区域农业经济结构的动态对比分析及优势产业的发展研究——以伊犁州三大区域为例

利用动态分辨系数,通过灰色关联分析对伊犁州三大区域的农业经济结构、农林牧渔业总产值结构、粮食产量以及肉类产量结构进行了初步的对比研究,分析了关联程度较高的影响因子,并通过相关时序模型进行预测分析,结果表明：新疆伊犁州三大地区非农产业所占的比重越来越大,目前已形成以农牧为主的产值结构,小麦、玉米为主的优势产业,以及牛肉、羊肉等为主的生产优势区。伊犁州三大区域应立足于各地区的资源和地域优势,因时制宜,充分发挥各地区优势非农产业以及优势牛羊畜牧业和优势粮食作物,提高优势产品的加工转化,延长产业链,发挥龙头企业的带动作用,进一步促进伊犁州三大地区农业以及农村经济的可持续发展。     

绿豆抗旱指标鉴选与评价

采用人工盆栽控水试验,对21份绿豆种质资源进行抗旱期综合评价,鉴选绿豆品种抗旱性指标体系。结果表明,与绿豆抗旱性相关的10个指标经主成分分析被分为3个主成分,其中茎高、茎粗、结荚数、叶面积、叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量与绿豆抗旱性密切相关。采用聚类分析,并结合绿豆隶属函数法综合分析,将21份绿豆品种分成：强抗旱品种为‘良丰1号’、‘HX04037’和‘榆绿1号’,中抗旱性品种为‘嫩绿1号’、‘兴绿1号’、‘天山大明绿’、‘西绿1号’、‘绿宝绿豆’、‘赤绿3号’、‘白绿1号’、‘中绿1号’、‘晋绿1号’、‘八宝绿豆’、‘中绿6号’、‘鑫绿1号’和‘HX04050’,弱抗旱性品种为‘冀北12-1号’、‘绿珍珠2号’、‘ZKY-2’、‘白绿522’和‘邯绿8号’。     

青海湖鸟岛水分梯度下草地生物量分配格局初步研究

研究了青海湖鸟岛地区不同土壤水分梯度下个体与群落水平株高,根长和地上、地下生物量的分配。旨在：(1) 在小尺度上调查不同土壤水分梯度对草地高、根长和地上、地下生物量分配的影响;(2) 在个体和群落水平上检验同速生长理论;(3) 为青海湖周边地区地下生物量估计提供数据支持,并讨论环境因素对地下生物量与地上生物量比值(R/S)的影响。结果表明：个体水平上株高、根长、地上生物量、地下生物量都随土壤含水量的增加而降低;群落水平上地上生物量随土壤含水量的增加而增加,而地下生物量随土壤含水量的增加而降低。青海湖流域鸟岛地区个体水平上根长、株高比值的变化范围为0.3～6.0,均值和中值分别为1.6和1.3;个体水平地下生物量与地上生物量的比值也有较大的变化范围（0.4～11.3）,均值和中值分别为2.5和1.5;群落水平地上生物量变化范围为221.59～352.77 g·m^-2,地下生物量变化范围为741.98～1182.20 g·m^-2,地下、地上生物量比值的变化范围为1.4～7.1,均值和中值分别为3.0和1.9。土壤水分在个体和群落水平上都影响到了植物株高、根长以及生物量的分配。基本表现为：个体水平上株高、根长、地上生物量、地下生物量都随土壤含水量的增加而降低;群落水平上地上生物量随土壤含水量的增加而增加,而地下生物量随土壤含水量的增加而降低。该区域草地生物量分配规律在个体和群落水平上都不支持等速生长假说。     

不同耕作措施下秸秆还田土壤CO2排放与溶解性有机碳的动态变化及其关系

田间定位试验开始于2008年,共设置秸秆还田翻耕(CT+)、无秸秆翻耕(CT-)、秸秆还田免耕(NT+)和无秸秆免耕(NT-)四个处理。利用静态箱——气相色谱法,测定分析了2010—2011年度和2012—2013年度两个小麦生长季内土壤CO2排放、土壤DOC含量及土壤有机质含量的动态变化。结果表明:两个小麦生长季内土壤CO2排放规律基本一致,从当年小麦出苗到越冬土壤CO2排放量下降,第二年小麦返青后,土壤CO2排放量开始上升,到开花期达到排放高峰,其后开始下降直至小麦成熟。各处理2010-2011年、2012—2013年度土壤CO2平均排放通量分别为:CT+246.44、273.94 mg·m-2·h-1,CT-183.54、212.57 mg·m-2·h-1,NT+188.41、200.06 mg·m-2·h-1,NT-179.66、179.10 mg·m-2·h-1。土壤DOC含量的动态变化表现为在一定范围内上下波动,各处理2010—2011年、2012—2013度年土壤DOC平均含量分别为:CT+0.601、0.467 g·kg-1;CT-0.530、0.377 g·kg-1;NT+0.621、0.544 g·kg-1;NT-0.528、0.402 g·kg-1。方差分析表明,秸秆还田能增加土壤CO2排放、DOC含量和有机质含量;翻耕能增加土壤CO2排放,对DOC含量和有机质含量无显著影响;免耕减少土壤CO2排放,对DOC含量无显著影响,能增加土壤有机质含量。相关分析表明,土壤CO2排放与DOC含量动态变化没有显著相关关系,土壤CO2排放总量与土壤有机质含量正相关,DOC含量和土壤有机质含量无明显相关关系。     

环丙沙星在深浅两层潮土层中吸附-解吸特性研究

采用OECD guideline 106批平衡吸附解吸试验方法研究了环丙沙星在潮土0~20 cm和20~40 cm两个垂直土层中的吸附-解吸行为。结果表明,环丙沙星在潮土中的吸附和解吸过程均分为快速反应和慢速平衡两个阶段,且经过24 h达到吸附和解吸平衡。准二级动力学方程能较好地拟合吸附和解吸过程,吸附速率常数为0.571 kg·min-1·mg-1。两个潮土层对环丙沙星的吸附和解吸均不同程度地偏离线性模型,采用Freundlich方程可以对吸附和解吸数据进行良好的非线性拟合(P0.01),吸附容量分别为672.977和693.426,其吸附等温线属于"S"型等温线。环丙沙星在两个潮土层中吸附以物理吸附为主。在解吸的过程中存在滞后现象,且解吸滞后系数均随着初始浓度的增加而增大,0~20 cm土层的解吸滞后系数均大于20~40 cm土层。在p H值为4~9条件下,环丙沙星的吸附参数lg Kd值随p H的增加先增加后降低,当p H值为5时,吸附效果最好,0~20 cm土层lg Kd值为3.36,20~40 cm土层lg Kd值为3.90。阳离子吸附可能是潮土对环丙沙星吸附的主要机制之一。     

温室土壤酸化评估的不同pH测定方法比较研究

为筛选出适合于温室土壤酸化评估的pH测定方法,以温室中常见的褐土、潮土和水稻土为研究对象,设置不同的KNO3和复合肥(N-P2O5-K2O,15%-15%-15%)梯度,用五种方法:水浸提测定pH(pHw)、0.01 mol·L-1CaCl2浸提测定pH[pH(CaCl2)]、饱和泥浆测定pH(pHw")、田间浓度模拟测定pH[pH(salt)]以及石灰位(pHw-0.5pCa),测定各处理土壤的pH值,并对添加KNO3和复合肥后土壤的酸化状况进行评估。结果表明,KNO3累积在土壤中,虽然没有引入H+,却使pHw下降0.34~1.41个单位,盐分含量越高,pH下降程度越大;复合肥施入土壤中,氮肥转化过程中净释放H+,加之盐分积累的影响,导致pHw下降0.78~2.01个单位。对于其余四种pH测定方法,KNO3使pH(CaCl2)、pHw"、pH(salt)、pHw-0.5pCa分别下降了0~0.06、0.36~0.64、0.17~0.74、0.07~0.19个单位,复合肥使pH(CaCl2)、pHw"、pH(salt)、pHw-0.5pCa分别下降了0.28~1.49、0.51~1.87、0.57~1.89、0.53~1.56个单位。因此,温室中有盐分积累时,若用pHw作为酸化评判标准,计算质子引入量,不考虑盐分的影响,会高估土壤的酸化速率。五种pH测定方法中,pH(CaCl2)与pHw-0.5pCa值比较稳定,受土壤盐分含量影响较小。考虑到盐分积累对pH测定的影响、土壤酸化评估的准确程度以及测定的简易程度,认为pH(CaCl2)与pHw-0.5pCa是用于温室土壤酸化评估的最佳选择。     

基于污染足迹的太湖流域稻作农业污染评估--以常州市和宜兴市为例

稻作农业在保障粮食安全方面贡献巨大,但因经济利益驱动,化肥农药被过量施用,造成了氮、磷等营养物质流失,对水环境产生严重影响。本文基于全国第一次污染普查数据,结合各类污染物的产排污系数计算了稻作农业COD、TN和TP入河量,通过污染足迹模型计算了稻作农业COD、TN和TP的污染足迹,通过污染压力模型计算了稻作农业COD、TN和TP的污染压力指数,并对其进行评估。结果表明:(1)常州市、宜兴市稻作农业生产过程中向水环境排放的污染物中以COD和TN为主,其入河量分别为792.96 t·a^-1和605.28 t·a^-1,TP入河量为27.16 t·a^-1;(2)常州市、宜兴市稻作农业TN污染足迹最大(3 944.50 hm²),其次为TP污染足迹(2 578.95 hm²),最小的是COD污染足迹(523.52 hm²);(3)常州市、宜兴市稻作农业对水环境的污染压力指数为2.10,处于中度污染压力状况,表明常州市、宜兴市稻作农业生产活动超出了当地水域的承载能力,对当地水环境产生了压力。     

大型铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降特征研究

为探索铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降的时空变异特征,以冶炼厂为中心,四周等距离均匀分设8个监测点,于2012年5月至2013年4月,根据酸沉降检测技术规范,采收大气干湿沉降混合样品,利用原子吸收分光光度法分析样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Cr含量,计算各监测点所代表区域各类重金属沉降通量。结果显示,研究区重金属Cu、Cd、Pb、Zn、Cr的年沉降通量分别为638、6.56、70.0、225、22.7 mg·m-2·a-1。五种重金属沉降量具有一定的时间变化特征,其中Cd、Zn和Cr的月际间变化显著(P0.05,n=96),Pb、Zn、Cr季节间变化显著(P0.05,n=32),而Cu无显著的月间或季间变化。空间上,Cu、Cd、Pb年沉降通量有极显著性差异(P0.01,n=8),以铜冶炼厂西南方向的九牛岗监测点最高,而Zn和Cr则无显著性差异。     

花生-萝卜轮作体系下红黏土红壤对猪粪安全消纳能力研究

为减少养猪场废弃物排放和化肥使用,降低环境污染,最大限度将猪粪肥料化,采用盆栽试验方法,在自然降雨条件下模拟研究了亚热带红壤丘陵区花生-萝卜轮作体系下红黏土红壤对猪粪的安全消纳能力。试验设在江西鹰潭中国科学院红壤生态试验站,供试土壤肥力水平中等(有机碳5.16g·kg-1,Olsen-P28.34mg·kg-1)。试验以3组化肥水平为基础(不施化肥,常规化肥减半,常规化肥用量),常规化肥年施肥量为:N100 kg·hm-2,P50kg·hm-2,K100kg·hm-2。每个化肥用量基础上分别设置7个猪粪施肥梯度(以P计):0、25、50、100、200、400、800kgP·hm-2。通过监测两年土壤渗漏水中铵态氮、硝态氮和总磷浓度变化,结合作物产量和土壤养分含量变化,初步确定了花生-萝卜轮作体系下红黏土红壤对猪粪的安全消纳量。结果表明:(1)从地下水和土壤环境角度分析,在不施化肥情况下,猪粪施用量应低于200kgP·hm-2,常用化肥用量减半时,猪粪安全用量为不高于100 kg P·hm-2;常规化肥用量下,即使不施猪粪,渗漏水硝态氮浓度已经有引起污染的风险。(2)从作物产量角度考虑,猪粪和化肥配合施用时猪粪用量超过100 kg P·hm-2时不能使作物显著增产。因此,在保证经济效益和环境生态效益的同时,确定年化肥用量为常规用量减半水平,花生-萝卜轮作体系下红黏土红壤猪粪最大安全消纳量为100kgP·hm-2,相当于每年施用鲜猪粪24000kg·hm-2。     

焦化场地PAHs污染土壤的电动-化学氧化联合修复

焦化场地土壤多环芳烃(PAHs)污染严重,目前的修复技术都存在不同程度的弊端。通过研究化学氧化、电动及其联合技术对焦化场地高浓度多环芳烃污染土壤的修复效果,比较了两种技术组合方式对修复效果的影响。结果表明,单一技术及联合技术对焦化场地PAHs均有一定的去除效果。在单一技术处理中,电动处理、芬顿和活化过硫酸钠对多环芳烃的去除率分别为24.86%、10.27%和22.19%;在联合技术处理中,活化过硫酸钠-电动组合、电动-活化过硫酸钠组合、芬顿-电动组合和电动-芬顿组合对多环芳烃的去除率分别为49.65%、41.73%、36.72%和31.39%。电动-化学氧化联合技术对PAHs的去除效果较单一技术提高了6.53%~27.46%。两种技术的组合方式及氧化剂类型均对联合处理效果产生影响,化学氧化-电动处理的多环芳烃去除率较电动-化学氧化处理高5.33%~7.92%,其差异主要由化学氧化去除率差异所引起;应用活化过硫酸钠试剂的组合对多环芳烃的去除率高出应用芬顿试剂的组合12.93%~10.34%。经联合处理后,污染物的残留量及毒性当量浓度均有不同程度降低,说明电动-化学氧化联合技术是一种有效的预处理方法。