基于GIS技术的耕地土壤环境质量综合评价研究——以山西省永济市为例

以山西省永济市耕地为研究区域,通过收集整理土壤环境质量样点数据,运用GIS技术建立了土壤环境质量数据库,依据国家土壤环境质量评价标准进行分析评价,获得了永济市耕地土壤环境质量评价结果.土壤面源污染水、土综合评价结果表明:18个样点中有3个为无污染,11个为轻度污染,4个为中度污染.点源污染土壤综合评价结果表明:该区主要污染物为F、Cl、Pb、Cd、As及DDT.蔬菜地样点综合评价表明:大部分蔬菜生产符合绿色食品种植要求(NY/T391-2000)和无公害食品蔬菜地种植要求(NY5010-2001);在不符合要求的样点中,超标物主要是Cd、Pb、Hg、As及DDT.该研究为进一步加强土壤环境质量管理与修复决策奠定了基础.     

水资源联合调度模型在额济纳绿洲生态环境建设中的应用

对日趋缺水的额济纳绿洲,进行河水与地下水进行联合运用的目的是:减少水资源浪费,恢复生态水位,保护绿洲。按照国家水利部(1997)496号文件:《现状工程条件下黑河干流水量分配方案》(简称“97甘蒙分水方案),不同保证率下分配给内蒙古的水量。根据狼心山水文断面入境水量丰枯变化的分析结果,建立水资源联合调度模型,对四种不同来水方案进行计算。结果表明,执行“甘蒙分水”,采用内蒙长衬砌渠道输水,当保证率P=50%时,入境狼心山水量为7.527×108m3,到2020年地下水位埋深回升到2.35m,相应绿洲面积将扩大到5005.01km2,绿洲植被总盖度可达到58%。基本满足天然非灌溉林草的需水,逐步回补到生态要求的限定水位,使绿洲逐步得到恢复。     

茶园花蓟马种群数量与茶叶中生化物质关系的数学分析

为明确茶园花蓟马种群数量与茶叶中生化物质的相关性,利用HPLC-ELSD法测定茶叶中生化物质的含量,再通过对茶园9种茶叶上花蓟马的数量进行Pearson相关性分析、通径分析和回归分析得出不同生化物质含量与花蓟马数量关系的密切程度,并进行综合比较与分析。通过Pearson相关性分析得出,花蓟马种群数量与茶叶中糖类含量呈显著正相关,与儿茶素类呈显著负相关;通过通径分析得出,低聚原花青素类与花蓟马的通径系数绝对值最大,其次为糖类和儿茶素类,其中低聚原花青素和糖类的通径系数为正数,儿茶素类为负数;通过回归分析得出,糖类与儿茶素类仍然是与花蓟马数量相关性最显著的2类生化物质。因此,栽植时为了避免花蓟马危害,可以选择糖类含量低或者儿茶素类含量高的茶树种类。研究结果为花蓟马抗虫育种提供了科学依据。     

广州市主要园林树种抗风性评价

我国东南沿海地区每年因台风导致的树木毁坏及次生灾害损失严重。通过分析广州市近年来26种主要园林植物风害受损和形态学指标数据,利用层次分析法、综合评价法和模糊隶属函数法分别对风害受损指标和形态学指标进行综合评分,再根据评分结果进行聚类分析。结果表明,按受损指标统计和形态学指标评估可分别将26种园林植物分成3个类群,14种植物类别完全一致,12种植物类别相近,没有出现相互矛盾。其中,抗风性较好的树种有樟Cinnamomum camphora、海南蒲桃Syzygium hainanense、阴香Cinnamomum burmannii、木棉Bombax ceiba、红花羊蹄甲Bauhinia×blakeana、鸡冠刺桐Erythrina cristagalli、高山榕Ficus altissima和糖胶树Alstonia scholaris。     

猕猴桃细菌性溃疡病综合防治技术研究

从种苗选用、建园技术、抗溃管理、农药防治4方面,对猕猴桃细菌性溃疡病的综合防治技术进行了总结:①苗木检疫和组培育苗,可解决苗木不带病菌的问题;在抗溃理论指导下,选育出抗溃砧、穗育苗才是解决问题的最佳途径.②建园时起高垄和多埋施有机物,使园中不积水和大幅提高土壤有机质,创造有利于树体生长的生态环境.③在重施有机肥、增施磷钾肥、控施氮肥的施肥原则下合理施肥,控制初果期15 t/hm2左右、盛果期30～45 t/hm2的适宜载果量,可从保证猕猴桃树体健康上抑制溃疡病.④分别于芽膨大和展叶后使用石硫合剂和波尔多液进行预防;农药防治上以农用链霉素、土霉素、四霉素、铜制剂为主,以乙蒜素、中生菌、春雷霉素、代森锰锌、代森铵、代森锌等为辅,药剂的合理复配能起到增效作用;重点抓住采收后至落叶前、芽膨大至开花后、秋季雨季来临前3个防治时期,采用刮除病斑后涂药、树干注射和叶面喷药的施药方法,几种施药方法配合使用防治效果更佳.     

河北省大豆主要病原真菌鉴定及防治药剂筛选

【目的】明确引起河北省大豆植株主要病害的病原真菌种类,筛选能有效抑制所鉴定病原菌的杀菌剂,为河北省大豆病害化学防治提供依据。【方法】对采自河北省的大豆主要病原真菌根据病症采用组织分离法纯化培养,初步利用超景深和正置光学显微镜分别进行菌落、菌丝和孢子形态学的观察鉴定,然后利用通用引物ITS1-ITS4对5种不同病症的致病菌株rDNA-ITS区进行PCR扩增、测序分析,采用MEGA 7.0中邻接法（neighbor-joining,NJ）构建系统发育树,分析病原菌种之间的亲缘关系,对具有特异性引物序列的病原菌进行分子鉴定,通过病害和病原菌宏观形态、显微特征与分子生物学技术相结合从而明确引起河北省大豆植株主要真菌病害的病原菌种类;采用菌丝生长速率法和不同种类杀菌剂在离体叶片或幼茎上对大豆主要病害的防治效果筛选防治药剂。【结果】通过病原菌的宏观形态、显微结构和分子序列综合分析,确定分离自河北省大豆主产区的病原菌分别为木贼镰孢(Fusarium equiseti）、大豆炭疽菌(Colletotrichum chlorophyti）、茎点霉菌（Phoma herbarum）、链格孢(Alternaria alternata）、嘴突凸脐蠕孢(Exserohilum rostratum）,对应病害分别为大豆根腐病、炭疽病、茎点霉叶斑病、大豆黑斑病、凸脐蠕孢叶斑病。毒力测定结果显示,5种病原菌对三唑类杀菌剂苯醚甲环唑、氟菌唑、叶菌唑和甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂吡唑醚菌酯均敏感,木贼镰孢对甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂肟菌酯敏感,除木贼镰孢外的病原菌对酰胺类杀菌剂氟吡菌酰胺敏感,大豆炭疽菌和嘴突凸脐蠕孢对烷基多胺类杀菌剂辛菌胺敏感,大豆炭疽菌对有机硫类仿生杀菌剂乙蒜素敏感,EC₅₀值均低于10 μg·mL^-1;杀菌剂对大豆主要病害的防治效果结果显示,苯醚甲环唑、氟菌唑、叶菌唑、吡唑醚菌酯和肟菌酯对上述大豆主要病害防治效果均显著,氟吡菌酰胺对除大豆根腐病外的病害防治效果显著,辛菌胺、乙蒜素对大豆炭疽病和凸脐蠕孢叶斑病防治效果显著,防治效果分别达到90%以上。【结论】共鉴定出河北省大豆病原真菌及其对应病症病害5种;推荐三唑类甾醇抑制剂苯醚甲环唑、氟菌唑、叶菌唑和甲氧基丙烯酸酯类呼吸抑制剂吡唑醚菌酯作为河北省大豆主要真菌病害的优选兼治药剂。     

p-香豆酸通过加速伤口处聚酚软木脂和木质素的沉积促进马铃薯块茎愈伤

【目的】研究p-香豆酸（p-Coumaric acid,p-CA）处理对马铃薯块茎伤口处聚酚软木脂和木质素积累的影响及相关机理。【方法】用0.5 mmol∙L^-1 p-CA浸泡切半‘大西洋’马铃薯块茎10 min,以蒸馏水处理作为对照,于室温条件下避光贮存进行愈伤。测定损伤块茎在愈伤期间的失重率以及损伤接种硫色镰刀菌（Fusarium sulphureum）块茎的病情指数,观察伤口处聚酚软木脂和木质素的积累,测定伤口处苯丙烷代谢关键酶和过氧化物酶活性,以及苯丙烷代谢产物和H₂O₂含量。【结果】p-CA处理显著降低了损伤块茎的失重率和损伤接种块茎的病情指数,14 d时,处理块茎的失重率和病情指数分别比对照低38.46%和43.18%。p-CA处理加速了块茎伤口处聚酚软木脂和木质素的积累,14 d时,处理块茎的聚酚软木脂和木质素的细胞层厚度分别比对照高26.43%和30.26%。p-CA处理还明显提高了块茎伤口处苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶、4-香豆酰辅酶A连接酶和肉桂醇脱氢酶的活性,7 d时,处理块茎的酶活性分别比对照高32.17%、23.51%、25.09%和23.08%。14 d时,p-CA处理块茎的肉桂酸、p-香豆酸、咖啡酸和总酚含量分别比对照高34.26、38.29%、19.31%和41.04%;21 d时,处理块茎的阿魏酸、芥子酸含量分别比对照高38.33%和20.47%。此外,p-CA处理促进了块茎伤口处肉桂醇、松柏醇、芥子醇和木质素的积累,14 d时,处理块茎的肉桂醇和木质素含量分别高于对照36.93%和31.66%;21 d时,处理块茎的松柏醇和芥子醇含量分别高于对照41.43%和34.05%。p-CA处理还提高了块茎伤口处H₂O₂含量和过氧化物酶活性,7 d时,处理块茎的H₂O₂含量和过氧化物酶活性分别高于对照40.25%和27.01%。【结论】p-CA处理可通过激活苯丙烷代谢,提高H₂O₂含量和过氧化物酶活性,促进马铃薯块茎伤口处聚酚软木脂和木质素的积累,从而加速块茎愈伤。     

蓝莓"绿宝石"组织培养和快速繁殖技术研究

以成苗2年生老枝条茎段、成苗当年生嫩枝条茎段和大棚内幼苗顶端茎段为外植体,研究了南高丛蓝莓栽培品种"绿宝石"的组织培养和快速繁殖技术,结果表明:蓝莓"绿宝石"组织培养以大棚内幼苗顶端茎段为最佳外植体;在增殖培养过程中,较低浓度的玉米素ZT有利于"绿宝石"的增殖;在一定温度范围内,高温有利于"绿宝石"的快速增殖;"绿宝石"在试管内需要很长时间才能生根,在筛选出的较佳生根培养基1/2 WPM+0.5 mg/L IBA中的生根率仅为75.3％;苔藓和草炭土均是"绿宝石"瓶外生根最好的扦插基质,苔藓作为扦插基质,苗生根后更方便运输.     

晋中市耕地质量空间分异格局与影响因素研究

耕地质量空间分异格局分析对提升耕地保护有效性具有现实意义。以晋中市2794个行政村为研究单元,基于2017年晋中市国家耕地质量评价结果,采用累积分布函数、空间自相关、地理探测器及GIS分组分析等方法,分析晋中市耕地质量空间分异特征及16个因子对其影响及交互作用。研究表明：耕地规模由晋中西部平原地区向东部山区呈“梯度递减”;耕地质量偏向低值集聚,空间正相关性集聚特征显著,其中HH型主要分布在晋中北部及西部,LL型主要分布在东南部及西南部;集聚类型与耕地国家经济等指数分布保持空间一致性。耕地质量空间分异与影响因子密切相关,是多个因子交互作用的结果;从市域看,自然要素的解释力度较强;双因子交互作用驱动力强于单因子,且以非线性增强为主。基于耕地质量空间分异特征,将晋中市分为耕地高质量区、中质量区和低质量区;高质量区的主导因素为有效土层厚度和田块平整度,属自然要素及工程要素驱动型;中质量区的主导因素为有效土层厚度、单位面积农业机械投入量和灌溉保证率,属综合要素驱动型;低质量区的主导因素为地貌、坡度、耕作距离、灌溉保证率和田块平整度,属综合要素驱动型。     

单翼迷宫式滴灌带的关键参数与灌水均匀度的响应关系

为探究单翼迷宫式滴灌带坡度、进水压力和铺设长度对灌水均匀度的影响,以3种单翼迷宫式滴灌带为研究对象,以灌水均匀度作为评价指标,采用UL₉(3⁴)均匀正交设计试验,比较了3种不同流量的单翼迷宫滴灌带在进水压力、铺设长度和坡度作用下的灌水均匀度的变化规律。经直观分析、方差分析和多重比较进行综合评价,再由SPSS和PPR对试验数据进行数学建模。结果显示,3种单翼迷宫式滴灌带灌水均匀度的外界因素排序均为压力>坡度>长度,相比于SPSS、PPR所建立的模型具有更高的精度。研究成果不仅为灌水均匀度计算与预测提供了理论依据,还对各学科试验优化设计、高维数据建模分析提供了有效的解决方案。