植物根系图象监测分析系统的设计

植物根系图象监测分析系统可对根系进行实时监控,利用埋在地下的透明管及CCD摄像头可得到根系的图象。利用VC++编程技术和数字图象处理技术编写的软件对图象进行理解、分析,可获取根的某些特征值(如:根的长度、根的分布密度)及根的动态特性。这不仅丰富了植物根系物候学知识,而且为植物学家研究根系提供了必要的实验手段。

利用Win-RHIZO系统分析重金属胁迫下小麦幼苗根系生长状况教学实验设计

Win-RHIZO系统是一种广泛用于科研领域的根系分析系统,能够在不造成损伤的前提下对根的长度、体积和拓扑结构等进行分析,在植物根系研究中具有重要作用。该文将该根系分析系统引入本科教学实验,设计了“利用Win-RHIZO根系分析系统分析重金属胁迫下小麦幼苗根系生长状况”综合实验,量化分析了镉胁迫对小麦总根长、根表面积、根尖数、分叉数的影响。该实验是对以往植物根系实验教学的补充,获得了较好的教学效果。

基于图像分析方法的水稻根系形态特征指标的定量分析

利用图像分析方法定量研究水稻根系形态特征指标的变化规律。通过实施不同水氮处理和不同品种的水稻桶栽试验,选用WinRhizo(WR)软件的不同模式(LM和T200)分析根系图像,分别提取根直径范围0～0.30mm和0.25～1.80mm的根系形态数据,并与基于Image-Pro Plus6.0软件(IP)的根直径和不定根长的测量结果进行比较分析;确定了3种水稻品种不同类型根直径的范围;对不同生育时期水稻根长、根体积、根表面积、根系干重和不定根数量等水稻根系形态特征指标变化差异,以及分枝特征进行了分析。结果表明:(1)基于WR软件LM和T200模式下的根直径测量结果与基于IP软件的测量结果之间NRMSE分别为5.44%和10.95%。(2)界定细分枝根直径范围为0.03～0.10mm,扬稻6号(V3)粗分枝根和不定根分别为0.10～0.30mm和0.30～1.65mm,而日本晴(V1)和武香粳14(V2)分别为0.10～0.25mm和0.25～1.40mm,不定根长与IP测量结果进行比较,其NRMSE为10.78%～12.01%。(3)各指标抽穗前增长迅速,之后增长减缓或衰老下降;不同氮肥处理间各指标分蘖至成熟均差异显著,增施氮肥可促进根系生长,明显提高不定根比例;适当控水可促进根系生长,明显提高分枝根比例;品种V3自分蘖期到成熟期各指标均显著高于V1和V2,V1与V2间差异不显著。本研究表明,本方法具有较好的精度和可行性,为推进水稻或其他作物根系的定量研究提供了参考。

不同放牧梯度上草原群落根系特征的数量分析

放牧作为最主要的生物干扰因子之一，影响着草原生态系统植被和土壤的生态进程，研究不同放牧强度对根系生物量的影响，将有助于了解草原生态系统碳汇潜力的变化，以期为退化草地的生态调控提供科学依据。

国内农作物根系分泌物研究热点的初步探析

综合中国知网、维普、万方数据库收录的2000—2021年发表的涉及农作物根系分泌物的中文试验性文章,搜索关键信息进行分析。结果显示:42%的研究涉及的农作物集中在小麦、大豆、玉米、水稻、蚕豆等粮食作物上。作物、微生物、土壤是探索外在环境与根系分泌物互作中所涉及的主要因素。互作研究主要包括农作物根系分泌物对外在环境的影响和根系分泌物对外在环境的响应。对农作物根系分泌物成分的分析在精度上主要可分为全量检测(占总研究的39%)、功能成分分析(占总研究的50%)和全成分分析(占总研究的11%)3个层次。尽管脂类、烷烃类、醇类等大分子量化合物在农作物根系分泌物中的种类占所有化合物种类的比例较高(41%),但对酸类、氨基酸类、糖类等低分子量且种类较少的初级代谢产物的研究数量占比较高(24%)。总的来看,粮食作物是我国农作物根系分泌物研究的重点,且根系分泌物的全成分分析尚处于发展初期。农作物根系分泌物中酸类、氨基酸和糖类等初级代谢物的功能与外在环境的互作是当前的研究热点。

深水锚系更换数值模拟分析方法及其工程应用——以流花11-1 NHSL FPSO系泊系统为例

随着单点系泊技术的应用,单点系泊系统发生故障和失效事件的数量逐年上升。单根系泊腿失效是系泊系统失效的主要表现形式,为了更好地实施系泊系统完整性管理,基于300m水深的流花11-1 NHSL FPSO系泊系统#2号系泊腿应急修复工程项目实践,系统性地提出了锚系更换分析的指导方法,通过分析结果和现场记录数据的对比验证了分析方法的可靠性,对我国海上目前在役的单点系泊系统以及未来的深水系泊系统安装和修复工程项目提供了重要借鉴,从而为我国浮式平台系泊系统运行、维护和完整性管理中快速应急解决方案的判定奠定了坚实基础。

四种园林花卉苗期抗旱特征分析及抗旱能力评价

为了促进园林花卉的科学养护,以4种北方园林草本花卉马蔺(Iris lactea Pall.var.Chinensis(Fisch.)Koidz)、金娃娃萱草(Hemerocallis fulva cv.‘Golden Doll’)、美国石竹(Dianthus barbatus f.American)和荷兰菊(Aster novi-belgii)为研究对象,通过室内条件下控制土壤相对含水量,研究3个不同土壤相对含水量水平下(正常含水(CK)、中度干旱(MS)、重度干旱(SS))4种园林花卉植物种苗生长过程中地上地下部分器官的抗旱特征,并采用隶属函数法评价这4种植物的抗旱能力。结果表明:(1)随着土壤相对含水量减少,马蔺的茎叶(含功能叶)和根系含水量均降低,根干重、根系长度均升高,根表面积随之升高;(2)金娃娃萱草在MS处理下根长、平均根直径、根表面积、根干重、根含水量、比叶重、茎叶干重、茎叶含水量均最高,表明金娃娃萱草苗期水分需求较低,根叶水分利用统一高效;(3)美国石竹根干重CK最高,MS与SS两处理差别不大,地上干重3种处理无明显差异。根含水与地上茎叶含水变化一致,先升高后降低,其它指标在不同水分处理下变化规律不明显;(4)荷兰菊在各土壤含水量处理下,根系生长变化与吸水特征不明显;(5)利用隶属函数综合评价4种植物抗旱能力的结果表明,金娃娃萱草的抗旱能力最强,马蔺和美国石竹次之,荷兰菊的抗旱能力较弱。

图像分辨率对草本植物根系形态学参数的影响

应用EPSON V7000图像扫描仪,选择不同的图像分辨率,获得了北美车前(Plantago virginica)、加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)、小飞蓬(Conyza canadensis)和春飞蓬(Erigeron philadelphicus)4种草本植物的根系图片,应用WinRhizo根系分析软件测定了不同分辨率下的每种植物的根总长、总面积、总体积这3个参数.结果表明:不同分辨率测定对根系形态参数均存在明显影响,分辨(X)和形态参数(Y)均符合:Y=A·e(B/X),拟合的相关系数均在0.92以上.分析表明:对于不同的植物,既能保证数据精度又能有较高工作效率的图像分辨率并不相同.例如北美车前和加拿大一枝黄花根系扫描时建议图像分辨率为200 dpi,而小飞蓬和春飞蓬的图像建议的分辨率为400 dpi.

玉米膜下滴灌技术的利弊分析

一、玉米膜下滴灌的发展历程 膜下滴灌是滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜。这种技术是通过可控管道系统供水，将加压的水经过过滤设施滤“清”后，和水溶性肥料充分融合，形成肥水溶液，进入输水干管一支管一毛管，再由毛管上的滴水器一滴一滴地均匀、定时、定量浸润作物根系发育区，供根系吸收。

植物根系X-ray扫描成像分析系统RootViz FS

美国Phenotype Screening公司的植物根系X-ray扫描成像分析系统RootViz FS是在美国能源部创新项目资助下研发成功的一套新型、高效率、高精度、非破坏性的测量系统,通过拍摄根系的立体照片,对盆栽植物的根系进行原位成像分析。

基于叶绿素荧光和形态指标比较5种侧蒴藓类繁殖和生长能力

为筛选出合适的立体绿化载体和侧蒴藓类种类,本文将羽枝青藓(Brachythecium plumosum)、灰藓(Hypnum cupressiforme)、细叶小羽藓(Haplocladium microphyllum)、密叶绢藓(Entodon compressus)和中华细枝藓(Lindbergia sinensis)5种侧蒴藓类植物的配子体碎片撒播于表面有薄层蛭石-泥炭土的棕榈垫上.结果表明,在保湿的环境中,2个月后所有种均能形成绿色藓丛,并与立体绿化载体上的基质紧密结合.为比较它们的生长和繁殖能力,测定了这5种藓丛的叶绿素荧光参数(初始斜率、半饱和光强、最大相对电子传递速率),藓丛配子体的盖度、长度,单位面积配子体鲜质量和干质量及叶绿素含量等生长指标,并首次运用根系分析软件(WinRHIZO)定量地测定了单位面积内5种藓类的表面积、茎枝总长度、平均直径、总体积、枝尖数、枝分叉数等指标.统计分析结果显示,5种藓类植物的生长和繁殖能力综合指数排序依次为羽枝青藓、细叶小羽藓、灰藓、密叶绢藓和中华细枝藓,它们可以作为今后屋顶和墙体立体绿化材料使用.WinRHIZO根系分析软件可用于侧蒴藓类植物配子体生长指标的测定,此法简便易行,在侧蒴藓类植物的生理生态学研究中具有应用价值.

实验增温对陆地生态系统根系生物量的影响

根系是植物吸收土壤水分和养分的重要器官,驱动着多个生态系统过程,该研究揭示了实验增温对根系生物量的影响及机制,可为气候变暖背景下土壤碳动态和生态系统过程的变化提供理论依据。该研究从已发表的151篇国内外研究论文中收集到611组数据,通过整合分析(meta-analysis)方法研究了实验增温对根系生物量(根系总生物量、粗根生物量、细根生物量、根冠比)的影响,并探讨了增温幅度、增温年限、增温方式的影响,以及根系生物量对增温的响应与本底环境条件(生态系统类型、年平均气温、年降水量、干旱指数)的关系。结果表明:(1)模拟增温使细根生物量显著增加8.87%,而对根系总生物量、粗根生物量、根冠比没有显著影响;(2)中等强度增温(1–2℃)使得细根生物量和根冠比分别提高14.57%和23.63%;中短期增温实验(<5年)对细根生物量具有促进影响,而长期增温实验(≥5年)使细根生物量有降低的趋势;开顶箱增温和红外辐射增温分别使细根生物量显著提高了17.50%和12.16%,而电缆加热增温使细根生物量和粗根生物量显著降低了23.44%和43.23%;(3)不同生态系统类型对于增温响应不一致,模拟增温使苔原生态系统细根生物量显著提高了21.03%,细根生物量对增温的响应与本底年平均气温、年降水量、干旱指数均呈显著负相关关系。

植物间的化学互感作用

一种植物产生化学互感物质释放到周围的环境中去,对其附近的有机体产生直接或间接的抑制作用。这就是植物间的化学互感作用。它是植物扬己克彼、抑制竞争对手的重要手段。显然,有关的研究对农业、林业、园艺等生产领域有重大的应用价值。

液体化肥受关注

液体化肥便于通过灌溉系统施用，根系吸收快。作为典型的高浓度肥料，解决了降低肥料包装、储存、运输和管理费用等问题。目前液体肥料在国外已得到较为广泛应用。在美国，液体化肥占复合肥总量的15％以上，占化肥总量的30％左右。液体化肥在我国还处于起步阶段。尚普咨询在（（2013～2017年中国液体肥料行业分析及投资前景预测报告》中指出，

凉山州龙肘山锈红杜鹃与薄叶马银花根部真菌分子检测

【目的】为检验直接分子检测法用于揭示杜鹃花属(Rhododendron)植物根部真菌(Root-associated fungi,RAF)组成的有效性。【方法】采用不依赖于培养的分子检测技术直接从锈红杜鹃(R.bureavii)与薄叶马银花(R.leptothrium)的发根(Hair root)提取DNA,用真菌特异性引物扩增r DNA-ITS区、经克隆后测序,对获得的ITS序列进行分析;通过收集NCBI中与本研究的RAF相似性97%以上的所有序列对应的真菌来源(土壤或根系的身份)数据,分析真菌的生态学特性,并用FUNGuild软件提供的方法划分真菌的生态类型。【结果】从两种杜鹃花根部共检测到15种真菌,其中担子菌门(Basdiomycota)真菌3种,子囊菌门(Ascomycota)真菌12种。柔膜菌目(Helotiales)真菌在两种杜鹃花RAF群落中占据优势,并且在两种杜鹃花根系中均检测到该类真菌。此外,两种杜鹃花根部有多种生态类型的RAF共存,包括曾被频繁报道的杜鹃花类菌根菌Oidiodendron sp.和Rhizoscyphus sp.、内生真菌Phialocephala fortinii、共生一致病过渡型真菌Pezoloma ericae、外生菌根共生菌Meliniomyces sp.,以及腐生型真菌Myceana sp.、Lachnum virgineum、Herpotrichia sp.。【结论】直接分子检测法从两种杜鹃花属植物根部检测到的真菌谱系多样性较高、生态类型复杂,这一方法能较为全面地反映杜鹃花属植物RAF多样性。