伊乐藻对污染水体中氮、磷的净化效果及其克藻效应

为了科学评价伊乐藻在水生态修复中的实际应用价值,在模拟条件下初步研究了沉水植物伊乐藻（Elodea nuttallii）对污染水体中氮、磷的净化效果及其克藻效应。结果表明,伊乐藻对总氮、氨态氮、硝态氮和总磷均具有一定的净化效果,并且水体中氮、磷起始浓度越高,其去除效果越明显;不同生物量伊乐藻对河水中其他藻类均具有较强抑制作用,并且随着生物量增加,其克藻效应更加明显。     

饲用黄丝藻粉的急性毒性和亚慢性毒性试验

试验旨在通过研究黄丝藻粉对大鼠的急性毒性和亚慢性毒性试验,初步评价其饲用安全性。5 000 mg/kg体重黄丝藻粉灌胃给予Wistar大鼠进行急性毒性试验;黄丝藻粉按0、1 250、2 500、5 000 mg/kg 添加于饲料中饲喂大鼠,进行90 d亚慢性毒性试验。每周称量大鼠体重与饲料消耗,分别于喂养 45、90 d 时剖检,进行血常规和血液生化指标检测,计算脏器系数,并对主要脏器进行组织病理学检查。结果表明,5 000 mg/kg体重黄丝藻粉给予大鼠均未出现死亡,LD₅₀>5 000 mg/kg体重,根据WHO对化学物质的毒性评级,黄丝藻粉属于实际无毒物质。亚慢性毒性试验中,高、中、低剂量黄丝藻粉饲喂大鼠90 d后平均饲料消耗、体增重、脏器系数与对照组相比均无显著差异（P>0.05）。各处理组血常规指标、低剂量组血液生化指标与正常对照组相比均无显著差异（P>0.05）;高、中剂量组除血液总胆固醇（CHO）、甘油三酯（TG）显著低于对照组（P<0.05）外,其他血液生化指标均无显著差异（P>0.05）;高、中剂量组总胆固醇和甘油三酯均在大鼠正常生化指标范围内;解剖及主要脏器HE染色检查均未发现明显变化。试验结果表明,黄丝藻粉属于实际无毒物质;5 000 mg/kg添加剂量喂养大鼠90 d,未观察到明显的有害作用,有望在动物饲料中添加应用。     

药剂浸种提高小麦苗期抗锈性研究

一、前言小麦锈病是小麦生产上最严重的病害之一,也是河北省小麦的主要病害。解放后,在河北省虽然推广了一些抗病品种,但由于在大面积上栽培的碧蚂1号丧失了抗条锈性,锈病仍成为生产中的重大威胁。关于锈病发生的锈菌来源,陈善铭和季良等都认为秋季小麦幼苗上发生的条锈     

价补分离政策对农民种粮收入的影响研究

运用我国19个玉米主产区省份的2004～2018年面板数据,采用双重差分法,分析价补分离政策对农民种粮收入的影响,进行稳健性检验。研究发现,价补分离政策抑制了东北三省和内蒙古地区农民种粮收入增长。进一步分析发现,生产效应机制对农民种粮收入增长有抑制作用,产业结构和市场联动机制对农民种粮收入有促进作用,结论具有较好的稳健性。建立农民合理增收机制,加大玉米产业链机构投资者的参与度,开放玉米市场化收购资金筹集方式,是促进农民种粮收入增长的切入点。     

基于HYDRUS-1D模型的河套灌区典型夹砂层耕地水分利用分析

为研究夹砂层耕地水分利用规律,以河套灌区典型夹砂层土壤耕地为研究对象,利用在春玉米生育期田间监测数据,应用土壤水分运动数值模型,探究对夹砂层土壤田间蒸散发、作物耗水及深层土壤水分的补给与深层渗漏规律。选择2种土壤的夹砂层埋深梯度S1（40～95 cm）、S2（60～110 cm）,设置了3个灌水水平W1（252.5 mm）、W2（315.85 mm）、W3（378.75 mm）开展田间试验,同不含夹砂层处理B作对照,并应用HYDRUS-1D模型模拟春玉米生育期田间蒸散发,土壤水分深层渗漏及地下水补给耕层水量与根系吸水量,与不含夹砂层处理对比分析夹砂层对田间水分利用影响。结果表明：随着砂层埋深增加,棵间蒸发损失减小,叶面蒸腾水量增加;不含夹砂层处理玉米田间毛管向上补给水量较浅埋砂层与深埋砂层处理分别大57.01%、118.53%,灌水量为315.85 mm时含夹砂层处理的土壤水分深层渗漏最小;玉米生育期内根系吸水量随砂层埋深的增加而减少,不含夹砂层处理根系吸水量最大。浅埋砂层与深埋砂层处理分别为蒸散量的55.51%、61.31%,不含夹砂层处理为66.69%;暂时性亏缺水量从大到小依次为：S2、S1、B,水分从大到小依次为：B、S2、S1。综合考虑夹砂层土壤水分迁移、作物水分利用规律,建议在夹砂层耕地春玉米灌溉根据砂层分布因地制宜定灌溉制度,当夹砂层埋深在40～110 cm范围时,推荐春玉米在生育期灌溉定额为315.85 mm。该研究结果可为河套灌区含有夹砂层农田灌溉制度的制定提供理论指导。     

紫云英与稻秸还田对稻田土壤硝化潜势的影响

  【目的】  种植利用绿肥和稻秸还田是水稻土培肥的重要措施。硝化作用是氮循环中的关键过程,我们研究了绿肥与稻秸还田对土壤硝化作用的影响,以明确紫云英–稻秸联合还田下的稻田硝化作用机制。  【方法】  水稻盆栽试验共设8个处理,分别为:对照(CK)、单独紫云英(MV)、单独稻秸(RS)、紫云英+稻秸(MV+RS)、单施氮肥(N)、紫云英+氮肥(MV+N)、稻秸+氮肥(RS+N)、紫云英+稻秸+氮肥(MV+RS+N)。研究了在不施氮和施氮条件下,紫云英、稻秸不同利用方式对土壤性状及硝化作用的影响,并通过特异性细菌抑制剂(卡那霉素和大观霉素)研究了氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)对硝化作用的相对贡献。  【结果】  MV+RS+N处理提高了土壤全氮和有机质含量,降低了碱性水稻土的pH。在早稻分蘖期,MV+RS+N处理显著提高了土壤中铵态氮和硝态氮含量。早稻移栽前,MV+RS 处理显著增加了土壤硝化潜势(NP), 而MV处理相较CK降低了NP。早稻分蘖期,氮肥添加显著提高了NP。早稻拔节期和晚稻收获期,RS和MV+RS处理均降低了NP。早稻移栽前,MV+RS处理同时降低了土壤恢复硝化强度(RNP),以及AOA和AOB在恢复硝化强度中的贡献(RNP_AOA和RNP_AOB),并降低了RNP_AOB在RNP中的占比。早稻分蘖期,CK和N处理,MV+N处理提高了RNP_AOB,而在早稻拔节期,MV+RS+N处理相比MV+RS处理提高了土壤RNP及RNP_AOB。早稻收获期,MV、RS及MV+RS处理均降低了稻田土壤RNP。在不同生育期中,早稻分蘖期的NP与硝态氮含量显著正相关,其他时期相关不显著。土壤NP与土壤 pH 和硝态氮含量呈显著正相关,与土壤微生物量碳 (SMBC) 和土壤微生物量氮 (SMBN) 含量呈显著负相关。RNP_AOA与土壤pH和铵态氮含量呈显著正相关。  【结论】  紫云英–稻秸联合还田降低了碱性水稻土pH,并在水稻生育早期显著提高而在生育后期显著降低了土壤硝化潜势。硝化潜势与土壤pH和硝态氮含量呈显著正相关。早稻分蘖期和早稻拔节期以RNP_AOB占主导,紫云英–稻秸联合利用较CK降低了RNP_AOB;早稻和晚稻收获期则以RNP_AOA占主导,紫云英–稻秸联合还田相较于单独还田提高了RNP_AOA。     

耕地生产力隐性退化遥感监测与影响因素分析

以江苏省永久耕地为例,基于2001—2019年中分辨率成像光谱仪(Moderate resolution imaging spectroradiometer, MODIS)遥感影像,开展耕地生产力隐性退化遥感监测和影响因素分析。BFAST(Breaks for additive seasonal and trend)算法用于建模历史时期耕地生产力变化的预期行为,并以此为基准判断监测时期耕地生产力是否存在隐性退化风险。基于地理探测器,从3个准则层的8项指标变量对耕地生产力隐性退化进行了主导影响因素探测和因子交互分析。研究结果表明：江苏省存在生产力隐性退化的耕地比例为21.9%,具有显著的空间差异。西北地区的徐州市、宿迁市的耕地生产力隐性退化比例最高,分别为47.2%和43.4%,且表现出聚集性。东南地区的苏州市、无锡市和南通市的耕地生产力隐性退化比例较低,均不足10%。因子探测分析表明外流人口数量、种植业从业人员数量和农业机械化总动力3项指标对江苏省耕地生产力隐性退化的解释力最强。多因子交互耦合后,人口因素与生产条件解释力增强最为显著。耕地生产力隐性退化的地域分异类型划分为生产条件约束型...     

生态系统适应性管理：理论内涵与管理应用

生态系统的科学管理是生态系统可持续发展的关键,传统管理方法的局限性已经无法解决管理过程中遇到的复杂问题,一种新兴的管理方法——适应性管理应运而生,并受到学者的广泛关注。本文采用文献分析法和比较分析法研究了国内外2010—2020年生态系统适应性管理研究文献的数量特征,梳理了适应性管理的内涵发展、类型、适用条件,归纳了生态系统适应性管理的主要研究方向,指出了当前生态系统适应性管理研究存在的不足,并提出了相应的研究建议与展望。得出结论：国内外生态系统适应性管理研究方向和文献数量发展趋势基本一致,但是在文献数量方面差距悬殊;适应性管理的内涵不断被完善,但生态系统适应性管理的应用仍具有局限性,亟需达成内涵的统一认识并扩展应用范围,充分发挥适应性管理的优势,促进生态系统的可持续发展,取得最优的经济、生态和社会效益。     

菜篮子工程对南京市大棚扩张的影响

农业可持续发展和土地利用转型是学术研究的前沿,而中国的“菜篮子”工程可将两者联系起来实现可持续集约化的食物生产。该研究基于政策梳理、遥感数据解译和农户实地调查,选取南京市6个大棚主要种植区作为研究区域,采用Tobit模型定量分析“菜篮子”工程对南京市大棚扩张的影响,同时定性分析农业、农民、农地政策在推动农用地大棚化转型中的作用。结果表明:“菜篮子”工程有效地推动了郊区农业设施化进程,使南京市大棚面积从1995年的23.58 hm2增至2017年的10248.89 hm2;随着城市化进程加快,距建成区1 km缓冲区内耕地占比从1995年的37.96%降至2015年的11.34%,蔬菜产地不断远郊化,因此市场和交通等区位因素对大棚扩张有重要影响,经分析大棚面积发生改变的比例随着与菜市场和道路的距离的增大而变小;大棚面积变化具有区域差异,但政策依旧是影响各区大棚扩张的显著因素;大城市郊区农地大棚化转型是农业、农民、农地政策和“菜篮子”政策协同作用的结果。     

小麦NPR1基因家族鉴定及其表达分析

【目的】对小麦NPR1基因家族成员进行鉴定及表达分析,为探究该家族基因的作用机制及小麦遗传改良提供理论参考。【方法】以拟南芥NPR1家族蛋白序列为参考序列,从小麦基因组中鉴定出小麦NPR1基因家族成员,利用生物信息学软件对其序列特征进行分析,并分别利用RNA-Seq原始数据和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析小麦NPR1家族基因在不同组织及不同胁迫下的表达水平。通过STRING在线网站构建TaNPR1s蛋白的互作网络。【结果】共鉴定获得20个小麦NPR1基因家族成员,其编码蛋白的不稳定指数均大于40,为不稳定蛋白;平均总亲水性值（GRAVY）均为负值（除TaNPR5-D为正值外）,为亲水蛋白;主要分布于细胞核内,在叶绿体、线粒体、内质网和细胞质等部位也有分布;二级结构均由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规卷曲组成,以α-螺旋和无规则卷曲为主;对应的三级结构模型有10种。20个TaNPR1s蛋白均可与转录因子HBP-1b及未知蛋白A、B、C、D发生相互作用,这5种蛋白均含有bZIP结构域（含TGACG基序）和种子休眠特异基因结构域（DOG1）。TaNPR1s基因在不同组织中的表达模式不同,可分为在多个组织中表达、在特定的组织或发育阶段表达和在不同组织发育阶段均低表达或不表达,共三大类。随机挑选的8个TaNPR1s基因中,有3个基因在禾谷镰刀菌胁迫下表达量降低,但在白粉病菌胁迫下表达量升高;有2个基因在这两种菌胁迫下表达量均升高,有2个基因在两种菌胁迫下表达量均下降。TaNPR1s基因对6种非生物胁迫处理均有响应,但表达模式存在差异。【结论】小麦NPR1基因家族成员在不同组织生长发育过程和生物和非生物胁迫响应中发挥重要调控作用,且基因的可变剪接体也表现出不同组织表达特性,丰富了NPR1s蛋白功能。TaNPR1s蛋白可能通过与bZIP和DOG1结构域结合发挥其生物学功能。