雨滴击溅下薄层水流的输沙机理研究

【目的】探讨雨滴打击下薄层漫流的输沙机理,为建立细沟间薄层水流泥沙输移预报模型提供理论依据。【方法】采用人工模拟降雨试验,以无雨滴打击为对照,对黏性土壤在直径2.68 mm和3.02 mm雨滴击溅作用下,不同坡度坡面(2°和4°)细沟间薄层水流深度(h)与土壤侵蚀量、泥沙含沙量、扰动系数(Cr)关系进行了研究。建立了黄土缓坡坡面扰动系数的预测方程。【结果】雨滴击溅下坡面薄层水流土壤侵蚀量较无雨滴击溅时显著增大,击溅雨滴直径越大,侵蚀量越大,与水深呈对数规律变化。在雨滴击溅作用下,泥沙含沙量随水深的增加呈减小趋势,且雨滴直径越大,减小幅度越大,这与无雨滴击溅时薄层水流的泥沙含沙量变化相反,表明雨滴击溅作用是薄层水流泥沙输移的主要动力。雨滴击溅作用对薄层水流的扰动系数随水流深度的增大呈线性减小趋势;对侵蚀性黄土而言,2.68 mm雨滴击溅下,无扰动水深为6.94 mm;3.02 mm雨滴击溅下,无扰动水深为7.20 mm。【结论】雨滴击溅作用是薄层水流泥沙剥蚀的主要动力。     

温度对鸡粪与秸秆混合原料厌氧发酵产气特性的影响

【目的】研究温度对鸡粪与秸秆混合原料厌氧发酵产气特性的影响,为提高厌氧发酵产气效率提供依据。【方法】将鸡粪分别与稻秆、麦秆和玉米秆以1∶1(干物质质量比)混合作为厌氧发酵原料,采用自行设计的可控性恒温厌氧发酵装置,分别在25,30,35和40℃4个温度梯度下进行厌氧发酵,研究温度对3种混合原料发酵效果的影响。用SAS软件对各因素进行多元回归分析,建立回归方程,确定各种发酵原料的最优发酵条件。【结果】3种混合原料在25,30,35和40℃恒温条件下,均能在厌氧发酵开始后的5~14 d达最大产气速率,在31~48 d累积产气量均达到总产气量的90%。25℃下的产气效率最差,鸡粪与稻秆、麦秆和玉米秆混合原料的最大产气速率分别为1.22,1.42和2.01 L/d,累积产气量分别为40.6,35.6和34.1 L;40℃下的产气效率最好,鸡粪与稻秆、麦秆和玉米秆混合原料的最大产气速率分别为2.45,2.49和2.63 L/d,累积产气量分别为41.9,41.9和44.6 L。【结论】随温度的升高,3种混合原料的产气速率增大,最大产气速率出现的时间提前,但厌氧发酵时间并没有缩短,累积产气量也未增加。合理调控厌氧发酵温度和发酵时间,可获得较高的产气效率。     

不同水肥调控措施对日光温室土壤水分和番茄水分利用效率的影响

【目的】研究不同水肥调控措施对日光温室土壤水分状况和番茄水分利用效率的影响,为西北地区日光温室水肥的合理利用提供参考依据。【方法】采用田间试验方法,研究不同水肥处理对日光温室土壤含水量及番茄水分利用效率的影响。【结果】在肥料用量为N 450 kg/hm2、P2O5225 kg/hm2、K2O 225 kg/hm2条件下,节水灌溉处理的水分利用率最高,达50.3 kg/m3;在灌水量相同的条件下,常规施肥与配方施肥的水分利用率无显著差异;而在施肥量相同的条件下,节水灌溉的水分利用率比常规灌溉明显提高;在肥料用量为N 450 kg/hm2、P2O5315 kg/hm2、K2O 450 kg/hm2条件下,收获时土壤贮水量最小,比同期常规水肥处理低0.88×103m3/hm2,比栽植时减少0.52×103m3/hm2。张力计读数的变化趋势和土壤含水量变化趋势基本一致,张力计能够反映土壤的水分状况。【结论】采用节水节肥的措施虽然未能显著增加番茄的产量,但能提高番茄的水分利用率,降低生产成本。     

黄土高原坡面刺槐林土壤水分生态位特征分析

通过定位观测并引入土壤水分生态位适宜度,以刺槐林根系分布作为土壤水分生态位权重,对黄土高原刺槐林不同地理位置、不同坡向和不同时期土壤水分生态位进行了分析.结果表明:由南向北,土壤水分生态位递减,淳化刺槐林土壤水分生态位为97.5%,可满足刺槐生长,米脂刺槐林土壤水分生态位为53.2%,林木生长较大受水分的限制;在不同坡向间刺槐林土壤水分生态位表现为阴坡最高,阳坡最低,在生长季节,刺槐的生长受土壤水分的制约,半阴坡和半阳坡介于二者之间;在年内,春旱及春末旱,导致土壤储水量减少,7月初土壤水分生态位降到最低.随着林龄和林木密度的增加,土壤水分生态位降低,保持适当的林分密度,可实现林木的正常生长.     

中国秸秆生物质发电区域适宜度分异评价

秸秆发电是我国发展生物质能产业的重要组成部分,区域适宜度评价是决定其合理布局的关键.在综合分析秸秆发电产业发展影响因素的基础上,运用层次分析法和多目标线性加权函数法从耕地资源潜力、秸秆原料供应、市场需求状况和产业发展成本四个层面共选取了耕地资源总量、耕地资源量波动水平、秸秆资源总量、秸秆产量波动水平、用电量、用电量增长率、秸秆资源密度和人均GDP等8个指标建立了中国秸秆发电区域适宜度评价指标体系和评价模型,结果显示,我国各省区秸秆发电适宜度存在较大差异,综合适宜度较高的是河南、山东、安徽、江苏、河北、黑龙江、吉林等我国中部和东北粮食主产区;综合适宜度较低的是北京、上海、天津、浙江等东部经济发达区和青海、宁夏、甘肃、陕西等西北农牧区;其余区域秸秆生物质发电的适宜程度一般.     

马铃薯渣发酵饲料4种水解酶活性研究

采用固态发酵工艺与酶活性测定法研究发酵菌种、原料组成及原料灭菌处理对马铃薯渣发酵饲料中与动物饲料消化率密切相关的4种重要水解酶活性的影响。结果表明:向马铃薯渣中接入酵母菌(Yeast)、黑曲霉A8(Aspergillus niger A8)及米曲霉(Aspergillus oryzae)发酵剂能大幅度提高发酵产物蛋白酶、纤维素酶、果胶酶及植酸酶活性。加入尿素及油渣,进行原料灭菌处理也有类似效果:①发酵产物蛋白酶活性为184.20~564.90 U,发酵增率为191.7%~794.5%,接菌增率为68.9%~206.7%,灭菌增率为9.4%~45.2%;②纤维素酶活性为3 455.56~5 978.15 U,发酵增率为4.7%~81.1%,接菌增率为36.7%~73.0%,灭菌增率为1.7%~61.0%;③果胶酶活性为248.76~613.74U,发酵增率为19.5%~194.8%,接菌增率为10.2%~146.7%,灭菌增率为7.5%~71.1%;④植酸酶活性为23.63~107.08 U,发酵增率为67.7%~949.6%,接菌增率为109.4%~526.0%。除酵母菌接种的植酸酶外,其余4种水解酶接菌与不接菌的差异均达到显著水平(P0.05)。单接米曲霉处理发酵产物的蛋白酶活性明显高于其他处理;单接黑曲霉及黑曲霉与酵母菌混接处理发酵产物的植酸酶活性均高于其他处理。     

不同土壤类型上低水平镉污染对小麦植物络合素合成的影响

通过在中国18种不同农田土壤背景下设置较低水平的重金属镉(Cd)污染,研究小麦分蘖期叶片中非蛋白巯基(TNP)、谷胱甘肽(GSH)和植物络合素(PCs)的合成情况。结果表明,低水平土壤Cd(0.3~1.2mg/kg)污染导致小麦TNP、GSH、PCs的合成量显著改变,其中以PCs反应最敏感,两者存在一定的剂量-效应关系。研究还发现,土壤Cd污染下植物PCs合成量与部分土壤理化指标间存在显著的相关性,表明土壤种类间复杂多变的理化性质可能会通过不同途径影响植物PCs的合成。说明在试验设定范围内可通过检测植物PCs含量来预测或评价土壤重金属Cd的污染情况。     

灌水控制上限对辣椒光合和蒸腾的影响

为确定辣椒种植中最佳灌水量,达到节水和高产目的,对不同灌水控制上限条件下盆栽辣椒净光合速率和蒸腾速率进行了试验研究。研究结果表明辣椒最为合理的控制灌溉标准为:①现蕾期,灌水间隔为5d、灌水控制上限为田间持水量的70%,或灌水间隔为9 d、灌水控制上限为田间持水量的80%;②开花采收前期,灌水间隔为9 d,灌水控制上限为田间持水量的80%。该灌溉标准有利于植株光合作用的进行和植株的生长。     

生物质炭施用对烟草漂浮育苗中出苗及幼苗生长的影响

研究通过烟草漂浮育苗试验,探讨生物质炭施用对漂浮育苗过程中出苗及幼苗生长的影响,为生物质炭在烟草漂浮育苗中的施用提供科学依据。设置了对照,添加1%的生物质炭(质量比)处理。分析了烟草出苗率、根系生长、根系活力、根际矿质态氮养分、叶片数、最大叶面积和地上部生物量。结果表明,与对照相比:(1)添加1%的生物质炭处理,烟草的出苗率降低了20.1%;(2)烟草根系的根长、根鲜重、根系的体积、根表面积及根系活力分别增加了53%、215%、87%、84%和248%,但是不同处理之间对烟草根系直径没有显著性的差异。根际基质NH_4~+-N的含量降低了81%,但是NO_3~--N的含量提高了8.7%;(3)烟叶的叶片数、最大叶面积和地上部生物量分别增加了33.3%、54.1%和138%。但是不同处理之间的叶绿素含量没有显著性的差异。生物质炭的添加降低了烟草育苗过程中烟草的出苗率,但是促进了烟叶幼苗的生长。     

黄土高原侵蚀区长芒草对坡地土壤水分养分的影响

在黄土高原神木六道沟流域选相邻退耕坡地和裸地,均匀布点采样结合室内分析,采用SPSS处理数据,研究30龄长芒草(Stipa bungeana)对土壤水分、养分的影响。结果表明:在长芒草根系分布区土壤水分下降很快,并且形成干层,其中40~60 cm含水量均低于5.5%,最低达3.2%;同时,长芒草可使土壤养分在表层累积,而降低20~50cm土层处养分含量;全氮、全磷、有机质、硝态氮和铵态氮含量均随土层的加深而降低。