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基于转录组和代谢组探究植物应答干旱和植食性昆虫的研究进展 被引量:3
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作者 冯振 郑春燕 +2 位作者 薄玉琨 李烨华 朱峰 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期369-379,共11页
胁迫是制约植物生长发育的重要环境因素,植物应对不同胁迫的反应是复杂多样的。在面临生物胁迫和非生物胁迫时,植物主要通过重新分配调整一系列的转录调控网络以及代谢网络来维持平衡,以致在转录及代谢水平上都会发生变化。随着组学技... 胁迫是制约植物生长发育的重要环境因素,植物应对不同胁迫的反应是复杂多样的。在面临生物胁迫和非生物胁迫时,植物主要通过重新分配调整一系列的转录调控网络以及代谢网络来维持平衡,以致在转录及代谢水平上都会发生变化。随着组学技术的发展,转录组学和代谢组学作为新兴学科被广泛应用于植物抗逆相关研究中,进而从转录和代谢水平上揭示植物响应逆境胁迫的机制。植物生长过程中面临的多种胁迫,其中干旱和虫害尤为严重,给我国农业生产造成巨大损失。本文针对植物在干旱、植食性昆虫以及双重胁迫下的转录和代谢调控机制相关研究进行了综述,发现在干旱胁迫下植物通过调控合成脱落酸、脯氨酸以及光合作用中间体相关基因表达及其代谢物合成来抵御胁迫,在植食性昆虫胁迫下植物通过调控茉莉酸、水杨酸以及黄酮类等物质相关基因的表达及其代谢物合成进行响应,在双重胁迫下植物通过调控激素相互作用以及一些次生代谢物的产生来影响干旱胁迫下植物的抗虫性。通过探讨植物在逆境胁迫下转录和代谢差异及其关键调控因子的变化,可以为培育耐受逆境胁迫的品种,提高农作物产量提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 干旱 植食性昆虫 植物激素 次级代谢物 生长权衡
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根际微生物介导的植物响应干旱胁迫机制研究进展 被引量:12
2
作者 曹亚静 赵美丞 +1 位作者 郑春燕 朱峰 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1330-1342,共13页
干旱作为目前全球农业生产面临的自然灾害之一,严重制约着粮食安全和农业可持续发展。仅仅依赖于植物自身应对干旱的生理响应开发作物抗旱策略是远远不够的。关注干旱胁迫下适应性微生物的定殖以及微生物对植物的有益协助,对改善植物生... 干旱作为目前全球农业生产面临的自然灾害之一,严重制约着粮食安全和农业可持续发展。仅仅依赖于植物自身应对干旱的生理响应开发作物抗旱策略是远远不够的。关注干旱胁迫下适应性微生物的定殖以及微生物对植物的有益协助,对改善植物生长并提高作物抗旱能力具有重要的指导意义。其中,与植物紧密互作的根际微生物在植物健康发育和胁迫耐受性方面发挥着重要作用,具备良好的应用潜力。本文总结了干旱胁迫对植物根际微生物群落多样性及组成的影响,发现放线菌、厚壁菌以及丛枝菌根真菌在干旱下出现明显富集;剖析了根际相关微生物协助植物抵御干旱胁迫的机制,包括分泌植物生长调节因子、合成ACC脱氨酶、产生胞外多糖以及增强植物抗氧化酶活性等方式,以期挖掘与植物高抗旱能力相关的潜在微生物并充分发挥其作用。最后,本文提出未来不仅应该加大对植物耐旱野生近缘种的开发利用,探寻与之存在有益协作关系的微生物来源并加以恢复,还应从管理和调控植物微生物组的角度充分发挥植物根际微生物组在增强作物抗旱性中的作用,为全球气候变暖背景下的可持续农业应用提供新思路。 展开更多
关键词 干旱胁迫 根际微生物 根际促生细菌 根际促生真菌 丛枝菌根真菌
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咸水结冰灌溉改良盐碱地的研究进展及展望 被引量:29
3
作者 郭凯 巨兆强 +2 位作者 封晓辉 李晓光 刘小京 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1016-1024,共9页
冬季咸水结冰灌溉技术是滨海区高矿化度咸水利用和盐碱地改良的有效手段,该项技术依据咸水结冰融化过程中咸淡水分离的基本原理,基于区域气候特点、土壤水盐运移规律以及作物生长发育规律,在冬季抽提当地高矿化度地下咸水对盐碱地进行灌... 冬季咸水结冰灌溉技术是滨海区高矿化度咸水利用和盐碱地改良的有效手段,该项技术依据咸水结冰融化过程中咸淡水分离的基本原理,基于区域气候特点、土壤水盐运移规律以及作物生长发育规律,在冬季抽提当地高矿化度地下咸水对盐碱地进行灌溉,并在冬季低温作用下迅速冻结成咸水冰,春季咸水冰层融化过程中,咸淡水分离入渗,其中先融化的高矿度咸水先入渗,而后融化出的低矿化度微咸水和淡水的入渗对土壤盐分具有较好的淋洗作用,以上过程实现了春季土壤返盐期的土壤脱盐,结合春季地表覆盖抑盐措施和夏季降雨淋盐,土壤的低盐条件得到保持,保证了作物和植物整个生长期的正常生长。该项技术改变了滨海盐碱区土壤水盐运移特征,使春季土壤积盐期变为脱盐期,咸水结冰灌溉后,春季耕层土壤盐分由最初的12g×kg^(-1)迅速降低至4 g×kg^(-1)以下,脱盐率达到66%以上,实现了棉花、油葵、甜菜等作物在滨海重盐碱地中的种植,提高了柽柳、枸杞、白蜡等盐生植物和耐盐植物的扦插移栽成活率,咸水结冰灌溉当年便获得了籽棉产量3 t×hm^(-2)、油葵1.5 t×hm^(-2)、甜菜60 t×hm^(-2),以及90%以上的盐生植物和耐盐植物的扦插成活率,促进了滨海盐碱区盐碱地的开发、农业发展和生态环境建设。近年来,通过系统的研究,我们探明了咸水结冰灌溉过程中咸水冻融咸淡水分离规律,明确了咸水结冰灌溉对土壤盐分的淋洗效果,构建了冬季咸水结冰灌溉改良盐碱地技术体系,确立了冬季咸水结冰灌溉的灌溉时间、灌溉水量和水质等指标体系。本文在以上研究基础上,对盐碱地咸水利用的研究进展进行了总结,并对咸水结冰灌溉基本原理、影响因素以及土壤盐分淋洗效果等方面进行了概述,系统分析了冬季咸水结冰灌溉在盐碱地区农业生产、植被恢复以及咸水利用等方面的作用,并就其未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 盐碱地改良 咸水利用 咸水结冰灌溉 植被恢复 盐分淋洗
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调亏灌溉在果树上应用的研究进展 被引量:24
4
作者 孙宏勇 张喜英 邵立威 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1288-1291,共4页
我国果树具有栽培面积大、经济效益高等特点,但其耗水量较大,同时我国又是水资源缺乏的国家,在果树上实行节水灌溉势在必行。本文综述了调亏灌溉的定义、发展及其在果树上的应用和对果树产量、品质等的影响,探讨了调亏灌溉研究中存在的... 我国果树具有栽培面积大、经济效益高等特点,但其耗水量较大,同时我国又是水资源缺乏的国家,在果树上实行节水灌溉势在必行。本文综述了调亏灌溉的定义、发展及其在果树上的应用和对果树产量、品质等的影响,探讨了调亏灌溉研究中存在的问题,并提出展望。 展开更多
关键词 调亏灌溉 果树 节水 水分利用率 果实品质
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基于二分类Logistic回归模型的太行山丘陵区县域耕地资源潜力估算 被引量:13
5
作者 高会 谭莉梅 +2 位作者 刘鹏 刘金铜 李晓荣 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期490-497,共8页
耕地红线划定与人-地资源矛盾日益突出背景下,耕地资源潜力的研究与开发日显重要。我国耕地面积近2/3分布在山区,因此山区耕地资源的合理开发利用及其资源潜力的研究尤为重要。本文以华北地区的太行山为研究区域,选择耕地占比和资源潜... 耕地红线划定与人-地资源矛盾日益突出背景下,耕地资源潜力的研究与开发日显重要。我国耕地面积近2/3分布在山区,因此山区耕地资源的合理开发利用及其资源潜力的研究尤为重要。本文以华北地区的太行山为研究区域,选择耕地占比和资源潜力最大的丘陵区典型县——河北省井陉县为研究案例,选取13个影响耕地资源潜力的基本生态要素,包括5个地形要素和8个直接气象要素或由气象要素计算得到的间接气象要素,引入二分类Logistic回归分析方法,运用偏最大似然估计向前引入法的拟合方法,筛选提取影响耕地资源潜力的关键生态要素;由模型参数Waldc2统计量分析影响耕地资源潜力的关键生态要素的贡献率排序;由模型参数回归系数β分析耕地资源潜力与生态要素的相关关系;由模型参数发生比率OR分析量化关键生态要素对耕地资源潜力的影响,最终建立Logistic回归模型。基于此模型,在GIS软件中得到井陉县耕地资源潜力分布图,进而估算出县域耕地资源潜力。研究结果表明:13个影响井陉县耕地资源潜力的基本生态要素中8个为关键生态要素;关键生态要素中地形要素配置比气象要素配置更为重要;年平均气温和寒冷指数与耕地资源潜力呈负相关关系,其余生态要素则呈正相关关系;由回归模型估算出井陉县具备垦殖为耕地资源的土地面积为60 400 hm^2,而根据遥感影像解译结果得出的现有耕地资源为45 600 hm^2,由此井陉县尚具有14 800 hm^2的后备耕地资源,相当于现有耕地面积的32.5%,这说明在不考虑垦殖所带来的可能负效应的前提下,井陉县具有较大的后备耕地资源开发潜力,该结论为井陉县后备耕地资源的开发与可持续利用提供了理论依据。 展开更多
关键词 太行山丘陵区 二分类Logistic回归模型 生态要素 耕地资源潜力 后备耕地资源
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河北滨海平原土壤盐分空间异质性与淋排均质化作用研究 被引量:10
6
作者 于淑会 白璐 +1 位作者 刘慧涛 刘金铜 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1135-1141,共7页
本文运用经典统计学和地统计学方法,结合GIS技术,研究了滨海盐土土壤盐分的空间异质性和采用降雨淋盐与暗管排盐措施后土壤盐分变化及淋排均质化作用的分析,主要结果如下:1雨淋管排可促进土壤盐分均质化。淋排后,变异系数CV由48.13%降... 本文运用经典统计学和地统计学方法,结合GIS技术,研究了滨海盐土土壤盐分的空间异质性和采用降雨淋盐与暗管排盐措施后土壤盐分变化及淋排均质化作用的分析,主要结果如下:1雨淋管排可促进土壤盐分均质化。淋排后,变异系数CV由48.13%降至28.14%,空间相关程度(C0/(C0+C))由72.86%变化至59.42%;2雨淋管排后土壤盐分存在"高盐异质性–低盐均质性"转化趋势。〈7 g/kg的土壤含盐量经雨季淋排可降至1.5-2 g/kg,且在〈7 g/kg土壤含盐量范围内,脱盐率与初始土壤含盐量呈正相关,反之,为负相关;3对"高盐异质性–低盐均质性"转化过程的定量分析结果显示,淋排后,实验区土壤类型由中重度盐渍化土降为轻度盐渍化土,雨季土壤脱盐量为67.78 t,其中重度盐渍化土对脱盐量的贡献最大,可达91%,轻度盐渍化土反而因淋排作用有所增加,其脱盐量的贡献为负值(–35%)。 展开更多
关键词 土壤盐分 空间变异 暗管排水 均质化作用 地统计分析
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驯化对谷子-根际微生物互作机制影响的进展与展望 被引量:4
7
作者 崔文秀 宰小玉 +3 位作者 赵美丞 郑春燕 宋春旭 朱峰 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期495-504,共10页
根际微生物可赋予植物新的抗逆性,其群落结构及生态功能的变化也体现了作物对环境变化的适应能力。驯化影响作物的遗传多样性、生理性状及其代谢产物,进而会对根际微生物群落组成与功能产生作用。目前,对于作物驯化的研究多关注植物遗... 根际微生物可赋予植物新的抗逆性,其群落结构及生态功能的变化也体现了作物对环境变化的适应能力。驯化影响作物的遗传多样性、生理性状及其代谢产物,进而会对根际微生物群落组成与功能产生作用。目前,对于作物驯化的研究多关注植物遗传多样性与植物表型和生理特性之间的相互关联及影响机制,微生物在作物驯化过程中的作用及其与植物互作机制的探索还处于起步阶段。为此,本文首先对驯化过程在禾本科作物根际微生物群落构建中的作用进行了回顾,针对起源于中国的重要旱作C4模式作物谷子,系统总结了谷子的驯化过程及其对谷子生长、生理性状和根际微生物的影响,以及驯化对谷子根际微生物间互作和谷子与微生物互作的作用机制,以期为恢复农田生态系统中的作物-微生物有益关系提供科学依据。 展开更多
关键词 驯化 谷子 基因型 作物-微生物互作 植物微生物组
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遮荫对盐胁迫下油葵生长和光合生理的影响 被引量:5
8
作者 任羽飞 封晓辉 +4 位作者 李静 郭凯 李伟柳 吴玉洁 刘小京 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期687-700,共14页
盐碱地光伏系统下作物生长受到盐分和遮荫的双重影响,研究双重逆境下作物的生理响应对该系统内作物种植有重要指导意义。本研究以油葵(Helianthus annuus L.)为试验材料,采用盆栽试验,设3个盐分水平(在初始含盐量的基础上外加NaCl含量0 ... 盐碱地光伏系统下作物生长受到盐分和遮荫的双重影响,研究双重逆境下作物的生理响应对该系统内作物种植有重要指导意义。本研究以油葵(Helianthus annuus L.)为试验材料,采用盆栽试验,设3个盐分水平(在初始含盐量的基础上外加NaCl含量0 g·kg^(−1)、3 g·kg^(−1)和5 g·kg^(−1))和4个遮荫水平(0%、30%、60%和90%),探究遮荫对盐胁迫下油葵生长、光合特性、叶片解剖结构、生物量积累和分配及籽粒产量等的影响,为盐碱地光伏系统下开展作物种植提供理论依据。结果表明,不同盐分水平下,与不遮荫(遮荫水平0%)处理相比,遮荫会破坏油葵叶片光合反应中心,降低光能转换效率,减小叶片厚度和栅栏组织层,减少光合产物积累,进而抑制茎粗和花盘的生长,影响光合产物分配方向,最终降低籽粒产量;但适度遮荫下油葵会通过增加株高、增大叶面积、提高核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco酶)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC酶)活性等方式提高叶片的光捕获能力,促进光合作用进行。不同遮荫水平下,与无盐分处理相比,轻(3 g·kg^(−1)NaCl)、重(5 g·kg^(−1)NaCl)度盐胁迫均会降低油葵的光合效率,抑制株高、茎粗、花盘和叶片的生长,减少光合产物的积累,最终降低籽粒产量,且不同盐胁迫浓度下油葵生长和光合生理特性在不同遮荫水平的变化规律不一致。其中,30%遮荫水平能显著提高轻度盐胁迫下油葵叶片的Rubisco酶和PEPC酶活性,减小叶片厚度,增大栅栏组织层,提高水分利用效率,进而提高油葵光合效率,促进油葵生长。研究表明弱光环境下油葵会通过改变自身形态、光合酶活性、光合产物分配等方式来应对环境胁迫,且遮荫能在一定程度上缓解盐胁迫对油葵造成的负面影响。其中,30%遮荫水平对缓解轻度盐胁迫引起的油葵光合能力降低和生长抑制的效果较好。 展开更多
关键词 油葵 遮荫及盐分互作 盐碱地 光合特性 叶片解剖结构 生物量 籽粒产量
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遮荫对滨海盐碱地水盐运移及油葵生长和生理的影响 被引量:2
9
作者 任羽飞 封晓辉 +4 位作者 李静 郭凯 李伟柳 吴玉洁 刘小京 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第19期8636-8650,共15页
盐碱地是建设光伏的主要土地类型之一。盐碱地光伏系统中光伏组件的遮荫作用会改变局地微气候进而影响土壤水盐动态,系统内作物的生长会受到遮荫和土壤盐分的双重胁迫,阐明遮荫下盐碱地水盐动态和作物生理响应对指导盐碱地光伏农业开发... 盐碱地是建设光伏的主要土地类型之一。盐碱地光伏系统中光伏组件的遮荫作用会改变局地微气候进而影响土壤水盐动态,系统内作物的生长会受到遮荫和土壤盐分的双重胁迫,阐明遮荫下盐碱地水盐动态和作物生理响应对指导盐碱地光伏农业开发利用具有重要意义。采用大田试验方法,以油葵(Helianthus annuus Linn.)为试验对象,分别设0%、30%、60%和90%遮荫水平,探究遮荫对滨海盐碱地水盐动态及油葵生长特性、光合特性、叶片解剖结构、生物量、籽粒产量及品质的影响,以揭示遮荫下滨海盐碱地水盐运移规律及作物生长和生理变化。结果表明,与无遮荫相比,遮荫能够显著增加滨海盐碱地油葵全生育期内土壤剖面含水量,降低土壤剖面含盐量。遮荫会显著降低油葵净光合速率,抑制茎粗和花盘的生长,减少籽粒粗脂肪,并提高籽粒粗蛋白。弱光下油葵自身会通过增加株高、提高光合色素含量、降低光合色素比值、提高光合酶活性、减小叶片厚度、改变碳同化产物分配方向等方式来促进光合作用。在遮荫率约为30%—60%时,能够增加18%—38%的耕作层土壤含水量,降低6%—18%的耕作层土壤含盐量,并维持15%—38%的油葵生物量和29%—55%的油葵籽粒产量。以上结果表明,遮荫能够改善滨海盐碱地水盐条件,减轻作物盐胁迫,但油葵作为喜光作物,遮荫会显著抑制其光合作用,影响籽粒产量和品质,因此,建议在光伏组件上限遮荫率约为30%—60%的盐碱地光伏系统内种植油葵,以维持油葵的籽粒产量。 展开更多
关键词 油葵 遮荫 盐碱地 水盐运移 生长 生理
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不同驯化阶段谷子对氮胁迫的生理响应及耐低氮综合评价
10
作者 商春悦 兰倩 +3 位作者 邓玉峰 朱峰 赵美丞 王海岗 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1650-1658,共9页
提高作物耐贫瘠能力对于提高边际土地利用率具有重要意义。本试验选用3个不同驯化阶段(野生种、农家种和育成种)的24份谷子材料,采用水培方法,设置5个低氮浓度梯度处理[0.05 mmol·L^(-1)NH_(4)NO_(3)(N1)、0.1 mmol·L^(-1)NH_... 提高作物耐贫瘠能力对于提高边际土地利用率具有重要意义。本试验选用3个不同驯化阶段(野生种、农家种和育成种)的24份谷子材料,采用水培方法,设置5个低氮浓度梯度处理[0.05 mmol·L^(-1)NH_(4)NO_(3)(N1)、0.1 mmol·L^(-1)NH_(4)NO_(3)(N2)、0.2 mmol·L^(-1)NH_(4)NO_(3)(N3)、0.4 mmol·L^(-1)NH_(4)NO_(3)(N4)和1.0 mmol·L^(-1)NH_(4)NO_(3)(N5)],以探究低氮胁迫对谷子生长发育的影响,比较不同基因型谷子的综合耐低氮能力并鉴定高效的生理筛选指标。研究发现,相对N2处理,N3处理3个驯化阶段谷子材料的多个生理指标(除旗叶叶绿素和根冠比外)均显著增长;随施氮浓度的增加,野生种的株高、地上部干重、旗叶叶面积和地下部干重在N3达最大值后迅速趋于稳定,但农家种与育成种的相应指标则随氮浓度增加而增加,说明驯化提高了谷子对氮素需求的饱和阈值。基于耐低氮系数综合评价发现,野生种的耐低氮性优于农家种和育成种;主成分分析(PCA)揭示,在低氮胁迫下,野生种与农家种、育成种的生理表型均存在明显差异,其中地上部干重、地下部干重和根体积在分析中表现出较大载荷值,在数据变异解释中占据了显著比重,能够有效反映不同驯化程度谷子的低氮耐受性。这些结果表明驯化降低了谷子对低氮胁迫的耐受性;地上部干重因其检测便捷且与谷子耐低氮响应紧密相关,可作为大规模筛选耐低氮谷子品种的首选表型指标。本研究为谷子耐贫瘠品种的高效筛选提供了参考依据。 展开更多
关键词 谷子 耐低氮系数 筛选指标 综合评价
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外源蔗糖对小麦幼苗耐盐性的影响 被引量:21
11
作者 闫素芳 于洋 +6 位作者 葛青 张源 孙建杭 杜立国 谢志霞 徐进 刘小京 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期225-230,共6页
本研究选取小麦品种"沧6001"(抗盐性品种)和"石4185"(盐敏感品种)为试验材料,采用水培方法,对加入蔗糖后两个小麦品种的耐盐性进行比较。结果表明,盐胁迫下,"沧6001"和"石4185"小麦根系生长均... 本研究选取小麦品种"沧6001"(抗盐性品种)和"石4185"(盐敏感品种)为试验材料,采用水培方法,对加入蔗糖后两个小麦品种的耐盐性进行比较。结果表明,盐胁迫下,"沧6001"和"石4185"小麦根系生长均受到抑制,"石4185"根系受到抑制的程度大于"沧6001";蔗糖预处理可以显著缓解盐胁迫对根系生长的抑制作用。蔗糖预处理12 h后,"沧6001"和"石4185"的可溶性糖含量上升,与"石4185"相比,"沧6001"具有更高的可溶性糖水平,但是蔗糖预处理后"石4185"可溶性糖含量的增加量高于"沧6001"。H2DCFDA荧光探针检测和PI荧光染色检测结果表明,蔗糖预处理可有效降低盐胁迫下小麦幼苗体内活性氧累积水平,保护细胞膜的完整性并减小根尖细胞死亡率。蔗糖预处理可以提高小麦幼苗SOD和APX(P<0.05)、CAT活性(P>0.05)。本研究对于理解外源物质对小麦耐盐性影响的生理机制及筛选耐盐性的小麦品种具有指导意义。 展开更多
关键词 小麦 耐盐性 外源蔗糖 盐胁迫 根系生长 可溶性糖 活性氧 抗氧化防御系统
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局部根系盐胁迫对冬小麦生长和光合特征的影响 被引量:23
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作者 杨婷 谢志霞 +1 位作者 喻琼 刘小京 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1074-1078,共5页
通过分根装置设置无盐胁迫(0|0)、局部根系150 mmol-L-1NaCl胁迫(0|150)、全部根系75 mmol-L-1NaCl胁迫(75|75)、全部根系150 mmol-L-1NaCl胁迫(150|150)4种处理,研究根系局部盐胁迫对冬小麦生长及光合特征的影响。结果表明:盐胁迫显著... 通过分根装置设置无盐胁迫(0|0)、局部根系150 mmol-L-1NaCl胁迫(0|150)、全部根系75 mmol-L-1NaCl胁迫(75|75)、全部根系150 mmol-L-1NaCl胁迫(150|150)4种处理,研究根系局部盐胁迫对冬小麦生长及光合特征的影响。结果表明:盐胁迫显著抑制了小麦幼苗的生长,并且随着盐胁迫浓度的增加,小麦受抑制程度加重;根系盐胁迫方式对小麦幼苗生长影响显著,局部根系胁迫处理(0|150)小麦幼苗地上部干重比等浓度150 mmol-L-1NaCl全部盐胁迫处理(150|150)增加23.5%,比等浓度75 mmol-L-1NaCl全部盐胁迫处理(75|75)增加17.2%。在局部根系盐胁迫下,非盐胁迫一侧根系(0|150-0)补偿生长,其根长、侧根数、侧根长比盐胁迫一侧根系(0|150-150)分别增加195.2%、206.2%和237.8%,盐胁迫一侧根系吸收的Na+部分向非盐胁迫一侧根系运输,盐胁迫一侧根系(0|150-150)的Na+含量比全部胁迫处理(150|150)减少12.1%。与全部根系盐胁迫相比,局部根系盐胁迫减少了Na+在叶片中的积累,降低了钠/钾值。局部根系盐胁迫叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶绿素荧光参数(Fv/Fm)均高于同浓度完全盐胁迫处理的小麦幼苗,进而增加地上部和根系的生物量。因此,局部根系胁迫显著缓解了全部盐胁迫对小麦地上部和根系生长的抑制作用。 展开更多
关键词 小麦 盐胁迫 局部根系盐胁迫 分根系统 NA^+ K^+ 光合作用
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不同钠吸附比的咸水结冰融水入渗后滨海盐土的水盐分布 被引量:14
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作者 郭凯 陈丽娜 +1 位作者 张秀梅 刘小京 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期506-510,共5页
在室内利用相同矿化度(10 g.L-1)、不同钠吸附比(5、10和30)的咸水进行咸水结冰融水模拟试验、结冰融水入渗和咸水直接入渗的土柱试验,以淡水处理为对照,分析不同钠吸附比咸水结冰融水入渗下滨海盐土水盐分布特征。结果表明:咸水冰融化... 在室内利用相同矿化度(10 g.L-1)、不同钠吸附比(5、10和30)的咸水进行咸水结冰融水模拟试验、结冰融水入渗和咸水直接入渗的土柱试验,以淡水处理为对照,分析不同钠吸附比咸水结冰融水入渗下滨海盐土水盐分布特征。结果表明:咸水冰融化过程中,融出水的矿化度和钠吸附比均呈由高到低的变化趋势。咸水结冰融水入渗速度和入渗深度均快于和深于淡水。咸水钠吸附比越小,结冰融水入渗速率越快、深度越深。水盐分布也表现为低钠吸附比咸水结冰处理的表层土壤含水量较低,水分向深层迁移,这种水分分布也使盐分向深层运移,表现为表层土壤含盐量低,深层土壤含盐量大。土层含水量低钠吸附比咸水处理高于高钠吸附比处理,10~45 cm土层则表现出相反的趋势;表层土含盐量低钠吸附比处理高于高钠吸附比处理,且咸水处理下土壤脱盐的深度大于淡水处理。钠吸附比5的咸水结冰处理,0~10 cm土壤平均含水量和含盐量分别为30.3%和1.1 g.kg-1,显著低于其他处理。为比较咸水结冰灌溉和咸水直接灌溉的效果,室内利用含盐量为10 g.L-1、钠吸附比10的咸水进行直接入渗的土柱(土壤含盐量为21.3 g.kg-1)模拟试验,结果表明:与咸水直接入渗处理相比,咸水结冰融水处理盐分淋洗效果更好,该处理0~25 cm土层平均土壤含盐量为2.9 g.kg-1,显著低于咸水直接入渗的10.6 g.kg-1。 展开更多
关键词 滨海盐土 钠吸附比 咸水结冰 融水 入渗 盐碱地改良
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品种和播期对华北春玉米产量及水分利用效率的影响 被引量:19
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作者 孙宏勇 刘小京 +3 位作者 王金涛 董心亮 郭凯 巨兆强 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期837-846,共10页
华北平原冬小麦夏玉米一年两作种植制度主要受水资源的约束,发展休耕轮作是实现该区域农业可持续发展的途径之一。春玉米高效生产是提升休耕轮作产能的关键因素,如何利用品种特性进行播期调整以适应区域生产特点提高产量是该区春玉米生... 华北平原冬小麦夏玉米一年两作种植制度主要受水资源的约束,发展休耕轮作是实现该区域农业可持续发展的途径之一。春玉米高效生产是提升休耕轮作产能的关键因素,如何利用品种特性进行播期调整以适应区域生产特点提高产量是该区春玉米生产中面临的主要问题。为此,于2016年5—9月在中国科学院南皮生态农业试验站以5个玉米品种(‘华农887’、‘胡新338’、‘郑单958’、‘华农866’和‘联创1号’)为材料,比较分析了3个播期(5月1日、5月15日和5月30日)下春玉米生育时期、产量及产量要素、耗水和水分利用效率的变化情况,并结合气象因子分析探讨了春玉米产量及其构成要素与环境因子的关系。结果表明:随着播期推迟,不同春玉米品种的生育期总天数均呈显著减少趋势(P<0.05),生育期总天数的减少主要是播种到抽雄天数减少所致。不同春玉米品种的生育期总天数也存在较大差异,在各播期处理下均相差5~7 d。在产量方面,5月1日和5月15日播种的5个玉米品种间平均产量没有显著差异,5月30日播种的平均产量显著高于前2个播期,其产量提升主要是百粒重增加所致。随着播期的推迟,春玉米的耗水量变化不大,水分利用效率呈增加趋势,这主要与降水的分布有关。通过气象因子分析,不同播期下百粒重与抽雄前后的积温和降水呈显著相关(P<0.05)。综合产量、耗水和水分利用效率分析,在该区域推荐5月30日左右为春玉米的适宜播种日期,‘华农866’和‘华农887’是适宜该区生产的潜力品种。 展开更多
关键词 春玉米 玉米品种 播期 生育期 产量 水分利用效率
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氮素对NaCl胁迫下甜高粱种子萌发及芽苗生长与生理的影响 被引量:12
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作者 穆静 刘小京 +3 位作者 徐进 毛任钊 魏巍 杨莉琳 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1303-1309,共7页
为了研究NaCl胁迫下氮肥对甜高粱种子萌发及芽苗生长和生理特性的影响,探索提高甜高粱耐盐能力的措施,室内设置不同盐分浓度、不同氮源及浓度条件下甜高粱萌芽试验。结果表明:NaCl胁迫和不同氮源对甜高粱发芽和芽苗生长的影响各有不同。... 为了研究NaCl胁迫下氮肥对甜高粱种子萌发及芽苗生长和生理特性的影响,探索提高甜高粱耐盐能力的措施,室内设置不同盐分浓度、不同氮源及浓度条件下甜高粱萌芽试验。结果表明:NaCl胁迫和不同氮源对甜高粱发芽和芽苗生长的影响各有不同。NaCl浓度对甜高粱种子萌发有显著影响,在甜高粱芽苗生长阶段,通过提高保护酶活性和渗透调节物质而增强耐盐伤害能力是有限的。100 mmol.L 1NaCl胁迫下,根系POD活性最低,而叶片MDA积累量、可溶性糖含量、POD活性最高,受盐害程度最大。没有盐胁迫情况下增加不同氮源及氮量对甜高粱根叶生理特性的影响差异显著,当氮浓度在20 mmol.L 1时,细胞受伤害程度最低,生长最好。不同形态氮源对甜高粱发芽和幼苗生长的影响差异明显,NH4Cl的促进效果优于KNO3。在100mmol.L 1的NaCl胁迫下,施加铵态氮或硝态氮源均可以增强甜高粱芽苗期的POD活性,减少MDA积累,从而缓解盐胁迫带来的伤害。研究表明采取适当的氮肥调控措施可以提高甜高粱的耐盐能力。 展开更多
关键词 甜高粱 盐胁迫 氮源 发芽 幼苗生长 生理特性
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水氮管理及品种对冬小麦光能利用率的影响 被引量:11
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作者 崔晓朋 张喜英 +3 位作者 孙宏勇 刘秀位 邵立威 郭家选 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1236-1243,共8页
提高光能利用率(RUE)是作物获得高产的重要因素之一。遗传特性和栽培管理措施等因素通过影响作物冠层结构及冠层形成过程,进而影响作物的光能利用率。为探讨不同冬小麦品种在不同水氮管理条件下的光能利用率,于2012—2013年,在中国科... 提高光能利用率(RUE)是作物获得高产的重要因素之一。遗传特性和栽培管理措施等因素通过影响作物冠层结构及冠层形成过程,进而影响作物的光能利用率。为探讨不同冬小麦品种在不同水氮管理条件下的光能利用率,于2012—2013年,在中国科学院栾城农业生态系统试验站,进行了3个冬小麦品种(‘冀麦585’、‘科农199’和‘石新828’)在3个氮水平[135 kg(N)·hm^-2,180 kg(N)·hm^-2,225 kg(N)·hm^-2]和3个灌溉水平(70 mm,140 mm,210 mm)下的大田试验,对关键生育期光合有效辐射截获、生物量和叶面积等参数进行了测定和分析。结果表明:不同冬小麦品种的光能利用率存在显著差异(P〈0.05),‘冀麦585’、‘科农199’和‘石新828’的光能利用率分别为2.10 g·MJ^-1、2.05 g·MJ^-1和1.93 g·MJ^-1。不同水氮处理对冬小麦光能利用率有一定的影响,其值为1.80~2.20 g·MJ^-1;水氮因素对冬小麦光能利用率的影响不同,随着施氮水平的增加,光能利用率增加,适度的水分亏缺会产生较高的光能利用率。光能利用率增加与生物量形成呈正相关,但当生物量增加到一定程度后冬小麦产量并不随生物量的增加而增加,这与干物质量转移率随着生物量增加而降低有关。结果还显示:从拔节期到灌浆期冬小麦的光能利用率与气温存在明显的曲线关系,其在水氮条件下表现不一致。综合上述分析结果,需要适宜水氮供应才能获得适度干物质积累,提高光能利用率和有效干物质运转,最终提升冬小麦产量。 展开更多
关键词 冬小麦 水氮管理 品种 光能利用率 产量
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太行山花岗片麻岩区坡面产流的影响因素分析 被引量:9
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作者 肖登攀 杨永辉 +3 位作者 韩淑敏 樊彤 马林 王明磊 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2010年第2期114-118,共5页
通过自制的截流铲截取坡面径流,对太行山花岗片麻岩区产流过程的影响因素进行了研究。结果表明:(1)雨强是启动产流的关键因素,当降雨强度大于特定值时才能产生地表径流,且随着坡度降低,地表产流所需雨强增大。当雨强达到产流后,径流量... 通过自制的截流铲截取坡面径流,对太行山花岗片麻岩区产流过程的影响因素进行了研究。结果表明:(1)雨强是启动产流的关键因素,当降雨强度大于特定值时才能产生地表径流,且随着坡度降低,地表产流所需雨强增大。当雨强达到产流后,径流量和降雨量成显著正相关,与雨强的相关性不显著。(2)地表径流量不随着集水面积的增加而增加,坡面强烈的入渗能力,使得上方来水在产流过程中渗入土壤。坡度是影响地表径流的又一关键因素,随着坡度的增加,地表径流量明显的增加。由于不同坡向土壤质地不同,使得阳坡地表径流量要明显多于阴坡,平均径流系数也比阴坡高。总体上,研究坡面径流系数均较小,以2m坡长为对象,最大径流系数仅为7.3%,说明坡面入渗能力很强,产流过程以入渗为主。 展开更多
关键词 地表径流 截流铲 坡面因子 径流系数
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不同钠吸附比的咸水结冰融水入渗对苏打碱土的水盐运移影响 被引量:8
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作者 郭凯 张秀梅 +2 位作者 李向军 杨丽琳 刘小京 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期94-98,共5页
利用不同水质(矿化度=10 g/L和SAR=5,10,30)、相同水量(678.2 ml)的咸水,进行了咸水结冰融水和咸水(不结冰)入渗的土柱实验,以分析不同SAR的咸水结冰融水入渗后,苏打碱土的水盐分布情况。结果表明:咸水结冰融化初期,矿化度和SAR均很高,... 利用不同水质(矿化度=10 g/L和SAR=5,10,30)、相同水量(678.2 ml)的咸水,进行了咸水结冰融水和咸水(不结冰)入渗的土柱实验,以分析不同SAR的咸水结冰融水入渗后,苏打碱土的水盐分布情况。结果表明:咸水结冰融化初期,矿化度和SAR均很高,后逐渐降低;与淡水结冰处理相比,咸水结冰融水处理在入渗土壤过程中,入渗速度快、深度深,并且SAR越小的咸水结冰处理,入渗速度越快、深度也越深,且差异极显著(P<0.01);这也使得表层(0-10 cm)土壤含水量SAR越小的咸水结冰处理含水量越低,而下层(深于10 cm)则越高,上层脱盐层含盐量越低,下层积盐层含盐量越高;与咸水直接入渗相比,咸水结冰处理的脱盐深度(含盐量<1.23%)为20-25 cm,浅于咸水直接入渗处理的25-30 cm,而在15 cm以上的土层平均含盐量显著小于咸水直接入渗处理,对于表层土壤的脱盐效果,咸水结冰处理要好于咸水直接入渗处理。 展开更多
关键词 苏打碱土 咸水结冰 钠吸附比 水盐运移
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咸水结冰灌溉下覆膜时间对滨海盐土水盐运移的影响 被引量:16
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作者 郭凯 张秀梅 刘小京 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1202-1212,共11页
连续3年对滨海盐土进行咸水结冰灌溉和地膜覆盖基础上的土壤水盐动态监测,并在以上基础上,针对不同地膜覆盖时间,设置了结冰灌溉条件下融冰入渗后覆膜(MI)、播种覆膜(SI)和无覆膜(NI),以及灌前秋季覆膜(无结冰灌溉,AN)和... 连续3年对滨海盐土进行咸水结冰灌溉和地膜覆盖基础上的土壤水盐动态监测,并在以上基础上,针对不同地膜覆盖时间,设置了结冰灌溉条件下融冰入渗后覆膜(MI)、播种覆膜(SI)和无覆膜(NI),以及灌前秋季覆膜(无结冰灌溉,AN)和对照(无结冰灌溉无覆膜,CK)5个处理,以研究咸水结冰灌溉条件下土壤水盐动态规律,以及覆膜时期对土壤水盐动态和棉花生长的影响。结果表明:咸水结冰灌溉后,随着咸水冰层的融化,地表冰层含盐量和钠吸附比(SAR)均逐渐降低。相同土壤深度土壤含盐量随灌溉年限的延长而逐年降低,如2006—2008年冬灌前土壤表层(0~20 cm)盐分含量分别为19.8、15.4和12.4 g kg-1。结冰灌溉融水入渗完成后,0~40cm土层的土壤含盐量均被淋洗至4kg-1以下。融水入渗后9 d内进行地膜覆盖效果较好。咸水结冰灌溉结合地膜覆盖(MI)土壤脱盐效果最好,其棉花出苗率和籽棉产量也最高,分别为63.78%和3 200 kg hm-2,其次为AN、SI、NI和CK处理。经过长期(3年)结冰灌溉后,秋季进行覆膜依然可获得较高产量,其棉花出苗率和产量分别为59.63%和2 600 kg hm-2。但如果没有覆膜措施或覆膜较晚,依然不能获得理想的产量。 展开更多
关键词 咸水结冰灌溉 覆膜时间 水盐动态
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1960~2002年冶河流域洪水径流特征及影响因素分析 被引量:2
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作者 王明磊 马林 高树红 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第18期10952-10955,10988,共5页
冶河是石家庄市供水水源地黄壁庄水库重要补给源。通过分析冶河流域1960~2002年洪水径流特征及降水、气温等气候因素和人类活动对洪水径流的影响。结果表明:冶河洪峰流量和洪峰出现频率于70年代末初开始都呈减小的变化趋势,水利工程和... 冶河是石家庄市供水水源地黄壁庄水库重要补给源。通过分析冶河流域1960~2002年洪水径流特征及降水、气温等气候因素和人类活动对洪水径流的影响。结果表明:冶河洪峰流量和洪峰出现频率于70年代末初开始都呈减小的变化趋势,水利工程和农业用水是主要影响因素;水利工程和农业用水对小洪峰的削减效应要强于对大洪峰的削减效应,对小降水年份的径流削减效应要强于丰雨年份,当降雨量达到一定阈值时,径流消减效应可以忽略。 展开更多
关键词 径流特征 洪峰频率 洪峰流量
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