太湖流域湖西区典型降雨与洪水特性分析

全球气候变化和城市化发展导致太湖流域降雨径流特性发生显著变化,根据长系列雨量资料和代表站水位资料,对流域上游湖西区降雨类型、空间和时程分布、洪水特性进行分析研究,重点对比分析1991、2016和2020年三个流域大水年份的降雨与洪水特性。结果表明,湖西区洪水主要由梅雨造成,2016年暴雨相比于1991年对湖西区影响更大,需考虑作为新不利降雨典型进行暴雨推求设计洪水。研究成果对于目前太湖流域和地区防洪规划修编具有参考价值。

基于PARMS技术的稻瘟病抗性基因分子标记研究及其在江苏太湖稻区的应用

以江苏太湖稻区的206份水稻育种高代稳定材料为研究对象,基于PARMS技术开发并应用了针对抗稻瘟病基因(Pi2、Pib、Pita、Pik)的分子标记,通过对水稻材料的基因型进行鉴定,分析了稻瘟病抗性基因在太湖稻区的分布情况,并进一步探讨了抗性基因与田间诱发穗颈瘟抗病性表现的关系。结果表明,抗性基因Pib、Pita和Pik在供试材料中分布广泛,检出率分别为98.06%、85.44%和40.29%,而Pi2基因的检出率则较低,仅为26.70%。在抗性基因组合中,以“Pib+Pita”组合材料最多,占比84.47%;3个基因组合中以“Pib+Pita+Pik”的材料最多,占比34.47%。由田间抗病性鉴定结果可知,多基因聚合对稻瘟病的抵抗力明显增强,同时存在2个基因“Pib+Pita”的中抗级别以上材料48份,存在3个基因“Pi2+Pita+Pik”的中抗级别以上材料47份。相关性分析表明,Pib和Pik基因与穗颈瘟的抗性呈(极)显著正相关,而Pi2和Pita基因的相关性不显著。本研究结果对于制定江苏太湖地区更有效的稻瘟病防治策略,以及进一步研究抗病品种选育具有重要的理论意义和较大的应用价值。

太湖不同湖区风浪的季节变化特征

为明晰太湖风浪的空间分布及季节变化,在湖心区设立波浪观测站,利用其记录的波浪数据证明SWAN模型能够较好地模拟太湖风浪.基于所建模型,对2013年自然风场条件下太湖不同湖区风浪季节动态进行模拟分析,结果表明:受岸线、地形和岛屿等地理因素影响,大太湖的风浪总是最强,其有效波高均值为0.523 m;而东太湖风浪最小,有效波高均值为0.305 m.受盛行风场季节变化影响,太湖春、夏季有效波高均值明显大于秋、冬季.太湖波浪的能量主要来源于风场,其有效波高随风速增大而增大,两者呈极显著正相关.而风向则可以通过改变风区长度来影响风浪生消.在偏东风作用下,太湖湖西区的风浪大于东部湖区;而受盛行于冬季的偏北风影响,太湖南部水域风浪要大于北部.同时,太湖风浪的时空分布特征是造成太湖水质参数、沉积物和水生植物空间分布差异的重要原因之一.

太湖典型河网区地表水与沉积物氮、磷和重金属含量空间分异

将无锡城乡交错区河网分为城镇生活区水巷、工业区主河道、农业区主河道、农业区支流和鱼塘5种类型区。通过秋季(旱季)和夏季(雨季)2次采样,研究氮、磷和Cu、Zn、Pb、Cr、Cd在地表水和沉积物中的含量及其空间变化。结果表明:(1)城乡交错区地表水氮、磷来源于生活污染和工业污染的比例大于农田,同时具有来源分散、污染面广的特征。(2)由于城镇地表径流和工业活动影响,各类型区地表水重金属含量均有不同程度提高。但地表水重金属主要沿主河道迁移,旱季和雨季主河道重金属含量均大于农业区支流,而且随着与城镇距离增加,主河道沉积物重金属含量迅速降低,重金属污染影响范围较小。(3)与重金属相比,地表水氮、磷污染仍是太湖水网区主要的环境问题。但城镇及其周围河流沉积物中富集的重金属含量很高,其潜在环境风险不容忽视。

太湖地区水稻地方品种品质性状多样性研究进展

太湖地区种稻历史悠久,积累了丰富的水稻地方品种资源,水稻地方品种的遗传多样性研究可为优质资源的保护利用以及选育新品种提供一些参考。本文从遗传多样性的概念、研究方法、太湖地区水稻地方品种品质性状多样性研究进展等方面进行了综述,总结了太湖流域水稻地方品种资源的相关利用价值。

太湖流域跨界区农业面源污染特征

采用输出系数法,从农村生活污水、农田径流和畜禽养殖3个来源估算太湖流域跨界区农业面源COD、TN和TP污染负荷,并分析其时空变化特征;采用极值标准化法和均方差赋权法,进一步对区域内各地区污染负荷的入水强度进行评价。结果表明,太湖流域跨界区2010—2013年COD、TN和TP入水负荷总体呈下降趋势,4 a间高COD负荷区分布在湖州市和嘉兴市,高TN和TP负荷区分布在苏州市、湖州市和嘉兴市,畜禽养殖是3种污染负荷的主要来源,均占3种污染物总负荷量的80%以上。各地区污染负荷的入水强度评价结果显示,2010—2013年跨界区农业面源污染负荷单位GDP综合评价值分别为0.217 6、0.240 2、0.236 4和0.222 2,无明显变化规律;流域农业面源污染负荷单位面积综合评价值分别为0.407 8、0.289 9、0.289 2和0.281 6,呈下降趋势。

太湖稻区水稻机械直播技术规程

机械直播水稻主要采用精量播种和宽行条播技术,实现水稻精细播种和个体有序生长。本文介绍了太湖稻区水稻机械直播技术规程。

太湖地区水稻地方品种资源品质基因及性状的遗传评价

研究水稻地方品种基因多样性可为优质种质资源的保护和选育新的品种提供理论依据。以太湖地区511份水稻地方品种为供试材料,选用19个与淀粉合成相关的基因内分子标记对其淀粉品质基因进行检测,并与86份育成品种作比较。结果发现:地方品种粳稻的平均多态信息含量(PIC)为0.172 6,稍高于育成品种粳稻的平均PIC值0.110 1。基于各材料间的Nei氏遗传距离,按照UPGMA方法进行聚类,所有研究材料被分为6个类群。第Ⅰ类群主要是籼稻,育成品种粳稻主要集中在第Ⅱ类群和第Ⅲ类群的上半段,地方品种粳稻主要集中在第Ⅲ类群下半段、第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类群,二者分布在不同的区域,已出现遗传分化。分别依据国家优质米的标准,有众多太湖地区水稻地方品种属于品质性状比较优良的优质稻谷,这些品种可用于今后的品质育种。

浙江太湖稻区稻瘟病菌流行小种及群体毒性分析

１９９１～１９９３年从浙江太湖稻区采集、分离４０６个水稻稻瘟菌单孢株，鉴定出７群１５个小种，其中中Ａ４９、中Ｄ１、中Ｄ３、中Ｅ１、中Ｅ３及中Ｇ１为主要流行小种。供试稻瘟病菌对Ｐｉ－ｋｓ、Ｐｉ－ａ、Ｐｉ－ｋ、Ｐｉ－ｋｍ、Ｐｉ－ｚ、Ｐｉ－ｔａ、Ｐｉ－ｔａ２及Ｐｉ－ｔ等８个抗病基因具有较强的毒性，毒性菌株广泛分布于各县（市）。Ｐｉ－ｉ、Ｐｉ－ｋｐ、Ｐｉ－ｋｈ、Ｐｉ－ｚｔ及Ｐｉ～ｂ等５个抗病基因对多数菌株仍显示抗性，侵染这些基因的毒性菌株在部分县（市）尚未测到或分布数量较少，因此在生产和抗病育种上尚有利用价值。

太湖稻区杂交粳稻机械直播栽培技术规程

从生育诊断指标和栽培关键技术2个方面,阐述了太湖稻区杂交粳稻的机械直播栽培技术规程。

太湖东部湖区水源地水环境时空变化特征

研究了太湖东部湖区水源地巡查期间(2015年4月—2015年10月)水环境时空变化特征,监测数据表明,太湖东部湖区水源地水环境季节变化明显,空间分异显著。(1)太湖东部湖区水源地总测次中未发现蓝藻感官状态占大半数,水体为中度营养状态,N、P营养盐浓度尚未达到蓝藻水华的适宜范围,总体水环境状态尚佳。(2)水源地藻密度值整体呈夏季单峰型,春季平均藻密度最小,夏季藻密度变幅相比较大,出现极大藻密度值,秋季平均藻密度最高。(3)各水源地蓝藻状态空间差异显著,金墅和上山村水源地相比渔洋山和浦庄寺前水源地发生蓝藻状态频率较高,并且前两者N、P营养盐等水生态环境参数的距平系数均为正值,相比后两者水生态环境较差,浦庄寺前水源地由于水生植物茂盛,水环境最佳。

太湖藻型湖区CH4冒泡通量

冒泡是甲烷排放的主要途径之一,为量化太湖藻型湖区CH_4冒泡通量及其占总通量的比例,本研究采用静态箱—便携式温室气体自动分析仪方法对春、夏季太湖梅梁湾进行了多日连续观测.结果表明,太湖藻型湖区春、夏季CH_4冒泡通量均存在白天高于夜间的日变化特征.春、夏季CH_4冒泡通量分别为1.843、104.497nmol/(m^2·s),占总通量的比例分别为31.2%和68.6%,即冒泡是夏季CH_4排放的主要方式,而春季CH_4排放则以扩散为主.在小时及日尺度上,CH_4冒泡通量与温度(气温、表面水温和底泥温度)和气压显著相关,且随着温度升高、气压降低,CH_4冒泡排放分别呈指数增加和线性增加趋势.本研究可为准确估算太湖流域CH_4总排放量及明确我国湖泊对全球碳循环的贡献提供重要的基础数据.

基于TFPW-MK法的太湖流域湖西区降水时空变化分析

基于太湖流域湖西区13个雨量站近50年(1964~2013年)逐日降水量资料,采用TFPW-MK法分析该地区降水时空变化规律。结果表明,湖西山丘区年平均降水量为1 469mm,平原区为1 397mm;湖西山丘区汛期(5~9月)平均降水量高于平原区,分别为975、732mm;湖西区近50年各序列存在不同程度的自相关性,降水呈显著上升趋势(Z=1.36),其中湖西平原区降水呈极显著上升趋势(Z=1.66);湖西区汛期平均降水量占全年平均降水量的66%,汛期降水空间分布与全年降水空间分布基本吻合,均呈自西南向东北递减趋势;但湖西区近50年来全年与汛期平均降水量变化趋势并不完全一致,如东部小河新闸、宜兴、大浦口全年降水趋势为不显著减少,汛期降水趋势则为不显著增加;西南部茅东闸、平桥全年降水趋势为不显著增加,汛期降水趋势则为不显著减少。

太湖第四纪沉积区土体荷载响应的效应综合特征

土的微结构对土的力学行为机制起着至关重要的作用,对太湖第四纪沉积区典型软土进行单向压缩试验,利用扫描电子显微镜(SEM)所得的照片研究软土在不同固结压力条件下的微结构大小、形状、定向性等微结构参数,分析其变化规律。研究表明,随着固结压力的增加,结构单元体不断变大,集合体的形状在垂直于压力的方向变长,结构单元体的定向性有所提高但不显著;孔隙分布分维呈下降趋势并逐步稳定。采用电镜扫描仪(SEM)对在复杂应力路径作用下剪切前后的黏土样进行微观观察,并从剪切前后孔隙排列、孔隙形态、孔隙尺度变化特征3个方面分析宏观试验原状软黏土归一化抗剪强度各向异性的微观本质。阐述了淤泥类软土的微观结构对其工程性质的重要影响。从泥炭的微观结构分析入手研究了泥炭的性质及特点(包括含水性质、强度性质、固结及次固结性质)。讨论了海积软土在固结、剪切作用下微观结构的变化,阐述了海积软土力学行为的本质。通过室内一维固结蠕变试验系统研究分析了次固结系数与固结压力、时间及压缩指数的关系,揭示了太湖第四纪沉积区软土的次固结特性。利用扫描电镜试验(SEM)和X射线能谱仪对软黏土中常见的微量元素进行测定,计算其相对百分比并分析了该土的矿物成分和微观结构组成。实验结果表明,该黏土主要以高岭石、埃洛石(伊利石)、水云母(蒙脱石)为主(其中硅为其主要成分,局部的矿物组成有稍许不同)。

太湖地区水稻控释肥机插侧条施肥技术

以硫包衣尿素(SCU)和掺混肥(BBF)为供试氮源,设置控释肥的一次性撒施(B-SCU、B-BBF)和机插侧条施肥(S-SCU、S-BBF)2种施肥方式,并采用高产分次施肥(CK)为对照,研究不同施肥方式和控释肥种类对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明:在SCU采用一次性撒施的方式下,水稻产量和氮肥利用率分别为10.5 t/hm2和32.8%,均显著低于CK;而在SCU采用机插侧条施肥的条件下,这2个指标分别显著提高至12.5 t/hm2和53.3%。在BBF采用2种施肥方式下,水稻产量和氮肥利用率无显著差异,且均略高于常规高产分次施肥。说明SCU和BBF均适合于机械侧条施肥;BBF同时适用一次性撒施,但SCU不适合撒施。

城镇化背景下太湖流域湖西区汛期入湖水量计算

为研究太湖流域湖西区净入湖水量增加的成因机制,对治太工程建成前(1990—2001年)、江南运河航道升级与梅梁湖泵站及城市防洪工程建成后(2013—2018年)2个时段,采用水文水动力学模型分析代表站水位、重要控制线水量的变化,并基于知识图谱分析对洪水出路的影响。结果表明:导致湖西区净入湖水量增加的降水量增加、湖西区和武澄锡虞区沿长江净引水量增加、梅梁湖泵站与无锡城市大包围工程共同运行3项因子可使太湖年平均水位抬升0.05 m,河网代表站年平均水位抬升0.02~0.16 m,梅梁湖泵站和无锡城市大包围共同运行可显著抬升无锡(大)水位;3项因子的贡献率各占1/3,但因子之间既有协同作用,也有抑制作用,共同导致了流域与区域洪涝矛盾更加突出。

太湖流域湖西区入湖水量变化及原因初步分析

随着太湖流域湖西区沿江引排工程的全面建成,以及区域水资源调度的开展,湖西区水文情势发生了一定变化。基于1986~2012年太湖流域湖西区出入湖水量、降雨量、沿江主要口门引排水量资料,采用Mann-kendall检验法、小波分析法和滑动检验法,对湖西区降雨量、沿江口门引排水量及净入湖水量的各月变化和周期变化特征进行研究,并对年净入湖水量增加的影响因素进行分析。结果表明：湖西区全年和汛期降雨量呈不显著的上升趋势,全年及汛期引水量、净引水量呈显著上升趋势,全年、汛期、各月净入湖水量均呈显著上升趋势。湖西区净入湖水量统计量在1997、1999、2001、2006年超出了临界线,其中,1997年净入湖水量由偏少转为偏多,可能与降雨由偏枯转为偏丰有关;1999年与湖西区沿江口门改扩建、口门调度以引水为主有关;2001、2006年则与环太湖巡测线路向湖边调整使控制水量增加有关。此外,湖西区净入湖水量的不断增加也与湖西区土地利用变化影响产汇流规律有关。

太湖稻区单季稻褐飞虱防控策略

太湖单季稻区褐飞虱的主峰迁入期是7月10-25日,20世纪90年代后是7月10-20日,迁入峰只有1个。若遇水稻分蘖中后期,则增殖1代就可进入主害代,若遇水稻分蘖前期,则需增殖2代才能进入主害代。处于分蘖后期至齐穗期的增殖代是主害代暴发的关键,盛夏高温对抑制褐飞虱的发生作用不大。随着农艺措施的改变,单季晚稻褐飞虱发生期由8月中下旬推迟到了9月25-30日,褐飞虱的发生已进入低迁入、高增长阶段,由此提出"治前补后"的防控策略和"狠治拔节至孕穗末期,补治穗期"的防治技术。

太湖稻区机插稻高产关键技术研究

对机插育秧专用肥、播种量、播栽期、栽插密度、氮肥等进行试验示范,结果表明,机插稻获得大面积产量650 kg∕667 m2,采用育秧基质和机插秧育秧专用肥、常规粳稻播种量干谷100～120 g/盘、湿谷120～150 g/盘,正常育秧肥用量适宜播栽季节,秧龄在18～20 d,可培育适于机插的壮秧;在每667 m2插足1.8万穴,基本苗6万左右;同时要适期栽插,一般在6月10～20日栽插;适施氮肥,氮肥运筹前后比例以6:4较适宜,有利于足穗、大穗实现优质高产。