基于多源空间数据的"三生"空间异质性评价与分区划定

为优化"三生"空间评价方法体系,探索海南岛"三生"空间聚集性与协调度特征并制定有效的空间分区方案,该研究从空间异质性角度出发,采用多源空间数据从栅格尺度上对同地类不同地块的"三生"空间功能进行评价,再通过空间自相关及三角坐标图分析乡镇尺度上"三生"空间的聚集性与协调度特征,并为国土空间优化提供相关分区方案。结果表明:1)海南岛生产空间高分值区域集中分布在沿海市县,呈"四周高、中间低,北部高、南部低"的分布特征,且城镇生产空间与农业生产空间有所差异;生活空间高分值区域多集中在各市县城镇范围内,整体呈"小集聚、大分散"的空间格局;生态空间高分值区域集中在中部地区,呈"中间高、四周低,南部高、北部低"的分布格局。2)乡镇尺度上海南岛生产、生活、生态空间功能值的Moran’sI指数分别为0.569,0.221和0.716,表现出空间自相关性特征,据此面向全岛提出基于空间聚集性的"三生"空间分区方案。3)海南岛各乡镇"三生"空间存在较大的协调度差异,高值区以生态主导和"三生"协调型为主,分别占乡镇总数的51.72%与43.97%;低值区则以生态主导型为主,占乡镇总数的72.41%,据此面向全岛提出基于空间协调度的"三生"空间分区方案。该研究有效识别了同地类不同地块"三生"空间的异质性,并从空间聚集性与协调度视角提出"三生"空间分区管制方案,能够为当前国土空间优化提供参考。     

日本水稻核放射性污染现状及去污措施综述

2011年3月日本福岛核电站发生核泄漏事故,释放出大量放射性物质,使周边农田受到直接污染。其中对水稻影响最为严重的放射性核素为放射性铯。分析表明:水稻对铯的吸收是存在差异的,钾肥能有效降低水稻中铯含量,而氮肥会增加其铯含量;距离福岛核电站距离越远其受污染程度越低;土壤中铯的浓度、含钾量、固定铯的能力和耕作表土的厚度都影响着铯的转移;此外,水稻本身的品种也影响着对铯的吸收。水稻去污染的方法包括:利用蓝藻除去表土中放射性铯、对土壤进行深耕及防止水田二次污染等方式来降低土壤本身铯含量;另一方面通过改变土壤粒度分布,向土壤中加入施威特曼石、沸石和蛭石及控制肥料比例等方式来抑制土壤中铯的转移。以上除污染方法的综合应用效果十分显著,福岛县水稻含铯量于2014年已全部低于25 Bq/kg。该研究为中国构建农作物放射性污染特征数据库及相关应急管理提供参考。     

中国主栽青辣椒品种鲜切加工适宜性评价

为科学评价青辣椒品种的鲜切加工适宜性,收集中国主栽青辣椒品种20个,统一种植,在同一成熟度下采收,并对其感官理化指标(L*、a*、b*值、感官评价得分、出品率、果皮硬度、果肉厚度、含水率、糖酸比、可溶性固形物含量、可滴定酸),功能性指标(维生素C含量、总酚含量、DPPH自由基清除能力(DPPH free radical scavenging activity)、铁离子还原能力(Ferric iron reducing antioxidant power)、ABTS自由基清除能力(ABTS radical scavenging activity)、β-胡萝卜素含量进行测定。应用SAS9.2软件对基础数据进行显著性分析;应用相关性、主成分、Varclus变量聚类及因子评价分析对17项指标进行降维处理,筛选核心评价指标;运用层次分析法确定主评价指标权重;运用灰色关联度分析法对20个青辣椒品种的鲜切加工适宜性进行评价。结果表明:显著性分析发现除含水率外,青辣椒的其他指标品种间差异极显著(P0.001),其中b*值、β-胡萝卜素含量及FRAP值的变异系数较大;在所有品种中陇椒5号的维生素C含量在α=0.05水平上显著高于其他品种,京辣2号的β-胡萝卜素含量在α=0.05水平上显著高于其他品种,京研皱皮辣、陇椒5号的抗氧化能力在α=0.05水平上显著高于其他品种。相关性分析发现果皮硬度与感官评价得分呈极显著负相关,相关系数为-0.68,与可溶性固形物含量呈极显著正相关,相关系数为0.72;糖酸比与可滴定酸含量呈极显著负相关,相关系数为-0.81;维生素C含量与FRAP值、ABTS值及总酚含量呈极显著正相关,相关系数分别为0.69、0.73、0.58;果肉厚度与维生素C含量呈显著负相关、与总酚含量呈极显著负相关,相关系数分别为-0.5、-0.6;β-胡萝卜素含量与L*、b*值呈极显著负相关,相关系数分别为-0.63、-0.66。主成分、聚类、因子评价及层次分析确定感官评价得分、维生素C含量、出品率、糖酸比、β-胡萝卜素含量及总酚含量为主要评价因子,权重分别为38.15%、26.55%、18.37%、9.00%、5.00%、2.94%。灰色关联度分析表明针对鲜切加工,微辣的青椒品种中"国福311"和"中椒106"的加工品质较好,中辣青椒品种中"陇椒6号"的加工品质较好,强辣青椒品种中"兴蔬皱皮辣"的加工品质较好。以上研究结果可以为鲜切青辣椒生产加工过程中原料的选择提供科学的数据和方法,同时也可为青辣椒育种如富集功能性成分品种的选育提供指导。     

商陆(Phytolacca acinosa Roxb.)的锰耐性和超积累

超积累植物的确证对成功实施重金属污染环境植物修复是必不可少的。通过野外调查和营养液培养试验 ,研究超积累植物商陆 (PhytolaccaacinosaRoxb )的锰富集特性 ,结果表明 ,商陆对生长介质中的Mn具有很强的耐性和累积能力。商陆在锰含量高达 114× 10 3 mgkg-1的尾矿废弃地上依然生长良好 ,叶锰含量最高达 19 3× 10 3 mgkg-1。温室培养条件下 ,当生长介质中Mn浓度为 8 0 0 0mmolL-1时 ,虽然其生物量与对照相比有所降低 ,但植株仍能生长。随着生长介质中Mn浓度的升高 ,商陆叶和茎的Mn含量逐渐增加 ,生物富集系数则逐渐降低 ,但是地上部分锰积累量则先增加后减少。当Mn浓度为 5 0 0 0mmolL-1时 ,商陆地上部分锰积累量达到最大值 2 5 8 2mgplant-1;当Mn浓度为 12 0 0 0mmolL-1时 ,商陆仍能完成整个生命周期 ,叶锰含量达到最大值 36 4× 10 3 mgkg-1,生物富集系数为 5 5。不同锰供应水平下 ,商陆吸收的锰有87%～ 95 %被转移到地上部分。这进一步验证商陆的锰超积累特性 ,为利用超积累植物对大面积污染土壤实施植物修复提供了有力证据 ,对锰污染土壤和水体实施植物修复具有很大的应用前景     

山东省临沂市烟田耕作层土壤重金属含量

采集山东省临沂市的100个典型烟田耕作层土壤样品,分析了其As、Cd、Cr、Hg和Pb全量,并与相应的国家限制值进行对比。结果表明:1临沂市典型烟田土壤中As、Cd、Cr、Hg和Pb含量分别为0.20~30.52、0.01~0.38、4.38~128.00、0~0.36和4.99~70.80 mg/kg,均低于相应的国家标准限制值,尚未发生重金属污染现象;23个p H级别中,As、Cd、Cr、Hg和Pb含量与对应的限制值的比值,最大值分别为76.3%、96.7%、85.3%、90.0%和88.5%,说明临沂市烟田面临着潜在的重金属污染威胁,必须继续严格控制烟田的重金属外源以确保烟田土壤质量安全。     

黄土丘陵沟壑区土壤资源利用及其保护的研究──以耀县树林村林场土壤资源评价为例

该文通过黄土丘陵沟壑区耀县树林村林场的土壤调查和分析，以土种为单元进行了土壤分类。用等化指数和与积的平均百分数评价了土壤质量。结合土壤质量以及与水土保持相关的土地利用现状，提出了协调生态环境及改善和发展经济的土地利用对策。     

Carbon and net nitrogen mineralisation in two forest soils amended with different concentrations of biuret

Biuret is a known contaminant of urea fertilisers that might be useful as a slow release N fertiliser for forestry. We studied carbon (C), net nitrogen (N) mineralisation and soil microbial biomass C and N dynamics in two forest soils (a sandy loam and a silt loam) during a 16-week long incubation following application of biuret (C 23.3%, N 40.8%, O 30.0% and H 4.9%) at concentrations of 0, 2, 10, 100 and 1000 mg kg⁻¹ (oven-dried) soil to assess the potential of biuret as a slow-release N fertiliser. Lower concentrations of biuret specifically increased C mineralisation and soil microbial biomass C in the sandy loam soil, but not in the silt loam soil. A significant decrease of microbial biomass C was found in both soils at week 16 after biuret was applied at higher concentrations. C mineralisation declined with duration of incubation in both soils due to decreased C availability. Biuret at concentrations from 10 to 100 mg kg⁻¹ soil had a significantly positive priming effect on soil organic N mineralisation in both soils. The causes for the priming effects were related to the stimulation of microbial growth and activity at an early stage of the incubation and/or the death of microbes at a later stage, which was biuret-concentration-dependent. The patterns in NH₄⁺-N accumulation differed markedly between the two soils. Net N mineralisation and nitrification were much greater in the sandy loam soil than in the silt loam soil. However, the onset of net nitrification was earlier in the silt loam soil. Biuret might be a potential slow-release N source in the silt loam soil.     

陕西省几种代表性土壤NH4+吸附、解吸动力学特征研究

采用连续液流法测定了五种土壤吸附、解吸ＮＨ＾＋４的动力学性质。研究表明：（１）ＮＨ＾＋４吸附、解吸平衡时间及反应速率，平衡时的吸附、解吸量及吸附平衡常数均随土壤粘粒和ＣＥＣ不同而变化；（２）不同动力学模型及同一模型对不同土壤的拟合性不同。     

工程建设中产生的水土流失评估研究进展

随着工程建设数量和规模的不断扩大,工程建设产生的水土流失越来越严重。科学地评估和预测工程建设中产生的水土流失不仅为水土保持方案编制提供依据,而且为工程建设水土流失防治重点及其防治措施布局提供科学理论,因而具有十分重要的意义。详细的论述了工程建设对水土流失的影响及测定工程建设土壤侵蚀的方法,针对研究中存在的问题及薄弱点,提出了一些见解,并着重指出采用修正的土壤侵蚀方程(RUSLE)和GIS评估工程建设中产生的土壤侵蚀量将是今后的发展趋势。     

喷雾机喷杆结构形状及截面尺寸优化与试验

针对喷雾机喷杆结构动力学特性原始设计缺陷,该文提出了一种基于遗传算法的多变量优化方法。以平面十八杆桁架单元为基础结构,在Abaqus平台中建立了单侧喷杆参数化有限元模型。基于Isight多学科多目标优化平台提取模型设计变量组及优化目标,采用多岛遗传算法(multi-island genetic algorithm,MIGA)对喷杆桁架结构形状及杆件截面尺寸进行优化,得到了一阶固有频率为10.87 Hz,质量为35.82 kg,幅宽为5 m的单侧喷杆结构模型。根据优化后模型的结构参数制造喷杆样品,通过对其进行模态试验验证了数值模型的准确性。针对优化前、后喷杆模型进行了以位移功率谱密度(power spectrum density,PSD)函数为激励的随机振动仿真,结果表明,优化后喷杆模型的质量下降并没有明显增加其在竖直方向上振动位移响应量。该文研究结果可为进一步研究喷雾机喷杆结构的动力学性能优化提供依据。