基于MODIS数据的内蒙古草地光能利用率时空变化分析

光能利用率(常以ε表示)直接影响草地植被的能量分配和光合速率,是影响NPP形成的重要参数之一。论文以MODIS数据及地面气象数据为数据源,在GIS和RS的支持下,研究了2003年内蒙古地区生长季草地的光能利用率(ε)及时空变化。结果表明,内蒙古地区生长季草地光能利用率(ε)在0～0·292 9 gC·MJ-1之间,平均值为0·220 4 gC·MJ-1。该地区草地生长季光能利用率空间分布规律明显,总体上呈由高纬度的东北部地区向低纬度的西南部地区逐渐降低的趋势,与该地区降雨空间分布相同。内蒙古地区生长季所有草地类型的平均光能利用率(ε)季节变化呈明显的单峰变化,其增长速率从5月开始为单调递减。     

立体农业的生态优势

立体农业是指在一定的土地或水域内,通过生物与时空的合理组合、物质与能量的循环利用,建立起多层次、多物种共处的立体种植、立体养殖和立体种养体系,从而大幅度提高资源利用率、物质转化率的生产方式。立体农业较之传统的平面农业,其生态主要优势表现在以下几个方面: 光能利用效率提高 植物对光能的利用率与植株高矮、密度、叶片分布、叶片朝向等直接相关。立体农业作为一个垂直的复合农业结构,根据不同植物对光照强度要求的不同,按一定密度实行高矮杆作物的间作套种复种,使单位面积的叶面大、叶片层次多,作物层透过的光辐射也较多,减少漏光与反射光,有利于各层次作物的均匀受光,提高光能利用率。例如:林——药配置的立体种植,上层的林木叶片利用太阳直射光进行光合作用,下层的药材则能充分利用渗透的散射光。这较之单一的林木生产或药材栽培,光能利用率显著提高。     

水华微囊藻对除草剂S-异丙甲草胺胁迫的光合活性响应

随着农业生产的发展,酰胺类除草剂的大量使用造成了一系列环境污染问题.为探究酰胺类除草剂——S-异丙甲草胺对水生生态系统造成的影响,运用浮游植物分类荧光仪(Phyto-PAM),以蓝藻中的水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)为受试生物,测定了水华微囊藻在不同ρ(S-异丙甲草胺)胁迫下7 d内光合色素含量及相关叶绿素荧光参数的变化.结果表明:①培养周期内,随ρ(S-异丙甲草胺)的增加水华微囊藻叶绿素a与类胡萝卜素的含量均受到不同程度的抑制.②各S-异丙甲草胺处理组的实际光能转化效率〔Y(Ⅱ)〕在培养后1~5 d均低于对照组,到第7天时均恢复正常水平.③从第3天起,各S-异丙甲草胺处理组最大光能转化效率(F_v/F_m)、半饱和光照强度点(I_k)均高于对照组,并且10、25和50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的最大电子传递速率(P_nmax)也高于对照组.④从第5天起,10、25和50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的快速光响应曲线均高于对照组.⑤除50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的α(光能利用率)显著低于对照组外,其余各S-异丙甲草胺处理组的α值随培养时间的增加出现波动,到第5天又恢复正常水平.研究显示:当ρ(S-异丙甲草胺)范围为0.1~50 mg/L时,水华微囊藻中光合色素含量降低,而水华微囊藻能通过稳定实际光能转化效率及光能利用率来提高最大光能转化效率、电子传递速率及耐强光能力,从而增强光合活性耐受外来胁迫;当ρ(S-异丙甲草胺)为50 mg/L时,水华微囊藻抗胁迫能力有所降低.      

溶藻细菌YZ对铜绿微囊藻的溶藻特性研究

为了进一步研究本实验室前期从青岛一池塘分离出的溶藻细菌YZ的溶藻效应.考察了不同量的YZ无菌滤液对铜绿微囊藻生长量、叶绿素含量、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性、PSⅡ实际光能转化效率、最大相对电子传递效率、光能利用效率的影响.结果表明,在一定范围内,YZ溶藻效果与加入的无菌滤液的量成正比.当100mL中加入超过10mL的基础柠檬酸培养基时,铜绿微囊藻的生长即受到抑制.YZ无菌滤液使其丙二醛含量显著上升,微藻的SOD活力在处理6,72h时显著上升,溶藻细菌YZ滤液可以在72h内使藻细胞的PSⅡ实际光能转化效率、最大相对电子传递效率、光能利用效率等显著下降.YZ无菌滤液主要是通过降低保护酶活性、加大膜脂过氧化、显著抑制光合能力,起到对铜绿微囊藻的溶解作用.     

基于WOFOST模型的京津冀地区冬小麦生产潜力评价

研究利用近40年的逐日气候数据,借助WOFOST作物模型模拟分析了京津冀地区冬小麦的生产潜力,通过与实际产量的比较,探讨了提高冬小麦产量的潜力与措施。研究表明：①京津冀地区(除张家口和承德地区)冬小麦光温潜力介于6934~9143kg/hm²之间,从冀中南部向京津地区和冀东北地区逐渐增大,区域平均生产潜力为8037kg/hm²;②冬小麦雨养潜力介于4515~6639kg/hm²之间,由东部和南部随降水量降低依次向西北递减,到冀西北区降至最低,区域平均产量为5771kg/hm²;③影响冬小麦产量的自然因子中,水分是关键限制要素,北部地区也受低温霜冻的影响;④京津冀中部和南部地区的冬小麦生产潜力年际变化波动相对较小,东北部变化波动相对较大;⑤2005-2007年研究区冬小麦的实际单产在2721~7300kg/hm²之间,区域平均5247kg/hm²,相当于潜在产量的50%~80%,其中石家庄地区附近实际产量达到潜在产量的80%以上,天津和沧州地区以及邯郸地区,实际产量与潜在产量的差距较大。     

发展草食牲畜养殖业

从生态学的观点出发,农业是转化农业环境自然资源的生产行业。为了提高农业生态系统的生产力,生态农业一方面要求具有最多的绿色植被,使尽可能多的太阳光能转化为生物能,另一方面还要求光合产物能够得到最有效的利用。 要充分利用光能,获得最大的初级生产力,首先就要充分利用土地资源,让尽可能多的有阳光照射、能够生长植物的地方都种上各种植物。牧草具有很强的适应性,在一般农作物难以生存的恶劣条件下,许多牧草都能茂盛生长。我国北方干旱半干旱地区土壤瘠薄,农作物生长受到很大限制,那里光照时间虽长,光能却很难有效利用,但那些耐旱耐寒的牧草却能适应这样的环境。其实,我国广大农区都有一些不适应种植农作物而适于各种牧草生长的荒坡、荒地、荒水、荒滩和农田隙地,如沿海大面积的海涂滩地。这些沿海滩涂含盐量高,未改造前种植农作物很困难,耐盐碱能力强的大米草、沙打旺、田菁、紫花苜蓿、三叶草、牛尾草等牧草却适于生长。因此,种植各种牧草、大力发展草食牲畜,就可以把这些土地资源有效地利用起来。其次要进行合理的间作套种,通过农作物、经济林木和牧草的合理配置,建立多层多种的立体群落结构,从时间和空间上提高光能利用率。目前各地都有大面积的疏林地,光能利用率很低。如果有意识地培育     

菌株J1对铜绿微囊藻光合作用的影响及其溶藻活性成分的研究

利用浮游植物荧光仪研究了芽胞杆菌属菌株J1胞外溶藻活性物质对铜绿微囊藻叶绿素荧光活性的影响,并采用α-萘酚反应、考马斯亮蓝法和定磷法对无菌滤液中溶藻活性物质进行了初步判定,结合蛋白酶处理、透析、活性炭吸附与解吸的方法对其相关特性进行了研究. 结果表明:试验第9天,加入无菌滤液的处理组,反映铜绿微囊藻叶绿素荧光活性的参数显著下降,其最大电子相对传递速率,光能转化效率,PSⅡ潜在活性和PSⅡ实际光合效率分别是对照的0.22%,0.33%,4.37%和5.56%;J1的溶藻活性物质可能为糖类物质,但不是蛋白质和核酸类物质,其分子质量小于8 ku,可被活性炭吸附.      

重金属胁迫对三角褐指藻生长及叶绿素荧光特性的影响

利用调制式叶绿素荧光仪研究了不同浓度的重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+胁迫不同时间(24、48、72和96 h)后,三角褐指藻叶绿素荧光特性的变化情况.测定的主要参数有:光系统II(PSII)的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield=ΦPSII)、相对光合电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ).研究结果表明,重金属(Cu2+、Zn2+、Cd2+)胁迫下三角褐指藻的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR和qP均明显降低,并且随着重金属离子浓度的增加,胁迫时间的延长,下降幅度逐步增大;NPQ先上升后下降或者逐渐上升;细胞密度和叶绿素含量也显著降低.对3种重金属离子的半抑制浓度(EC50)的计算结果表明,3种重金属毒性大小顺序为Cd2+> Cu2+> Zn2+.     

双酚A对大豆、玉米和水稻叶绿素荧光反应的影响

双酚A(BPA)普遍应用在工业制成品中,因需求量递增而产生的环境安全问题引发各方关注.与BPA对植物生长影响的研究工作相比,BPA影响植物生长的机理的研究甚少.光合作用是植物生产的重要生理过程,可通过叶绿素荧光测定技术探测和分析.基于此,本文利用叶绿素荧光测定技术,研究了BPA对大豆、玉米和水稻幼苗叶绿素荧光反应的影响.结果表明,3.0 mg·L-1BPA可降低大豆和玉米初始荧光F0,增加原初光能转化效率F v/F m、实际光能转化效率ΦPSⅡ、电子传递速率ETR、光化学猝灭系数qP和非光化学猝灭系数qN,对水稻各荧光参数无影响,即3.0 mg·L-1BPA可改善大豆和玉米光合PSⅡ系统,增强光能吸收,提高光合电子传递和光能转化效率;6.0 mg·L-1BPA可增加大豆和水稻的ΦPSⅡ、ETR和qP,降低F0,除增加qN外不影响玉米的其它荧光参数,表明6.0 mg·L-1BPA能改善大豆和水稻光合PSⅡ系统,提高光能转化和电子传递效率;除10 mg·L-1BPA对水稻各荧光参数无显著影响及17.2 mg·L-1BPA增加玉米和水稻的qN外,10 mg·L-1和17.2mg·L-1BPA可增加3种作物F0,抑制其它各荧光参数,即高剂量BPA引起作物光抑制,PSⅡ中心受损,光能转化和电子传递效率降低.此外,对比3种作物荧光参数变幅可知,BPA对大豆各荧光参数的影响玉米水稻.总之,BPA对3种作物叶绿素荧光反应的影响在方式和效果上存在差异.     

持续农业的新发展--生态农村的建设

本文分析了现今农村影响农业持续发展的因素 ,提高建立高产优质高效生产体系以及提高资源利用率的技术措施和优化物质循环转化环节等三项生态村建设的必备条件与对策。阐述了全村总体型和家庭生态型二种建设模式的基本原理与设计原则 ,并详细介绍了城郊型生态村 ,山区型生态村 ,庭院型生态村模式。     

系统决策与作物布局——徐州地区秋作物布局实例分析

作物布局是农业生产的一个重要环节,直接关系到农业生态系统资源输入(物质条件、科学技术、气候资源和生物资源等)的利用和转化效率的高低。因为系统输入的资源是非定常的,尤其是天气气候条件年际之间是不同的,本文在年型预测的基础上,确定在不同天气气候条件下的作物合理布局。     

海南省资源开发前景与投资环境——政协委员论海南

海南岛位于南海,是我国的第二大岛,自然资源非常丰富,在未来以太平洋为重点的世界经济中具有独特的地理位置。自解放以来,因种种原因其资源尚未得到充分开发。 1988年4月26日海南省挂衔牌正式成立,中央并决定海南以“小政府、大社会”的原则,采用内引外联的经济形式,计划在20年或稍长的时间里,建成工农贸旅并举,三大产业协调发展的外向型、综合性的大经济特区。目标高、要求急、起点低,引起海内外人士的瞩目。 一个地区或省的开发与经济的振兴,一靠政策、二靠资源、三靠科学。国务院1988年5月4日发布的鼓励投资开发海南岛的23条规定,是政策的保证。 本刊是国内唯一有关自然资源研究的高级学术性刊物,介绍、论述、研究海南的资源开发乃义不容辞。编者在全国政协七届一次会议期间特与广东、海南的政协委员就海南的自然资源开发等问题举行了多次座谈。现把几位政协委员的座谈发言刊登于此,以飨读者,使开发、建设海南的决策、管理、科技人员,全面地、客观地认识与了解海南,并在此基础上作出更具有超前性与预见性的决策。     

海南岛农业土地资源可持续利用

本文分析了海南岛农业土地资源利用的优势与制约因素 ,论述了农业土地资源的特点 ,指出了农业土地资源可持续利用的对策。     

海南岛水稻气候生产潜力和人口承载量的估算

本文从海南岛自然优势出发,采用联合国粮农组织《产量与水的关系》中介绍的气候生产潜力的农业生态方法: 计算了海南水稻的气候生产潜力,从海南岛水稻生产和人口的现状出发,采用灰色系统中的GM(1,1)预测模型:计算和探讨了当前和未来水稻生产的人口承载量问题。试图揭示水稻生产的现状、问题和发展前景,为全岛水稻的产、销、购提供科学依据。     

试论海南岛经济开发战略构想

海南岛是我国最大的热带宝岛,自然资源丰富,天时地利优势突出,经济开发潜力大,在我国国民经济建设中具有特殊的战略地位。海南岛地处我国开放前哨,应充分利用世界经济中心转移亚太地区的有利形势,发展同外部世界的经济联系,进一步发挥内地的后盾和依托作用。明确经济开发的战略目标,研究对策和措施,加强宏观控制。严格控制人口增长,重视人才培养。设立省级体制。调整产业结构,加强基础建设。引进先进技术。改善交通和通讯。大力开发农业资源、矿产资源和能源。实行比特区更特殊的政策,海南岛的战略蓝图必将实现。     

河北沧州黑龙港地区粮食作物生产潜力估算

本文采用屡次分析法,运用1∶10万TM卫星图象对黑龙港类型区(沧州区域为例)农业生产水平类型划分的结果,分析计算了该区各种类型土地(高、中、低产田)的各级生产潜力和粮食作物生产潜力。得出沧州区域提高粮食生产潜力着眼点在高、中产田,主要措施是增加能量投入,合理用水,改良土壤。     

世界谷物产量与农业气候资源利用效率

世界谷物产量的农业气候资源利用效率有明显地区差异。谷物产量的综合气候资源利用效率以欧洲最高,为２．７８,其后依次是北美洲１．４３,大洋洲１．４３,亚洲１．４０,南美洲１．１２,非洲最低,为０．６１。相对光能利用率（％）从０．０３（安哥拉）至０．７６（荷兰）,热量利用效率（ｋｇ／１℃·ｈａ）从０．０３至２．０３（荷兰、瑞典）,降水量利用效率（ｋｇ／·ｈａ）从０．３５（安哥拉）至８．７１（荷兰）（表１－４）。光热、降水量与作物要求的条件配合较一致的地区,谷物转换效率高。干旱、半干旱地区水分容易发挥效率。世界农业气候资源谷物利用潜力很大。中国比高产国家利用效率低主要是单产利用效率低,应以提高单产的资源利用效率为重点。     

发挥海南资源优势 开发建设“海洋大省”

作为我国最年青的省份--海南,虽然其陆域狭小,却是我国拥有海洋面积最大和唯一具有法定海域管辖权的省份,也是我国目前最大的经济特区。为加速海南外向型经济发展,本文在客观分析和综合比较海南热带作物、矿产、旅游和海洋等四大优势资源的基础上,提出以开发海洋资源,发展海洋产业,振兴海洋经济为内容的“海洋大省”开发战略整体构想,同时,并就“海洋大省”的建设目标、依据、重点和步骤等提出一些建设性意见。     

THE CLIMATO-ECOLOGICAL FUNDAMENTALS OF THE “MANMADE COMMUNITIES” OF TROPICAL PERENNIAL CROPS ON HAINAN ISLAND, CHINA

<正> According to the leading national classification of the climate of China, given by B. Huang (revised version 1986), Hainan falls into the tropical climatic realm, subdivided into a "peripheral tropical" type for the northern part and a "middle tropical" type for the southern part of the island. While all-year-round frost-free conditions define the tropics in general, the 20t-isotherm for the coldest month represents the boundary between the peripheral tropical and middle tropical types. Compared to the tropical climate in general, Hainan experiences distinctly lower winter temperatures which thus result in a larger annual temperature variation. In terms of precipitation, Hainan records a long rainy season through the southwest monsoon and typhoon seasons from May until October while winter precipitation is comparably lower. Representing two agroclimatic hazards, strong typhoon winds and cold waves seriously affect Hainan. Although to be defined as "marginal tropica-1", the climatic conditions on Hainan     

内蒙古农牧交错带农业灾情及其动态变化研究

本文选择我国北方典型易灾、多灾、重灾的区域--内蒙古农牧交错带,通过一系列反映农业灾情的指标,分析了本区农业灾情的现状及空间分布规律,总结出农业灾情的4种主要类型。利用产量偏差率这一指标,用模糊聚类分析方法,进行灾情过程一致性分区,讨论了农业灾情的动态变化规律及区域分界,揭示出不同的区域在减产年出现的时段、减产程度、对应的致灾因子等方面具有不同的特点。