黄土丘陵沟壑区西川河流域近50 a径流变化趋势与归因识别

气候变化和人类活动影响下流域水文过程及归因分析,对于理解水文演变规律,制订流域管理对策具有重要意义。以陕北黄土丘陵沟壑区的西川河流域为例,采用M-K检验、累积距平法等方法,分析近50 a来降雨、输沙、径流变化趋势与演变特征,基于Budyko假设识别驱动流域径流变化的主导因素,并进行定量归因研究。结果表明:流域降雨量的变化速率为-0.0854 mm/a,Z值为-0.026,总体变化不明显。输沙量和径流量的Z值分别为-3.35和-2.38,径流量、输沙量年际变化呈显著下降;春汛发生在3月,汛期集中在7—9月,占年径流量的50%以上。输沙量的年代际波动幅度最大,径流量次之,降雨量波动幅度最小;1996年为径流突变年份,流域年径流量变化对降雨最敏感,而人类活动是其减少的主要原因。从贡献来看,下垫面条件变化为69.15%,降雨量为21.99%,潜在蒸散发为8.86%;在人类活动影响下,西川河流域径流变化呈明显的不均匀性和趋势性。未来应结合生态恢复过程,加强土地利用变化与流域水沙过程关系研究。

紫苏磷脂酸磷酸水解酶基因(PfPAH1)的鉴定及功能分析

本文基于紫苏基因组数据筛选获得两条PfPAH1基因序列,分别命名为PfPAH1-1和PfPAH1-2。应用生物信息学工具分析PfPAH1s蛋白理化性质、功能结构域及系统进化。定量PCR(qRT-PCR)检测PfPAH1s在紫苏根、茎、叶、花及不同发育时期种子的表达谱。进一步克隆到高表达的PfPAH1-1基因的编码序列并进行烟草瞬时转化以鉴定其功能。结果表明,PfPAH1-1和PfPAH1-2基因的开放阅读框(ORF)长度均为2715 bp,编码904个氨基酸残基,含有Lipin_N、Lipin_mid和属于HAD_like超家族的LNS2三个保守结构域。系统进化分析显示紫苏PfPAH1-1蛋白与唇形科植物一串红的SsPAH1亲缘关系最近,其次是葡萄和芥菜。PfPAH1-2蛋白则与唇形科的芝麻SiPAH1亲缘关系最近,其次为油橄榄,紫苏和芝麻均为油料作物,推测PfPAH1-2和SiPAH1可能具有相似功能。qRT-PCR分析表明PfPAH1-1和PfPAH1-2基因均在开花后40 d种子中表达量最高,预示着其可能参与油脂合成积累。烟草瞬时转化揭示过表达PfPAH1-1基因烟草叶片总脂肪酸及中性脂含量均高于野生型烟草,然而磷脂含量降低。

1980—2020年延河甘谷驿流域土壤侵蚀评价与驱动因子分析

采用日降雨量、DEM、土壤类型、泥沙含量及多期NDVI等数据,基于修正通用土壤流失方程(RUSLE)和地理探测器,研究了国家生态退耕还林还草工程实施前后近41年延河甘谷驿流域土壤侵蚀动态与驱动因子。结果表明,1980—2020年研究区土壤侵蚀强度总体呈波动变化趋势,1980年、1990年、2000年、2010年和2020年平均侵蚀模数分别为6 746.30、5 740.28、6 389.56、5 450.46、5 480.56 t/(km~2·年)。1980—2000年研究区整体侵蚀强度逐渐增强,强烈及以上等级侵蚀面积占比逐渐增加,表现为“增蚀升级”的特点;2000年后研究区内土壤侵蚀强度开始降低,强烈及以上等级的侵蚀面积减少,总体表现为“减蚀降级”的特点。研究区土壤侵蚀强度随着坡度的升高而加剧,同时发现海拔1 000~1 200 m和1 200~1 400 m是研究区内侵蚀发生的主要高程带。2020年土地利用类型因子解释力最为突出,表明退耕还林还草工程实施效果显著,大面积的耕地向林草地转换是使得研究区2000年后土壤侵蚀强度降低的最主要原因。土壤侵蚀各影响因子的协同作用明显强于单一因子的影响。

植物学教学与课程思政教育有机融合的探索——以山西农业大学为例

在简述植物学教学开展课程思政必要性的基础上,以山西农业大学为例,从深度开发思想政治教育资源、改进教学方式以及实施实践教学等多个角度出发,通过构建植物学课程思政资源库、构建植物学课程思政教育路径、增强课程的人才培养内涵、拓宽学生课外学术视野等,探讨了植物学课程教学中实施思想政治教育的路径,为提高学生的全面技能水平,培育出“了解农业、理解农业、热爱农业”的专业人才提供支撑。

基于文献计量分析的国内博物馆文创产品开发研究

文章采用文献分析法,借助VOSviewer软件对中国知网收录的博物馆文创产品开发的文献进行可视化分析。并总结出博物馆现存的四种文创产品开发模式。在对单一主体、多元主体、市场导向和技术引进等四种模式比较分析的基础上,有针对性地提出自己的建议和意见,以期为中国博物馆的文创发展提供有益的参考。

用户体验视角下的露营装备设计研究——以露营帐篷为例

露营是近年来兴起的重要户外活动。文章对露营装备进行现状分析,总结了现有露营产品的主要问题,基于五大体验体系,得出用户体验视角下的露营装备设计特征。最后从用户体验的视角,以露营帐篷为例进行设计实践。运用Python程序语言,分析用户购买帐篷后的评价和关键词,综合设计特征得到用户需求,围绕设计定位提出解决方案,从造型、搭建和空间三部分讲述设计。以期为露营装备的设计提供有益的参考。

基于CiteSpace的国潮设计研究

近年来,国潮作为消费时尚中的独特表现,逐渐引起了学界的关注。文章基于Cite Space对我国国潮产品的发展与设计现状进行可视化分析,并采用关键词的聚类分析,显示目前国潮设计主要集中在内容设计和市场营销两个方面,而且仍然处在浅层次的开发阶段,尚需改进和提升。最后,从政府、社会、消费者、科技与文化几个角度提出国潮设计的相关建议,以期对未来的国潮设计发展提供有益的参考。

生产建设项目水土保持监管新技术运用思考

运用新技术手段和方式,提高生产建设项目水土保持监管的科学性、针对性和时效性,是实现水土保持现代化、推进水利改革发展的重要举措。通过梳理生产建设项目水土保持监管发展历程,总结生产建设项目水土保持监管工作特点,构建包括遥感大范围识别发现、现场监测与重点部位拍摄、无人机精细化识别、视频实时监控、大数据整合分析等多种新技术融合的水土保持监管技术体系,以期为水土保持监管新技术运用提供指导。

微藻生物肥提高谷子对氮磷胁迫的耐受性

【目的】氮磷营养缺乏是作物生长发育的重要限制因素。微藻生物肥是由单细胞光合藻类生物质构成的一种新型肥料,其促进作物生长和改良土壤肥力的功效备受关注。本研究旨在解析微藻生物肥对谷子(Setaria italica L.)生长的促进作用,特别是提高谷子对氮磷缺乏的耐受性的生物学功能,为微藻生物肥在谷子等作物的化肥减量和绿色可持续生产的应用提供理论支撑。【方法】供试谷子品种为‘晋谷21’。采用水培试验,设置正常氮磷(霍格兰标准营养液中氮和磷含量分别为210和71 mg/L)、无氮磷(营养液中氮和磷含量均为0 mg/L)和1/2氮磷(营养液中氮和磷含量分别为105和35.5 mg/L)3个氮磷水平。制备小球藻(Chlorella sp.DT01)(DT)、埃氏小球藻(Chlorella emersonii)(AS)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)(DB)3种微藻生物肥,分别与3个氮磷处理液等比混合,共构成9个处理,每个氮磷水平下设置1个不添加微藻微生物溶液处理为对照。在谷子幼苗生长至两叶一心时,将其移入处理液中,在温室条件下连续培养9天,期间每3天补充1次处理液。处理结束时,测定各处理谷子幼苗的生长指标、生物量、色素含量、光合活性和氮磷含量等生理生化参数,并通过qRT-PCR技术分析氮磷转运蛋白相关基因(SiNRT1.11、SiNRT2.1、SiPHT1.2和SiPHT1.1)的表达谱。【结果】与正常氮磷处理相比,无氮磷和1/2氮磷处理均显著降低了谷子幼苗生物量、光合色素(叶绿素a,b和类葫萝卜素)含量和光合作用。在3种剂量氮磷处理下,施用3种微藻生物肥处理均显著提高谷子幼苗鲜重和干重、光合色素含量(特别是类胡萝卜素)和光合作用参数[实际光化学效率Y(II),光化学淬灭系数qP和非光化学淬灭系数NPQ]。此外,微藻生物肥还显著增加了谷子幼苗全氮和全磷含量。微藻生物肥DT处理的促生效应最显著。qRT-PCR检测谷子幼苗氮磷转运相关基因表达显示,微藻生物肥DT处理显著上调谷子幼苗地上部硝酸盐转运蛋白基因SiNRT1.11和根系硝酸盐转运蛋白基因SiNRT2.1的表达,以及根系中磷酸盐转运蛋白基因SiPHT1.2和SiPHT1.1的表达。【结论】施用微藻生物肥能显著提高谷子幼苗地上部硝酸盐转运蛋白基因SiNRT1.11和根系硝酸盐转运蛋白基因SiNRT2.1,以及根系中磷酸盐转运蛋白基因SiPHT1.2和SiPHT1.1的表达,进而改善谷子幼苗生长和光合生理特性,提高谷子对氮磷胁迫的抗性。

黄土丘陵区景观格局对水土流失过程的影响——景观水平与多尺度比较

以黄土丘陵沟壑区河口-龙门区间内42个水文站控制流域土地利用和径流泥沙数据为基础,借助GIS和RUSLE,运用景观格局指数分析法,从景观水平和多尺度上探讨景观格局对流域水土流失过程的影响。结果表明:河龙区间流域景观格局和水土流失过程特征存在明显空间分异和相对差异。在斑块类型水平上草地的连结度(COHESION3)和分维数变异度(FRAC_CV3)、耕地和居民建设用地的丛生度(CLUMPY1、CLUMPY5)、居民建设用地边缘密度(ED5)是影响流域水土流失过程的重要指标,其中草地连结度对流域水土流失过程变异的解释度最高。在景观水平上景观连结度(COHESION)、平均斑块面积(AREA_MN)、景观聚集度(AI)、景观丰富度(PR)是影响水土流失过程的主要因子,其中景观聚集度(AI)对流域水土流失过程变异的解释程度最高。斑块类型水平景观格局对水土流失过程空间变异的解释能力要高于景观水平。景观格局具有明显的嵌套特性并强烈影响着流域水土流失过程,在嵌套水平上草地连结度(COHESION3)和耕地丛生度(CLUMPY1)是控制流域侵蚀产沙的主要格局因子,草地分维数变异程度(FRAC_CV3)可以抑制流域泥沙输移过程。景观格局对水土流失过程的影响机制和景观指数与反应变量间的统计学关系随尺度不同而异。

基于感性工学的挂壁式直饮净水器设计研究

文章以感性工学为理论指导,将用户对于挂壁式直饮净水器的感性认知进行系统量化,优化挂壁式直饮净水器的使用功能和交互方式,满足年轻群体对于高质量健康饮水的需求,提升智能家电产品的幸福感。首先,调研市面上现有的挂壁式直饮净水器产品,分析产品存在的主要问题。其次,运用语义差异法构建感性评价体系,整理每个样本的感性意象得分数据,构建意象尺度图。最后,根据得出的用户感性意象偏好,分析归纳出可持续性、风格、性能等要素,将用户的感性需求转变为设计要素,由此提取设计要素指导具体的挂壁式直饮净水器创新设计方案。以期为同类产品的开发提供新思路,以推动行业的进步和发展。

黄土丘陵沟壑区景观格局对流域侵蚀产沙过程的影响——斑块类型水平

在黄土丘陵沟壑区,景观格局对侵蚀产沙过程有着复杂的影响,且与尺度密切相关。选取河口—龙门区间内42个水文站控制流域为研究对象,以侵蚀模数、输沙模数和泥沙输移比作为表征各流域单元内土壤侵蚀、产沙及泥沙输移过程的特征指标,运用景观指数和CCA排序,系统分析了斑块类型水平上景观格局对流域侵蚀产沙过程的影响。结果表明:流域侵蚀产沙及泥沙输移过程中,空间分异特征随景观类型不同而异;对于不同用地类型,影响"过程"空间分异的景观格局指标不同,显著影响流域侵蚀产沙及泥沙输移过程的景观指数有草地平均斑块面积(AREA_MN3)、居民建设用地景观面积百分比(PLAND5)、居民建设用地和其它类型用地景观的斑块密度(PD5和PD6),其中斑块密度(PD)是影响流域侵蚀产沙及泥沙输移过程的共性指标;草地、居民建设用地、其它类型用地的景观格局特征对"过程"变化的解释程度要高于其它景观类型。开展景观格局与生态过程关系研究时,不仅需要考虑景观格局的整体效应,更应关注单一景观类型及其格局特征对一些生态过程的指示意义。

紫苏种子脂肪酸代谢及关键酶基因调控油脂合成规律的研究

为了研究种子油脂及脂肪酸生物合成机制,特别是α-亚麻酸的高水平积累,采用气相色谱法分析7个紫苏品种的成熟种子及晋苏1号种子不同发育时期脂肪酸组成、含量及其动态变化;实时荧光定量PCR检测TAG生物合成关键酶基因在紫苏不同组织及种子发育不同时期的表达特性,分析基因表达与脂肪酸及α-亚麻酸合成积累之间的关系。结果表明,紫苏种子中不饱和脂肪酸(18∶1,18∶2,18∶3)含量占总脂肪酸90%以上,种子发育过程中,总脂肪酸含量随着鲜重增加而不断增加,种子形态也经历由多水透明状转变为乳白色或深紫色最后成为褐色;随着种子不断发育,亚油酸含量逐渐降低,而α-亚麻酸含量不断增加,到种子成熟时达总脂肪酸质量的60%以上。晋苏1号作为高含α-亚麻酸的优质品种,α-亚麻酸含量达456.6mg/g,亚麻酸与亚油酸之比为9∶1。Real-time PCR分析结果显示Pf DGAT1和Pf PDAT在紫苏茎和根系中的表达量均很低,而在叶片和种子中高量表达,在种子发育不同时期,Pf DGAT1表达量呈先升高后降低的趋势,开花后30 d,表达量最高。Pf DGAT1基因超量表达之后紧接着α-亚麻酸和总油脂快速积累,表明Pf DGAT1在紫苏α-亚麻酸和总油脂积累过程中起关键作用。

基于社区居民调查的海岸带湿地环境质量评价——以海南东寨港红树林自然保护区为例

从影响红树林湿地环境质量评价因素间相互作用的复杂性和不同社区居民感官的差异性出发,利用模糊数学的理论与方法,建立了各评价指标的隶属函数和多级模糊综合评判的数学模型,并以海南东寨港红树林自然保护区为例,对其湿地环境质量进行了定量的综合评价。评价结果表明:东寨港红树林湿地环境总体较好,但仍存在一些问题。文章提出了东寨港环境管理的具体建议与对策,以期为东寨港湿地环境可持续发展提供决策依据。

生态恢复背景下无定河流域土地利用时空变化

以恢复林灌草植被为核心的黄土高原生态建设的直接结果就是引起了土地利用格局变化。选取黄河中游区无定河流域为对象,以1985,1995,2000和2008年土地利用数据为基础,综合运用GIS分析技术、土地利用动态分析方法与模型,系统研究了生态恢复背景下流域土地利用时空变化过程。结果表明,草地始终是该流域优势土地利用类型,生态恢复以大规模治理沙荒及未利用地,恢复林草地景观为主要形式;随着退耕还林还草工程实施与推进,耕地转出明显,林、草地新增明显;1995年前后,流域土地利用类型相互频繁流转,土地利用总动态度在2000年达到了最高水平;在植被恢复因素驱动下,流域土地利用重心空间漂移明显,主要表现为耕地重心均向流域东部下游地区偏移,林、草地重心向西北方向偏移。

转录因子网络与植物对环境胁迫的响应

转录因子所介导的基因表达调控网络在植物抵御各种环境胁迫的反应中具有重要功能.已鉴定的参与植物环境胁迫响应的转录因子及家族有APETALA2/EREBP、BZIP、WRKY和MYB等.这些转录因子组成调控网络,精细调控植物胁迫反应中各种相关基因的表达.转录因子及其调控网络的遗传修饰已成为从系统水平上探索胁迫生物学和提高植物胁迫耐性和抗性的有效工具.

磁场处理紫苏种子的生物学效应

利用83.5mT(50A)磁场强度处理紫苏[Perilla frutescens(L.)Var.crispa]种子,研究不同处理时间对种子萌发及幼苗生长的影响,为探讨磁场对紫苏种子的作用机理提供依据。结果表明,83.5mT磁场处理紫苏种子后,种子发芽势、发芽率、真叶展开率、株高、根长、须根数以及根系活力都随着处理时间的延长呈先升高后降低的趋势;其中发芽势在2、3h时达到显著水平;发芽率以处理3h时达到最高,为97.3%;真叶展开率在1、2和3h三个处理条件下达到显著水平,且在3h时达到最大值;株高、根长及须根数均在3h时达到最大值;磁场处理3h时根系活力最强,达0.76TTF mg·(根·h)-1;POD活性及硝酸还原酶活性在2～3h时相对增幅较大;综合分析各指标说明83.5mT的磁场强度处理紫苏种子3h时,对刺激种子活力、促进种子萌发及幼苗生长效果最佳。

基于RS和GIS技术的京郊西北地区土地利用变化的景观过程响应

应用遥感与地理信息系统技术,对3期TM影像(19891、996、2005)进行解译判读,获取北京西北地区的土地利用数据.同时应用土地利用时空演变模型、土地利用动态度模型和景观生态学方法,从景观格局的角度定量分析1989—2005年间区域景观过程对土地利用变化的响应.结果表明:近16年来耕地、沙荒地和未利用地的面积明显减少,而城市及建筑用地和林地的面积在连续增加;各景观组分间的转移过程频繁,其中耕地斑块向城市及建筑用地斑块的转移数量最大,沙荒地向林地的转变最为明显;1989—1996年间的综合土地利用动态变化率较1996—2005年间的大,变化集中表现在西北城郊过渡区域;各景观类型的平均斑块形状趋于简单,景观多样性、均匀度指数和破碎度指数呈现增加趋势,而优势度指数在逐渐减小;城市及建筑用地的不断扩张,林地景观平均斑块面积持续减小,并呈现破碎化,是土地利用变化的景观生态过程响应.要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性.

小麦抗旱相关基因TaCRT-D单核苷酸多态性分析

【目的】钙网蛋白(CRT)是细胞内质网膜上的钙结合蛋白,参与多种细胞功能的调节。研究小麦钙网蛋白基因TaCRT-D单核苷酸多态性,并分析其与抗旱性的关系。【方法】以苗期抗旱性不同的37份六倍体普通小麦和3份普通小麦D基因组供体种粗山羊草为材料,通过直接测序分析TaCRT-D基因的单核苷酸多态性(SNP)及其与抗旱性的关系。【结果】TaCRT-D基因DNA长度为4 001 bp,在长达160 040 bp的核苷酸序列中共检测到105个单核苷酸变异位点,包括84个SNP和21个InDel,二者出现的频率分别为1/1 905和1/7 621,编码区的核苷酸多样性值(π)小于非编码区,说明编码区所承受的选择压力较大,遗传变异小于非编码区。单倍型分析表明,40份供试材料分为8种单倍型,其中单倍型H1中11份材料包括4份中等抗旱材料和7份干旱敏感材料;单倍型H3、H4和H7既有抗旱性强的材料也有干旱敏感材料;单倍型H5只包括3份小麦D基因组供体种材料。【结论】普通小麦TaCRT-D基因中SNP频率较低,TaCRT-D基因单核苷酸多态性与小麦苗期抗旱性之间没有明显的对应关系。

紫苏种子脂肪酸组成及合成代谢研究进展

紫苏是一种新型油料作物,种子含油量为35%左右,紫苏籽油脂肪酸组成丰富,含有棕榈酸(16∶0)、硬脂酸(18∶0)、油酸(18∶1)、亚油酸(18∶2)和α-亚麻酸(18∶3)等,其中α-亚麻酸(ALA)含量高达60%,广泛用于功能性保健食品、药物及油脂化工业。介绍紫苏种子脂肪酸组成及合成代谢基本途径,对近年来脂肪酸合成代谢基因工程研究进行概述与展望。