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1. chinaXiv:202104.00053 [pdf]

黄土高原苹果树叶片气孔导度的环境响应与模拟

苗玉
Subjects: Biology >> Ecology

气孔导度(gs)是衡量植物与外界环境中水、CO2 等物质交换速率的重要参数,其观测与模拟 可以有效指示物质交换情况及各项生理参数。通过 LI-6400 便携式光合测定仪对黄土高原苹果树 叶片各项生理参数进行观测,分析 gs 日变化特征及其与环境因子的响应关系,运用 Jarvis 模型和 Ball-Woodrow-Berry(BWB)模型对 gs 进行模拟。研究结果显示:(1)黄土高原苹果树 gs 日变化在气 温较高、辐射较强的 8、9 月观测日内呈双峰曲线。上午(8:00—12:00)随着太阳辐射逐渐增强,气孔 张开,gs 在 11:00—13:00 出现第一次峰值;中午(12:00—14:00)由于气温(Ta)升高,为避免细胞散失 过多水分,气孔关闭出现短暂的“光合午休”现象;午后(14:00—18:00),随着 Ta、光合有效辐射(PAR)下降,gs 逐渐增加并在 15:00—17:00 出现第二次峰值。(2)通过灰色关联度分析,发现 gs 与各 环境因子的关联程度依次为:PAR(0.731)>CO2 浓度(Ca,0.712)>饱和水汽压差(VPD,0.702)>Ta(0.689)>相对湿度(hs,0.673)。gs 与各环境因子的响应关系表现为:随 PAR、Ta、Ca、hs 的增大而增大, 随 VPD 的增大而减小。(3)从 gs 的模拟结果可以看出,Jarvis 模型的决定系数(0.678)、修正效率系数(0.335)和修正一致系数(0.803)均优于 BWB 模型各值(0.329、-1.630、0.138),而平均绝对误差 (0.103)小于 BWB 模型(0.143),表明 Jarvis 模型模拟效果较好。通过对黄土高原苹果树叶片 gs 环境 响应与模拟的分析研究,对于掌握苹果树叶片一天内不同时刻对水分的需求变化,进一步提高该地区苹果树种植的水资源利用效率具有重要意义。

submitted time 2021-04-14 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits24Downloads8 Comment 0

2. chinaXiv:202104.00056 [pdf]

陇中黄土高原区旱地春小麦产量 对干旱胁迫响应的模拟研究

王钧; 李广
Subjects: Biology >> Ecology

为进一步探明陇中黄土高原区旱地春小麦产量形成对不同干旱胁迫的响应机制,依据甘肃 省定西市安定区凤翔镇安家沟村 2016—2018 年大田控水试验数据以及定西市安定区 1971—2018 年气象数据,验证农业生产系统模拟(Agricultural production systems simulation,APSIM)模型模拟不 同干旱胁迫旱地春小麦产量及产量构成要素的适宜性,基于 APSIM 模型分析不同生育期、不同程 度干旱胁迫对旱地春小麦籽粒数、千粒重和产量的影响,利用多元逐步回归方程确定陇中黄土高 原区旱地春小麦最佳灌水时间和灌水量。结果表明:(1)APSIM 模型模拟陇中黄土高原区旱地春 小麦生育期、籽粒数、千粒重和产量的均方根误差(Root mean square error,RMSE)均小于 3.67 d、300.52 个·m-2、2.56 g、267.43 kg·hm-2,归一化均方根误差(Normalized root mean square error,NRMSE) 均小于 3.89%、2.86%、9.71%、11.58%,模型有效性指数(Model effectiveness index,ME)均大于 0.62、 0.78、0.60、0.66,表明 APSIM 模型对模拟干旱胁迫条件下陇中黄土高原区旱地春小麦产量形成具有 较好的适应性。(2)不同生育期干旱胁迫下,拔节期干旱胁迫对小麦籽粒数影响最大,其次由大到 小依次为出苗期、分蘖期、无胁迫、抽穗期、开花期和灌浆期;灌浆期干旱胁迫对小麦千粒重影响最 大,其次由大到小依次为开花期、抽穗期、无胁迫、拔节期、出苗期和分蘖期;拔节期干旱胁迫对小 麦产量影响最大,其次由大到小依次为灌浆期、抽穗期、开花期、出苗期、无胁迫和分蘖期。(3)不同 程度干旱胁迫下,灌水量 300.00 mm 旱地春小麦产量最大为 4866.19 kg·hm-2,与其他 4 种灌水相比 产量分别增加 283.53%、39.65%、0.46%和 15.58%。(4)出苗后第 1 d、47 d、60 d、82 d、86 d 灌水,且灌 水量达到 343.09 mm 时,旱地春小麦产量最大为 5578.91 kg·hm-2。干旱胁迫发生时间和程度对研 究区小麦产量形成具有明显的交互作用,分蘖期适度干旱胁迫有利于提高陇中黄土高原区旱地春 小麦产量,而拔节期和灌浆期为旱地春小麦田间水分管理的关键生育期,小麦生长发育过程中应 加强该生育期的水分管理以提高陇中黄土高原区粮食产量。

submitted time 2021-04-14 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits14Downloads3 Comment 0

3. chinaXiv:202104.00064 [pdf]

泛基因组研究在遗传多样性和功能基因组学中的应用

向坤莉; 贺文闯; 邹益; 彭丹; 张晓妮; 廖雪竹; 王杰; 杨健康; 武志强
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

相对于单个参考基因组仅聚焦于个体遗传信息的挖掘,泛基因组研究则能够反映整个物种或类群全部的遗传信息。随着基因组测序和分析技术的不断发展,泛基因组学逐渐成为新的研究热点,并已在植物、动物和微生物多个物种中获得了广泛应用,为全面解析物种或类群水平的遗传变异和多样性、功能基因组和系统进化重建等研究提供了强有力的工具,取得了很多显著的研究成果。尽管如此,由于泛基因组学研究尚处于发展阶段,测序费用和分析成本仍然较高,难以广泛普及;且存在分析标准不一、数据挖掘不够全面深入、理论难以应用于生产实际等尚待解决的问题,仍有较大的发展空间。该文系统总结了泛基因组在生物遗传多样性挖掘和功能基因组学中的研究进展,主要包括其在泛基因组图谱的构建、基因组变异和有利基因的发掘、功能基因的多态性、群体遗传多样性和系统进化等多个领域中的应用和研究,探讨了其在不同领域的应用潜力。同时,讨论了目前泛基因组研究中存在的局限性和可能的解决方法,并对其将来的发展前景进行了展望。

submitted time 2021-04-13 From cooperative journals:《广西植物》 Hits12Downloads3 Comment 0

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