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[目的]探究南亚热带地区不同水土保持措施下土壤团聚体特征及其对植被特征和土壤性质的响应,为该区域水土保持措施布设优化提供理论依据.[方法]在小军赛河小流域,选取封禁林、橡胶林、澳洲坚果林、保土耕作4种水土保持措施,并以坡耕地为对照进行调查.植被特征指标包括林下植被盖度、林下植物多样性、枯落物厚度、乔木密度.采集0-20 cm和20-40 cm土层原状土样,采用干筛与湿筛法分析团聚体组成并计算平均重量直径(MWD);测定土壤有机碳、全氮、容重、孔隙度.[结果]封禁林MWD值为其他措施的1.3~2.5倍,其>5 mm大团聚体占比达28.7%,显著高于其他措施;坡耕地<0.25 mm微团聚体在湿筛条件下富集,占比达26.16%,远高于封禁林 13.04%.橡胶林和澳洲坚果林团聚体特征介于封禁林与耕作措施之间,二者湿筛MWD分别较坡耕地提升89.5%和78.9%.土壤有机碳、土壤全氮是驱动团聚体差异的关键土壤性质.枯落物厚度、林下植被盖度和林下植物多样性是驱动团聚体差异的关键植被因子.团聚体的改善也促进了土壤容重和土壤孔隙度的优化.[结论]措施对团聚体改善效果排序:封禁林>橡胶林>澳洲坚果林>保土耕作>坡耕地.多样且盖度高的植被伴随着高土壤有机碳含量,其对大团聚体形成有积极作用,揭示了长期稳定生长的植被是保持良好团聚体结构的前提.橡胶林和澳洲坚果林是满足这一前提且具备经济来源的关键水土保持措施.但是需要警惕林下植被盖度和多样性退化导致的团聚体结构恶化.
水土保持措施团聚体平均重量直径枯落物厚度土壤有机碳经济林
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橡胶树是重要的战略物资,也是海南最重要的植被类型,橡胶树健康对橡胶产业健康发展有重要意义.叶际微生物能调控叶片功能,保障植物健康,并维持多种生态系统功能.本研究利用高通量测序技术,分析健康和患病橡胶树叶际微生物群落组成、多样性及网络结构,系统比较两类叶片微生物群落的差异,为海南橡胶产业的健康发展提供参考.结果显示:在物种组成方面,橡胶树健康叶片的叶际细菌以放线菌纲和芽孢杆菌纲(如短小杆菌属)为主,真菌则以座囊菌纲和囊担菌纲(如枝孢菌属和尤氏菌属)为主.橡胶树患病叶片的细菌优势类群为γ-变形菌纲和α-变形菌纲(如泛菌属和微小杆菌属),其真菌则主要由锤舌菌纲(如白粉菌属)构成.主坐标分析(基于Bray-Curtis距离指数)和置换多因素方差分析(PERMANOVA)均表明,橡胶树健康和患病叶片的真菌群落相似性低,物种组成结构存在差异;在多样性方面,橡胶树健康叶片叶际微生物的Shannon多样性指数和Chao多样性指数均显著高于患病叶片;在相关性方面,橡胶树健康叶片叶际细菌的模块化结构明显,网络结构更稳定.橡胶树患病叶片的叶际真菌模块化结构更明显.橡胶树健康叶片的叶际细菌群落以确定性过程为主导,而患病叶片的叶际细菌则主要受随机过程影响.与之不同,无论是健康还是患病叶片,其叶际真菌群落的构建均以随机过程为主导.综上所述,橡胶树健康和患病叶片叶际微生物群落在组成和多样性上存在显著差异,橡胶树可能招募有益微生物来抵御病原真菌.
橡胶树健康患病叶际微生物
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为明确短时低温胁迫下不同品种橡胶树叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)的光化学活性差异,试验以云研77-4、热研8-79、云研80-1983和云研73-46无性系1年生幼苗为材料,在4 ℃、180 μmol·m-2·s-1光照条件下分别处理0、2、6、12 h,使用Dual-PAM-100同步测定PS Ⅱ叶绿素荧光与PS Ⅰ的P700氧化还原参数,结合双因素方差分析与隶属函数法开展低温早期光抑制耐受性综合评价.结果表明:低温处理时长对PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率[Y(Ⅱ)]、非调节性能量耗散量子产额[Y(NO)]、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ开放反应中心比例(qL)、PSⅠ实际光化学量子效率[Y(Ⅰ)]、P700最大氧化还原容量(Pm)等7项核心光化学指标均产生极显著影响(P＜0.001),品种与处理时间存在显著互作效应;随胁迫时长增加,PS Ⅱ光化学活性持续下降,云研77-4可维持更高的反应中心开放比例与光化学效率,光抑制程度最轻;PSⅠ最大氧化还原容量整体呈降低趋势,但热研8-79的Pm保持率最优,且PSⅠ实际光化学量子效率呈现与PSⅡ不同步的早期升高特征;Y(NO)持续累积,环式电子流Y(CEF)在低温早期被诱导激活但无法完全抵消敏感品种的PSⅡ损伤.隶属函数综合评价显示低温光抑制耐受性排序为:云研77-4＞热研8-79＞云研80-1983＞云研73-46.该研究明确了短时低温下橡胶树叶片PSⅡ与PSⅠ的差异化响应模式,为抗寒种质快速筛选及光合抗逆生理机制研究提供了理论依据.
橡胶树低温胁迫光化学活性光抑制
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橡胶树白粉病是我国天然橡胶生产中分布最广、危害最重的叶部病害之一,严重影响橡胶产业的稳定发展.近年来,随着光谱遥感、人工智能、分子检测和多组学等技术的发展,橡胶树白粉病监测预测与绿色防控研究取得重要进展.本文系统综述了橡胶树白粉病的病原学特征与流行规律,重点梳理了基于光谱遥感、孢子动态捕捉及分子检测的多层次精准监测技术体系,分析了融合气象数据与人工智能算法的病害预测预报方法,并总结了精准化学防控、基于效应蛋白的靶向防控、抗病基因分子育种、生物防治等绿色防控策略与技术.在此基础上,深入探讨了当前防控技术在产业投入、技术推广及基础研究方面存在的主要瓶颈,并对未来研究方向进行了展望,以期为构建高效、可持续的橡胶树白粉病精准绿色防控体系提供理论依据与技术支撑.
橡胶树白粉病流行规律监测预警预测预报绿色防控
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为贯彻落实国家种业振兴行动部署,推动天然橡胶等热作种业科技自立自强,按照相关文件要求,8月31日,中国农垦经济发展中心(农业农村部南亚热带作物中心)与中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所共同主办的天然橡胶等热作优异种质资源保护利用现场观摩活动在海南儋州举办.
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随着全球机动车数量快速增长,轮胎磨损颗粒(TWPs)已成为新兴环境问题.橡胶抗氧化剂6PPD及其高毒性产物6PPD-Q因具有普遍性和高毒性,成为当前研究热点.本文综述了 6PPD及6PPD-Q的主要来源、关键理化性质与环境行为,重点介绍了 6PPD-Q对鲑科鱼类的快速致死机制及其对多类生物的毒性效应,并探讨了复杂环境中6PPD-Q对水生生物的潜在长期风险.针对当前治理难点,提出了绿色替代物筛选、路面径流污染物去除及配套环境政策等可持续治理方向,以期为轮胎添加剂的环境行为与毒性研究提供参考,并为我国道路交通污染控制与水生生物保护的政策制定提供依据.
轮胎磨损颗粒6PPD6PPD-Q环境影响可持续发展
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[目的]减少红壤土使用,提供多样化轻基质育苗配方,改善橡胶树籽接苗的生长指标,提高出圃品质.[方法]以红壤土、泥炭、椰糠、甘蔗叶渣、腐熟羊粪为原料,按照不同体积比配制 9 种育苗基质,以全红壤土为对照(CK),研究不同配比基质对橡胶树籽接苗出圃指标的影响.并采用隶属函数法对基质养分含量(有机质、全N、全P、全K、硝态N、铵态N、速效P、速效K)及橡胶树籽接苗生长指标(株高、茎粗、总叶片数、平均叶蓬距、总生物量、SPAD 值、根长、根粗、出圃率等 13 项指标)进行综合评价.[结果]10 组育苗基质理化性质差异明显,均呈酸性.随着红壤土占比减少,其他有机物占比增加,基质的容重、出圃总质量随之降低,而 pH 值、基质含水量、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度有所增加.除全K 以外,其余 7 种营养物质含量随红壤土添加量的减少和有机物含量的增加而逐渐升高.籽接苗在T2处理(红壤土、泥炭和椰糠体积比7︰2︰1)中的株高、平均叶蓬距、总鲜质量、壮苗指数、根长、根系体积、总生物量、地上部分鲜质量、地上部分干质量、地下部分干质量、根冠比、出圃率均为最佳;茎粗、根粗、一级侧根数、地下部分鲜质量在对照CK(全红壤土)中最佳;T3 处理(红壤土、泥炭、甘蔗叶渣和腐熟羊粪体积比 6.0︰1.0︰1.5︰0.5)中,总叶片数最多;T5处理(红壤土、泥炭、椰糠、甘蔗叶渣和腐熟羊粪体积比4︰3︰1︰1︰1)中,叶片SPAD值最高.T9处理(泥炭、椰糠、甘蔗叶渣体积比 7︰2︰1)中叶片 N、P、K 含量最高,T7 处理(红壤土、泥炭、甘蔗叶渣和腐熟羊粪体积比 2︰6︰0.5︰1.5)中叶片 Ca 含量最高,T1 处理(红壤土和甘蔗叶渣体积比 7︰3)中叶片 Mg 含量最高.综合评价结果表明,各基质育苗效果从优到劣排序依次为T2、T3、CK、T4、T5、T1、T6、T7、T8、T9.其中,橡胶树籽接苗在 T2 处理中出圃品质最高,隶属度均值为 0.878;其次是 T3 处理,隶属度均值为 0.778.[结论]T2和T3处理可作为橡胶树品种'云研73-46'籽接苗的适宜育苗基质.
橡胶树籽接苗基质配比养分含量
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探究巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)菌剂对橡胶树(Hevea brasiliensis)幼苗生长的影响.本研究通过盆栽试验,以 8 月龄云研 77-4 品系橡胶树幼苗为研究对象,设置 0(CK)、3(B3)、6(B6)、9(B9)、1 2(B12)g/株 5 种微生物菌剂施用量处理,系统分析菌剂施用对幼苗生长指标、根系构型、土壤化学性质及单株地上部氮、磷和钾累积量的影响,并采用熵权隶属函数法进行综合评价.结果表明:1)与对照(CK)相比,B6 和 B9 处理显著促进橡胶树幼苗株高增长,增幅分别达9.24%和 10.14%(P<0.05),而 B3 和 B12 处理对株高无显著影响;2)菌剂施用显著改善幼苗根系构型,B3、B6 和 B9 处理侧根干质量、侧根长、侧根表面积较对照显著增加,增幅分别为46.09%～48.05%、37.72%～57.56%和 31.98%～45.99%,B6 和 B9 处理侧根体积也较对照显著增加(P<0.05),但 B12 处理与对照无显著差异;3)菌剂施用显著影响土壤养分有效性,与对照相比,B6 和 B12 处理土壤碱解氮含量分别显著降低了 4.41%和 2.91%(P<0.05),B9 和 B12 处理土壤速效钾含量分别显著降低了 12.03%、17.48%(P<0.05);4)与对照相比,各处理植株地上部氮和钾累积量总体呈下降趋势,其中 B12 处理显著降低了植株地上部氮累积量(P<0.05),B3和 B6 处理显著提高了植株地上部磷累积量(P<0.05);5)熵权隶属函数分析表明,菌剂施用对橡胶树幼苗生长具有"低促高抑"效应,其中 B6 处理(6 g/株)综合效果最佳.综上,适量施用巨大芽孢杆菌菌剂可有效促进橡胶树幼苗株高增长、改善根系构型并提高地上部磷累积量,但过量施用会有抑制作用.
橡胶树巨大芽孢杆菌根系构型养分积累
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为解决橡胶表面疏水导致橡胶混凝土界面过渡区弱化问题,采用覆裹改性方法,探究水玻璃和粉煤灰对橡胶与混凝土界面的协同增强作用.借助扫描电子显微镜(SEM-EDS)和激光粒度仪,对覆裹改性橡胶颗粒(PRP)表面形貌及元素构成进行表征分析.此外,从宏观力学性能与微观结构两方面研究覆裹涂层对橡胶-水泥浆体界面强化机制.结果显示,改性后橡胶颗粒表面形成含有 64.28%活性物质,厚度为 143～175 μm 的覆裹层,覆裹改性橡胶混凝土(PRC)28 d 的抗压强度和劈裂抗拉强度分别提高了32%和55%.在水泥浆体中氢氧化钙作用下,涂层中无定形氧化硅、氧化铝迅速参与二次水化,以 C-S-H,C-A-S-H 凝胶形式进一步填充界面区,消除了原状橡胶的疏水间隙,提升了界面密实性.研究结果可为扩大橡胶混凝土在实际工程中的应用提供一种高效、可靠的方法.
橡胶混凝土界面过渡区覆裹改性水玻璃粉煤灰
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天然橡胶是重要的工业原料与战略物资,橡胶粒子粒径大小是影响橡胶品质与加工性能的关键指标之一.为明确国家橡胶种质资源圃中的巴西橡胶树野生种质与栽培品种在橡胶粒子粒径特征上的差异及规律,本研究选取 33 份野生种质与 64 份栽培品种为研究对象,通过激光粒度分析技术测定粒径分布参数,探究野生种质与栽培品种的粒径差异.结果表明,栽培品种平均粒径显著小于野生种质.其中野生种质最大体积平均径为 1.42 μm(XJ001337)、最大个数平均径为 0.75 μm(XJ005636),分别为栽培品种最大体积平均径[1.08 μm(红星 1)]、最大个数平均径[0.33 μm(红星 1)]的 1.31 倍、2.27 倍;XJ001337(体积平均径为 1.42 μm、面积平均径为 1.25 μm、长度平均径为 1.01 μm)、XJ001981(体积平均径为 1.41 μm、面积平均径为 1.24 μm、长度平均径为 0.98 μm)、XJ005636(体积平均径为 1.34 μm、面积平均径为 1.10 μm、长度平均径为 0.92 μm)作为核心大粒径野生种质,在体积平均径、面积平均径、长度平均径 3 个指标上均表现出显著的大粒径特征,可作为宝贵的特异性种质资源.红星 1(体积平均径为 1.08 μm)、AV385(体积平均径为 1.07 μm)为现有栽培品种中粒径相对较大的材料,火星 72-5(体积平均径为 0.55 μm)为全部供试种质中粒径最小的品种,二者可分别作为栽培品种内大粒径与小粒径性状定向改良的核心亲本.本研究揭示的粒径差异规律,为巴西橡胶树种质资源利用、品质改良及加工工艺优化提供理论依据与数据支撑.
巴西橡胶树种质资源栽培品种野生种质橡胶粒径
