• 快讯 植物分子遗传学在挖掘作物重金属积累相关基因中的作用

    编译服务:气象农业
    编译者:季雪婧
    发布时间:2018-04-11
    随着我国农田土壤重金属污染问题日益严重,导致农产品重金属超标时常发生。如何阻控重金属在作物可食部位的积累,保证农产品安全和重金属中低污染农田的安全利用,已成为我国农业生产急需解决的问题。培育重金属低积累作物品种,实现作物可食部位重金属含量达标,是解决重金属中低污染农田安全利用的经济而有效的手段之一。培育作物重金属低积累品种需要克隆控制重金属积累的相关基因,并阐明其分子遗传机理。本文将通过OsNRAMP5、OsHMA3和CAL1等三个控制水稻镉吸收、转运和分配的基因为实例,介绍植物分子遗传学在挖掘作物重金属积累相关基因中的作用,包括基于正向遗传学和反向遗传学的方法,克隆控制镉在作物中积累的基因,并阐述这些功能基因在控制重金属积累的分子遗传机理,同时展望这些基因在培育重金属低积累品种中应用前景。
  • 快讯 不同时间尺度下华北平原干湿气候时空变化及成因分析

    编译服务:气象农业
    编译者:金慧敏
    发布时间:2017-05-27
    华北平原是最重要的粮棉主产区之一,然而由于地处东亚大陆性季风带,该地区成为中国气候敏感区之一,水资源短缺制约了农业发展,也影响农业生态环境。明确该地区干湿分布和变化趋势对科学估算作物需水量,指导节水灌溉具有十分重要的现实意义。 中国农业大学资源与环境学院与农业部武川农业环境科学观测实验站研究团队利用华北平原62个气象站点1961-2014年逐日地面观测资料以及同期降水量资料,基于Penman-Monteith方法计算的参考作物蒸散量(ET0)研究近54a研究区干湿气候时空变化特征,并利用敏感性和贡献率法分析气候变化背景下主要气象因子对ET0的影响,对干湿气候变化的成因进行探讨。 该研究认为:华北平原在3个时间段(时段1:1961-1980;时段2:1981-2000;时段3:2001-2014)半干旱区和半湿润区的分界线呈东扩和南移,半干旱区面积不断扩大,湿润区面积变化不明显;研究区1961-2014年ET0呈显著下降趋势,空间差异大,河南和山东部分地区由于ET0下降趋势大于降水量减少趋势,气候变湿润;鲁东、天津、河北东部地区降水量减少且ET0增加,干旱化趋势明显。就月尺度而言,降水量在7月和8月减少幅度最大,夏季ET0减少幅度较大,5月和6月气候呈变湿趋势。ET0对相对湿度的变化最敏感,各月导致ET0变化的主要贡献因子不一,11月-翌年1月风速起主导作用,2月温度为主导因子,6-9月日照时数为主导因子,其它月份为相对湿度、风速等综合作用的结果。 该研究亦表明华北平原气温的升高并没有导致ET0升高,而研究区风速和日照时数显著下降对ET0 的负贡献率是引起区域ET0变化的主要原因。
  • 快讯 极端气候和贸易政策是小麦价格峰值的主要成因

    编译服务:气象农业
    编译者:金慧敏
    发布时间:2017-05-27
    波茨坦气候影响研究所研究人员发现,世界市场上的小麦价格峰值主要是由于诸如干旱引起的产量震荡。美国农业部对全球数据的分析表明,这些震荡由于储存水平低下以及保护性贸易政策而加剧。与以往普遍的假设相反,股票或商品市场上的炒作以及为了生物燃料生产的土地利用都不会对过去四十年的年度小麦价格变化产生决定性影响。 研究人员开发并应用了一个相当简单的小麦市场计算机模拟。通过将结果与过去几年的观察数据进行比较,科学家验证了计算机模拟符合现实。重要的是,存储的供应和需求因素也是基于现有的市场数据而被集成在这些计算中。模拟模型可以应用于气候和土地利用变化下未来小麦价格波动的评估。研究有助于了解如果想限制未来的食品价格高峰,除了提高生产力以外,还可以设法仔细调整贸易政策和储存能力;二是如果要限制全球天气极端的风险,通过减少温室气体排放量来稳定气候是关键。 论文信息:The role of storage dynamics in annual wheat prices. Environmental Research Letters, 2017; 12 (5): 054005 DOI: 10.1088/1748-9326/aa678e
  • 快讯 全球2°C升温目标下干旱半干旱区未来将面临更加严峻的威胁

    编译服务:气象农业
    编译者:金慧敏
    发布时间:2017-04-27
    4月24日,兰州大学大气科学学院黄建平教授等人在Nature Climate Change刊登了一篇题为“Drylands face potentialthreat under 2°C global warming target”的文章。该研究指出贫穷落后的干旱半干旱区虽然人为排放的温室气体微不足道,但其承受的气候灾害却比高温室气体排放的湿润区发达国家严重得多。该研究认为在切实履行《巴黎协定》提出的全球2°C升温目标基础上,为进一步遏制全球变暖对干旱半干旱区的灾难性影响,有必要使全球升温控制在1.5°C以内。相反,若《巴黎协定》未能切实履行,干旱半干旱区未来将面临更加严峻的威胁。 黄建平及其合作者研究发现,《巴黎协定》确定的全球2°C升温目标适用于全球湿润区,而干旱半干旱区仍将承受巨大的增暖风险。其研究指出过去一个世纪以来,全球干旱半干旱区升温比湿润区高20%-40%,但其人为CO?排放量却只有湿润区的约30%。该研究不仅从观测和气候模式资料中发现了上述现象,还从理论上提出了造成上述现象的能量平衡机制。进一步通过预估表明当未来全球平均升温达2°C时,湿润区升温仅为2.4-2.6°C,而干旱半干旱区或达3.2-4°C,比湿润区多约44%,气温增暖所导致的玉米减产、地表径流减少、干旱加剧和疟疾传播等气候灾害在干旱半干旱区也最为严重,这将进一步扩大全球社会经济发展的区域差异。将全球升温控制在1.5°C之内将大大减缓干旱半干旱区可能面临的灾害程度。
  • 快讯 农业灌溉对黄河流域区域气候影响的研究获新进展

    编译服务:气象农业
    编译者:金慧敏
    发布时间:2017-04-27
    农业灌溉主要通过人为改变地表水分过程,进而影响区域气候。针对土壤湿度变化引起的区域气候效应在国内已有很多的研究工作。以往的研究在模式中对于灌溉的描述还不够准确,因此发展农业灌溉参数化方案并利用高分辨率的区域气候模式是认识农业灌溉的区域气候水分效应的有效途径。 基于一定的陆面模式设计,中国科学院大气物理研究所陈亮博士发展了一个农业灌溉参数化方案,并将其耦合到一个天气预报区域气候模式之中,利用此耦合模式对黄河流域进行了长期的(2001-2010年)区域气候模拟。这项研究已在《大气和海洋科学快报》上发表(http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/16742834.2017.1313681),结果表明当引入农业灌溉参数化方案后,黄河流域农业灌溉区的地面气温降低约0.1~0.4摄氏度,同时感热通量相应减小以及潜热通量相应增加,在灌溉面积比例最大的区域,感热(潜热)通量减少(增加)可以达到10Wm-2以上。农业灌溉所引起的冷却效应与蒸发和能量通量的变化是一致的。另外抬升凝结高度和边界层高度的变化导致云量的增加,从而引起辐射发生变化,进而影响地表通量和土壤湿度的变化,最终影响地面气温和降水的空间分布。