计算机模拟模型在黄土丘陵区土地可持续利用中的实证研究

针对黄土丘陵区的土地可持续利用问题，引入目前国际上较先进的水土流失与土地利用规划模型APEX和AV-SWAT，利用GIS技术及陕北安塞县纸坊沟小流域定位站多年的连续观测资料，对模型在黄土丘陵区的适用性进行了初步验证。通过对该类型地区的水土流失量、作物产量、植被生物量等方面的测算，结果表明模型模拟计算的水土流失量与实际观测量的误差小于10%，5年加权平均的作物模拟产量与实测值的差异不显著。从而为该类型区土地可持续利用方法论提供了新的计算工具，也使得更大尺度上的土地可持续利用设计成为可能。     

基于“GIS”的环塔里木盆地杏气候适应性区划研究

利用新疆环塔里木盆地地区的地理信息数据及气象资料,结合气象要素细网格推算模型和精细化农业气候区划软件的空间分析功能,对影响该区杏树种植分布的主导气候因子和该区杏树种植分布与气候的关系进行研究.结果表明:1)影响该区杏树种植分布的主导气候因子有:3月下旬和4月极端低温、极端温度出现的频率、≥10℃年积温、年极端最低气温、12月一次年3月日均温7℃以下天数;2)将该地区潜在种植分布区划分成4个等级:气候最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区,并给出了各个气候适宜区的气候因子特征.揭示了新疆环塔里木盆地地区杏树种植的潜在分布及其气候适宜性,从气候适宜度的角度观察,该区杏树生产布局还有待进一步优化.     

纤维素分解菌复合系WDC2分解小麦秸秆的特性及菌群多样性

为了加快小麦秸秆资源的资源转化,提高小麦秸秆的生物分解率,从小麦秸秆堆肥中筛选到一组高效的小麦秸秆分解菌复合系WDC2。研究表明,WDC2在PCS培养基中以小麦秸秆作为唯一碳源,60℃培养15 d,对小麦秸秆的分解率达到64.47%,其中纤维素分解44.7%,半纤维素分解13.61%,木质素减少3.85%,pH由初始的8.3迅速下降,60 h下降到6.6,而后逐渐回升接近初始值。羧甲基纤维素酶(CMCase)随小麦秸秆的分解而升高,在15 d达到0.372 U/mL。GC-MS分析WDC2分解小麦秸秆不同阶段的培养液,检测到乙醇、乙酸、乙二醇、丙酸、2-甲基丙酸、丁酸、3-甲基丁酸、2-甲基丁酸、丙三醇共9种挥发性有机酸。其中,除乙醇在分解初期出现后消失外,其他产物在培养的第7～15天的含量都较高。菌群结构分析显示,WDC2菌群中主要含有11种细菌,大部分为不可培养菌株,其中Clostridium thermocellumCTL-6为厌氧培养细菌,是WDC2中具有高效的纤维素分解能力的菌株。     

搅拌强度对“两相分区一体”沼气发酵工艺产气效率的影响

为探讨纤维素原料沼气发酵中立式发酵罐易形成浮渣、进料量多容易酸败等瓶颈问题的解决途径,开发了高径比为3.5的"两相分区一体"新工艺装置,对新鲜及青贮玉米秸秆的发酵体系中上部酸化相、下部产甲烷相在微搅拌和每日定时强搅拌2种工艺下的产气效率和各种发酵参数进行了动态测定。结果表明,微搅拌条件下的原料产甲烷潜力高于强搅拌;2种搅拌强度下,鲜秸秆的产甲烷潜力均高于青贮秸秆。在立式反应器中,挥发性有机酸(VFA)质量浓度、可溶性化学需氧量(SCOD)、pH及产甲烷菌和细菌的数量上下明显分层,形成鲜明的"两相分区一体"发酵体系,实现了在同一空间的不同区域分别行使着分解产酸和产甲烷的2种功能。     

生物质制备航空燃油级烷烃的研究进展

为降低航空燃油制备及使用过程中的碳排放,从1999—2017年已发表的56篇文献,总结生物质制备航空燃油的多条关键路径及特点,重点分析碳水化合物液相化学催化转化制航油的方法。结果表明,通过制备不同种类的平台化合物,控制缩合条件,利用碳水化合物可以制得具有较好物化性能的航油级烷烃。同时提出了一条利用木质素转化的有效路径——采用氧化预处理技术,预先活化木质素中的关键化学键,使之后续能在温和条件下高效可控降解,而后加氢脱氧得到含有合适碳数的芳烃或环烷烃。展望未来,该领域需开发温和高效的生物质预处理方法,合成高水热稳定性、廉价催化剂,降低氢气用量和反应温度,同时考虑生物质原料的整体一锅化转化,为规模化生产创造条件。     

现代农业生产力计量的一种新思路

农业生产力的计量方法直接决定着人类对农业生态系统的价值评估,进而决定生产者对生产方式的选择。过去的一个世纪内,农业的功能与属性都已经发生了根本性的变化,尤其是其对自然资本的消耗和生态环境的影响已成为全球可持续发展的重要支配力量。然而当前沿用的农业生产力计量方法却反映不出这些变化了的特征和需要．以致于严重削弱了现时农业生产力也使损害了农业可持续发展能力的不当生产方式被肯定、支持和鼓励。本文梳理了农业生产属性演变和生产力计量方法发展的脉络,提出用农业生态系统生产力概念和方法体系来计量农业生产力的设想。     

舍饲全混合日粮条件下湖羊异食癖观察

笔者对金昌市一羊场舍饲全混合日粮饲喂条件下发生异食癖的湖羊群体开展饲喂试验,通过在日粮中添加秸秆和榆树叶,观察异食现象的改善。试验结果表明:湖羊在舍饲全混合日粮饲养条件下发生异食癖,主要原因是日粮体积过小易产生饥饿感,并无法满足反刍本能,应添加粗饲料予以补充。     

高含固率秸秆和牛粪混合物料发酵产甲烷工艺

该研究针对高含固率纤维质物料难以连续厌氧发酵、甲烷产率低的问题,利用所研制的一套能连续进出料、具有高有机负荷承载力的新型反应器,以玉米秸秆和牛粪为原料,通过调控搅拌强度和投料强度在反应器内建立了"分区发酵"体系,比较了3种高含固率(10%、15%和20%)物料在不同有机负荷下的甲烷容积产率,系统研究了物料含固率、搅拌强度和投料强度对"分区发酵"体系形成功能分区的高度、各功能区的pH值和甲烷容积产率的影响,旨在为纤维质物料产甲烷提供高效的发酵工艺和可靠的运行参数。结果表明,含固率为10%和15%的反应器,甲烷容积产率随有机负荷的增加而增加,平均甲烷体积分数稳定在52%左右,二者在有机负荷分别为13.44和20.17 kg/(m3·d)时,甲烷容积产率最高,分别为1.62和1.66 m3/(m3·d),在有机负荷分别为20.17和30.0 kg/(m3·d)时,甲烷产量明显下降;含固率为20%的反应器,甲烷容积产率随有机负荷的增加基本保持不变且较低(0.98 m3/(m3·d)),当有机负荷达到30.0 kg/(m3·d)时,发酵体系酸败,甲烷产量明显下降。双因素优化结果表明,当物料含固率为10%和15%、搅拌强度为6~12 h/d、投料强度为6.5~10 d时,发酵体系可形成高效的酸化区和产甲烷区,二者的高度之比为1.1~1.6:1,甲烷容积产率可达1.63~1.69 m3/(m3·d)。综上,该反应器可实现含固率为10%~20%的纤维质物料连续进出料,并在含固率为10%和15%时能高效、稳定地产甲烷,通过调控搅拌强度和进料强度能提高其甲烷容积产率。该发酵工艺有规模化应用的前景。     

北京现代都市农业建设应大力发展休闲农业

休闲农业是现代都市农业的重要组成部分,在北京尤其需要大力发展。休闲农业是一种体验经济产业,是城乡融合的重要途径。北京发展休闲农业是由城市生产、生态、生活和社会发展的强烈需求决定的。当前北京也已经具备了休闲农业大发展的基本条件。应采取系列措施,逐步建成北京以农业园区和民俗旅游为主体结构的"城市-郊区-乡村-田野"休闲农业体系。     

农业可持续性评价指标体系的现状分析与构建

 在分析农业可持续性评价指标体系研究现状的基础上，对国内外研究的不同特点进行了比较。指出国内的研究方法与国际不接轨，尚缺乏严谨的科学方法。总结分析了已有的指标体系在指标的选择、计算等方面的经验教训和对生产实践的启示。最后提出了一种新形势下的农业可持续性评价指标体系以及相应的计算和评价方法。考虑到以人为本的发展观，在其中设计了农民发展指数指标；为了反映指标数值变化对可持续性影响的不同重要程度，提出了动态权重的计算方法；同时对指标的综合方法也进行了探讨。