科研产出
东北典型县域稻田土壤肥力评价及其空间变异
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确东北典型县域稻田土壤肥力空间变异特征,为该区域稻田土壤合理培肥管理提供科学依据。【方法】以黑龙江省方正县为研究区域,2017年在该研究区域采取114个代表性点位的稻田土壤,选取容重、pH、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机质含量和阳离子交换量作为土壤综合肥力评价指标,采用相关系数法确定各个指标的权重,根据东北稻田土壤特征,选择隶属度函数曲线,并确定隶属度函数转折点,依据模糊数学法的加乘原理,利用各土壤肥力指标的权重值和隶属度值计算土壤综合肥力指数;采用GIS和地统计学相结合的方法,确定各项肥力指标和综合肥力指数的空间变异特征和分布格局;通过主成分分析探究土壤肥力差异的主控因子。【结果】描述性统计分析表明,方正县稻田土壤综合肥力指数在0.18～0.99,平均值为0.60。土壤容重和pH的变异系数分别为9.15%和5.69%,属于弱变异强度,其他肥力指标的变异系数在20.01%～36.18%,属于中等变异强度。地统计学研究表明,土壤容重、全氮含量、有机质含量和阳离子交换量的块金系数在39%～50%,它们具有中等强度的空间自相关性,土壤pH、有效磷含量、速效钾含量和综合肥力指数的块金系数均在25%以下,它们具有强烈的空间自相关性。方正县土壤综合肥力指数值在0.70以上的稻田占16%,在0.60～0.70的稻田占45%。各个肥力指标中,土壤有效磷含量和速效钾含量的分布特征与综合肥力指数相似,呈南高北低的分布格局;土壤pH和阳离子交换量由稻区中部向南北方向逐渐降低;土壤容重由西北向东南呈逐渐降低的趋势;土壤有机质和全氮含量均表现为由东南向西北逐渐降低的趋势,土壤有机质含量在30 g/kg以上的稻田占比为97%,土壤全氮含量在1.5 g/kg以上的稻田占比为84%;其中北部蚂蚁河沿岸土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量相对较低。利用主成分分析得到各项肥力指标的综合得分值由大到小依次为:土壤有效磷含量、速效钾含量、有机质含量、阳离子交换量、全氮含量、pH和容重。【结论】方正县61%的稻田土壤肥力处于中等及以上水平,稻田土壤肥力整体呈现出南高北低的分布格局。土壤有效磷和速效钾含量是造成土壤肥力差异的主要因子。
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鼎湖山不同植被类型下土壤肥力质量变化
《中国土壤与肥料 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究我国南亚热带不同植被类型下土壤肥力质量变化,以鼎湖山国家自然保护区内6种典型植被土壤为研究对象,通过野外调查取样与室内分析相结合的方法,系统考察了14项土壤物理、化学和生物肥力指标,运用主成分分析、聚类分析对各植被类型的土壤肥力质量进行综合评价.结果表明:1)鼎湖山原始顶级植被群落阔叶林的土壤物理结构良好、化学养分充足、生物肥力最高;马尾松林土壤的物理、化学和生物肥力均严重退化,竹林和混交林土壤的各项肥力指标大多介于阔叶林和马尾松林之间.2)与阔叶林相比,施用有机肥可改善茶园土壤的容重、含水量、速效化学养分、pH和CEC,但其全量化学养分仍大幅降低,且生物肥力也明显下降.3)主成分分析将14个肥力指标降维为2个主成分,累积方差贡献率达到75.75%,基于主成分分析的各植被类型土壤肥力质量得分排序为:阔叶林(0.60)>老茶园(0.33)>新茶园(0.12)>竹林(0.04)>混交林(-0.01)>马尾松林(-1.08).4)通过聚类分析可将鼎湖山不同植被类型的土壤肥力质量分为4类:第Ⅰ类为阔叶林,第Ⅱ类为新、老茶园,第Ⅲ类为竹林和混交林,第Ⅳ类为马尾松林.综上,鼎湖山不同植被类型的土壤肥力质量显著不同,原始阔叶林被破坏后,各种新的植被类型都会使土壤肥力质量明显降低,但变化各异,建议针对不同的植被类型采取不同的调控管理措施,以恢复和提高土壤肥力质量.
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应用主成分分析法评价稻田生态系统稳定性
《应用昆虫学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为量化不同类型稻田生态系统调控功能。【方法】利用SAS软件对连续2年不同取样方法下有机稻田和化防稻田中主要节肢动物群落结构特征指数分别进行了方差分析和主成分分析。【结果】方差分析结果表明:不同取样方法下4个群落结构特征指数中,仅有物种数连续2年在有机稻田和化防稻田中表现出差异显著性;主成分分析结果表明:第一年黄板和吸虫器法取样下有机稻田中主要节肢动物群落结构特征指数第一主成分贡献率分别为74.12%和77.69%,均大于化防稻田中第一主成分贡献率67.18%和56.24%;第2年黄板法和目测法取样下有机稻田中主要节肢动物群落结构特征指数第一主成分贡献率分别达到77.20%和75.93%,均大于化防稻田中第一主成分贡献率55.17%和71.15%。【结论】本研究认为,稻田节肢动物群落结构特征指数第一主成分贡献率可以作为有机稻田和化防稻田生态系统调控功能差异的量化指标之一,同时参考物种数指标,以综合评价稻田生态系统抗性程度。
关键词： 稻田 群落结构特征指数 方差分析 主成分分析 稳定性
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有机–无机肥配施比例对双季稻田土壤质量的影响
《植物营养与肥料学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台,系统分析长期不同施肥措施下土壤质量状况,明确提升红壤性双季稻田土壤质量的优化施肥措施。【方法】长期定位试验设置8个处理,分别为不施肥处理(CK),施磷钾肥处理(PK),施氮磷肥处理(NP),施氮钾肥处理(NK),施氮磷钾肥处理(NPK),施70%化肥+30%有机肥处理(70F+30M),施50%化肥+50%有机肥处理(50F+50M),施30%化肥+70%有机肥处理(30F+70M),于2012年晚稻收获后测定2个土壤物理性质指标(容重和总孔隙度)、7个基础化学性质指标(有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾和p H值)及3个生物学性质指标(细菌、真菌和放线菌数量),分析长期不同施肥对各土壤性质的影响,并运用主成分分析对各处理土壤质量进行综合评分,最后将综合得分进行聚类分析,以评价长期不同施肥措施对红壤性双季稻田土壤质量的影响。【结果】经28年连续不同施肥处理后,各土壤性质在处理间均产生显著差异,但各土壤性质在处理间的变化趋势并不完全一致。化肥配施有机肥处理较化肥处理土壤容重降低12.7%~20.6%,土壤孔隙度增加2.3%~17.4%,有机质增加22.5%~41.8%,全氮和碱解氮分别提高9.8%~20.9%和11.1%~30.3%,全磷和有效磷分别提高11.1%~71.7%和1.31~1.75倍,p H值提高0.19~0.48个单位;主成分分析方法将原12个土壤性质指标降维、提取出2个主成分,反映了原信息量的87.4%,有机质、容重、真菌、全氮、有效磷、放线菌、总孔隙度、细菌、全磷和碱解氮在第一主成分上有较高载荷值,p H值和速效钾在第二主成分上有较高载荷;各施肥处理下土壤质量综合水平高低排序为:30%F+70M>50F+50M>70F+30M>NPK>NP>NK>PK>CK;聚类分析方法将长期不同施肥制度下稻田土壤质量划分为一级(30F+70M),二级(50F+50M、70F+30M),三级(NPK、NP),四级(NK、PK、CK)4个等级。【结论】与单施化肥相比,有机无机配施可有效增加土壤养分含量,改善土壤物理性质,缓解土壤酸化,提高土壤微生物数量,是提高红壤性双季稻田土壤质量的有效施肥措施。
关键词： 长期施肥 红壤性水稻土 土壤质量 主成分分析 聚类分析
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东乡野生稻BILs群体耐低氮性表型性状指标筛选及其综合评价
《应用生态学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为了鉴定东乡野生稻及其后代群体的耐低氮性,研究低氮和正常氮2种处理下"协青早B//东乡野生稻/协青早B"BC1F12回交重组自交系株高、抽穗期、穗长、有效穗数、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、结实率、千粒重和单株产量等10个表型性状,利用主成分分析和模糊隶属函数对BILs群体的耐低氮性进行综合评价.结果表明:株系116、143和157的耐低氮性强,可作为东乡野生稻耐低氮性遗传研究和水稻耐低氮性育种的中间材料.采用逐步回归分析法建立了耐低氮性最优回归方程,筛选到株高、穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等5个性状相对值可作为水稻全生育期耐低氮性的综合评价指标.因此,在水稻耐低氮性遗传改良中,应注重对这5个性状,尤其是穗总粒数和单株产量相对值的选择.
关键词： 东乡野生稻 耐低氮性 主成分分析 综合评价 指标筛选
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油菜苗期耐铝基因型筛选和鉴定指标的研究
《中国农业科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】油菜是中国重要的油料作物,主要种植于长江以南区域,该区域铝毒害较为严重,铝毒害已成为限制中国南方油菜产量的重要因素之一。探讨油菜苗期耐铝性评判方法,筛选耐铝基因型,以便减少和防止铝毒对油菜的危害。【方法】以浙油50、中油杂12号、南油杂1号等23个江西省生产上大面积应用的油菜品种为材料,通过盆栽试验,考查铝胁迫处理和对照的株高、根长、根茎粗、地下部干重、地上部干重、叶和根中可溶性糖含量、叶和根中脯氨酸含量、SPAD等性状,以各性状的耐铝系数作为衡量耐铝性的指标,利用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法和逐步回归分析法,对不同基因型油菜进行耐铝性综合评价。【结果】在铝胁迫下,不同基因型油菜形态指标和生理指标对铝胁迫的反应不同,基因型间差异显著。相关性分析表明,各性状的耐铝系数间均存在或大或小的相关性,使它们所提供的信息发生重叠,这些单项指标不能准确评价各油菜品种的耐铝性。利用主成分分析法将10个单项指标综合成为4个相互独立的综合指标,可代表油菜耐铝性86.36%的原始数据信息量。再根据4个综合指标值的贡献率求出其相应的隶属函数值,并依据各综合指标的相对重要性(权重)进行加权,得到不同基因型的耐铝性综合评价值(D值)。通过聚类分析将23个油菜品种划分为3类,浙油50、德油5号、湘杂油2号等3个品种为耐铝类型,中油杂12号、丰油730等13个品种为中度耐铝类型,南油杂1号、创杂油5号等7个品种为不耐铝类型。为了筛选油菜苗期的耐铝性鉴定指标,分析耐铝性鉴定指标与耐铝性之间的关系,建立了耐铝性评价的数学模型,以D值作为因变量、各指标耐铝系数为自变量进行逐步回归分析,得到最优回归方程,23个品种苗期的耐铝性预测值与D值极显著相关。并且筛选出株高、根长、叶中可溶性糖含量、叶中脯氨酸含量等4项对耐铝性有显著影响的指标,可作为油菜苗期耐铝性的鉴定指标。【结论】采用主成分分析、聚类分析和逐步回归分析的方法进行油菜苗期耐铝性的综合评价较为可靠,既避免了单一指标的片面性和不稳定性,又揭示了油菜耐铝相关性状与耐铝性的关系。
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中国灌木辣椒种质农艺性状鉴定与疫病抗性评价
《植物遗传资源学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：为科学评价中国灌木辣椒种质,选取有代表性的8份辣椒材料,开展了中国灌木辣椒农艺性状鉴定和疫病抗性分析。结果表明:中国灌木辣椒长势强,株高均在1.0 m以上,叶片阔大,花瓣白绿色;果实直立向上,单果质量在0.51~2.04 g之间,平均为1.26 g;果实辣椒素与二氢辣椒素含量之和在565.00~1821.00 mg/kg,平均为1328.33mg/kg,是一年生辣椒B9431的407倍;对疫霉菌抗性水平表现为中抗至高抗,其中,海南野生灌木辣椒H108表现高抗。基于表型数据的主成分分析将中国灌木辣椒与一年生辣椒及美洲灌木辣椒有效区分开来。本研究结果为中国灌木辣椒优异基因的发掘和有效利用提供了理论参考。
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东乡野生稻BILs群体苗期抗旱性综合评价及其遗传分析
《植物遗传资源学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：本研究选用旱稻、R974//R974/东乡野生稻回交重组自交系及其亲本等66份水稻材料,进行苗期抗旱性鉴定及其综合指标筛选,测定了水分胁迫下最大根长、根基数、茎长、根干重、根鲜重、根系相对含水量、叶片相对含水量、卷叶级别及干旱反复存活率等9个性状。利用主成分分析和逐步回归分析法进行苗期抗旱综合评价,结果表明株系1949最为抗旱;回归分析和相关分析表明最大根长、根数、根鲜重和根系相对含水量对抗旱性影响显著,可作为苗期抗旱性鉴定综合指标。采用综合抗旱D值进行抗旱遗传分析,表明BILs群体的苗期抗旱性表现2对独立主基因+多基因控制。结果可知,东乡野生稻可作为水稻抗旱遗传改良的宝贵资源。
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水稻核心种质表型性状遗传多样性分析及综合评价
《作物学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：种质资源是水稻遗传育种和解析复杂性状的重要基础,而对遗传多样评估有利于鉴定最优亲本组合,以产生遗传变异最大的后代群体和促进不同资源的有利基因渗透到栽培品种。选用14个表型性状对美国农业部水稻核心种质中的六大洲1579份水稻种质,分析与评价其遗传多样性和优良稻种资源,主要结果如下:(1)亚洲、非洲与大洋洲种质间遗传距离较远,且亚洲、非洲和大洋洲的水稻资源具有较丰富的表型遗传多样性,而不同性状的遗传多样性在洲际间表现不同;粒长宽比、碱消值、株高、粒宽、千粒重和淀粉含量6个性状具有很高的表型遗传多样性。(2)采用主成分分析法和逐步回归分析法综合评判表明,越南的PI392768的综合性状表现最好,法国的PI281760综合性状表现最差,同时淀粉含量、抽穗期、株高、倒伏性、糙米色和颖壳色6个性状可作为种质资源综合评价指标。在水稻育种中应注重利用具有丰富遗传多样性的种质资源,并在亲本选配时适当选择遗传距离较远且综合性状表现差异大的种质材料。
关键词： 核心种质 表型性状 遗传多样性 主成分分析 综合评价
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