近60年来窟野河全流域年径流变化及其影响因素分析研究

根据窟野河流域内主要水文站温家川、王道恒塔和新庙站近60年来的实测降水径流资料,利用线性趋势分析法、双累积曲线法等方法对窟野河流域年径流量变化特征及其影响因素进行分析研究,结果表明:(1)3个水文站年径流量均呈现减少的趋势,温家川站、王道恒塔站和新庙站分别以每年0.109 9,0.042 7,0.028 7亿m~3的速率递减,递减量分别为多年平均径流量的2.14%,2.56%和3.69%;(2)相对其它2个水文站,新庙站年径流量变化幅度较大,相对于河流上游地区,河流下游地区年径流量变化较为平缓;(3)未来一段时间3站年径流量均有持续减少的特征;(4)不同的历史阶段,水文站空间位置上的差异和人类活动剧烈程度的不同,径流量变化亦不同。20世纪末以来,3站年径流量均急剧减少,人类活动成为径流减少的主要因素,对温家川站、王道恒塔站和新庙站年径流量的影响量分别达到了4.71,1.66,0.86亿m~3,影响率分别达到了89.63%,109.16%和88.86%。     

窟野河流域不同水体同位素及水化学特征分析

通过野外调查取样和室内测试分析,应用水化学和同位素技术,分析了窟野河流域不同水体的水化学和氢氧同位素特征,探讨了不同水体的关系。结果表明:(1)河水的水化学类型由上游的Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-)演变为下游的Na~+-Ca~(2+)-SO_4~(2-)-HCO_3~-。上游矿井水水化学类型与上游河水一致;上游矿区生活用水距离河道1 000m以内,井深180m的水样点,水化学类型与河水一致;距离河道1 000m,井深180m的水样点,水化学类型与河水有一定的差距。下游灌溉用水水化学类型为Ca~(2+)-Na~+-SO_4~(2-)-HCO_3~-,与河水一致。(2)流域大气降水线斜率和截距都小于全球大气降水线和中国大气降水线,表现出氢氧同位素大陆效应的影响。从上游向下游,河水的氢氧同位素组成有逐渐富集的趋势。上游乌兰木伦河矿井水氢氧同位素与河水氢氧同位素组成相近,说明河水与矿井水水力联系密切。生活用水由于取样井深的不同和距离河道远近的不同导致各样点氢氧同位素含量具有一定的差距。下游灌溉用水的氢氧同位素组成与河水相似。     

干热河谷区土壤水分胁迫下扭黄茅光合作用光响应过程及其模拟

采用3 种模型对光响应曲线进行拟合,比较不同拟合模型的优劣,旨在优选出水分胁迫下最优的光合作用光响应模型,为深入了解扭黄茅光合生理生态特征、合理使用水资源有效地进行植被恢复提供科学依据。利用Li-6400 光合仪测定了元谋干热河谷扭黄茅雨季在不同土壤水分胁迫程度下光合作用的光响应过程,并用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对光响应曲线进行拟合,通过决定系数(R2)、拟合的初始量子效率(α)、最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd) 6 个参数的对比,比较3 种模型的差异。研究结果表明：（1）随着土壤水分胁迫的加重,扭黄茅净光合速率、光补偿点、暗呼吸速率降低,强光下扭黄茅的光合作用发生光抑制现象,表现为光合速率随光合有效辐射强度的增加而呈现先升高后降低的趋势;（2）从决定系数比较来看,拟合效果优劣排序为直角双曲线修正模型＞非直角双曲线模型＞直角双曲线模型;（3）直角双曲线修正模型的Pnmax、LSP、LCP 和Rd 4 个光合参数均与实测值较为接近,而其他模型除个别参数较为接近外,多数参数差别较大。直角双曲线修正模型可以直接得出饱和光强和最大净光合速率,能够较好地拟合土壤水分胁迫下扭黄茅的光响应过程及其特征参数,拟合值较符合植物实际的生理情况,更接近实测值,该模型可以更好地拟合土壤水分胁迫下扭黄茅的光响应曲线。     

4株新城疫病毒F蛋白和HN蛋白的计算机模建与表面抗原分析

选取新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)广东分离毒GM株(强毒株)和JM株(弱毒株)以及疫苗毒La-Sota株和标准强毒F48E9株,对其融合蛋白(F)和神经氨酸酶(HN)的编码基因序列进行分析,并利用Insight II软件包(Version 2000)进行F蛋白和HN蛋白C端蛋白单体的空间结构模建.结果显示,4个NDV毒株F蛋白单体分子的空间结构极为相似,大致分为3部分,即头部、茎部和柄部.其中头部结构主要由一些折叠股组成,茎部和柄部主要由螺旋结构组成.比较各毒株F蛋白表面蛋白溶剂可及表面积(ASA)后发现,该蛋白有5个线性B细胞表位和8个比较保守的抗原决定簇位点,蛋白头部残基的空间位置随毒株的不同而变异较大.GM株与F48E9株存在36个氨基酸残基的差异,JM株和LaSota株存在20个氨基酸残基的差异.研究结果还表明,4个NDV毒株的HN蛋白C端空间结构较保守,由多个折叠股和4段螺旋结构组成,其抗原决定簇位点也高度保守,只有4个氨基酸残基存在差异.     

用二次曲线拟合表征土壤酸中和能力的研究

以我国7个农田长期(15～29年)施肥试验的历史样品为供试土壤,研究了土壤质子化反应的动力学过程、土壤性质(pH值和SOM)和施肥措施对土壤酸中和能力(ANC)的影响.根据土壤酸滴定曲线,采用二次曲线方程拟合,pH=3.5为参考值,图解法求解土壤ANC.结果表明,土壤质子化过程可视作由质子扩散控制的假二级反应动力学过程:在酸添加后的100 h内,土壤ANC与反应时间的对数值近似线性相关;机械振荡和提高温度可加快土壤质子化反应的进程.土壤ANC在指示土壤酸碱程度上较pH灵敏,但对SOM的变化较土壤酸缓冲容量(ABC)不敏感;土壤ANC受长期施肥措施(施无机氮组＜不施氮肥组≈有机无机氮配施组)的显著影响,影响的程度因各试验点而异.对土壤酸中和能力的研究加深了对农田土壤酸缓冲机制的认识.     

基于Elman动态神经网络的土壤墒情预测研究

土壤墒情是一个非线性、时空异质性和动态不确定过程,利用Elman动态神经网络对研究区临沂站和平邑站土壤水分含量进行了预测。结果表明,所建立的网络模型能够对土壤墒情进行成功模拟,预测的土壤水分值与观测值吻合得较好,模拟精度较高。临沂站和平邑站模拟土壤墒情的平均绝对误差分别为1.08%和1.07%,平均相对误差为10.2%和11.0%。Elman动态神经网络模型利用其独特的非线性、非凸性和适应时变特性的能力从时空变率复杂的土壤水分运移系统中找出一定的演变规律,为土壤水分预测提供了一种有效可靠的方法。为了更好地验证该方法的优越性,还需要更多的样本数据,更多的区域和更全面的敏感影响因素来验证,以及更深层次的理论研究和分析。     

不同水文期太子河上游区域河流硝酸盐来源识别

为了更好地对太子河上游区域河流硝酸盐污染进行防治,联合硝酸盐氮氧同位素(δ¹⁵ N-NO^-₃和δ¹⁸O-NO^-₃)、水的氧同位素(δ¹⁸O-H₂O)、氯离子(Cl^-)、硝酸盐(NO^-₃)、氨氮(NH⁺₄-N),对不同水文期太子河上游区域河流硝酸盐来源进行了识别。结果表明:枯水期ρ(Cl^-),ρ(NO^-₃),ρ(NH⁺₄-N)和δ¹⁸O-NO^-₃显著高于丰水期,δ¹⁵ N-NO^-₃无显著时间差异。空间上,枯水期,太子河北支ρ(NO^-₃)显著高于南支。丰水期,太子河南支ρ(Cl^-)显著高于北支。太子河北支ρ(Cl^-)和ρ(NO^-₃)在丰水期和枯水期的空间变化呈相反趋势。丰水期太子河南支ρ(Cl^-)和ρ(NO^-₃)的空间变化趋势与枯水期一致。枯水期太子河上游地区NO^-₃主要来源于土壤有机氮。可见,丰水期的主要来源是土壤有机氮、复合肥料。另外,丰水期上游区域土壤中的大气沉降可能也是河流硝酸盐的一个主要来源。丰水期硝酸盐从土壤冲刷进入河流过程中发生了硝化作用。枯水期太子河北支河流内硝化过程影响着硝酸盐浓度变化。     

南水北调中线焦作段干渠潜在污染分析

【目的】定量分析南水北调中线干渠周边浅层地下水受污染程度,及其对干渠水质造成污染的可能.【方法】以焦作市区段干渠周围浅层地下水为研究对象,构建SF-AHP模型以确定不同离子的污染贡献率;利用最差分析法和逆推法定量分析受污地下水对干渠水质的影响.【结果】污染贡献率按从大到小的顺序为总硬度Cr~(6+)pHTDSCl~-SO_4~(2-);在干渠水质达到Ⅱ类水标准限值的情况下,受污地下水进入干渠后,Cl~-、Cr~(6+)、TDS、总硬度分别超标0.067 6、0.029 1、0.060 8、0.069 1倍,干渠水质由Ⅱ类降为Ⅲ类;若干渠水中Cl~-、Cr~(6+)、TDS、总硬度的浓度分别小于232.464 5、0.048 5、936.879 4、232.085 8mg/L,则即使受污地下水经逆止阀进入干渠,也能保证干渠水仍符合Ⅱ类水.【结论】研究区浅层地下水已受到较严重的污染,会对干渠水质造成影响;但当污染离子浓度控制在一定范围时,干渠水质仍将保持II类水标准.     

干热河谷紫色土区不同复合肥施肥量对玉米苗期光响应特性的影响

采用3种模型在不同复合施肥量下对玉米苗期光响应特性的影响进行模拟,比较不同拟合模型的优劣,旨在筛选出不同复合施肥量下最优的光合作用光响应模型,并采用最优的光合作用光响应模型模拟玉米苗期的光合参数,为研究紫色土区玉米种植的氮磷钾营养生理和科学施肥提供科学依据。以长城799玉米为研究材料,在模拟小区定位施肥的基础上,采用LI-6400型便携式光合测定仪测定苗期叶片在不同光强下的光合速率,研究不同施肥量下玉米苗期叶片的光合作用响应特征,采用直角双曲线、非直角双曲线和直角双曲线修正3种不同模型对光响应曲线进行拟合,对比决定系数(R_2)、表观量子效率(α)、最大净光合速率(Pn_(max))、光饱和点(LSP)、光补偿点(I_c)和暗呼吸速率(R_d)6个参数,比较3种模型的差异。结果显示:(1)3种模型均能较好地拟合玉米苗期叶片光响应曲线。从决定系数来看,光合参数拟合值与实测值相关度较高(R~20.98),拟合效果优劣排序为直角双曲线修正模型非直角双曲线模型直角双曲线模型。(2)直角双曲线修正模型对不同复合肥施肥量下玉米叶片的光响应的Pnmax、LSP、Ic和Rd4个光合参数的估计更准确。(3)玉米苗期叶片的净光合速率、胞间CO_2浓度、气孔导度和蒸腾速率都随施肥量增加而升高,用量过高时则下降。合理地提高施肥量能够提高玉米苗期叶片的叶绿素含量,延长较高的光合持续期。因此,直角双曲线修正模型可以直接得出饱和光强和最大净光合速率,能够较好地拟合不同复合施肥量下玉米苗期叶片的光响应过程及其特征参数,拟合值较符合植物实际的生理情况,更接近实测值,且确定的适宜施肥量为1.12 t·hm~(-2)(N-P2O5-K2O=0.190-0.190-0.190 t·hm~(-2))和1.49 t·hm~(-2)(N-P2O5-K2O=0.253-0.253-0.253 t·hm~(-2))。     

河南省农业生态经济系统运行特征及可持续性分析

本文利用能值分析理论,定量分析了河南省农业生态经济系统可持续性的运行特征。研究结果表明:河南省农业生态系统能值产投效率相对较高,具有较强农业发展优势,环境承受能力和可持续发展能力较强,整体运营状况较好。目前,河南省农业农业生产模式无法摆脱石油农业的限制,且随着农业现代化建设的不断推进,不可更新工业辅助能投入急剧增加,必将对其农业发展可持续性产生较大的压力。