为了探讨气候因子对不同季节授粉罗汉果品质影响及其分子作用机制,该文以主栽"青皮果"品种夏季与秋季授粉果实为研究对象,采用不同发育时间气候因子监测、形态大小测量、罗汉果苷代谢检测和基因表达qRT-PCR分析方法,统计分析二者生境气候因子、品质性状和基因表达差异.结果表明:(1)秋季授粉果实与夏季授粉果实相比,生境平均温度和有效积温 35d以后明显降低,昼夜温差 65d以前明显增加,并且平均温度、有效积温差异大于昼夜温差,光照强度和空气湿度则相近.(2)横径、纵径和单果重均增加,但是差异不显著.(3)罗汉果苷Ⅴ和 11-O-罗汉果苷Ⅴ合成积累速度滞后 10d左右,含量从 55d开始均显著降低并且成熟时分别降低了 40.66%和 46.07%.(4)罗汉果苷Ⅴ合成酶基因 55d协同表达的一致性差,上调数目和幅度少,而且负责最后一步合成反应的葡萄糖基转移酶基因SgUGT94-289-3 均下调表达.综上所述,夏季与秋季授粉罗汉果形态大小未受气候因子影响,而罗汉果苷Ⅴ品质则受温度影响显著,温度可能通过调控罗汉果苷Ⅴ合成酶基因协同表达的一致性和水平致使春季和秋季的罗汉果苷Ⅴ品质具有差异性.该研究结果为罗汉果优质栽培和遗传育种提供了理论依据.

研究以人工孵化的异齿裂腹鱼(Schizothorax o'connori)仔稚鱼为材料,验证了异齿裂腹鱼耳石轮纹沉积规律和第一日轮形成时间,建立了耳石轮纹数与日龄的关系,基于此对采集自雅鲁藏布江干流中游桑日县-加查县段的野生异齿裂腹鱼仔稚鱼的出膜时间进行了推算,并结合胚胎发育积温推算了亲鱼产卵时间.结果表明:人工养殖实验确定了异齿裂腹鱼孵化有效积温为2062.67℃·h,生物学零度为6.31℃;在水温6.8-8.8℃条件下,50%样本耳石第一轮纹在出膜后第1天形成(理论值为出膜后8.94h,n=439);微耳石和矢耳石轮纹数均与日龄呈线性相关,方程斜率均与1差异不显著(P>0.05),表明两对耳石的轮纹沉积均为日周期性,即仔稚鱼的日轮数为日龄.对野生异齿裂腹鱼仔稚鱼生长过程中耳石形态发育观察发现,微耳石的形态稳定,轮纹清晰,更适宜作为日轮计数材料.依据野生仔稚鱼样本微耳石日轮数,结合采样时间及耳石轮纹沉积规律等,推算出2022年野生仔稚鱼样本的孵化时间为3月11日至5月2日,结合孵化积温与实测平均水温,推算出其产卵时间为2月8日至4月23日.文章为研究异齿裂腹鱼自然种群资源保护与流域水电站生态调度等提供了科学依据.

光周期和温度是影响木本植物开花的两大关键气象因素.基于我国华北平原1963-2018年57个站点的刺槐始花期实测数据,构建了 6种基于气温或光周期驱动的春季物候过程模型(积温模型、光周期模型、光周期-温度顺序模型、温度-光周期顺序模型、光周期-温度平行模型、光周期-温度乘法模型),并进行了参数率定和模型比较优选,以期明确刺槐开花的主导驱动因子以及潜在的光温作用机制.根据内部模拟的赤池信息准则(AIC)判定光周期-温度顺序模型的表现最佳,模拟值与观测值的相关系数(r)为0.86,均方根误差(RMSE)为4.81d,纳什效率系数(NSE)达到0.74,说明刺槐始花期的发生同时受到光周期和温度的作用.同时,在华北平原14个代表性站点上,光周期-温度顺序模型的表现普遍优于均值模型.基于光周期-温度顺序模型的参数率定结果,以下限温度6.5℃和下限日长4.5h来统计刺槐开花的实际有效积温量和实际有效日长累积量的年际变化情况,结果表明56年来刺槐开花的实际有效积温量呈现显著递增趋势,平均每10年增加4.5℃·d(P＜0.05),而实际有效日长累积量却呈现极显著递减趋势,平均每10年减少23.9h·d(P＜0.01),这说明在气候变暖背景下,刺槐开花的热量需求会更快速完成,引起刺槐开花日期的提前,但自然光周期的年内变化只与地理位置有关,日长累积需求则需要更长的时间完成,因此会在一定程度上抑制春季升温引起的开花日期提前.

植被吸收光合有效辐射(Absorbed Photosynthetically Active Radiation,APAR)是植被进行光合作用中实际吸收的太阳辐射量,是植被净第一性生产力的重要指标,也是生态系统的功能模型、作物生长模型、净初级生产力模型、气候模型等的重要参数.因此高空间分辨率和精确性的植被吸收光合有效辐射对于高精度的区域生产力及光能利用率的研究具有重要意义.对CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型进行了改进,利用 30 m×30 m的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据直接计算太阳辐射,从而将其作为CASA模型的输入参数.结合多源遥感数据、气象数据,研究 2015-2020 年江汉平原APAR的时空分布及其影响因素.顾及江汉平原的土地利用分布特点,着重分析了江汉平原农田APAR的时空特性,研究结果较好的反映了江汉平原APAR分布.实验结果表明:(1)2015-2020 年APAR年总值在 3.42×1013 MJ—3.73×1013 MJ之间,总体空间分布与植被类型的分布情况相符;(2)农田月均APAR值在 4 月、7 月高于其他月份,表现出"双峰"的特征;(3)在空间分布上,水田APAR表现出明显的纬度地带性,而旱地APAR正好相反,这可能源于种植结构重心转移;(4)通过借助地理探测器,着重考虑与植被生长相关的 12 个因子(包括≧10≧积温、年总日照时数、年均气温、年总降雨量、农田种植结构、年散射辐射、农田施肥、土壤类型、土壤质地(砂土、粉砂土、黏土))进行分析,结果表明这 12 个因素对APAR空间变异性都具有很明显的影响.对CASA的改进方法可以适用于大范围高空间精度的计算.

[目的]研究温度对新疆库尔勒八字地老虎Xestia c-nigrum生长发育和繁殖的影响,明确其对环境温度的适应能力.[方法]利用两性生命表方法比较15,20,25,30和35℃下八字地老虎卵孵化率、幼虫存活率、化蛹率、羽化率、发育历期及繁殖力,分析不同温度对其种群生命表参数的影响,并计算不同发育阶段的发育起点温度和有效积温.利用灯诱监测数据分析2020-2022年期间新疆库尔勒农区八字地老虎种群动态与日平均温度变化的关系.[结果]15℃时八字地老虎幼虫存活率、化蛹率、羽化率均低于30％,30℃时幼虫存活率、化蛹率低于10％且蛹不能正常羽化,35℃时幼虫不能存活.八字地老虎各发育阶段历期随温度升高而缩短,15,20,25,30和35℃时卵历期分别为15.52,7.40,5.47,4.88和3.88 d;15,20,25和30 ℃时幼虫历期分别为109.43,40.53,26.48和24.55 d;15,20和25℃时蛹历期分别为41.43,18.00和12.54 d.15℃时种群呈负增长,20和25 ℃时种群呈正增长,其中25℃时内禀增长率(rm)最大.八字地老虎卵、1-6龄幼虫和蛹的发育起点温度分别为9.81,8.43,9.95,10.26,12.52,13.58,12.60和10.81℃,有效积温依次为 79.62,92.17,56.09,57.03,39.35,38.16,80.72 和 172.39日·度.2020-2022年灯诱监测数据表明,八字地老虎在新疆库尔勒每年发生3代,成虫高峰期分别在5月中旬、7月下旬和9月上旬,对应的日平均温度在19.5～26.5 ℃之间.[结论]低于15 ℃时八字地老虎种群呈负增长,超过30℃时不能完成生活史,而20～25 ℃比较适合八字地老虎的生长与繁殖,该结果为明确新疆库尔勒八字地老虎的温度适应能力及其发生规律提供了科学依据.

阐明东北黑土区玉米秸秆不同还田方式的土壤温度效应,对农田秸秆管理和热量资源高效利用具有重要意义.本研究在大田试验条件下,设置传统垄作秸秆不还田(CT)、秸秆深翻还田(PTSR)、秸秆碎混还田(RTSR)和秸秆覆盖还田(NTSR)4个处理,2018-2020年测定了玉米生育期5、15、30 cm 土壤温度和含水率动态变化及秸秆覆盖率,分析了不同处理各土层温度差异、≥10℃ 土壤积温和有效积温(GDD)、土壤温度日动态变化和空气积温生产效率,以及影响土壤温度差异的因素.结果表明:不同处理主要影响玉米播种至出苗期(S～VE)的土壤温度,土壤日平均温度呈现CT＞PTSR＞RTSR＞NTSR的趋势,随着生育进程推进和土壤深度增加土壤温度差异逐渐缩小.与CT相比,PTSR、RTSR和NTSR处理5 cm 土壤温度分别降低0.86、1.84和3.50 ℃;NTSR处理显著降低了不同土层≥10℃积温和GDD,5、15和30 cm 土层≥10℃积温分别降低216.2、222.7和165.1 ℃·d,GDD分别降低201.9、138.7和123.9 ℃·d;NTSR处理还显著降低了空气积温生产效率,降幅为9.7％～15.6％.综上,PTSR和RTSR对玉米播种至出苗期表层土壤温度会产生显著影响,但是对空气积温生产效率无显著影响;而NTSR显著降低了耕层土壤温度和空气积温生产效率.

为明确温度对大菜粉蝶生长发育的影响,在16、20、22、25、28 和31℃共6 个恒温条件下以白菜为寄主进行饲养,测定了温度对大菜粉蝶各虫态的发育历期、发育速率、存活率及成虫寿命等的影响,并采用直接最优法计算其各虫态的发育起点温度和有效积温.结果表明:在16～28℃温度范围内,大菜粉蝶的卵、幼虫、蛹及全世代平均发育速率具有随温度升高而加快的趋势,存活率则随着温度的升高而降低;卵、幼虫、蛹和成虫的发育起点温度分别为11.76℃、6.87℃、5.30℃和14.91℃,有效积温分别为38.14、213.90、169.68 和43.01 d·℃.在28℃时大菜粉蝶卵的孵化率、各龄幼虫存活率、化蛹率、蛹重及羽化率均显著低于其他温度,31℃条件下不能完成个体发育.由此可见,高温环境不利于大菜粉蝶的存活和生长发育.研究结果可为大菜粉蝶田间发生期预测及综合防治提供科学依据.

油菜花节已成为很多地方的特设生态农业旅游项目.准确预测预报花期可以指导公众合理安排出游时间.利用青海省门源县农业气象站1980-2021年油菜生育期观测资料,结合同期气象资料和北半球相关大气环流指数数据,通过相关性分析和格兰杰因果关系检验的方法,探明门源油菜始花期的影响因子并构建油菜始花期预报模型.结果表明:门源油菜始花期总体表现为大幅波动提前-小幅波动推迟的趋势,整体变化趋势不明显,变率较小,平均始花期为7月3-4日;门源油菜始花期与平均气温、最高气温、≥0℃积温、≥3℃积温、≥5 ℃积温呈极显著相关(P＜0.01),与北半球副高北界位置指数、北太平洋副高北界位置指数、太平洋区极涡面积指数、东亚槽位置指数呈显著相关(P＜0.05);北半球副高北界位置指数、北太平洋副高北界位置指数、太平洋区极涡面积指数和东亚槽位置指数与门源油菜始花期存在统计意义上的因果关系,且存在1年滞后期;将滞后期1年的2个大气环流指数耦合积温作为预报因子,通过线性回归和主成分分析法构建门源油菜始花期预报方程,有效提高预报准确率,误差3天以内.

试验以三系杂交籼稻‘五优308’和‘天优华占’以及常规籼稻‘黄华占’为材料,在大田条件下,设置10个播期,研究田间不同温光条件对籼稻生育期天数、颖花分化和退化数的影响.结果表明:温度对3个籼稻品种生育期的影响比日照长度大,平均温度升高1℃,播种-穗分化始期天数平均减少1.5 d,而穗分化历期天数与光照和温度的关系均不密切.不同播期间每穗颖花数和颖花分化数存在显著差异.穗分化期间平均温度、最高温度和最低温度升高,有效积温增加,昼夜温差扩大,光辐射增强,有利于穗分化期干物质积累和颖花分化,各品种趋势一致.穗分化期间有效积温增加50℃,颖花分化数增加10.5朵,昼夜温差扩大1℃,颖花分化增加14.3朵,总光辐射量增加50 MJ·m-2,颖花分化数增加17.1朵.颖花退化率与温度呈现二次项相关,极端高温或极端低温的自然条件不利于颖花形成,但低温天气对颖花退化的影响大于高温.温度低于临界温度,颖花退化率大幅增加,穗分化期临界积温为550 ～600℃,日平均温度为24.0 ～ 26.0℃,日最高温度为32.0～34.0℃,日最低温度为21.0～23.0℃.适宜高温、昼夜温差大、光照辐射强的自然条件利于颖花分化,并减少颖花退化.

根据对1981-2016年36年武汉大学樱园日本樱花始花期的记录资料及同期气象资料的研究分析表明:(1)樱花始花期提前,但变化趋势不明显,变率特别大,平均始花期为3月14至15日(闰年为13至14日);(2)为改进始花期预报方程,计算1月1日及2月1日至开花前期2月25日、2月底、3月5日、3月10日、3月15日的活动积温,发现积温与始花期相关性显著,可作为樱花始花期预报方程的因子;(3)分析始花期与1月1日及2月1日至开花前期2月25日、2月底、3月5日、3月10日、3月15日累计日照时数关系,发现始花期与累计日照时数呈负相关;(4)用活动积温作为预报因子改进始花期预报方程预报始花期,有效地提高了预报准确率.