱动因素.本研究以长白山原始阔叶红松林和杨桦次生林为例,通过成对样地途径,研究了森林土壤有机碳、氮的数量分布及其协同积累特征,探讨了次生演替导致的温带森林土壤碳库和碳汇效应变化及其碳氮耦合机制.结果表明: 杨桦次生林比原始阔叶红松林在土壤表层和亚表层(0～20 cm)积累了更多的有机碳和氮,其土壤C/N值也显著低于阔叶红松林;相对于阔叶红松林,杨桦次生林土壤(0～20 cm)有机碳储量平均增加了14.7 t·hm^-2,相当于29.4 g·m^-2·a^-1的土壤碳汇增益.土壤有机碳和全氮在不同林型的不同土层中均表现为极显著正相关,二者具有明显的协同积累特征.与阔叶红松林生态系统相比,相对富氮的杨桦次生林生态系统的上部土层中氮对有机碳的决定系数明显高于阔叶红松林,说明杨桦次生林土壤有机碳的积累在更大程度上依赖含氮有机质积累.在有机质最丰富的表层(0～10 cm),两种林型间轻组有机碳、氮储量无显著差异,但杨桦次生林重组有机碳、氮的含量、储量及分配比例均显著高于阔叶红松林,其中,重组有机碳储量平均增加了8.5 t·hm^-2,表明次生演替过程中土壤有机碳、氮库的增加主要在于矿物质结合态稳定性土壤有机碳、氮库的增容.凋落物分解和稳定性土壤有机质形成中的碳氮耦合机制是次生演替过程中土壤有机碳、氮库变化的重要驱动机制.     

全膜双垄沟播玉米耗水特性和籽粒产量对不同氮素形态配比的响应

为优化陇中干旱、半干旱地区全膜双垄沟播玉米的氮肥运筹,提高玉米籽粒产量,通过大田试验,研究了不同氮素形态配比(NO₃^--N/NH₄⁺-N)[N₁(1∶0)、N₂(1∶1)、N₃(1∶3)、N₄(3∶1)]对旱地全膜双垄沟播玉米耗水特性、产量和水分利用效率的影响.结果表明: 不同氮素形态配比显著影响玉米0～200 cm土层的土壤贮水量,且N₄处理土壤贮水量最低.N₄处理农田总耗水量最高,较N₁、N₂、N₃分别显著增加了2.9%、1.9%、0.9%(2015)和2.3%、1.4%、2.2%(2017).玉米籽粒产量和水分利用效率(WUE)在3个生长季均表现为N₄处理最高,籽粒产量较其他处理分别高出3.3%～9.9%(2015)、3.5%～24.2%(2016)和8.3%～36.1%(2017),WUE则较其他处理分别高出1.6%～6.8%、4.9%～21.8%和6.6%～32.9%.N₄处理下玉米的氮肥偏生产力显著高于其他处理,然后依次为N₃、N₂和N₁.综合考虑,NO₃^--N/NH₄⁺-N=3∶1是适宜陇中干旱、半干旱地区全膜双垄沟播玉米增产的氮肥运筹措施.