基于RS与GIS的内蒙古武川县退耕还林生态成效监测

为监测半干旱地区退耕还林工程实施的效果,基于MODIS NDVI时间序列数据及土地利用数据,该文对内蒙古武川县的土地利用变化及植被覆盖变化进行了研究。结果表明:1)2000-2013年,武川县植被覆盖呈增加趋势发展的面积占33.55%,呈减少趋势发展的面积占30.15%,无显著变化的占36.30%,植被覆盖变化的空间差异明显,植被退化的区域重点集中于武川县的西北部。2)1999-2010年间,研究区耕地面积净减少18 809.29 hm2,耕地转为草地13 873.48hm2,转为林地5 429.81 hm2,草地转为林地13 554.25 hm2;结合地形特征,退耕地重点分布于2°~15°坡度与1 500~2 000 m海拔范围,并随着坡度与海拔的增加,退耕的幅度越来越大。3)退耕区中,植被覆盖下降的面积占20.98%,植被覆盖增加的面积占43.89%;在非退耕区,植被覆盖下降的区域面积占29.40%,植被覆盖增加的占34.14%。整体来看,退耕区植被的改善程度要高于非退耕区。4)进一步分析发现,退耕区中,耕地-草地的植被呈退化趋势发展,退化区域集中于2°~15°坡度与1 500~2 000 m海拔范围;在耕地-林地与草地-林地区域,其整体植被覆盖均显著提高,其中,耕地-林地的植被改善区域集中于2°~6°坡度与1 500~1 750 m海拔范围,草地-林地的植被改善区域重点分布于6°~15°、2°~6°及15°~25°坡度范围与1 500~2 000 m海拔范围。在非退耕区,耕地保持区、林地保持区与林地-草地区域的植被覆盖整体增加,而草地保持区、草地-耕地与草地-沙地区域的植被覆盖整体下降。     

添加剂在猪粪堆肥过程中的作用研究

添加剂是指为了加快堆肥进程和提高堆肥产品质量,在堆肥物料中加入的微生物、有机或无机物质。本文通过室内培养与室外堆肥试验,研究不同添加剂对猪粪发酵过程中臭味及氮素损失的影响。结果表明,使用本研究中所采用的添加剂与发酵工艺,可以减少猪粪发酵中氨的挥发、氮素损失与猪粪的恶臭。75%含水量的猪粪经过20d的发酵,可达基本腐熟程度。添加剂可以优化堆肥过程的环境条件,提高微生物活性;加快堆肥的腐熟;减少氮素损失,保持养分含量;调节堆肥中各种营养元素的含量,提高堆肥质量。     

黄淮海平原农业结构调整及其模式探讨

黄淮海平原农业生产在我国一直占有重要地位，通过对该平原农业态势及其结构中存在问题的分析可知农业结构调整是解决农业持续发展的关键；理论上拟定了农业结构调整的原则，研究了结构调整的4大重点：种植业结构调整、农业结构调整、农村产业结构调整及以城市为中心的都市农业结构调整；以曲周模式、禹城模式、睢宁模式及环渤海模式等典型模式为例实证了结构调整对该平原农业发展的巨大贡献，以期为黄淮海平原农业乃至全国农业未来发展提供理论与实践依据。     

盐渍土改造区土壤养分的时空变异性研究

在第二次全国土壤普查的基础上,于2002年10月对研究区域———河北省曲周县的耕地进行了全面的调查和分析,并将GPS、GIS技术应用到耕地质量调查工作中。研究结果表明:随着盐碱地综合治理的深入、外源物投入数量的增加和质量的改进、作物布局的调整,盐渍土改造区土壤养分在时间和空间上发生了很大的变化。在时间上,耕层土壤有机质平均含量从8.4 g kg-1增加到13.89 g kg-1,全氮平均含量达到0.937 g kg-1,速效磷平均含量从5.45 mg kg-1增加到23 mg kg-1,速效钾含量从34~285 mg kg-1之间逐步变化为67~191 mg kg-1之间的高肥力农业土壤;在空间上,土壤养分的分布与养分的地球化学过程、农业产业结构布局及采用的相应措施有密切关系。主要表现在:土壤有机质、全氮及速效磷含量随着农业集约化程度的提高、外源物质投入的增加而相应增加;土壤速效钾含量则由原来的随地球化学过程而变化,转变为随着农业集约化程度的提高而相应变化。     

盐渍土熟化过程中腐殖质特性的研究

综合研究了河北省曲周试验区不同改良年代盐渍土的有机质含量、腐殖质组成、含氧官能团含量及腐殖质红外光谱特征等。研究结果表明：随着盐渍土治理年限的延长，施肥及管理水平的提高，从盐荒地经三代、二代到一代试验区，土壤有机质含量逐步提高；有机质的质量也得到改善，主要表现在：腐殖质总量提高、胡富比增大、E465／E665比值减少、官能团含量上升等。红外光谱分析结果表明：试验区土壤腐殖质是极相似的多官能团复杂体系，表现在胡敏酸的类型上，由盐荒地到一代试区土壤胡敏酸逐渐由Rp型向B型转变，表明土壤腐殖质向着结构复杂化、功能多样化方向发展。盐渍土有机质含量和质量逐渐接近当地非盐渍土——浅色草甸土的水平。     

盐渍化土壤肥力演变规律研究

本文是在曲周试验区的长期定位试验和大田调查的基础上　，研究了盐渍化土壤在改良、利用及培肥过程中，构成土壤肥力的主要因素的演变规律．研　究结果表明：土壤有机质含量从治理初期的小于５ｇ／ｋｇ提高到１５　ｇ／ｋｇ左右；土壤碱解氮从开　始的富氮假象，逐步出现土壤碱解氮含量迅速下降的现象，再缓慢上升到７０～８０ｍｇ／ｋｇ，有　的甚至超过了１３０　ｍｇ／ｋｇ；土壤有效磷含量从２～３　ｍｇ／ｋｇ或者只有０．５～１　ｍｇ／ｋｇ左右，有的　地块近于零提高到１５～２０　ｍｇ／ｋｇ，有的已接近６０　ｍｇ／ｋｇ；土壤速效钾含量则由治理初期的２０　０　ｍｇ／ｋｇ，下降到３０　ｍｇ／ｋｇ左右；土壤微生物量明显增加，理化性状不断改善，熟化程度逐　步提高；土壤肥力的变化表现出了阶段性特征．提出了盐渍化土壤的合理施肥技术．     

黄淮海平原粮食均衡增产潜力及空间分异

在当前区域发展和保障粮食安全的双向压力下,为了了解粮食主产区增产潜力、区域内部差异及空间分布特征,该文以土地利用现状数据为基础,通过空间均衡增产途径分析,初步研究了黄淮海平原均衡增产潜力及其空间分布;运用空间自相关分析方法结合GIS技术,分析了黄淮海平原增产潜力空间分布模式。结果表明:黄淮海平原粮食增产潜力达到3 304.57万t,空间上表现为南部平原区高于西北部平原区;黄淮海平原粮食增产潜力的空间分布存在正的空间自相关性,空间集聚类型主要为高高集聚型和低低集聚型;在增产潜力及增产潜力空间分布模式引导下,黄淮海平原土地整治类型区划可分为中低产田改造区,包含258个区县;农用地整理区包含24个区县;农村居民点整治区,包含20个区县;土地开发区,包含7个区县。通过均衡的思想,对进一步提高粮食主产区的产量,保护国家粮食安全有重要意义,同时可为因地制宜制定区域均衡增产方向和途径提供支撑。     

黑曲霉胞外耐高糖β-葡萄糖苷酶的分离纯化及部分特性研究

采用硫酸铵盐析、Phenyl Sepharose CL-4B疏水层析、DEAE-Sepharose阴离子交换层析、Sephacryl S-200凝胶过滤层析等步骤,从黑曲霉的发酵液中获得了凝胶电泳均一的两种β-葡萄糖苷酶。其中一种为耐高糖的β-葡萄糖苷酶,葡萄糖抑制系数(Ki)为41.01 mmol/L,纯化倍数和得率分别为56.7倍和22.66%。耐高糖β-葡萄糖苷酶单亚基分子质量为114.6 ku,以对硝基苯酚-β-D-葡萄糖苷(pNPG)为底物时,米氏常数(Km)值和酶促反应的最大速率(vmax)分别为0.904 mmol/L和1.08μmol/min。该酶最适反应温度60℃,最适反应pH值为4.0;在60℃以下及pH值3~7范围内均能保持稳定。所测定的化学试剂中,Ag 对酶具有较强的抑制作用,其它金属离子及乙二胺四乙酸对酶的活性影响不大。甲醇、正丁醇有明显激活酶活性的作用,但乙腈、丙酮对酶的抑制作用明显。     

曲周试验区长期发展的原因与机制

曲周试验区从建立到现在已经度过了30个春秋, 试验区不仅在取得了丰硕的科研成果, 改变了当地的农业生产面貌,而且树立了大学和地方长期合作的典范.分析其存在与发展的原因在于试验区研究是农业-农村发展的需要,符合农业科技发展的规律,又一批献身事业的科技人员,并且地方政府和人民的支持.同时,科学研究与农业生产和社会发展相结合、长期积累与不断创新相结合、科学研究与人才培养结合是试验区不断进步的发展机制.     

盐渍土持续利用过程中土壤有机质演化的阶段特征

以曲周试验区为例研究了盐渍土改良和持续利用过程中，土壤有机质演化的阶段性特征。盐生植被的归还条件下，土壤有机质含量小于0．5％，甚至近乎贫瘠；开垦后，作物生物总产量增加，以根茬归还土壤，土壤有机质可维持在0．8％～0．9％；加大秸秆还田量，土壤有机质可提高并维持在1．0％～1．2％；农牧结合，以优质的有机物质归还土壤，使土壤有机质持续提高至1．5％左右。同时，研究了土壤肥力持续提高的系统培肥措施。