转基因水稻隔离措施的微气象效应研究

【摘要】：转基因技术的发展为提高作物产量和解决全球人口不断增长而引发的粮食危机带来了无限的机遇,但生物技术的应用和转基因作物的环境释放也带来了一系列生物安全问题。诸多生物安全问题中最引人注目的问题之一就是转基因逃逸及其可能导致的生态风险,而田间简单易行的隔离风障则是防止转基因逃逸的有效措施。本研究设计不同隔离措施的微气象试验,并利用试验观测资料对不同隔离措施的风速分布和湍流运动特征进行分析,建立隔离布防护措施的稻田风速分布统计模式。具体研究结果如下： (1)隔离布防护区背风面不同高度风速变化规律基本一致,即越靠近隔离区风速降低幅度越大,风速随着距隔离区水平距离的增加逐渐变大,直到风速恢复到旷野风速；迎风面2米高度风速没有明显减弱,1米高度风速降低幅度最大在2.5H处,为60%～70%；隔离区内越靠近隔离布,风速减小越明显。水稻冠层上方的气流运动对水稻花粉的释放与扩散有着至关重要的影响,隔离区内风速的降低可以有效减少水稻花粉向外扩散。同时,背风面的风速降低会抑制水稻花粉的水平输送,从而缩短花粉扩散距离。 (2)玉米带防护区背风面风速分布特征与隔离布背风面基本相同,但2米和1米高度风速最大降低幅度平均为34%和49%,明显低于隔离防护区背风面的64%和80%,因此玉米带防护效果不如隔离布。 (3)隔离区内绝大部分区域以下沉气流为主,摩擦速度较大且大气层结多以不稳定层结主；隔离区外由于气流越过障碍物,在迎风面会有上升气流,背风面除1H处有一个较小上升气流外,其余均为下沉气流,且2.5H处垂直风速最大,隔离区外的平均湍流动能变化与垂直风速变化基本一致。因此隔离区可以改变贴地层大气的湍流运动。 (4)利用试验观测资料,建立了隔离布防护区背风面和迎风面的风速水平分布统计模型,经检验效果较好。