基于DPSIR模型湖南省生态安全评价及安全格局分析

运用驱动力—压力—状态—影响—响应（DPSIR）模型,通过构建湖南省生态安全指标评价体系,系统研究了1989-2012年间湖南省各区域生态安全状况,探讨诱发其变化的各种因子及其相互作用机制。结果表明,湖南省生态安全状况整体呈现从安全状态降为轻度预警状态的趋势,生态安全指数由0.550降至0.420,其中驱动力指数由0.140降至0.052,压力指数由0.204降至0.007,状态指数由0.092降至0.044,影响指数由0.074上升至0.220,响应指数由0.057上升至0.098。就安全格局而言,处于轻度预警状态的城市比例增大,13个城市中处于轻度预警状态的城市达9个,湘中、湘南与湘西地区生态安全度要高于长株潭地区与湘北平原湖区。生态安全状况的变化是自然与人为因素双重作用的结果,城市扩张、工农业污染、自然灾害及对资源不合理的开发是影响湖南省生态安全的关键性因素。因此,针对当前生态安全现状,从城市规划,耕地保护,经济结构调整和矿山管理4个方面提出了提升该区域生态安全的对策。     

4种重楼属植物的光合特性探究

为探索多叶重楼、亮叶重楼、球药隔重楼和华重楼4种重楼属植物之间的光合特性差异,采用LI-6400XT便携式光合仪测定了4种重楼属植物的光合特性。结果表明：球药隔重楼的净光合速率呈“单峰”曲线,多叶重楼、亮叶重楼和华重楼均为“双峰”曲线;4种重楼属植物胞间CO₂浓度和叶片水气压亏缺(Vpd)日变化规律相似,均与净光合速率呈相反趋势;多叶重楼气孔导度和蒸腾速率随时间变化为明显的“双峰”曲线,亮叶重楼、球药隔重楼以及华重楼气孔导度和蒸腾速率则随时间变化呈先升后降趋势;多叶重楼和球药隔重楼净光合速率、光能利用率显著大于亮叶重楼和华重楼;球药隔重楼无光合午休现象,光饱和点高于外界实时光照强度,利用强光能力强;4种重楼属植物中,球药隔重楼的光合综合特性优于其他种,适宜推广种植。     

大理烟区西花蓟马种群动态变化及蓝板诱集效率分析

西化蓟马是烟草番茄斑萎病毒传播的主要媒介,研究采用分子生物学的检测方法于2022年5—6月从烤烟不同生育时期西花蓟马种群数量、健康烟株与感病烟株西花蓟马数量的差异以及蓝板悬挂高度对西花蓟马的诱集效果3个方面分析了大理烟区西花蓟马的种群数量动态变化。结果表明：在2022年5—6月采集的10批次蓝板上均检测到了西花蓟马的存在,且西花蓟马种群数量呈先增加后下降的趋势,5月诱集到西花蓟马检出率较高（16.75%）,表明西花蓟马在5月的危害较严重,可在5月上旬加强对其成虫的防治;健康烟株蓝板上的西花蓟马检测率极显著低于感病烟株,由此推测西花蓟马的数量与番茄斑萎病的发生流行可能存在一定的相关性,因此认为防控西花蓟马种群数量是减轻烟田病毒病发生的一种有效举措;在烟株生长过程中,应该根据烟草的生长状况适时调节蓝板的悬挂高度,在生长发育前期可以采取与烟株顶端齐平的悬挂高度,5月下旬以后可以采取85 cm的悬挂高度,以达到更好的诱集效果。     

不同水稻品种对镉、砷的吸收累积特征

采用田间试验方法,对污染稻田内15个水稻品种的镉、砷吸收累积特征进行了研究。结果表明:15个供试品种的稻米镉含量范围为0.04～0.06 mg/kg,均未超过食品安全国家标准;砷含量范围为0.15～0.28 mg/kg,其中C两优386、晶两优1212、泰优390和深两优475的稻米砷含量超过食品安全国家标准。镉的转运效率以深两优475最高,五优308最低,砷的转运效率以深优9595最高,Y两优9918最低。15个品种稻米镉、砷富集系数均低于1.0,说明该土壤上稻米对镉、砷的富集能力较弱。     

不同类型水稻土对氮磷养分的吸附解吸特征研究

为探明不同母质发育的稻田土对氮、磷养分的吸附解吸特征,以湖南省主要稻田土壤红黄泥(HH)、河沙泥(HS)、麻沙泥(MS)和紫色土(ZS)为对象,研究了不同母质发育的稻田土壤对氮、磷的吸附与解吸行为。结果表明:在低氮浓度范围内(0～10 mg/L),土壤氮解吸量大于吸附量;高浓度范围(20～50 mg/L),随着平衡液氮浓度的增加,土壤氮解吸率逐渐降低;当土壤氮吸附量为-57.267～352.400 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮吸附能力降序排列为HSZSHHMS;当氮解吸量为8.367～37.833 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮解吸能力降序排列为HHHSMSZS;4种土壤对氮的吸附等温曲线可用Linear模型较好拟合,相关系数在0.928～0.978之间。而在低磷浓度范围内(0～10 mg/L),土壤磷吸附量大于解吸量;当平衡液磷浓度超过10 mg/L时,土壤固持磷的能力减弱,解吸增加,但吸附量仍大于解吸量;当土壤磷吸附量为-110.312～534.961 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷吸附能力降序排列为HSHHZSMS;当磷解吸量为0.188～14.320 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷解吸能力降序排列为ZSMSHSHH;磷等温吸附曲线与Langmuir、Freimdlich 模型均能较好拟合,相关系数在0.945～0.995之间。总体而言,湖南省不同母质发育的稻田土对氮、磷的吸附解吸特征均不同,表现为黏性较强的紫色土固持氮的能力最强,可通过有效固持土壤溶液中的氮,降低氮流失风险;而沙性较强的麻砂泥对氮的固持能力最差,氮素流失风险较高;4种水稻土对磷的吸附能力均很强,且解吸率较低,说明湖南省主要稻田土壤对磷的吸附能力很强,流失风险相对较小。     

不同施肥模式对油菜—棉花轮作产量及土壤养分的影响

为了确保洞庭湖区油菜和棉花的经济效益,持续改善和提高区域土壤肥力,通过2015—2019年连续5 a定位监测,研究了油菜—棉花轮作模式下不同施肥处理对油菜和棉花的产量及土壤肥力状况的影响,旨在为区域经济作物合理施肥和耕地土壤可持续发展提供科学依据。结果表明:有机无机肥配施有利于提高油菜和棉花的产量,50%有机肥处理的油菜和棉花经济产量分别较纯化肥处理增加23.3%和24.3%;同时,有机无机肥配施有利于提高油菜—棉花模式的土壤养分水平,50%有机肥处理的土壤有机质、全氮、有效磷和有效钾分别较纯化肥处理增加42.1%、44.5%、5.7%和24.8%。     

混菌发酵对杏鲍菇菌糠营养成分及其体外瘤胃发酵的影响

为提高杏鲍菇菌糠的饲用营养品质,采用L_9(3~4)正交设计,将长枝木霉(5×10~3、5×10~4、5×10~5 cfu/g)、枯草芽孢杆菌(5×10~5、5×10~6、5×10~7 cfu/g)、酿酒酵母(5×10~6、5×10~7、5×10~8 cfu/g)和杰丁毕赤酵母(5×10~5、5×10~6、5×10~7cfu/g)进行组合接种到杏鲍菇菌糠中,分别记为a、b、c、d、e、f、g、h、i,以不加菌为对照组,密封发酵144 h,检测发酵菌糠的各营养指标;然后以该发酵菌糠为底物,体外模拟瘤胃发酵48 h,检测菌糠的瘤胃发酵特征指标。结果表明:与对照组相比,混菌发酵显著增加了a、c、d、f、g、h、i组的粗蛋白质量分数和a、b、c、d、f、h组的粗脂肪质量分数;显著减少了d组的中性洗涤纤维质量分数和a、d组的酸性洗涤纤维质量分数;4种微生物对混菌发酵都有一定的影响,其中枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、杰丁毕赤酵母的影响显著;混菌发酵对杏鲍菇菌糠的瘤胃发酵特征指标无显著影响;菌种最优组合配方为长枝木霉菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、杰丁毕赤酵母分别为5×10~4、5×10~5、5×10~7、5×10~7 cfu/g。     

区域秸秆资源分布及全量化利用潜力分析

为进一步提高秸秆综合利用率,促进秸秆利用产业科学合理化,推动区域秸秆全量化利用,以湖南省为研究对象,对主要农作物秸秆资源量、人均秸秆占有量等进行了估算,明确了湖南省秸秆资源空间分布特征;同时结合湖南省秸秆利用竞争性需求量计算分析了全省秸秆全量化利用潜势。结果表明:2018年湖南省主要农作物秸秆理论和可收集资源量分别为4 021.7和3 039.1万t,主要以水稻秸秆为主,占比约65%;其次为油菜、蔬菜和玉米秸秆。不同农作物秸秆表现出不同的空间分布特征,水稻、油菜和蔬菜秸秆总体呈现自西向东、由南向北逐渐增加的趋势,而玉米秸秆则表现出相反的变化趋势。全省人均秸秆资源占有量仅为0.68 t,远低于全国平均水平。通过分析秸秆潜在利用途径,预测湖南省肥料化需求量为887.3万t,饲料化需求量为885.1万t,基料化需求量为83.2万t,原料化利用量为65.7万t;剩余秸秆可能源化利用量为1 117.9万t。结合目前湖南省秸秆资源利用结构,全省实现秸秆全量化利用的总体趋势应为在保持基料化和原料化利用的基础上,适当减少肥料化,提高饲料化和能源化利用比率。