南方红壤区典型水土流失治理小流域的洪水径流泥沙特征

为探究南方红壤区经长期水土流失治理小流域的水沙特征,该研究收集长汀县朱溪河小流域2017—2020年降雨及洪水水沙数据,通过冗余分析、多元逐步回归方程、含沙量-流量滞回曲线等方法进行分析。结果显示：（1）流域年洪水径流深和泥沙量分别为282.30～892.50 mm和35.80～179.50 t/km²,洪水事件的产沙模数集中在0～20.0 t/km²,但总泥沙量由大于5.0 t/km²的少数事件决定;（2）降雨量、30 mim的最大雨强和降雨侵蚀力是影响洪水径流泥沙的主要降雨特征,对径流、泥沙变化的解释度分别为68.99%和49.28%,通过主要径流特征估算泥沙量、平均含沙量和最大含沙量,拟合优度达0.624～0.870;（3）洪水事件共出现6种含沙量-流量滞回关系,其中线型出现频率（55%）最高,该类事件中含沙量随流量的变化具有分阶段特征,临界含沙量约为0.1 g/L。经过长期的水土流失治理,红壤区小流域的洪水泥沙量普遍较低,且主要受径流量影响,洪水事件的滞回关系表明流域的泥沙供应通常处于持续少量的状态,研究结果有助于揭示红壤区土壤侵蚀的发展趋势。     

玉溪市尖山河小流域侵蚀性降雨的特征

[目的]分析侵蚀性降雨特征及其与产沙之间的关系,为水土保持生态建设提供参考依据。[方法]基于尖山河小流域降雨资料和径流小区监测资料,选取2014—2016年的降雨历时、降雨量、平均雨强、最大30min雨强和最大60min雨强5个指标,分析不同降雨量级别和不同降雨强度等级下的降雨场次、侵蚀性降雨量、侵蚀性降雨频率、各侵蚀性降雨特征指标与产沙的相关性。[结果](1)从3a的降雨情况来看,大体变化类似正态分布。研究区的降雨主要集中于5—10月,汛期在9月;从10月开始,降雨量逐渐减少,而从季节分布来看,降雨集中在夏秋两季,干湿季节明显。这一规律与大陆性季风气候特点有关。(2)玉米地和烤烟地径流小区的平均产沙模数均显著高于次生林、人工林地和灌草地径流小区。(3)在一定降雨强度范围内(0~5mm/h),次生林径流小区的产沙量与降雨量和最大60min雨强呈显著正相关关系,烤烟地径流小区的产沙量与降雨量呈显著相关关系。[结论](1)降雨特征与大陆性季风气候相吻合,集中在夏秋两季,呈正态分布;(2)覆盖度不同的土地利用方式在拦截泥沙和径流等方面存在很大差异,耕作方式和农作物对土壤流失也有不同程度的影响。     

不同下垫面径流小区次降雨对产流产沙的影响

[目的]揭示南方红壤区人工径流小区次降雨对径流泥沙作用规律,为区域水土保持工程实践与基础理论研究提供参考。[方法]基于云南摩布小流域3种下垫面(林地、农地、裸地)人工径流小区2013—2015年自然降雨观测资料,采用M-K趋势检验、灰色相关分析及双累积曲线等方法研究了次降雨量、径流量、泥沙量和入渗率的变化趋势及相关关系,以及降雨因子对径流泥沙的影响。[结果](1)2013—2015年摩布径流小区月降雨均呈先增加后减少的波动性变化趋势,3a降雨量无显著性变化趋势。(2)相同降雨量各下垫面径流小区产流差异显著(p0.05),其中林地最小,农地次之,裸地最大;3种下垫面次降雨径流深增长速率大小规律与此相同。(3)次降雨产沙量与降雨量、径流量均存在密切相关关系,相关系数分别为0.67~0.82,0.69~0.85。径流小区产沙能力随雨强增大而增强。相同雨量下,林地产沙能力最小,而裸地累积产沙量增速最大。(4)3个径流小区的入渗率均随降雨量和雨强增大而增大,其中林地入渗率最大,平均入渗率为94.03%;裸地入渗率最小,平均入渗率为86.28%。[结论]与农地和裸地相比,林地不同程度提高了土壤入渗性能,降低了产流量和产沙量。     

降雨特征对低山丘陵区典型小流域水土流失的影响

[目的]探究降雨特征对南京市低山丘陵区典型小流域水土流失的影响,为低山丘陵区尺度上产汇流分析及水土保持综合治理提供理论支撑。[方法]以南京市低山丘陵区桥头小流域为研究对象,利用2015—2018年156场降雨事件的水文泥沙数据,运用K-均值聚类法对降雨类型进行划分,采用LSD多重比较法分析不同雨型的特征,建立主要指标的多元拟合回归方程,探讨不同降雨条件下小流域产流产沙特性。[结果](1)降雨量、30 min最大雨强(I_(30)),降雨侵蚀力是桥头小流域产流产沙的重要影响因素,小流域的156场降雨事件中,主要以降雨量75 mm,I_(30)20 mm/h且径流系数0.2,含沙量1 g/L的水沙特征为主。(2)降雨类型分为Ⅰ(小雨量、小雨强),Ⅱ(大雨量、中雨强),Ⅲ(中雨量、小雨强),Ⅳ(中雨量、大雨强),Ⅴ(小雨量、中雨强)5种,Ⅰ雨型发生频率最高,Ⅳ雨型发生频次最低。(3)Ⅱ,Ⅳ雨型的产流产沙能力均高于其他雨型,Ⅲ雨型次之,Ⅰ,Ⅴ雨型最小。Ⅰ,Ⅲ,Ⅴ雨型的产水产沙特性差异不显著。(4)产沙模数和洪峰流量多元回归方程拟合效果较好,拟合回归系数R~2都在0.75以上且通过显著性检验,回归方程可用于相关指标的定量计算。[结论]降雨量,I_(30),降雨侵蚀力是桥头小流域产流产沙的重要影响因素;不同雨型的降雨特征差异性显著,Ⅱ,Ⅳ雨型是区域产流产沙的主要雨型;利用多元回归方程可以进行指标定量计算。     

侵蚀性降雨及不同植被类型对小流域产流产沙的影响分析

以锦州市巧鸟小流域为例,运用K-均值聚类分析法探究了布设农作物、天然草地、人工草地、灌木林、乔木林等5种措施的径流小区2018—2020年泥沙、径流、降雨观测资料。结果表明:研究区5~9月的侵蚀性降雨较集中,其中8月的侵蚀模数、径流模数以及侵蚀性降雨量最大;将侵蚀性降雨划分成暴雨量超大雨强、大雨量超大雨强、大雨量中雨强、中雨量大雨强、中雨量小雨强5种类型,发生的频率依次为2.88%、5.70%、14.26%、34.30%、42.65%;径流模数与平均雨强、降雨时长呈显著相关,与最大30 min雨强、侵蚀性降雨量呈极显著相关;产沙模数与降雨时长、平均雨强、最大30 min雨强、侵蚀性降雨量呈极显著相关,强烈侵蚀产生的动力主要来源于强降雨;不同植被类型调节产流产沙的作用明显不同,大雨量条件下产流产沙受地表覆盖度的影响较大,地表扰动小、地表覆盖度较高的天然草地和林地具有较小的产沙模数,因收割、除草、施肥等活动农地和人工草地对地表扰动大,较长的地表裸露时间形成较大的产沙模数。     

四川省紫色土地区小流域次降雨泥沙输移比探讨

选取四川省南部县鹤鸣观小流域与李子口小流域为研究区,在分布式侵蚀产沙模型侵蚀量计算值的基础上,探讨了小流域次降雨泥沙输移比.结果表明,在这两个流域,影响次降雨泥沙输移比的主要因素不同.在鹤鸣观小流域降雨量与径流深是影响泥沙输移比的主要因素,而在李子口流域,其主要因素为径流深与降雨强度.主要原因是鹤鸣观小流域的面积远小于李子口流域的面积,并且次降雨泥沙输移比随着流域面积增加而输移比逐渐减小.通过分析鹤鸣观小流域与李子口小流域次降雨泥沙输移比与降雨量、前期含水量、径流系数的关系得到了两个流域次降雨泥沙输移比公式.     

武陵山区女儿寨小流域次降雨径流与产沙特征

 以武陵山区女儿寨小流域为研究区,根据流域2004—2008年77场典型降雨径流观测资料,研究流域次降雨径流与产沙特征。结果表明:77场降雨中,以25.0～49.9 mm和50.0～100.0 mm的降雨为主,占降雨总数的67.53%,降雨强度以10～40 mm/h为主;降雨量与径流深和产沙模数呈现较为显著的线性相关性,降雨量、径流深及降雨侵蚀力对产沙模数均有明显影响,其中以径流深和产沙模数的拟合效果最好,R2达0.684 7;在对降雨、径流、产沙共12个指标进行相关性分析的基础上,对径流深、洪峰流量、产沙模数、降雨侵蚀力4个主要指标进行多元逐步回归拟合,R2均在0.85以上,并通过显著性检验,回归方程拟合效果较好,可用于相关指标的定量计算;流域的产沙量主要取决于几次大的暴雨,汛期的降雨决定流域的产流产沙状况。研究结果可为流域水土流失监测和预报、水土保持措施合理配置等提供相应参考。     

大别山南麓裸地小区径流泥沙过程对降雨特征的响应

作为水土流失重点预防保护区,大别山南麓裸地坡面水土流失严重,为探究该区典型裸地坡面径流泥沙对降雨的响应,利用自动化径流泥沙监测设备对裸地径流小区的降雨—径流-泥沙过程进行监测。以2020年全年侵蚀性降雨数据为基础,依据降雨峰值时序划分雨型,分析了4种雨型的累计产流产沙特征和次降雨的径流泥沙特征,并建立了累计产流产沙的最优函数模型。结果表明:(1)大别山南麓降雨事件的I₃₀是影响降雨事件的泥沙量和径流系数的重要因素;前期集中型和中期集中型降雨事件的泥沙量与前48 h内的降雨量呈显著正相关。(2)不同雨型下产流产沙过程有显著差异,但径流泥沙指标的差异不显著。不同雨型下累计产流产沙的最优模型为Logistic模型。(3)不同雨型下,雨强、产流率和产沙率的变化趋势和峰值出现规律存在一致性,也存在产沙产流过程滞后于雨强变化过程的现象,产沙滞后多出现在前期集中型降雨,产流滞后多出现在中期集中型和后期集中型降雨。研究结果揭示了降雨-产流-产沙相互关系,对该区域坡面水土流失防治具有一定的科学指导意义。     

贵州喀斯特地区降雨与坡面土壤侵蚀关系研究

为研究贵州喀斯特地区降雨与坡面土壤侵蚀的关系,选取位于黔南州龙里县的羊鸡冲小流域径流小区进行降雨产沙观测。采用回归分析方法对雨量、雨强和泥沙关系进行相关分析。5种不同种植模式的径流小区线性、多项式关系分析表明,降雨量和产沙量相关性较高,相关系数均超过了0.5。线性、多项式显著性检查表明,5种不同种植模式在0.05的显著性水平上,降雨量—泥沙量均呈显著正相关;而雨强和产沙量关系并不明显,决定系数均在0.1左右。此外,该文还探讨了坡面产沙的其它影响因素,如林冠截留、土壤入渗等。     

基于支持向量机回归的次降雨小流域侵蚀产沙预报研究——以晋西王家沟为例

基于次降雨小流域侵蚀产沙过程的复杂性、非线性，利用支持向量机回归和主成分分析方法，确定了影响次降雨小流域侵蚀产沙量的关键因子，包括浑水径流深、洪峰最大流量、降雨量和30min最大降雨强度。建立了向量机回归支持下的次降雨小流域侵蚀产沙预测模型。利用60次侵蚀产沙实测资料，对模型预报精度进行了分析，结果表明，基于支持向量回归的次降雨流域侵蚀产沙预报模型具有较好的预测精度，预测精度平均为在86％。该研究为揭示次降雨小流域土壤侵蚀规律提供了新的途径和方法。     

纳米传感器在食品和水质安全监测方面的应用及展望

近年来，食品和水质安全已成为社会经济生活中最重要的安全问题，同时也是最脆弱的体系。本论文综述了近年来纳米传感器科学在食品和水质安全检测方面的应用情况，分析其在应用中面临的挑战和问题，并对其应用前景作出展望。     

辽宁地区春季降水多、少月大气环流的差异分析

应用合成分析、距平分析和差值分析等方法,对美国NCEP／NCAR的再分析资料和辽宁地区逐日降水资料进行分析,对比春季降水多、少月份的大气环流、影响系统、风场和温湿场特征。结果表明：降水多月,乌山脊和东亚大槽减弱,位相比历年平均偏西,中高纬大气环流纬向度增大,导致冷空气移动快,活动频繁;辽宁位于地面气压场负距平带内,地面辐合上升加强;40°N附近80°E-125°E区域的冷干平流、中低纬地区中国大陆东部20°N-38°N区域的暖湿平流均增强,辽宁位于冷干平流和暖湿平流交汇的区域。降水少月,乌山脊和东亚大槽增强,位相比历年平均偏东,中高纬大气环流经向度增大,系统稳定少动,辽宁位于脊前,对应地面反气旋控制,多晴天少雨天气;辽宁在地面气压场正距平带内,地面辐散加强;40°N附近80°E-125°E区域的冷干平流、中低纬地区中国大陆东部20°N-38°N区域的暖湿平流均减弱,冷干平流和暖湿平流交汇活动减少,导致少雨。     

The determination of cadmium in soils,plants and fertilizers by dithizone extraction and atomic absorption spectroscopy

Abstract

Methods are proposed for the determination of cadmium in soils, plants and fertilizers.

Soil is first dissolved by treatment with hydrofluoric and hydrochloric acids and plant material is digested with nitric‐perchloric‐sulphuric acids. The cadmium is then extracted from the resulting solutions as the dithizone complex. After destruction of the dithizone the cadmium is dissolved in dilute hydrochloric acid and determined by atomic absorption spectroscopy. Cadmium in phosphatic fertilizers is determined directly by atomic absorption measurement on hydrochloric acid digests of the fertilizer.

The proposed methods have precision adequate for the study of cadmium in soil‐plant systems, the limits of detection being: plant material, 0.004 ppm Cd; soils, 0.02 ppm; and phosphatic fertilizers, 1 ppm.     

Automated instrumental analysis of carbon and nitrogen in plant and soil samples

Abstract

An automated CHN Analyzer was compared with the Walkley‐Black and Kjeldahl methods for organic carbon (C) and nitrogen (N). Four organic compounds, twenty nine plant materials and five soils were tested. The CHN Analyzer gave C and N values that were not significantly different (P<0.05) to the theoretical weight percents of the organic compounds. The Walkley Black method gave soil C values significantly lower (P<0.05) than those obtained with the CHN Analyzer. The Kjeldahl method gave soil N values significantly lower (P<0.05) than the CHN Analyzer on three of five soils tested. The discrepancies observed between methods appear to be due to different oxidation efficiencies. CHN Analyzer and Kjeldahl N analyses were not significantly different (P<0.05) for the plant materials except where samples contained greater than 0.7% NO3‐N. Potassium nitrate was also added as a spike to a tall fescue sample. Based on recovery of the spiked NO3‐N, the Kjeldahl method was a poor measure of total N for plant materials containing greater than 0.7% NO₃‐N. The findings suggest the CHN Analyzer can be used for the rapid, accurate and simultaneous determination of C and N in plant and soil samples.     

Molecular diversity of bacterial chitinases in arable soils and the effects of environmental factors on the chitinolytic bacterial community

The molecular diversity of bacterial chitinases in the bulk soils of arable land was investigated using culture-independent methods. The results demonstrate that bacterial chitinases in arable soils are highly diverse and comprise unique groups when their sequences were compared to those in public databases. The diversity of bacterial chitinases in arable soil was further evaluated using conventional phylogenetic analysis, the UniFrac analysis of the phylogenetic data, and the multidimensional scaling (MDS) analysis of T-RFLP profiles to elucidate the relationship between the diversity of bacterial chitinases and soil characteristics. These analyses indicate that environmental factors such as soil type and pH are responsible for shaping the composition of bacterial chitinases.     

不同地区大麦种质资源农艺性状分析与评价

为了筛选综合性状优异的大麦种质并探究其主要农艺性状的遗传基础，以57份大麦种质资源为材料，对在张掖、兰州两地的57份大麦种质资源的株高、穗长、穗粒数、总分蘖数、有效分蘖数和千粒重等农艺性状进行鉴定，结果表明，两地区6个性状的平均变异系数为23.08%和26.19%，且张掖地区种植的大麦材料6个农艺性状均优于兰州。通过系统聚类，将参试的57份材料分别分为3个类群，第I类群分别为半矮秆型材料(张掖地区)和中高秆材料(兰州地区)，第II类群和第III类群均为中高秆材料。在主成分分析中，选取累计贡献率为80.072%和75.501%的前3个主成分来评价57份大麦资源。揭示了不同大麦资源的表型特异性。     

重庆笋溪河流域河岸带水体-土壤-植物的氮磷特征及影响因素

为明晰重庆笋溪河流域河岸带水体、土壤和植物的氮磷特征及其影响因素,采用描述性统计、聚类分析、相关分析和冗余分析的方法,探讨三峡库尾小流域河岸带水体、土壤和植物的氮、磷含量特征、空间分布和各圈层氮磷的相关性及水体氮磷的影响因素.结果表明:(1)河岸带受河流区段影响,从上游到下游,水体氮磷与土壤全氮的含量先减小后增大,下游...     

甘薯交替氧化酶基因家族生物信息学与表达分析

为分离甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]交替氧化酶(AOX)基因家族成员,分析其在甘薯应答生物和非生物胁迫中的响应模式,本试验在筛选甘薯基因组的基础上,进行基因克隆和测序,最终从心香甘薯中获得3个AOX基因家族成员.基因结构分析结果表明,3个甘薯AOX基因的cDNA全长依次为963、1 080和1 ...     

Seasonal changes of macro- and micro-nutrients concentration in olive leaves

Leaves of olive (Olea europaea var. minor rotunda) were collected from mature non-irrigated trees in an “off” year, at monthly intervals, from May 2015 to April 2016. Leaf concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe), manganese (Mn), zinc (Zn) and boron (B) were determined. Seasonal fluctuation curves were developed for each nutrient, in order to use them for interpretation of leaf analysis. Concentrations of N, P, K, Ca and Mg showed significant fluctuation throughout the year, while B, Fe, Mn and Zn showed less intense changes. Nutrient accumulation varied according to tree vegetative growth and weather conditions.     

高粱AGO蛋白家族基因鉴定及表达分析

Argonaute (AGO)蛋白是RNA介导的沉默复合物RISC的核心成分,在小RNA、Dicer?like酶等的协同下共同激发RNA沉默反应。为阐明高粱中AGO蛋白的功能,本研究采用生物信息学的方法首次在高粱全基因组水平鉴定15个SbAGOs,分别定位于高粱的7条染色体上,根据氨基酸序列将其划分为三个亚家族。亚家族Ⅲ中SbAGO7和SbAGO3都含有3个外显子,亚家族Ⅱ中SbAGO4和SbAGO6都具有22个外显子,成员最多的亚家族Ⅰ中基因外显子数量介于19~24之间。其中,亚家族Ⅰ中SbAGO1-1和SbAGO1-3、SbAGO1-3和SbAGO1-4、SbAGO5-2和SbAGO5-4发生过基因复制事件,可能存在功能冗余现象。NCBI表达谱数据库分析发现,SbAGO1-1、SbAGO1-2、SbAGO1-3和SbAGO4在高粱不同组织器官和生长发育阶段均有较高表达,其中SbAGO1-1和SbAGO1-2、SbAGO1-3和SbAGO4表达时期和表达量基本一致,可能在调控高粱生长发育方面发挥协同作用。高温、干旱及高温与干旱复合逆境表达谱芯片数据分析发现,高温处理引起5个SbAGOs基因差异表达,干旱处理SbAGOs表达变化不明显,复合逆境引起7个SbAGOs基因差异表达;2个处理共同差异表达基因为SbAGO1-3、SbAGO1-1、SbAGO5-2和SbAGO3,表达量变化趋势相近。其中SbAGO1-1、SbAGO1-2、SbAGO1-3和SbAGO5-6下调表达,SbAGO3、SbAGO5-2、SbAGO1-4和SbAGO10上调表达。本研究结果为揭示SbAGO蛋白功能和发掘高粱的抗逆育种靶向基因资源提供了一定的理论依据。