马龙植烟土壤 pH值分布特征及其主控因素研究

为探明马龙植烟土壤pH值状况,为马龙烟区土壤保育提供科学依据,在马龙烟区采集土壤样品214个,利用多元统计学和地统计学方法分析了土壤pH值空间变异及其影响因素。结果表明:描述性统计结果显示,马龙植烟土壤pH值平均为5.43,pH值小于5.5的植烟土壤占61.21%,pH值大于5.5的植烟土壤占38.79%;各县植烟土壤pH均值在5.18～5.66。地统计分析结果显示,植烟土壤pH值空间结构为指数模型,空间变异主要由随机因子和结构因子共同决定,空间分布表现为不同等级插花状分布。影响因素的分析结果显示,有效钙、有效镁、土壤类型、碱解氮、土壤质地、有效硫是影响植烟土壤pH值的主控因素,6项指标对植烟土壤pH值的累计解释能力达86.2%,其中以有效钙的独立解释最大,可解释其变异的50.9%,土壤有效钙含量为主要控酸因子;土壤碱解氮含量为土壤主要致酸因子。本研究结果为酸性植烟土壤改良提供了理论依据。     

高速铁路占用林地对环境和林业影响分析

本文分析了新建京张铁路在使用林地过程中对项目区环境和林业建设的各种影响,并提出相应对策和建议。     

钾肥用量对水稻钾素分配累积、钾肥利用效率及平衡的影响

为宁夏引黄灌区水稻钾肥合理施用提供参考,2013～2014年以"节3号"水稻为试验材料,采用单因素随机区组设计研究不同施K2O量(0、30、60、90、120 kg/hm2)对水稻产量、成熟期钾素分配比例、钾肥利用效率及土壤钾素平衡的影响,以明确宁夏引黄灌区水稻生产钾肥适宜用量。结果表明:施用钾肥显著提高水稻实粒产量和秸秆产量,平均增产率分别为10.0%、16.9%和19.0%、8.3%,降低空秕粒产量15.9%、34.7%。钾肥用量和水稻籽粒产量之间有极显著的二次曲线关系,两年中最高产量施钾量分别为129.6、122.5 kg/hm2,最佳经济产量施钾量分别为110.7、111.4 kg/hm2。成熟期水稻秸秆钾素分配比例占80%以上,其次为实粒13.2%～15.5%、14.0%～17.6%,空秕粒低于3%。实粒钾素累积量两年趋势相似,K120处理累积量最高,较对照提高13.9%、50%。空秕粒钾素累积量随着钾肥用量的增加而降低,较对照均有显著差异。水稻地上部钾素累积量两年均以K90处理最高,较对照提高22.5%、20.2%。水稻钾肥利用效率范围为28.6%～46.0%,16.6%～46.3%,两年均为K90处理最高。钾肥偏生产力和农学利用率随施钾量的增加而下降。施用钾肥各处理土壤钾素均表现为匮缺,其中120 kg/hm2施钾处理土壤亏缺量最低,较对照分别降低42.7%、39.5%。生产中实施秸秆还田后对土壤的钾素补充范围分别为160.2～203.1、173.4～205.7 kg/hm2,实施秸秆还田后施钾量高于60 kg/hm2以上可以维持钾素平衡。综合考虑提高水稻产量、钾肥利用效率及维持土壤钾素平衡等因素,在目前的生产条件下,宁夏引黄灌区水稻施钾量在110.7～129.6 kg/hm2范围内为宜。     

施用生物炭对红壤和潮土种植小白菜氮素利用的影响

研究了施用不同剂量(0%、0.5%、1%、2%、4%)花生壳生物炭对红壤和潮土种植小白菜(Brassica rapa L.chinensis)生长及氮素养分利用效率的影响。利用淋溶土柱装置、根系扫描仪明确各处理小白菜生物量、根系形态指标,收获后土壤残留氮素养分含量,氮素利用效率,淋溶液氮含量等指标,探讨生物炭对不同类型土壤作物生长和养分利用的影响特征和机制。结果显示:与空白对照和单施氮肥处理相比,施用生物炭在潮土上显著降低小白菜地上和地下生物量,降幅分别达59.1%～77.2%、70.6%～80.6%,但在红壤上却显著增加小白菜地上和地下生物量,增幅分别达35.7%～69.0%、63.0%～77.1%。此外,生物炭对其根系形态指标亦影响显著,随生物炭施用量的增加,在潮土中施用生物炭,小白菜主根长降低了11.5%～30.1%,根表面积降低45.6%～55.9%,根冠比呈先增加后降低的趋势;而在红壤中施用生物炭,对小白菜根长影响不显著,根表面积增加47.5%和56.7%,根冠比显著降低。说明施用生物炭在红壤上促进小白菜根系发育,而在潮土上抑制小白菜根系发育。在潮土中施用生物炭,降低小白菜氮素吸收效率64.7%～73.5%,氮肥偏生产力降低65.1%～79.3%;在红壤中施用生物炭则提高了小白菜氮素吸收效率44.7%～59.6%,氮肥偏生产力增加了32.0%～63.2%。同时,施用生物炭显著降低小白菜植株硝酸盐含量,降幅分别达40.9%～84.6%和18.8%～75.0%。在红壤中施用生物炭,通过促进小白菜根系发育,提高其产量,降低红壤氮素残留,提高氮肥的利用效率,具有良好的生态效益;而对潮土施用生物炭,则抑制小白菜根系发育,降低其产量,降低其氮肥的利用效率,生物炭对潮土的高效安全施用仍需进一步探讨。     

畜禽粪便厌氧发酵过程抗生素抗性基因归趋及驱动因子分析

针对畜禽养殖业抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)污染问题,该文选取厌氧发酵技术,对比不同厌氧发酵体系内ARGs消长与潜在宿主菌,挖掘不同因子与ARGs的相互关系。结果表明,厌氧发酵体系内微生物群落变化是ARGs消长的主要驱动因子,确定ARGs的潜在宿主菌是目前研究的难点;抗生素和重金属也是ARGs消长的重要驱动因子,控制抗生素污染和重金属污染可有效减缓ARGs污染;可移动遗传元件在ARGs水平传播过程中起着重要作用。综合而言,厌氧发酵体系内各个因子直接或间接影响ARGs消长,其中工艺参数是控制整个厌氧发酵体系的先决因素,在特定工艺参数下,微生物群落与体系物化指标相互影响与制约;微生物通过分子内部可移动遗传元件实现ARGs在不同微生物之间的水平传播。综上所述,通过综合协调各类因子实现厌氧发酵体系内ARGs消控是今后研究重点。     

“海绵城市”理念下植物的选择与配置

通过对“十八大”关于海绵城市报告的具体阐述,全面对绿地构成要素进行了详细分析,植物要素作为本文主要的研究对象被提出。通过分析,将“海绵城市”中植物的功能概括为造景和生态保护两方面,本文以满足这两个功能为线索,结合实例,提出了“海绵城市”理念下植物的选择和配置原则,为“海绵城市”建设中植物的选择提供一定的理论依据。     

基于角度指数的油菜叶片等效水厚度估算研究

叶片等效水厚度(EWT)是评估油菜生长状态的一个重要参数。为快速准确估算油菜叶片EWT,选择9个常用的植被水分指数(WI、PRI、NDVI、NDII、NDWI、MSI、PWI、GVMI、NDMI),在6个已有角度指数(β_SWIR1、SANI、SASI、ANIR、NANI、NASI)基础上,提出2种角度比值指数(SARI、NARI),并根据油菜叶片水吸收谷峰高光谱特征,提出基于水吸收谷1 450 nm和1 930 nm的8种改进型角度指数,利用以上25种角度指数估算不同施氮水平下苗期、蕾薹期以及不区分苗期、蕾薹期情况下的油菜叶片EWT。结果表明,苗期ANI₁₄₅₀、ASI₁₄₅₀、MSI、GVMI、NDII估算效果较好,R^2均达到0.81以上;蕾薹期ANI₁₉₃₀、ASI₁₉₃₀、NASI、SANI、GVMI、SARI效果最好,R^2均达到0.71以上;在不区分苗期、蕾薹期的情况下,改进型角度指数ANI₁₄₅₀、ASI₁₄₅₀效果最好,R^2均达到0.832,可以在不区分苗期、蕾薹期情况下对油菜叶片EWT进行估算,适用性更广。本研究提出的改进型角度指数不仅丰富了已有角度指数,且提高了其反演油菜叶片EWT的精度,为快速精确估计油菜叶片EWT提供了新的研究思路。     

基于GPRS的土壤风蚀实时监测系统研制与测试

为克服野外观测和风洞测试的缺点与不足,提高观测数据的连续性、科学性与可靠性。该文综合无线传感网络技术、传感器技术、电子技术和网络通信技术,研制了热敏式风速传感器、分流对冲式风沙分离器和具有无线组网与自动数据采集处理功能的近地表风速廓线仪和多通道集沙仪,建立了基于GPRS网络的土壤风蚀监测系统,实现了被测区域环境温度、相对湿度、大气压力、近地表风速廓线和风沙流结构等参数的同步采集、实时处理和远程监测等功能。试验结果表明:风速传感器输出电压在0.3～4.3 V之间,响应时间小于3 s,有效测量范围在0～17 m/s,测量精度随风速增大而降低,在6和17 m/s风速下的测量精度分别为0.1和0.3 m/s;风沙分离器的降速效率和风沙分离效率分别在96%和99.8%以上,平均等动力性≥92%;称量系统有效测量范围在0～170 g,精度达0.01 g,短期静态误差和长期累积误差分别不超过±0.02 g和±0.04 g;9、12、15和18 m/s风速下的平均集沙效率达91.98%;无线通信建立时间≤5 s,中心汇聚节点可在3 s内实现一次节点遍历和数据汇聚,有效传输距离达140 m以上;风速廓线节点和集沙仪节点单次最大工作时长不低于6和22 h。在野外试验条件下,系统软硬件部分均运行稳定可靠,自组网数据传输的丢包率和错误次数为0,环境温度、相对湿度和大气压力的偏差分别小于2℃、4%和10 hPa;测得的近地表风速廓线与风沙流结构均符合指数分布规律,满足大尺度、跨区域野外土壤风蚀同步研究的需求。     

武夷茶区茶园土壤养分状况及其对茶叶品质成分的影响

【目的】分析乌龙茶主产区武夷茶园中土壤养分状况及其对茶叶品质成分的影响,为改良茶园养分管理和提升茶叶品质提供理论依据。【方法】本研究在2008年福建省土壤普查数据的基础上,于2015年在武夷3大茶区,（桐木区、岩茶区和洲茶区）随机选取68个茶园,包括桐木区12个、岩茶区32个和洲茶区24个,分别采取茶园0—20 cm的土壤和一芽三叶的茶青样品。检测土壤pH,有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量等土壤养分指标,同时利用高效液相色谱系统（HPLC）定量测定茶青中的茶氨酸、咖啡碱、芦丁、ECG、EGCG和总儿茶素等6种次级代谢物含量做品质成分分析。【结果】通过对比2008年和2015年的土壤养分指标,发现近年来,武夷茶区土壤酸化严重,部分茶园土壤有效磷含量增加显著。三大茶区中,岩茶区茶园土壤养分状况变化最为明显,其土壤pH、有机质和碱解氮分别下降了0.65、45.29%和49.39%;土壤有效磷含量却大幅度上升,从5.21 mg?kg ^-1上升到平均值为245.70 mg?kg ^-1,上升幅度超过40倍。说明该区域茶园存在过度施肥的现象。土壤养分状况显著影响茶叶品质成分,并且不同土壤养分指标对不同品质成分的影响有所不同。通过边际效应分析,发现各次级代谢物的最高含量都有其对应的土壤养分范围。在此基础上,拟合了武夷茶区高品质茶园适宜的土壤养分范围：pH 4.5—5.0;有机质20—40g·kg ^-1;碱解氮60—100 mg·kg ^-1;有效磷10—100 mg·kg ^-1;速效钾100—150 mg·kg ^-1。 【结论】综合本研究结果,建议武夷岩茶区和洲茶区在养分管理方面,总体采取有机肥取代部分化肥,适量补氮和钾,严格控制磷肥施用等措施。     

基于SSR标记的山西野生大豆种质资源遗传多样性分析

分析山西野生大豆资源的遗传多样性和遗传结构有助于了解山西野生大豆起源与进化,为野生大豆优异种质挖掘及资源高效利用等提供理论基础。本研究采用52对SSR分子标记对来自于山西省9个地区32个县市的70份野生大豆资源进行了遗传多样性分析。结果表明:共扩增出450个等位基因,平均每对引物扩增出8.7个等位基因,变幅为3～19。等位基因频率为0.185 7～0.885 7,平均0.421 0;基因遗传多样性指数为0.210 2～0.871 8,平均0.710 0;多态性信息含量为0.201 9～0.858 4,平均0.679 7。将所有供试材料按地理来源分类,并进行遗传多样性分析。结果表明,中部野生大豆资源的平均等位基因数、平均基因多样性指数和平均多态信息含量最高,北部次之,南部最低。而各组的平均主要等位基因频率结果与之相反。基于遗传结构和基于遗传距离的聚类分析都可将试验材料分为3个类群,两种分类结果基本相同。第一类群主要包括山西中部部分资源,第二类群主要包括山西中部部分资源和山西北部资源,第三类群主要包括山西南部资源。聚类结果与地理来源较为一致。山西野生大豆资源遗传多样性较高。中部野生大豆资源的遗传多样性最高,北部资源次之,南部资源最低。推测山西中部和北部曾经发生过种质交流,导致中部资源遗传多样性最高,该区域可能为山西野生大豆的遗传多样性中心。