海南南繁區(qū)水稻基因飄流的最大閾值距離及其時空分布特征
本文關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)基因水稻基因飄流研究十年回顧,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
23期胡凝等:海南南繁區(qū)水稻基因飄流的最大閾值距;國家標(biāo)準提出的;受南繁區(qū)面積、地理環(huán)境和社會生產(chǎn)條件的限制,在M;采用平均值±1σ(標(biāo)準差)作為劃分MTDs高、低;大氣擴散理論相當(dāng)復(fù)雜,GPM僅是根據(jù)梯度-輸送理;4結(jié)論;首次在鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度上給出了南繁區(qū)向不育系和栽培;稻的MTD1%和MTD0.1%值;致謝:本研究得到重大專項首席科學(xué)家彭于發(fā)研究員的;[1];
23期胡凝等:海南南繁區(qū)水稻基因飄流的最大閾值距離及其時空分布特征4561
國家標(biāo)準提出的。其可靠性和穩(wěn)定性需要長序列的氣象資料支撐,一般需要10—30年。筆者在分析中國南方稻區(qū)的MTDs分布時,用了32年的氣象資料,但對海南南繁區(qū)而言,由于中國氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的細化延伸體系建立的時間還很短,供本研究分析的自動氣象站資料僅有3年,故現(xiàn)在的MTD1%和MTD0.1%還需要隨著資料年限的延長繼續(xù)修正。
受南繁區(qū)面積、地理環(huán)境和社會生產(chǎn)條件的限制,在MTDs高值區(qū)種植南繁水稻或許難以避免。除參照MTDs值設(shè)置合理的隔離距離外,雜交稻制種和不育系繁殖中采用的布帳隔離措施也是行之有效的措施。如果空間隔離與布帳隔離能相互補充,更能提高應(yīng)用效果。如對較大面積的不育系繁殖和雜交稻制種采取距離隔離的辦法,對育種和轉(zhuǎn)基因小材料采用布帳隔離措施。因各單位的育種和轉(zhuǎn)基因小材料較多,單位之間的相鄰田塊也可能串粉,因此,對布帳隔離的模塊設(shè)計及其平面布置也值得進一步研究。
采用平均值±1σ(標(biāo)準差)作為劃分MTDs高、低值點的標(biāo)準是一種嘗試。結(jié)果52個觀測點中有12個高值測點和11個低值測點,占比為44.2%,比31.8%的雙尾正態(tài)分布概率約高1/3。這說明MTDs的概率分布并不完全符合正態(tài)分布函數(shù),劃分標(biāo)準仍有改進的余地。
大氣擴散理論相當(dāng)復(fù)雜,GPM僅是根據(jù)梯度-輸送理論,假定湍流中花粉通量與風(fēng)速梯度之間呈線性關(guān)系,由湍流擴散方程(EulerianAdvection-DiffusionEquation)[19]獲得連續(xù)點源擴散濃度解的一種方法。它只適用于描述地勢平坦、湍流定常、小尺度的花粉擴散過程[26]。但由于GPM模型具有參數(shù)少,計算簡便,對輸入氣象資料的要求比較靈活,并且容易獲取,使模型能夠依托實時的或歷史的氣象資料,考慮區(qū)域尺度上氣象要素的時空分布不均性,拓展模型的實用功能,所以采納應(yīng)用。但實際上,只有直徑<20μm的微粒在大氣中完全跟隨湍流運動。水稻花粉的直徑約為42—43μm,從花藥中彈射出來后受初始運動速度以及慣性力、重力的影響,花粉并不完全跟隨湍流運動,它的實際運動軌跡和湍流運動軌跡之間會形成交叉軌跡現(xiàn)象[27]。如果用拉格朗日時間尺度(Lagrangiantimescale)訂正參數(shù)[28]處理水稻花粉的沉降過程,或者采用局地近場理論(Localizednearfieldtheory,LNF),將水稻花粉濃度場看作是近場和遠場花粉擴散過程的線性疊加[26],有可能進一步提高模型的模擬精度。
4結(jié)論
首次在鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度上給出了南繁區(qū)向不育系和栽培
稻的MTD1%和MTD0.1%值。盡管南繁區(qū)向不育系和栽培稻的MTD0.1%兩者相差近50倍,但MTDs的空間分布特征具有相似性。南繁區(qū)的沿海陸地大多為平原,,較大的風(fēng)速形成了高MTDs,尤其是東西兩翼,受東南和西南季風(fēng)的影響,MTDs明顯偏高;沿海平原與五指山區(qū)之間的過渡地區(qū)為中、低山丘陵地帶,丘陵的走向和高度也會影響過渡地區(qū)的風(fēng)向和風(fēng)速,進而影響MTDs的空間分布;鄰近五指山的南坡丘陵地區(qū),由于五指山的地形屏障作用,MTDs因風(fēng)速減小而降低。這種地形、地勢和大氣環(huán)流對風(fēng)速、風(fēng)向的影響是決定南繁區(qū)水稻MTDs空間分布的關(guān)鍵因素。
致謝:本研究得到重大專項首席科學(xué)家彭于發(fā)研究員的長期支持和指導(dǎo)。陳萬隆教授、呂川根研究員、潘永地高級工程師的參與和幫助以及南京大氣資料服務(wù)中心提供了相關(guān)的氣象資料。在此一并表示感謝。References
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