冬季高温对白三叶越冬和适应春季"倒春寒"的影响

暖冬和春季"倒春寒"已严重影响着多年生植物生长发育。选择建植3a的白三叶(Trifolium repens Linn)为试验材料,在入冬采用搭建塑料大棚模拟暖冬方法,通过在建棚前、建棚后、冬季融冻胁迫、春季揭棚后和"倒春寒"过程中测定棚外和棚内白三叶植株高度和叶片抗逆生理指标的变化以揭示未来暖冬对白三叶生存和生态园林持续发展的影响。结果表明,冬季棚外气温均温低于0℃,白三叶叶片经历了冻融胁迫,棚内温度高于0℃,叶片始终未结冻。搭棚前,棚内外试验地白三叶生长势无差异。搭棚后100d棚内白三叶株高是棚外的3倍,但揭棚后3个月棚内外白三叶株高一致。另外,冬季虽然棚内外白三叶叶片细胞膜透性、丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶活力(SOD、CAT、POD)均随气温下降而增高与气温变化呈负相关,但棚外白三叶叶片上述生理指标均高于棚内。在春季揭棚后2d,冬季棚内生长的白三叶不仅叶片细胞膜透性和MDA含量急剧增加并高于揭棚前和棚外白三叶,而且叶片SOD和CAT活性和可溶性糖和脯氨酸含量急剧增加也明显高于棚外白三叶。在春季"倒春寒"时,冬季棚内外不同温度下生长的白三叶叶片细胞膜透性快速升高、脯氨酸和可溶性糖含量、POD和SOD活性均上升,两处理间无显著差异。研究表明,冬季零度以上低温可延缓冬季白三叶绿叶期和单个叶片的寿命,可使白三叶安全渡过春季"倒春寒",未来暖冬不会降低白三叶抗融冻能力和其返青生长势。而这与白三叶能快速应对环境温度变化,通过调整生理代谢使叶片中快速积累渗透调节物和激活抗氧化酶防止氧自由基积累抑制膜脂过氧化,保护细胞膜的完整性有直接关系。     

城市滨水景观的视觉环境质量评价——以合肥市为例

滨水景观是城市景观的重要组成部分,以合肥市为例评价城市滨水景观的视觉环境质量。综合"基于公众感知"和"基于专家/设计"的评价方法,选取22张滨水景观照片作为研究对象,评价这些滨水景观的视觉环境质量和各物理要素等级,对评价数据进行了相关和回归分析。评价结果表明环境质量得分较高的滨水景观比得分较低的滨水景观拥有更多的自然式驳岸和适当的园林小品。统计分析结果表明"有利的人工景观"、"驳岸类型"和"树群轮廓线"对滨水景观视觉环境质量有着非常显著的积极影响。另外,将研究结果与其他学者研究结论进行了对比分析,并对未来城市滨水景观的规划和管理提出一些建议。     

白洋淀富营养化湖泊湿地厌氧氨氧化菌的分布及对氮循环的影响

随着生物反应器和海洋生态系统中厌氧氨氧化反应的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前厌氧氨氧化过程是否也存在于富营养化湖泊湿地并发挥着重要作用,还未见报道。结合15N同位素示踪与分子生物学技术研究了白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化菌的分布、菌群结构特性、生物多样性及其活性。结果表明,在藻类影响导致的高氨氮沉积物中,厌氧氨氧化菌具有广泛存在性。通过构建16S rRNA克隆文库发现,沉积物中厌氧氨氧化菌的生物多样性相对较低,在2%差异度的条件下,30个克隆序列只分为5个操作分类单元(OTUs),代表序列与Genebank数据库中已探明的厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia fulgida和Candidatus Brocadia anammoxidans同源性最高,分别可达97%和96%。同位素示踪结果表明,白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化活性为0.19—7.78 nmol N g-1h-1,空间差异较大,产生的氮气占此沉积物总氮气生成量的0.64%—20.65%,体现了湿地的异质性。通过得出的厌氧氨氧化反应速率推算每年由厌氧氨氧化反应损失的氮量为1.8—78gN m-2a-1,对白洋淀氮循环起到非常重要的作用。富营养化湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化反应的发现为研究厌氧氨氧化对氮循环的重要影响提供了新证据。     

鄂尔多斯市土地利用生态安全格局构建

合理构建区域土地利用生态安全格局来实施管理对策和改善区域生态安全水平,已经成为区域生态环境保护的新需求。以位于中国北方农牧交错区的鄂尔多斯市为研究区,基于自然地理数据、社会经济统计数据、土地利用/覆被数据等,借助多目标优化模型和GIS空间分析技术,构建了鄂尔多斯市土地利用生态安全格局,结果表明:(1)不适宜性耕地所占比重较大,林地和草地分布比较合理,适宜的未利用地面积所占比重较大,后备土地资源丰富;(2)多目标优化结果显示,耕地、林地、水域和建设用地面积呈现增加的趋势;草地面积基本保持不变;未利用地面积大幅度下降;(3)土地利用生态安全格局显示,耕地面积增加,主要分布在水分条件较好的河流、湖泊和水库等的周边地区以及城镇和乡村居民点周围;林地面积大幅度增加,主要分布在达拉特旗北部和准格尔旗东部;草地略有增加,广泛分布于库布齐沙漠和毛乌素沙地以外的地区;建设用地增加面积主要来自于重点发展城镇的扩展和规划的重点矿产资源开采区;未利用地大幅度减少,主要集中在杭锦旗境内的库布齐沙漠以及乌审旗和鄂托克旗境内的毛乌素沙地。研究结果对鄂尔多斯市土地资源管理和生态安全建设具有重要指导意义。     

不同土壤水分处理对水稻光合特性及产量的影响

为探明土壤水分对水稻生长发育的影响机理,以武香粳14和两优培九为试验材料,分析了不同土壤水分处理下(W1、W2、W3和CK分别表示土壤体积含水量为20%、30%、40%和5cm水层灌溉)的水稻光合特性、产量及水分生产率等。结果表明,轻度水分胁迫(W3)具有处理间最大的叶片气孔导度、蒸腾速率和净光合速率,其他处理规律不显著。灌浆初期各水分处理下叶位间光合指标均表现为:剑叶＞顶2叶＞顶3叶>顶4叶,其他生育期规律不显著。与对照处理(CK)相比,武香粳14的W1、W2和W3处理的产量分别减少61.14%和29.13%、增加0.96%,水分生产率分别减少10.69%、增加1.53%和20.61%;两优培九的产量分别减少64.11%和28.76%,增加2.08%,水分生产率分别减少16.39%,增加2.46%和22.13%。研究结果为水稻精确灌溉和节水生产提供了技术支撑。     

巧用案例与问题法提高发酵工程工艺原理教学效果

结合在发酵工程工艺原理教学中的实践,阐述了巧用具体案例及围绕问题组织教学的意义、具体实施过程以及所达到的教学效果。结果表明,巧用列举案例法、讲评案例法、讨论案例法及问题教学法可强化课堂教学知识的运用和掌握,有利于理论联系实际,便于提高学生自主学习意识,有利于提高学习兴趣以及提高教学效果。     

黄土高原不同树种枯落叶混合分解效应

混交林中不同树种枯落物混合分解是否产生促进或抑制作用是评价种间关系和混交适宜性的重要依据之一。以黄土高原主要树种为对象,通过室内枯落叶混合分解模拟试验,结果表明:(1)沙棘、白榆、柠条和小叶杨枯落叶分解最快(周转期1 a左右),其次为旱柳、侧柏和白桦枯落叶(周转期略大于1 a),紫穗槐、辽东栎和刺槐枯落叶分解稍慢(周转期1.5 a左右),而樟子松、落叶松和油松枯落叶分解最慢(周转期略大于2 a)。(2)对于针叶树,与油松枯落叶混合,存在明显促进分解作用的是侧柏、落叶松,其次是白桦、沙棘和刺槐;与樟子松枯落叶混合,存在明显促进分解作用的是落叶松、侧柏、沙棘、白榆,其次是柠条、紫穗槐和小叶杨,而存在明显抑制分解作用的是刺槐,其次是白桦和辽东栎;与落叶松枯落叶混合,存在较明显促进分解作用的是白榆、白桦和辽东栎,存在较明显抑制作用的是刺槐;紫穗槐与侧柏枯落叶混合存在较明显的抑制分解作用。(3)对于阔叶树,与小叶杨枯落叶混合,存在较明显促进分解作用的是紫穗槐,其次是辽东栎和刺槐;与刺槐枯落叶混合,存在较明显促进分解作用的是白榆和沙棘,存在明显抑制分解作用的是柠条,其次是辽东栎和白桦;与白桦枯落叶混合,存在较明显促进分解作用的是辽东栎和紫穗槐,存在较明显抑制分解作用的是柠条;白榆与辽东栎、旱柳枯落叶混合均存在较明显的促进分解作用,而白榆与柠条枯落叶混合存在较明显的抑制分解作用;紫穗槐与旱柳、沙棘枯落叶混合均存在较明显的促进分解作用,而紫穗槐与柠条枯落叶混合有较明显的抑制作用。     

转Bt水稻土壤跳虫群落组成及其数量变化

以转Bt水稻恢复系"克螟稻"(Cry1Ab纯合基因型)和"华恢1号"(Cry1Ab+Cry1Ac融合基因型)以及融合基因型转Bt水稻杂交系"Bt汕忧63",及其对照亲本水稻"秀水11"、"明恢63"和"汕优63"稻田土壤跳虫类群为对象,系统研究转Bt水稻种植下土壤跳虫群落组成及其数量动态变化,以评价不同基因型和不同育种品系转Bt水稻种植下稻田土壤生态安全性。结果表明,转Bt水稻种植导致土壤跳虫个别稀有类群的消失,并显著影响半土生和真土生类群以及土壤跳虫总量,但对群落多样性、均匀度和种类丰富度等影响不显著。与对照亲本相比,Cry1Ab转Bt稻田半土生类群和土壤跳虫总量及其种类丰富度指标显著增加了54.7%、44.4%和26.7%;Cry1Ab+Cry1Ac转Bt杂交稻田球角跳属百分比和真土生跳虫数量显著增加了212.3%和180.4%。就恢复系处理而言,与Cry1Ab转Bt水稻相比,Cry1Ab+Cry1Ac转Bt水稻种植导致棘跳属、球角跳属和原等跳属百分比以及半土生跳虫数量分别显著降低了62.1%、56.7%、61.8%和43.4%,同时,显著提高了裔符跳属百分比达88.2%。就Cry1Ab+Cry1Ac融合基因型转Bt水稻而言,与恢复系相比,转Bt杂交稻种植导致球角跳属和原等跳属百分比,半土生类群和土壤跳虫总量及其种类丰富度和群落多样性显著增加了312.9%和171.6%,302.4%和233.2%,以及54.0%和26.7%,同时,显著降低了裔符跳属百分比达65.5%。     

食物胁迫对翅二型丽斗蟋飞行肌和繁殖发育的影响

前期研究表明,在食物充足的条件下,翅二型丽斗蟋雌成虫长、短翅型间存在着资源投入和收益的权衡关系(trade-off);而雄成虫长短翅型间不存在此类权衡关系。在自然条件下,昆虫可能遭受食物缺乏的胁迫,因而进一步就食物胁迫对丽斗蟋飞行肌和繁殖发育的影响进行了研究。结果表明,在食物胁迫的条件下,长翅雌虫仍维持飞行肌的发育,但繁殖发育受到显著的抑制;而短翅雌虫飞行肌显著降解,繁殖发育亦维持在较高水平。说明即使是营养缺乏时,其雌成虫长、短翅型也依然存在资源配置的差异,具飞行肌和繁殖发育的权衡关系。长翅雄虫飞行肌的重量与食物充足组并无显著差异,但精巢的干重显著降低;而短翅雄虫在食物胁迫条件下飞行肌显著降解,但其精巢重量与食物充足组并无显著差异。可以认为,丽斗蟋雄虫的长、短翅型间也存在飞行肌和繁殖发育的权衡关系。     

桂西北喀斯特区域植被变化趋势及其对气候和地形的响应

基于1999—2010年的SPOT NDVI数据,分析了河池市植被变化趋势及空间差异,并结合气象和地形数据分析了植被与气候、地形的关系。结果表明:(1)桂西北喀斯特地区植被变化总体上呈恢复趋势,年均气候因子对植被变化的作用不明显;(2)200—500m的海拔范围内植被恢复显著,但400—500m的海拔范围内有小面积植被退化现象,随着海拔增加,植被变化趋于稳定;(3)6—15°的坡度范围内植被恢复最显著,而2—6°及大于25°坡度范围存在植被退化的现象;(4)不同坡向上的植被恢复差异不明显,但随着坡向由阴坡转阳坡,植被总体恢复呈减小趋势。喀斯特地区人类生态建设取得一定成效,但由于人类活动的负面影响,在海拔400—500m、坡度大于25°的阳坡区域仍存在植被减少的现象。