外源H_(2)O_(2)对NaCl胁迫下豌豆种子萌发和幼苗抗氧化酶活性的影响

以豌豆种子为试验材料,研究不同浓度(0 mmol/L、5 mmol/L、10 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L和80 mmol/L)外源H_(2)O_(2)对170 mmol/L NaCl溶液处理的豌豆种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:与CK相比,170 mmol/L NaCl处理的豌豆种子的萌发和幼苗生长都受到显著抑制,发芽指标和生理指标均显著降低。在170 mmol/L NaCl胁迫下,低浓度外源H_(2)O_(2)浸种处理,能够提高豌豆种子的发芽指标,促进幼苗根和芽的生长,促进脯氨酸和可溶性糖含量的积累,降低丙二醛含量,提高了根和芽中SOD、CAT和POD的活性。说明,外源H 2O 2能够通过调控渗透调节物质的积累和抗氧化酶活性来提高豌豆耐盐性,其中外源5 mmol/L H_(2)O_(2)处理显著缓解NaCl胁迫对豌豆种子萌发和幼苗生长的毒害,缓解效果最好。

外源水杨酸对铬胁迫下小麦种子萌发和幼苗抗氧化酶活性的影响

为了探讨外源水杨酸(salicylic acid,简称SA)对小麦(Triticum aestivum L.)种子铬胁迫下的缓解作用,以期为在铬污染土壤种植小麦提供理论依据,以小麦种子为试验材料,用培养皿滤纸发芽法,在100 mg/L Cr^(6+)胁迫下用不同浓度(0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.08、0.10 mmol/L)SA浸种处理,研究对小麦种子萌发、幼苗生长和生理指标的影响。结果表明,单独100 mg/L Cr^(6+)胁迫显著抑制小麦种子的萌发状况、幼苗芽和根长度和鲜质量均显著下降,MDA、可溶性糖和脯氨酸含量显著增加,CAT、SOD和APX活性上升。经适宜浓度(0.01~0.03 mmol/L)的SA浸种处理,能提高Cr^(6+)胁迫下小麦种子的发芽势,促进幼苗芽和根的生长,降低MDA含量,促进了渗透调节剂的增加,进一步提高了3种酶的活性。本研究结果表明,外源SA通过提高小麦的抗氧化能力来缓解铬胁迫对小麦种子和幼苗造成的氧化伤害,且0.02 mmol/L SA处理缓解铬胁迫的效果最佳。

庆阳市国家自愿减排量(CCER)林业碳汇开发初探

2024年1月22日,全国温室气体自愿减排交易(CCER)市场启动,其与2021年7月启动的全国碳排放权交易(CEA)市场共同构成完整的全国碳市场体系。今年甘肃省参与国家温室气体自愿减排交易工作安排部署会议指出,要根据生态环境部公布的四项温室气体自愿减排项目方法学,结合甘肃实际,全面做好造林碳汇、并网光热发电自愿减排量开发交易工作。在此,笔者结合庆阳市林业碳汇开发实践,谈谈国家自愿减排量(CCER)造林碳汇项目开发过程中存在的误区和建议,以供大家参考。

祁连山不同坡向草地蒸散量及其影响因子的分析

为了揭示祁连山山区草地的蒸散量变化规律,利用小型蒸渗仪(Micro-lysimeter)对祁连山西水林区不同坡向草地的蒸散量进行实测,并基于样地土壤调查数据和同期气象数据,对祁连山不同坡向草地的蒸散量变化规律及其有关影响因子进行了综合分析。结果表明:(1)不同坡向草地蒸散量季节动态规律均表现为单峰型,在7、8月达到蒸散量的峰值。(2)草地蒸散量变化规律:对照裸地蒸散量>草地蒸散量,阴坡草地蒸散量>阳坡草地蒸散量。(3)草地蒸散量以土壤蒸发为主;草地降水的绝大部分消耗于草地蒸散。(4)对草地蒸散量与影响因子的相关性进行分析,按相关系数排序,阳坡为:降水量(P)>气温(T)>空气相对湿度(HR)>风速(u2)>土壤含水量(θm)>太阳辐射(Ra);阴坡为:降水量(P)>气温(T)>太阳辐射(Ra)>空气相对湿度(HR)>风速(u2)>土壤含水量(θm);降水量、气温与草地蒸散量之间具有较高的线性相关(R2=0.861)。

子午岭林区油松人工林枯落物水文生态功能研究

研究子午岭林区不同林龄油松人工林枯落物的水文生态功能,为该区人工林经营及植被建设提供理论依据。在甘肃省子午岭林区选取树龄为10a、20a和30a的油松人工纯林,分析其枯落物的水文特征指标。结果表明:(1)油松人工林枯落物的厚度和蓄积量均随林龄升高逐渐增大,总厚度为1.63~7.30cm,总蓄积量为6.37~52.41t/hm^(2);(2)枯落物的最大持水率和有效拦蓄率均表现为10 a>20a>30a;而最大持水量和有效拦蓄量均表现为30 a>20 a>10 a,枯落物的水源涵养功能随树龄的增长而逐渐增强,且枯落物半分解层在降雨截留拦蓄过程中发挥主要作用;(3)枯落物的持水量、吸水速率与浸水时间分别呈对数函数关系(R^(2)>0.926)和幂函数关系(R^(2)>0.998)。

苹果-花生间作系统细根形态变异及地下竞争

苹果-花生间作系统是晋西黄土区主要的农林复合系统之一,目前一些粗放的经营方式导致苹果和花生之间对地下资源竞争激烈,降低了间作系统的经济效益。为缓解苹果-花生间作系统的种间地下竞争,提出科学的管理实践策略,采用分层挖掘法对苹果-花生间作系统、苹果单作系统和花生单作系统进行根系取样,其中苹果树树龄为7年,苹果树和花生的种植密度分别为500和8万3 333株/hm2。定量研究间作苹果和间作花生细根的形态变异和种间地下竞争状况。结果表明:1)苹果细根主要分布在距苹果树行1. 7 m范围内,随着距苹果树行距离的增加,间作苹果细根生物量密度逐渐减小,而间作花生细根生物量密度逐渐增大,两者的细根生物量密度均在树行南侧大于北侧,且均小于相应的单作; 2)苹果细根主要集中在0～60 cm土壤深度,在20～40 cm土壤深度分布最多,而花生细根集中分布在0～20 cm土壤深度,且间作苹果和间作花生的细根生物量密度在各土层均小于相应单作;3)和单作相比,间作苹果的细根移动到更深的土壤中,而间作花生的细根移动到更浅的土壤中,且两者的细根垂直重心均随着距苹果树行距离的增加向深层土壤移动; 4)间作苹果和间作花生在整个间作区域对地下资源产生竞争,且在苹果树行南侧的种间地下竞争大于北侧,距苹果树行0. 5～1. 7 m区域的苹果-花生间作系统种间地下竞争指数大于0. 53,为种间地下竞争的主要区域。为了有效的缓解苹果和花生之间对地下资源的竞争,花生可以种植在距苹果树行1. 7 m外的区域,并加强间作区域0～20 cm表层土壤的水分和肥料投入,距苹果树行越近,灌溉和施肥可以适当增加,且苹果树行南侧的投入可适当多于北侧。

不同树龄单株苹果树树冠遮阴范围分析

通过晋西黄土区苹果农林间作系统不同树龄果树的遮阴范围、重复遮阴区域和遮阴时长的研究,遵循平行光线下的相似性原理,将果树按其树体缩小50倍,根据实测苹果树体形状,制作不同林级的苹果树3D模型,利用树体模型在研究区现地进行果树遮阴范围的测定实验。结果表明:1)对于研究区果树种植配置而言,4~7年生果树株间存在遮阴重叠,而行间不存在遮阴重;2)根据对树冠遮阴区域的分析,提出4~7年生果树的合理间作距离;3)随着苹果树树龄的增长,果树与作物的争光明显增强;间作作物距果树越近,果树与作物争光越明显。在果农复合系统中,间作作物的种植应该依据果树遮阴区域而定,并且不同林龄果树的果农复合系统,其间作作物种植区域是不同的。该研究为果农复合系统中,间作作物合理种植间距的确定提供支撑。

黄土高原子午岭油松林枯落物的水源涵养功能评价

[目的]探究黄土高原子午岭林区不同密度人工油松林枯落物的水源涵养功能,为该区功能导向型林分改造提供理论依据。[方法]于2021年8月在甘肃省合水县子午岭连家砭林场选取6种不同林分密度(2 222,3 200,4 802,6 250,7 503,9 286株/hm^(2))的油松人工林为研究对象,采用坐标综合评价法对不同密度油松林枯落物的水源涵养功能进行评价。[结果](1)油松林枯落物的厚度和蓄积量分别介于2.78~7.30 cm和14.97~52.41 t/hm^(2),两者变化趋势均呈“单峰型”,峰值出现在林分密度4 802株/hm^(2);(2)林分密度3 200株/hm^(2)的枯落物最大持水率(192.98%)和有效拦蓄率(152.04%)较高,而林分密度4 802株/hm^(2)的枯落物的最大持水量(101.46 t/hm^(2))和有效拦蓄量(67.92 t/hm^(2))表现优良,且半分解层在枯落物降水拦蓄过程中起主要作用;(3)枯落物持水率(量)、吸水速率与浸水时间分别呈对数函数[R^(2)>0.956(0.962)]和幂函数(R^(2)>0.998)关系;(4)油松林枯落物水源涵养功能发挥较好的林分密度为4 802株/hm^(2)。[结论]仅考虑油松林枯落物的水源涵养功能,油松林密度应调控至4 800株/hm^(2)。后续应加强对油松林林冠层及土壤层的研究,并综合考虑土壤水分植被承载力及油松林水分利用规律等,最终确定油松林水源涵养功能发挥最优的林分密度。

晋西黄土区苹果大豆间作系统果树遮阴强度的时空分布

农林复合是晋西黄土区重要的水保经济林经营方法,苹果大豆间作系统是其中最常见的一种,定量解析苹果大豆间作系统遮阴强度的时空动态分布特征及其规律,可以为基于光环境的果农间作系统配置模式提供一定的理论基础,为晋西黄土区水土保持工作与农业可持续发展做出贡献。本研究以晋西黄土区5年生苹果与大豆的间作系统为研究对象,通过定位监测和数学分析相结合的研究方法对间作系统中果树遮阴强度的时空分布及其对大豆的影响进行研究。根据光合有效辐射实测值绘出遮阴强度的单日变化图表和生长期变化图分析出遮阴强度的时空分布规律以及与大豆产量的相关程度。结果表明:1)苹果大豆间作系统内遮阴强度从果树中心位置向四周递减,树行北侧、南侧平均遮阴强度分别为0. 29和0. 22,果树西侧、东侧平均遮阴强度分别为0. 26和0. 24; 2)间作作物在结荚期、开花期及苗期等不同物候期的日平均遮阴强度分别为0. 28、0. 17和0. 14; 3)试验样区大豆生物量和产量分布也表现为从4角果树位置向试验区中心位置递增,果树遮阴强度与大豆的生物量和产量显著负相关且结荚期遮阴强度对产量影响最大。为了有效缓解苹果大豆间作系统的种间光竞争,大豆应集中种植在间作系统的中心区域,同时苹果树行的北侧和西侧的种植量应略小于苹果树行的南侧和东侧的种植量。此外,在大豆的结荚期可以采用铺设反光膜等增加林下光合有效辐射的农艺措施来增加大豆的产量。

晋西黄土区常规果农间作模式下果树遮阴时空分布特征

为探讨晋西黄土区常规苹果树与农作物间作模式条件下不同树龄果树遮阴范围的时空分布特征,提出合理的间作作物种植区域,以山西吉县果农间作条件下4~7 a生苹果树为试验材料,遵循平行光线下的相似性原理,将果树按其树体缩小50倍,制作不同林龄的苹果树3D模型,利用树体模型在研究区进行果树遮阴范围的动态测定。结果表明:(1)在时间上,单株苹果树遮阴面积在一天内随时间先减小后增大,中午12∶00果树遮阴面积最小;在空间上,苹果树遮阴范围整体呈现不等宽弧型分布,且果树北侧遮阴大于南侧遮阴距离0.5~0.6 m。(2)在一天中,4~7 a生苹果树行间均受到同行苹果树(目标果树与邻株果树)的叠加遮阴,遮阴时长为4~9 h。(3)4 m×5 m株行距配置下间作作物的适宜种植区域为1.41~1.91 m,5 m×5 m 株行距配置下间作作物的种植区域为1.63~2.14 m,且种植区域均随树龄的增加而减小。(4)间作作物行间适宜种植区域应采用南北向不等间距种植,并且适宜种植区北向距离大于南向距离0.6~0.7 m。综合研究区常规果农间作配置果树遮阴范围时空分布特征分析,传统果农间作系统下不同树龄时期,间作作物的南北方向等间距种植模式存在不合理性。本研究依据晋西黄土区常规果农间作配置模式果树遮阴范围时空分布特征,提出果农复合系统间作作物的不同株行距配置下不同树龄的间作作物合理种植区,间作作物种植需考虑南北不等间距,且随着树龄增长间作范围应不断缩小。

北方寒旱区甘蓝型冬油菜的春化特性与抗寒性

【目的】研究甘蓝型冬油菜春化特性与抗寒性的关系,为超强抗寒甘蓝型冬油菜品种的选育和抗寒性评价提供理论依据。【方法】以强冬性品种16-2444、17-2251,冬性品种天油14号、天油2238,弱冬性品种甘杂9号、秦早1号等6个甘蓝型冬油菜品种为材料,通过春播,测定春化率、株高标准化值,分析春化特性;秋播冬前测定株高、根长、根颈直径、生物量,并统计越冬率,同时结合低温发芽试验,利用抗寒系数和综合抗寒系数对品种抗寒性进行评价,利用相关性分析研究品种春化特性与抗寒性之间的关系。【结果】6个甘蓝型冬油菜越冬率为20.9%~74.4%,根颈直径为10.7~18.0 mm,根鲜质量为9.3~23.2 g/株;4℃发芽率为26.4%~56.4%,各品种发芽率由高到低依次为17-2251>16-2444>天油14>天油2238>甘杂9号>秦早1号。6个甘蓝型冬油菜春播的春化率为0~79.3%;株高标准化值为0.017~0.892,其变化趋势由高到低依次表现为秦早1号、甘杂9号>天油2238>天油14号>16-2444>17-2251。通过计算综合春化系数和综合抗寒系数对其抗寒性进行综合评价,其中17-2251和16-2444为抗寒性品种,天油14号和天油2238为弱抗寒性品种,甘杂9号和秦早1号为不抗寒品种。相关性分析结果表明,综合抗寒系数与越冬率、根颈直径、4℃发芽期抗寒系数、根鲜质量呈极显著正相关关系,与地上部鲜质量、地上部干质量、根干质量呈显著正相关关系,与春播综合春化系数、春化率、株高标准化值呈显著或极显著负相关关系。【结论】强冬性品种16-2444和17-2251可在北方寒旱区种植,越冬率、低温冻害前根颈直径大小、根鲜质量、4℃发芽率、春播春化率是北方地区强抗寒性甘蓝型冬油菜新品种选育和抗寒性评价的可靠指标。

苹果-大豆间作系统细根分布变异及地下竞争

果农间作系统中各组分细根的空间分布决定了其对土壤水分和养分的竞争能力,细根的空间变异反映了间作系统各组分对地下资源的适应性策略,而细根的生态位重叠程度反映了因生态位重叠而产生的竞争关系。以晋西黄土区典型的苹果-大豆间作系统为对象,采用分层挖掘法对苹果树和大豆进行根系取样,定量研究间作系统各组分细根的空间分布变异及地下竞争。结果表明:水平方向苹果细根生物量集中分布在距苹果树行0.5～1.3 m区域,而大豆细根生物量随着距苹果树行距离的增大而逐渐增多;苹果细根生物量在20～40 cm土层分布最多,而大豆细根主要分布在0～20 cm的表土耕作层;与单作系统相比,间作抑制了苹果和大豆细根的生长,并促使间作苹果细根向深层土壤移动,间作大豆细根向上层土壤移动;距苹果树行0.5～2.1 m区域大豆的竞争能力强于苹果,且大豆对苹果的竞争作用在0～20 cm土层深度占绝对优势,而苹果对大豆的竞争作用在20～100 cm土层深度占据优势;随着距苹果树行距离的增加,苹果-大豆间作系统的竞争强度逐渐减弱,距苹果树行0.5～1.3 m区域间作系统对地下资源的竞争较为强烈。本研究为苹果-大豆间作系统种间关系调控及可持续经营提供了科学依据。

果树树冠遮阴模型的改进

【目的】农林复合系统林下太阳辐射作为间作作物光合作用的能量来源,直接影响着间作作物的生态过程和生产力水平。研究果农间作系统内果树的遮阴范围和遮阴强度对果农间作系统配置及间作距离的确定具有重要的意义。【方法】遵循平行光线下的相似性原理,将果树按其树体缩小50倍,根据实测苹果树体形状制作不同龄级的苹果树3D模型,利用树体模型在研究区进行了果树遮阴范围的测定试验。将实测得到的树冠遮阴范围与依据太阳高度角和太阳方位角推算出的单株苹果树冠遮阴范围进行对比分析,对树冠遮阴范围表达式各参数进行优化。【结果】通过实测树冠遮阴范围与模型得出的树冠范围的对比分析,结果表明实测图与模型推算图相比,存在偏移和缩小。此现象主要是由于模型推算图仅考虑太阳方位角和太阳高度角对果树遮阴范围的影响,但是,当太阳光线接触果树冠层后会出现偏移未被考虑。因此,对现有的果树遮阴模型进行优化,经优化后的修正方位角和修正高度角推算得出的修正树冠遮阴范围,与实测遮阴范围的重合率均达到94%。【结论】改进后的树冠遮光数学模型能够较准确地模拟实际树冠的遮阴范围。