卧龙自然保护区大熊猫生境恢复过程研究

保护与恢复生境是有效保护大熊猫的重要途径,通过样方调查法研究了卧龙自然保护区大熊猫（Ａｉｌｕｒｏｐｏｄａ　ｍｅｌａｎｏｌｅｕｃａ）恢复生境的群落结构特征,共调查了原始生境、２０世纪２０一３０年代砍伐后自然恢复生境、４０一５０年代砍伐后自然恢复生境、７０年代以后自然恢复生境以及６０一７０年代人工林等５个生境类型,２１个样方。研究结果表明：各生境类型的物种丰富度、物种多样性、植株数（高度＞５ｍ）、乔木层的平均胸径和最大平均胸径,以及大熊猫的生境成熟度都存在显著差异,竹子的生物量及更新能力也有一定差异。人工林与原始生境的群落相似性低于其他自然恢复生境与原始生境的群落相似性。研究发现,大熊猫生境恢复包括大熊猫可食竹类资源的恢复以及生境群落结构的恢复。可食竹类资源恢复所需时间相对较短,仅需约２０一３０ａ;生境的植物群落结构的恢复则要长的多,一般恢复时间５０ａ左右才能成为大熊猫的适宜生境,恢复时间为７０一８０ａ的生境与原始生境的群落结构已十分接近。通过人工造林恢复生境,无论从竹子资源的恢复,还是从植物群落结构的恢复方面,均不是一种有效地恢复大熊猫生境的方式。     

垦殖对新疆绿洲农田土壤有机碳组分及团聚体稳定性的影响

土壤有机碳是土壤质量变化的重要指标,土壤活性有机碳组分在土壤质量变化方面发挥重要作用。采用有机碳分组技术,研究了干旱荒漠区自然土壤开垦对绿洲农田土壤有机碳活性组分及团聚体稳定性的影响。结果表明:低有机碳含量的自然土壤垦殖后,有利于干旱荒漠区绿洲棉田土壤有机碳的积累,且垦殖(0-5a)增加显著,年均增加在0.65gkg-1以上,上升幅度为76%-286%,5a后维持在相对平衡的水平;土壤活性有机碳、轻组有机碳在垦殖0-5a显著增加,平均增加72%和99%,5a后下降;颗粒有机碳则表现出垦殖0-10a明显增加,增加在275%以上,10a后下降;土壤水稳性团聚体含量随垦殖年限的延长显著增加,0-20a内较自然土壤提高了75%。垦殖可能是干旱区绿洲农田潜在碳汇的重要影响因素;但随垦殖年限延长,土壤有机碳活性组分下降,土壤质量又存在一定的退化风险。     

平衡施肥对缺磷红壤性水稻土的生态效应

为了研究平衡施肥对缺磷水稻土的生态效应,对长期缺施磷肥水稻土进行了3.5年平衡施肥试验。试验采取盆栽水稻的方式,在长期缺施磷肥的红壤性水稻土上比较不施磷肥（NK）、平衡施用氮磷钾无机肥（NPK）、无机氮磷钾肥配施硅肥（NPKSi）、无机氮磷钾肥配施有机肥（无机肥占3/5）、NPK基础上增施磷肥（NKhP）、NPKM基础上增施磷肥（NKhPM）处理的土壤肥力、土壤微生物特性、土壤磷的渗漏量以及地上部水稻产量、养分利用率、磷肥利用率的变化。试验表明,平衡施肥处理NPK、NPKSi、NPKM、NKhPM显著提高水稻产量,比不施磷肥（NK）平均增产147%,其中NPKM提高152%;能提高土壤肥力,比不施磷肥土壤有机质含量平均提高18.5%,其中NPKM提高30.1%;显著提高土壤微生物生物量,比不施磷肥土壤微生物生物量碳（MBC）平均提高57.2%,其中NPKM提高87.1%;提高氮素、钾素养分利用率,比不施磷肥平均分别提高120.3%、33.6%,其中NPKM分别提高152%、43%。而长期重施无机磷肥处理（NKhP）虽然水稻产量比不施磷肥处理提高125.1%,但因土壤中磷酸根离子含量过高影响土壤微生物正常生长,土壤微生物活度比不施磷处理降低9.4%,土壤微生物量碳（MBC）降低2.4%,稻田土壤微生物生态系统质量劣化。此外,重施磷肥处理（包括NKhP、NKhPM）易导致稻田水体的磷污染。各处理比较,NPKM综合生态效应最佳,以下依次是NKhPM、NPKSi、NPK,NKhP,NKhP对稻田土壤微生物生态系统产生负效应。根据试验结果,平衡施肥是恢复缺磷水稻土的有效措施,其中在平衡施用氮磷钾化肥的基础上增施有机肥或硅肥效果较好。     

不同施肥与灌水量对槟榔土壤氨挥发的影响

利用通气法田间原位试验,研究了不同施肥模式、灌溉量对槟榔土壤氨挥发速率和挥发量的影响。结果表明：槟榔恢复期和出花期追肥灌水后,不同施肥处理均在第3天出现氨挥发速率峰值（0.50-3.42 kg.hm-2.d-1）,而后迅速下降并进入低挥发阶段。出花期氨挥发速率峰值（1.50-4.42 kg.hm-2.d-1）比恢复期氨挥发速率峰值明显高。灌水量小(300 m3. hm-2)的氨挥发率和总量比灌水量大(600 m3. hm-2)的明显减小。在同一氮水平下,有机质含量较低的氨挥发率较高。在同一有机质含量条件,氨挥发率随着N肥含量增加而升高。与单施N肥处理相比,有机肥与N肥配施可明显减少氨挥发速率和总量,可减少氮损失。     

内蒙古荒漠草原地表反照率变化特征

基于2008年全年内蒙古荒漠草原的气象观测数据对荒漠草原地表反照率的变化特征分析发现,内蒙古荒漠草原的地表反照率在晴天呈早晚高、正午前后低的U形变化特征,降水引起的土壤含水量变化将导致地表反照率减小,云对地表反照率的影响比较复杂。荒漠草原地表反照率的月平均日变化类似于晴天条件下的日变化,大多数月份呈现早晚高正午前后低的U形变化趋势,仅在1-2月份及11-12月份呈现V形。地表反照率的季节变化较为明显。在生长季,由于存在植被覆盖使得地表反照率较低;而在冬季,地表反照率较高,特别是1\,2月份,其月均值分别为0.56和0.48,甚至高于沙漠。9月份地表反照率月均值达到最小值0.230, 7、8\,9月份地表反照率接近,分别为0.236、0.232和0.230。而且在生长季,荒漠草原的地表反照率高于退化草地、农田及麦田,低于沙漠的地表反照率,但是荒漠草原的地表反照率除7-10月份明显低于沙漠地表反照率外(相差大于0.02),生长季的其它月份与沙漠相差不大。晴天地表反照率随太阳高度角的增大而减小,当太阳高度角大于40°时,地表反照率趋于稳定,其与太阳高度角呈指数关系。土壤含水量的增大会导致地表反照率的减小,地表反照率与土壤含水量呈指数或线性关系。根据地表反照率与这两个因子之间的单因子关系式,建立了内蒙古荒漠草原晴天地表反照率随太阳高度角与土壤含水量变化的双因子参数化公式,而且太阳高度角和土壤含水量两者共同解释了地表反照率变化的68%左右。该公式可以较好地模拟内蒙古荒漠草原晴天地表反照率的变化。该公式是否可以进一步耦合到天气或气候模式中,还需要借助更多代表性的观测资料的验证,但是本研究无疑对陆面模式中地表反照率更准确的参数化及模拟提供了参考依据。     

一个基于能量的突触可塑性模型

研究表明能量可能是支配神经元活动的统一原则,编码能力与能量成本的比率最大化被认为是突触连接在选择性压力下改变的关键原则之一,这意味着突触范围内能量的变化与突触可塑性有关。为此,建立一个基于能量的突触可塑性模型。当突触后膜瞬时功率高于功率阈值时突触权重增加,反之突触权重下降。该模型可再现脉冲频率依赖可塑性以及脉冲时间依赖可塑性这两种主要的突触可塑性实验结果,并且和其他公认的突触可塑性模型相比具有优越性。结果表明,能量是影响突触可塑性的关键因素,对进一步理解突触连接的选择性和神经网络动力学特征提供了一个新思路。     

低温导致中华蜜蜂后翅翅脉的新变异

在封盖发育期,将中华蜜蜂Apis cerana cerana封盖子放入24℃低温环境中分别处理24、48、72 h,再恢复到正常的发育温度35℃至羽化,或将封盖子放在30℃低温中培养至羽化,发现羽化后的蜜蜂后翅翅脉发生明显变异。发现翅脉变异有3种类型,翅脉增加、翅脉突出和翅脉缺失。后翅翅脉增加的变异只发现一种,基室、缘室共有的径分脉与基室、盘室共有的中脉之间,新增径中横脉。新增的径中横脉发生的程度不同,有的在径分脉和中脉相对的位置相向伸出,有的形成完整的新脉,新增的径中横脉与原径中横脉相似,在末端均有"弱化点"。由于原有径中横脉较短,一直忽略其存在,这次径中横脉的确定,可以判定原来公认的"中脉分叉"应分别是径分脉和中脉延伸出来的两条翅脉。后翅突出的变异有2种,中脉向基室突出,径分脉向基室突出。翅脉突出的程度不同,有的略突出,有的明显突出,有的伸出翅脉较长。中脉突出均发生在中脉的转折点上,且此类翅脉变异,仅发生在雄蜂样本中,在工蜂样本中还未见。后翅翅脉缺失的变异有2种,发生在肘臀横脉和中脉。肘臀横脉"弱化点"处缺失。将中华蜜蜂雄蜂封盖子放入低温30℃恒温培养箱中发育,发现2个羽化的雄蜂样本发生肘臀横脉在"弱化点"处缺失。中脉向盘室伸出的部分发生缺失。翅脉缺失的程度不同,有的明显缩短,有的仅存痕迹,有的缺失大部分或完全缺失。中脉向盘室伸出的部分是东方蜜蜂Apis cerana区别于西方蜜蜂Apis mellifera的主要形态特征之一,如果东方蜜蜂这段翅脉全部缺失,此部位的形态与西方蜜蜂完全相同。这意味着这个翅脉作为区分东方蜜蜂和西方蜜蜂的翅脉特征将面临挑战。对蜜蜂种质资源鉴定,蜜蜂的系统发育和进化生物学等领域的研究将具有重要影响。温度影响翅脉发育的深入研究,为研究蜜蜂翅脉发育过程,揭示翅脉发育调控机制,以及蜜蜂发育的温度适应生理机制提供一个新思路。     

不同类型拌种剂对花生及其根际微生物的影响

拌种处理对于花生一播全苗和稳定高产非常重要.选用不同类型的4种拌种剂即哈茨木霉菌剂(真菌拮抗剂)、甲基托布津(杀真菌剂)、适乐时(杀真菌剂)、好安威(化学杀虫剂)处理花生种子,通过测定花生农艺性状、品质指标、根际土壤微生物动态等来评价其对花生和环境的综合效应.结果表明:1)各种杀菌剂拌种均能提高花生成苗率,而好安威略差;各拌种剂促进花生株高、叶绿素含量,而单株叶片数适乐时增多,好安威减少,单株分枝数盛花期有所增多(好安威除外),结果期均略减少;单株烂、虫、芽果数均减少,单株秕果数增加,单株饱果数降低(好安威除外),百果重和百仁重提高(哈茨木霉除外),而饱满度降低;最终荚果产量除哈茨木霉略低,其余拌种剂增产效果极显著,甲基托布津、适乐时、好安威比对照分别增产34.58％、25.90％、22.82％.2)哈茨木霉拌种使蛋白质含量、亚油酸含量增幅最大,油份含量增幅较大,油亚比值降幅最大;甲基托布津处理的蛋白质和油份含量降幅最大;适乐时对提高油份含量、油亚比值效果最佳;好安威对品质指标的影响有限.3)从细菌及放线菌与真菌的比值来看,甲基托布津促细菌、抑真菌的效果好且长,对放线菌/真菌比值影响较小;哈茨木霉在前中期促细菌与放线菌、抑真菌的效果明显,但后期效果趋反;适乐时促细菌、抑真菌的效果短促,且一直强烈抑制放线菌;而好安威相比影响较小.4)好安威对根瘤菌具有显著的抑制作用,而哈茨木霉、适乐时、甲基托布津均极显著增加根瘤数量.结论:各拌种剂对花生产量、品质、根瘤、根际微生物产生了较大差异的综合效应,须因地、因时选用;化学杀菌剂甲基托布津的农艺效应、环境微生物效应均最好,唯蛋白质含量、油份含量略有降低,是一种较理想的综合优良拌种剂.     

人类活动与气候变化对洪湖春旱的影响

近年来洪湖地区干旱事件频繁发生,对该地区农业生产与生态环境造成了极大影响。利用1960—2011年气候资料、近30年洪湖水文、土地利用资料,采用湖泊水量平衡方法、统计学等方法,研究分析了人类活动和气候变化对洪湖春季干旱的影响。结果表明:伴随全球气候变化该地区年降水和夏季降水呈增加趋势,而春季降水尤其是春季少雨年的降水量减少趋势明显,其减少速率为12.57 mn/10a,达到了α=0.1显著水平;洪湖5月水位高度依赖春季降水,降水对它贡献率为0.36 m/100mm。近20年来,洪湖周边两县市水产养殖面积增加了7倍,在降水偏少时,农业灌溉需水量20a增加了4.14×10~8m~3以上;水产养殖消耗大量春季水资源,对洪湖5月水位的影响率为-0.158 m/10~4hm~2,达到了0.1的显著性水平。人类活动与气候变化是洪湖春旱增多加重两个重要原因,比较它们的变化量与影响率,人类活动对洪湖春旱的影响更大。为维护洪湖生态功能,减轻干旱影响,必须调整农业结构。     

湘南某矿区蔬菜中Pb、Cd污染状况及健康风险评估

通过采集湘南某矿区周边农田中种植的蔬菜和对应耕作层土壤样品,探究了农田蔬菜Pb、Cd的污染状况,蔬菜和土壤重金属含量之间的相关性,蔬菜中重金属对人体的健康风险。结果表明:(1)污染区土壤重金属污染非常严重,叶菜类蔬菜重金属超出了食品卫生标准限值,但是果菜类蔬菜中重金属没有超出食品卫生标准限值。(2)不同蔬菜不同器官所含Pb、Cd有明显差异;不同种类蔬菜Pb、Cd含量不同,一般是叶菜类果菜类;同种蔬菜不同部位重金属含量的顺序也不同,一般为根茎叶果,或根叶茎果。(3)二类蔬菜中重金属Pb、Cd的富集系数顺序为叶菜类果菜类。(4)蔬菜中Pb、Cd含量与土壤中相对应元素含量均无显著相关性。(5)就农产品安全性而言,果菜类蔬菜比叶菜类蔬菜更适合在此矿区栽培。