陕北黄土高原农村户用沼气区域适宜性评价——以延安市为例

【目的】建立合理的陕北黄土高原农村户用沼气区域适宜性评价指标体系,为陕北黄土高原农村户用沼气的建设提供依据。【方法】以延安市为例,应用DPS多元统计软件中提供的主成分分析法,对延安市农村户用沼气区域适宜性进行了综合分析,并用聚类分析方法进行了区域划分。【结果】延安市农村户用沼气区域适宜性综合得分排序结果为:吴旗县(4.927 66)>安塞县(2.593 485)>洛川县(1.087 115)>志丹县(0.104 478)>延川县(-0.423 69)>宜川县(-1.541 01)>黄龙县(-3.539 25);根据聚类分析结果可将其划分为3类:户用沼气适宜区、次适宜区和不适宜区,适宜区包括延川、宜川2个县;次适宜区包括安塞、洛川和吴旗县;不适宜区包括志丹县和黄龙县。【结论】延安市农村户用沼气适宜区和次适宜区范围广阔,有较好的户用沼气适宜性。     

叶面喷施沼肥对杏树果实品质的影响研究

为了进一步明确叶面施用沼肥对杏树果实品质的效应,探索在不同施肥时期杏树叶面施沼肥的最佳施用浓度和次数,采用二因素随机区组进行杏树施叶面肥试验。结果表明喷施沼液的浓度对杏树果实单果重、纵横径、果型指数、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸和固酸比影响显著,喷施沼液的次数对杏树果实的单果重、纵横径、硬度和可溶性固形物含量影响显著。得出促进杏树果实品质改善的最优处理为A2B2。即以50%浓度的沼液在展叶期和叶片生长期各喷一次的处理组合效果最佳。     

黄土高原南部植被恢复对土壤理化性状与土壤酶活性的影响

利用退耕区域不同植被恢复类型为试点,研究不同植被恢复年限、不同恢复类型土壤理化性状和土壤酶活性动态变化。结果表明,随着恢复年限增加,土壤容重先增加后逐渐下降;pH降低,降幅为1.47%~5.52%;土壤有机质、全氮逐渐增加,增幅分别为9.76%~71.54%、17.39%~62.32%;全磷含量除30 a刺槐比对照增加了12.92%外,其它植被类型均低于对照;速效养分略有增加,趋势不明显;酶活性逐渐增强,尿酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶增幅分别为39%~229%、34%~96%、25%~149%、74%~250%。相关性分析表明,各种酶活性与有机质及全氮含量显著相关。因此,实施退耕还林植被恢复有利于土壤理化性状改善,酶活性增强。     

温度对粪便与玉米秸秆混合厌氧消化产生特性的影响

【目的】探索牲畜粪便和玉米秸秆混合发酵的产气量与发酵时间和发酵温度之间的关系,确定农村户用沼气原料和最佳发酵温度,为提高农作物秸秆资源化利用效率提供科学依据。【方法】采用自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以猪粪、牛粪和玉米秸秆作为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体TS质量分数为8%条件下进行批量试验,在25~40℃,每5℃设一个温度梯度,研究不同发酵温度对猪粪、牛粪与玉米秸秆按不同比例(质量比为1∶1,2∶1,3∶1)配比混合发酵的产气速率、产气量及发酵时间的影响,并用SAS软件对各因素进行多元回归分析,建立回归方程,得出各影响因子的最优值。【结果】在一定温度范围内(25~40℃),厌氧发酵产气速率峰值出现的时间和发酵周期均基本随着温度的升高而缩短,峰值和产气量均基本随着温度的升高而增加。从总累积产气量来看,猪粪与玉米秸秆配比发酵优于牛粪与玉米秸秆配比,猪粪、牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵的最佳温度是34℃左右,发酵时间为58 d左右。【结论】确定了沼气的最佳原料、发酵温度和时间,为农作物秸秆的资源化利用提供了参考。     

农村户用沼气发展的资源分析

【目的】农村户用沼气是缓解农村能源不足、治理生态环境恶化的较佳选择。研究分析农村户用沼气发展的资源问题,可为实现沼气池的合理布局、提高沼气效率提供依据。【方法】在系统分析气候资源、生物质资源、劳动力资源与农村户用沼气生产关系的基础上,利用我国各地1.6 m平均地温、年日照时数、年太阳辐射总量、秸秆和畜禽粪便生物量、劳动力受教育程度等数据,分析了各地发展沼气的气候、生物质和劳动力资源状况。【结果】1.6m平均地温有7~12个月在10℃以上的区域是沼气发展气候适宜区;1.6 m平均地温只有6个月在10℃以上且太阳能资源丰富(太阳能辐射总量在5000 MJ/(m2.年)以上,年日照时数在3000 h以上)的区域是沼气加温适宜区;1.6 m平均地温少于6个月且太阳能资源贫乏(太阳能辐射总量小于4200 MJ/(m2.年),年日照时数小于2200 h)的区域为沼气发展气候不适宜区。河南、四川、山东、河北、湖南五省畜禽粪便资源丰富,北京、上海、天津和海南为畜禽粪便资源贫乏地区。北京、天津、上海、山东等经济较发达区域人口受教育程度较高,而西藏、青海、云南、内蒙古、四川、重庆、贵州、宁夏等少数民族较多的地区人口受教育程度较低。【结论】气候条件是农村户用沼气发展的制约因素;生物质资源不足的地区发展农村户用沼气,可以通过调整农业产业结构、加大畜牧业在农业中的比重来提高沼气发酵原料产量;劳动力受教育程度低的地区发展农村户用沼气,可以加大农民沼气使用技术培训的力度,提高沼气用户使用、管理沼气池的能力。     

8种美国引进禾本科牧草保护酶活性与抗旱性研究

通过盆栽控水试验,研究了猫尾草(Phleum Pratense L.)、扁穗冰草(Agropyron desertorum)、苇状羊茅(Festuca arundinacea Schreber)等8种引进禾本科牧草在不同水分胁迫下叶片丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的动态变化.结果表明:MDA含量随水分胁迫加深而增加,在轻微水分胁迫下增加剧烈,而在中度和严重水分胁迫下增加缓慢;SOD、CAT和POD的总体变化趋势是:随水分胁迫加深酶活性先升高后降低;SOD活性在轻微和中度水分胁迫下变化平缓,在严重水分胁迫下急剧降低;CAT活性在所有处理下变化平缓,且维持较高活性;POD活性变化幅度较大,但在严重水分胁迫下仍能维持较高活性;运用模糊隶属法进行抗旱性综合评价,得出抗旱性强弱顺序为:苇状羊茅>高冰草>细茎披碱草>猫尾草>扁穗冰草>新麦草>披碱草>无芒雀麦.     

陕北黄土丘陵区不同植被类型群落多样性与土壤有机质、全氮关系研究

为探讨陕北黄土丘陵区不同植被类型物种多样性与土壤有机质、全氮的关系,在野外调查和室内分析的基础上,采用相关性分析对5种不同植被群落特征、多样性、土壤碳氮之间的关系进行研究。结果表明：植物群落组成主要为菊科、禾本科和豆科,这3大科植物在该区具有较强的生态适应性;不同植被类型群落Gleason丰富度指数为30 a撂荒地最大,16 a撂荒地最小,Simpson指数、Shannon-wiener指数和Sheldon均匀度指数均为30 a刺槐林（Robinia pseudoacacia）最大,16 a撂荒地最小;土壤有机质、全氮含量均随土层深度增加而递减,其平均含量在0~30 cm和30~100 cm土层从大到小为30 a刺槐林>30 a撂荒地>16 a刺槐林>30 a柠条林（Caragana microphylla）>16 a撂荒地,30 a刺槐林表现出较好的土壤碳氮累积效果。相关性分析结果表明,不同植被类型群落物种多样性与土壤有机质、全氮之间显著相关（P<0.05）,表明土壤有机质和全氮是影响植物群落组成和多样性的关键生态因子。     

水蚀风蚀交错区坡耕地不同耕作措施水温效应研究

通过对坡耕地保护性耕作水温效应的研究,为水蚀风蚀交错区提供多种有效的耕作措施,并为当地农田采用合理的耕作措施提供依据。运用定位监测和数理统计的方法,研究黄土高原水蚀风蚀交错带坡耕地传统耕作与免耕、秸秆覆盖、地膜覆盖、起垄地膜覆盖、套种5种保护性耕作措施陡坡地的水温效应。结果表明,秸秆覆盖、免耕、地膜覆盖都能够显著提高表层水分含量,而深层免耕水分含量较低,秸秆覆盖水分含量较高;各保护性耕作都有在气温低时保温和在高温时降温的作用。各保护性耕作对水温有正效应,其中秸秆覆盖更优于其他保护性耕作。     

黄土沟壑区不同植被恢复群落特征及多样性研究

针对黄土高原退耕区域不同植被恢复类型中植被群落特征及多样性的问题,以农地(F)为对照,对天然侧柏(B)次生林、不同林龄(5、20 a)刺槐人工林(C5,C20)、荆条灌丛(H5)和苜蓿草地(M)6种不同植被恢复类型群落特征及物种多样性变化研究。结果表明,通过植被恢复,物种丰富度均比农地增加,乔木>灌木>草本;群落丰富度指数撂荒地最高,农地最低,顺序为:H5>C20>C5>B>J>M>F;Simpon优势度指数,B>C5>C20>J>M>H5>F。Shannon-Wiener多样性指数:C20>C5>B>H5>J>M>F;Sheldon均匀度指数:B>C20>C5>J>M>F>H5。通过植被恢复,物种数量提高,群落多样性改善,有利于植被生态效应的建设。     

人类活动对现代毛乌素沙地沙漠化的驱动作用

运用正规化处理方法研究近48年来人为活动对毛乌素沙地沙漠化的驱动力。结果表明：人为活动对沙漠化有驱动作用;生态脆弱是沙漠化的内因;人口增长是人为活动强度的内驱力。