干热河谷区紫色土玉米季协调农学、水体环境和经济效益的容许施肥量

选取玉米为紫色土区典型种植作物作为研究对象,设置不施肥、常规施肥量(750 kg/hm2)、常规施肥量的0.5 倍、1.5 倍、2.0 倍和2.5 倍6 个施肥水平,通过野外坡耕地小区试验和试验室内分析试验,分析玉米典型生育期内不同施肥量对作物产量、生长特性、淋洗液和径流中氮、磷的流失特征的影响,并基于肥料施用量与肥料中氮素和磷素的去向的试验数据,构建干热河谷区紫色土玉米协调农学、水体环境和经济效益的统一经济指标和评价模型。研究结果表明：在玉米生长期内,施肥量为0~1870 kg/hm2时,叶面积指数发展动态表现为前期上升快、后期下降慢的趋势。玉米生育期株高和产量均随着施肥量从较低到适中的增加而递增,且达到较高施肥处理（常规施肥量2.5倍）时株高降低。不同施肥处理下径流和淋洗液中的总氮和总磷在整个玉米生育期内的变化呈现出同一趋势,均随着施肥量的增加而流出量增加。运用该模型,分别计算了玉米肥料的边际产量效应和富营养化效应,得到干旱河谷区紫色土玉米协调农学、水体环境和经济效益的容许施肥量为1154~1176 kg/hm2。     

水分胁迫下柱花草叶水势、光合及叶绿素荧光特性的变化特征

以热研2号柱花草为供试材料,采用盆栽控制实验研究了不同土壤水分条件下柱花草叶水势、光合特性和叶绿素荧光参数的变化特征.结果表明:(1)柱花草叶水势随着水分胁迫程度的增加而降低,其日变化呈双峰曲线特征,日平均值表现为充分供水＞轻度胁迫＞中度胁迫＞重度胁迫.(2)充分供水条件下柱花草净光合速率最大,而在重度胁迫下最小,水分胁迫下柱花草光合速率的降低主要为非气孔限制因素所致;柱花草气孔导度在充分供水和轻度胁迫下随光合有效辐射的增强而增大,但在中度和重度水分胁迫下变化不明显;充分供水和轻度水分胁迫下,气孔导度均随蒸腾速率的增加而增加,中度、重度水分胁迫下蒸腾速率分别达到0.46、0.31 mmol·m-2·s-1时气孔开始关闭;中度胁迫下水分利用效率高于轻度胁迫,可能是植物对胁迫环境的生理适应所致.(3)初始荧光F0随着干旱胁迫程度的增加而增加,而光系统Ⅱ的最大光化学效率FFv/Fm和潜在活性Fv/F0均降低,表明随着胁迫程度的加深,PSⅡ光抑制的程度也加深,水分胁迫抑制了PSⅡ的光化学活性,使其反应中心受到一定程度的破坏或可逆失活.     

土地利用变化检测功能插件的开发与实现

分析了MapGIS插件开发方法,在MapGIS K9数据中心基础上,结合土地利用变化检测的业务需求和相关作业规范,研究并开发土地利用变化检测功能插件,实现了对土地利用变化信息的查询与统计。实际应用结果显示,该插件可降低GIS软件开发成本、增强GIS软件应用的灵活性。     

岷江上游杂谷脑河流域农业综合生产潜力研究

岷江上游是长江上游地区重要的生态屏障,区情特殊,生态位势重要.本研究选取岷江上游具有示范性、代表性的杂谷脑河流域作为研究区,在经典农业自然生产潜力研究的基础上,考虑影响作物产量形成的主要社会经济因素,计算出社会经济系数为1.508,对该区域的农业自然生产潜力进行修正.得到研究区农业综合生产潜力小麦为8474.7 kg/hm2,玉米为16148.55 kg/hm2,为定量评估杂谷脑河流域的农业资源利用程度提供了一种有效手段.并在农业综合生产潜力的基础上,估算杂谷脑河流域的土地资源可承载54330人,为揭示当地人口、资源、环境与经济发展的相互作用机制及调控对策提供依据.     

基于遥感与数量化Ⅱ类的滑坡危险度划分

以日本广岛地区为例,利用高分辨率遥感影像动态监测滑坡体,就滑坡灾害各种自然及环境因素建立其多元回归分析方程.利用数量化理论第Ⅱ类方法对可能发生滑坡灾害区域进行以遥感影像像素为单元的危险度划分.根据发生滑坡可能性的大小可将其划分为高、中、低3个等级,为预测预报提供依据.     

岷江上游杂谷脑河流域林树下线土壤持水性及影响因素

在岷江上游杂谷脑河流域特殊的地理环境背景下,土壤水分成了限制林树下线树木生长和分布的关键因子,采用野外定位试验与室内试验相结合的方法,对岷江上游杂谷脑河流域具有代表性的林树下线土壤持水性及物理性质进行了研究,利用Gardner经验方程拟合出其土壤水分特征曲线,研究林树下线土壤持水性及其影响因素。结果表明:(1)典型土壤拟合参数a值大部分在20以上,同一种林地类型,土壤持水能力表现为阴坡阳坡;同一坡向土壤持水能力为天然林阴坡人工林;不同土层深度土壤持水能力为表层下层(人工林阳坡除外)。(2)天然林和人工林的比水容重均表现为:阳坡阴坡;阴坡和阳坡的比水容重在土层剖面上无明显规律。这说明土壤的供水能力受坡向影响大,植被类型、土层深度影响小。(3)岷江上游山区林地土壤以粉粒最多,黏粒最少,砂粒居中,且阳坡林地砂粒含量低于阴坡,粉粒和黏粒含量高于阴坡;阴坡林地土壤容重随海拔的升高而递增,阳坡林地土壤容重随海拔的升高而呈先增后减的规律,阴坡的土壤容重明显低于阳坡;林地土壤孔隙度结构总体阴坡优于阳坡。(4)林地土壤持水性与黏粒、非毛管孔隙度呈极显著正相关,与容重和毛管孔隙度呈显著正相关,退耕还林工程中,大量种植的经果林和生态林能有效改善土壤的质地。因此,在当地进行植被恢复过程中,首先要考虑的就是土壤水分问题,应当从高海拔交错带逐步向下进行,最终达到岷江上游干旱河谷困难地段的植被恢复可以顺利进行的目的。     

不同年限红柳恢复川西北高寒沙地对土壤团聚体和有机碳的影响

利用土壤大团聚体含量(R_(0.25))、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、团聚体破坏率(PAD)和团聚体对有机碳贡献率(F)指标,研究不同时间尺度红柳恢复川西北高寒沙地对土壤团聚体稳定性和有机碳分布的影响。结果表明:红柳不同恢复年限土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体都以微团聚体(0.25mm)组成为主,随着恢复年限增加,表层(0—20cm)2,0.5~2mm粒级土壤团聚体含量显著增加,表层(0—20cm)土壤团聚体R_(0.25)、MWD和GMD表现为0年5年10年15年,PAD呈现相反的特征;红柳恢复引起表层(0—20cm)土壤有机碳含量显著增加,随着恢复年限增加,2,0.5~2mm粒级团聚体有机碳含量显著提高,0.5mm粒级团聚体对土壤有机碳贡献率高达34%~60%;红柳恢复对亚表层(20—40cm)土壤团聚体与有机碳分布特征影响不显著。研究表明土壤团聚体稳定性和有机碳指标可作为川西北高寒沙地土壤生态修复适应性指标,红柳恢复对该区沙化土壤改良具有重要作用。     

三种微生物对铀胁迫下凤眼莲荧光生理及铀累积特性的影响

为探究微生物对植物修复铀(U)污染效果的影响,获得更好的放射性重金属生物修复模式。通过大棚水培实验,研究了3种微生物(枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和黑曲霉)在不同U浓度下(0、5、15、25 mg·L~(-1))对凤眼莲生物量、荧光生理特性及U富集特征的影响。结果表明:在U胁迫下,3种微生物对凤眼莲均有促生作用。在U浓度为25 mg·L~(-1)时,枯草芽孢杆菌可使凤眼莲根系干质量增长34.8%,胶质芽孢杆菌使凤眼莲茎叶干质量增长60.5%。黑曲霉对凤眼莲的3种抗氧化酶活性有抑制作用,而枯草芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌则对它们有促进作用。在实验浓度下,3种微生物对凤眼莲的最大光化学效率(FV/Fm)的影响均有明显提高,但是,光合性能指数(PIabs)与可变荧光强度(Vj)仅在5、15 mg·L~(-1)下有明显上升。实验条件下,3种微生物对凤眼莲富集U均有明显影响,在U浓度为25 mg·L~(-1)的条件下,胶质芽孢杆菌可使凤眼莲根系U富集浓度提高36.6%,枯草芽孢杆菌可使凤眼莲茎叶富集浓度提高14.1%,并且3种微生物对凤眼莲植株的U富集量及富集浓度均有促进作用,其中胶质芽孢杆菌对U富集量提高最为明显(51.8%)。枯草芽孢杆菌能明显提高凤眼莲的转移系数(TF),最高为1.192,黑曲霉则对生物富集系数(BCF)提升明显,最高为272.8。在植物根系接种微生物可能会对植物修复过程产生影响,凤眼莲根系接种枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌或黑曲霉可以提高凤眼莲的生物量和U富集能力。     

岷江上游杂谷脑河流域典型耕作区土壤颗粒分维特征

【目的】对土壤颗粒分维特征定量化研究,为改良耕作区土壤结构和提高农业生产潜力提供基础数据支撑。【方法】选取岷江上游杂谷脑河流域3个典型耕作区,运用分形模型,研究该区域典型农耕区土壤颗粒分形维数特征。【结果】研究表明:土壤颗粒分形维数在2. 6279～2. 8705,不同土壤质地分形维数存在显著差异:粉壤土壤土砂壤土,表明土壤颗粒分形维数可以表征土壤质地差异;不同土地利用方式下分形维数的分布特征:退耕还林经果林原始林,土壤分形维数随土地利用类型的不同而发生规律性的变化;同一流域下不同土地利用类型的土壤颗粒分形维数与土壤深度成正比,不同深度土壤之间变化幅度较小且随深度增加逐渐稳定;土壤颗粒分形维数与黏粒(R2=0. 8125)和粉粒(R2=0. 7556)呈正相关,与砂粒(R2=0. 8932)呈负相关,表明土壤颗粒分形维数可表征土壤颗粒组成。【结论】土壤颗粒分形维数指标是表征土壤质地物理结构状况的重要参数。     

铀对两种湿生植物生理生化及其积累特性的影响

【目的】为了研究铀对泽泻和鱼腥草两种湿生植物的生理生化及其积累特性的影响,探究其用于 修复铀污染水体的可行性。【方法】设置浓度 5、30、55 mg/L 铀处理进行水培试验,每个处理 3 次重复,并设 空白对照;21 d 后测定植物抗氧化酶活性、光合参数、荧光参数、丙二醛及可溶性蛋白含量。【结果】（1）在 不同铀浓度处理下,泽泻和鱼腥草的抗氧化酶活性均呈现先升后降的趋势,在铀浓度 30 mg/L 时,两种植物的 过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶活性均达到最大值,分别比 对照上升 11.79%、114.69%、69.64% 和 6.03%、19.91%、10.71%;在铀浓度 55 mg/L 时,两种植物的 MDA 含量 达到最高,分别比对照上升 70.42% 和 55.42%。（2）不同的铀浓度处理下,两种湿生植物的光合速率（A）、 气孔导度（Gs）、胞间 CO2 浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）等光合参数及最大光化学效率（Fv/Fm）、光合性能指 数（PIABS）等叶绿素荧光参数均受到不同程度的影响,在铀浓度 55 mg/L 时,两种植物的叶片 Ci 分别比空白对 照下降 13.14% 和 27.49%;Tr 均呈先升后降趋势,泽泻叶片 Gs 呈先增后减、鱼腥草叶片 Gs 呈逐渐上升趋势; 两种植物的光合速率在铀浓度 55 mg/L 时下降最为明显,分别比对照下降 55.19% 和 85.92%,Fv/Fm 分别比对照 下降 25.27% 和 1.45%;两种植物的 PIABS 均先升后降,泽泻 PIABS 在铀浓度 5 mg/L 时达到最大值、比对照上升 146.43%,鱼腥草泽泻 PIABS 在铀浓度 30 mg/L 时达到最大值、比对照上升 86.57%。（3）两种植物茎叶和根部对 铀的富集浓度在 55 mg/L 时达到最大,分别为 2 778.74、10 393.94 mg/kg 和 3 184.91、6 515.00 mg/kg。【结 论】本研究表明泽泻和鱼腥草对铀均有一定的富集能力和耐受性。