近36年藏东“三江”流域农业气候资源变化特征

为了解藏东"三江"流域农业气候资源的变化特征,为政府部门合理利用气候资源提供科学依据。利用藏东"三江"流域1980—2015年逐日气温、降水量、日照时数等资料,应用线性倾向估计、M-K突变检验等方法,分析近36年藏东"三江"流域热量、光照、降水资源的变化趋势及对农业生产的影响。结果表明:近36年,藏东"三江"流域年平均气温、日照时数、降水量呈增加趋势,气候倾向率分别为0.38℃/10 a、22.2 h/10 a、9.4 mm/10 a;流域内各站气温年、季变化趋势一致,日照时数与降水量年、季变化趋势差异较大;降水相对变率春季最大,夏季最小;≥0℃的初日提早、终日推迟,持续日数延长,积温增长。农业气候资源的变化将对藏东"三江"流域农业的发展产生巨大影响。     

国内湿地重金属污染评价的研究进展

湿地作为地球上重要的生态系统之一,具有稳定环境、物种基因保护及资源利用功能,被誉为自然之肾、生物基因库和人类摇篮。随着近年来湿地面临着面积萎缩、功能下降、污染日趋严重等危机,国内外学者对湿地保持着持续关注与研究,其中对湿地重金属的污染评价就是湿地科学研究领域的重要内容之一。笔者通过对国内十多年来有关重金属污染方面的报道进行整理分析,回顾总结了湖泊、河流、三角洲以及滨海等类型湿地的底泥、水体及土壤中重金属的污染现状与迁移特征,重点对重金属的种类、空间分布以及分析方法等进行总结归纳。在众多研究成果中,对污染物评价的方法以地累积指数法和潜在生态风险指数法使用最多。     

Community structure of arbuscular mycorrhizal fungi associated with Robinia pseudoacacia in uncontaminated and heavy metal contaminated soils

The significance of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in soil remediation has been widely recognized because of their ability to promote plant growth and increase phytoremediation efficiency in heavy metal (HM) polluted soils by improving plant nutrient absorption and by influencing the fate of the metals in the plant and soil. However, the symbiotic functions of AMF in remediation of polluted soils depend on plant–fungus–soil combinations and are greatly influenced by environmental conditions. To better understand the adaptation of plants and the related mycorrhizae to extreme environmental conditions, AMF colonization, spore density and community structure were analyzed in roots or rhizosphere soils of Robinia pseudoacacia. Mycorrhization was compared between uncontaminated soil and heavy metal contaminated soil from a lead–zinc mining region of northwest China. Samples were analyzed by restriction fragment length polymorphism (RFLP) screening with AMF-specific primers (NS31 and AM1), and sequencing of rRNA small subunit (SSU). The phylogenetic analysis revealed 28 AMF group types, including six AMF families: Glomeraceae, Claroideoglomeraceae, Diversisporaceae, Acaulosporaceae, Pacisporaceae, and Gigasporaceae. Of all AMF group types, six (21%) were detected based on spore samples alone, four (14%) based on root samples alone, and five (18%) based on samples from root, soil and spore. Glo9 (Rhizophagus intraradices), Glo17 (Funneliformis mosseae) and Acau3 (Acaulospora sp.) were the three most abundant AMF group types in the current study. Soil Pb and Zn concentrations, pH, organic matter content, and phosphorus levels all showed significant correlations with the AMF species compositions in root and soil samples. Overall, the uncontaminated sites had higher species diversity than sites with heavy metal contamination. The study highlights the effects of different soil chemical parameters on AMF colonization, spore density and community structure in contaminated and uncontaminated sites. The tolerant AMF species isolated and identified from this study have potential for application in phytoremediation of heavy metal contaminated areas.     

左右岸省界缓冲区水质达标评价方法研究

左右岸省界缓冲区作为协调省际间用水关系的重要水域,其水质达标评价及污染责任划分是流域限制纳污红线制度实施的重要内容。从左右岸省界缓冲区的相关概念出发,根据省份的位置关系将其分为缓冲区完全在两省省界上、缓冲区部分在两省省界上以及缓冲区在多省交界上三种情形,并结合左右岸省界缓冲区特点确定调整浓度核算法、代表断面判断法、限制排污总量-污染物入河量评估法等水质达标评价方法,以判断左右岸省份缓冲区的水质达标情况,从而划分缓冲区左右岸省份的污染责任。实例验证模拟显示,确定的方法切实可行,研究方法可为流域污染责任划分提供技术支撑,从而促进限制纳污制度的顺利实施。     

离子交换纤维对麦田土壤铅污染的修复效果

为探讨土壤Pb污染的治理方法,通过盆栽试验,比较了离子交换纤维的两种不同放置方式(分层放置与混匀放置)对麦田土壤Pb污染的修复效果。结果表明,在土壤1 000 mg·kg~(-1) Pb污染水平下,Pb污染处理(T1:Pb胁迫;T2:Pb+在土壤中分三层放置纤维;T3:Pb+在土壤中混匀剪碎的纤维)的土壤pH值、总有机碳含量较对照(CK:未添加Pb和离子交换纤维)有所降低。在小麦成熟期,T2、T3处理下土壤和植株各部位的Pb含量均低于T1处理,其中T3处理变化显著;T2、T3处理中纤维吸附的Pb含量则分别达到115.01和128.26 mg·kg~(-1)。T2、T3处理的Pb富集系数低于T1处理及CK。由此说明,离子交换纤维能够有效吸附土壤中的Pb,降低Pb从土壤向植株的转运能力,且离子交换纤维混匀放置方式的修复效果较好。     

中国农业面源污染排放的空间差异及其动态演变

以2003—2014年为研究时段,在测算农业面源污染排放强度的基础上,综合运用基尼系数和非参数估计方法,研究我国农业面源污染的空间差异及其动态演变,结果表明:1)我国农业面源污染排放总体下降,且表现出明显的空间差异,东部和中部地区的排放强度较高,西部和东北地区则相对较低。2)2003—2014年,中国农业面源污染排放强度的区域差异略微扩大,地区间差异是其总体差异的主要来源。3)核密度估计结果表明,中国农业面源污染排放总体差异表现为"下降-上升-下降"的波动变化趋势。4)马尔科夫链分析表明,中国农业面源污染在不同类型间的相互流动较为微弱,但从长期来看,存在向两极分化发展的趋势特征。     

Alpha-shape算法构建枣树点云三维模型

为了实现枣树智能化修剪作业，该研究提出了基于点云配准的自然光照环境下的果树三维重构方法，并针对传统最近点迭代（Iterative Closest Point，ICP）算法对待配准点云的空间位置要求苛刻的问题，提出了改进的点云配准算法。首先，使用彩色深度（RGB-D）相机采集不同角度下的枣树彩色和深度图像，并通过信息融合实现相应角度下的点云获取。其次，对点云进行背景去除和滤波处理，基于直方图设定分割阈值，提取单株枣树点云，并将放置在树根附近的标靶球作为标记，使用人工标记法进行两站点云初配准。最后，在初配准基础上计算点云的曲面法向量和曲率，由曲率相近的点构成配对点对，使用k维树最近点迭代（k dimensional-tree-Iterative Closest Point，kd-tree-ICP）算法完成精配准，对点云使用Alpha-shape算法面片化，实现表面重构。利用上述方法对多棵枣树进行全局配准并完整重构果树模型。试验结果表明，通过引入初配准，有效提高了点云配准的准确性和稳定性，配准误差均控制在1.0 cm以内，平均配准误差为0.78 cm；重构模型真实感较强，在外观上更加接近真实树，枝干相对误差控制在7%以内。该研究重构模型精度较高，可为枣树智能修剪提供可视化研究基础和技术支持。     

宁夏枸杞徒长枝青贮研究

枸杞(Lycium bararum)徒长枝是枸杞种植中的废弃物,但含有丰富的营养成分和药用成分,将其开发为青贮中药饲料添加剂是变废为宝的途径之一。本研究以糖蜜、麸皮、玉米(Zea mays)粉为糖源,以亚芯、君安酵宝、益加益、农富康为菌剂,通过比较不同糖源和菌剂青贮的枸杞徒长枝的感官评价得分、营养成分和药用成分等品质特性,探索适合枸杞徒长枝青贮的商品菌剂和糖源。结果表明:3种糖源青贮中酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和氨态氮含量无显著差异(P>0.05),而添加糖蜜的粗蛋白(1.18%)、粗灰分(12.77%)、干物质(30.5%)、乳酸(123.75μg·g^-1)、多糖(27.89 mg·g^-1)、甜菜碱(6.47 mg·g^-1)和黄酮(1.15 mg·g^-1)含量最高,显著高于其余两个处理(P<0.05);4种菌剂和自然青贮的干物质、氨态氮的含量之间无显著差异(P>0.05),亚芯菌剂与自然青贮的粗蛋白和酸性洗涤纤维的含量之间无显著差异(P>0.05);但粗蛋白(1.96%)、酸性洗涤纤维(75.52%)、中性洗涤纤维(73.86%)、水溶性碳水化合物(259.19 mg·g^-1)、乳酸(145.82μg·g^-1)、多糖(27.27 mg·g^-1)含量以自然青贮为最高,且显著高于其余处理(P<0.05)。糖蜜是枸杞徒长枝青贮最佳添加糖源,自然青贮枸杞徒长枝是最佳青贮方式。     

从一本六年产量收入日记帐分析茶叶增产增收途径

2012年,我们在实施全国农业示范推广补助项目,对湖北省宜昌市夷陵区茶叶科技示范户周先明进行调查,发现该户从2009年起每天采茶都记了日记帐,我们分析了他4年采茶产量收入,春茶产量占全年29%,其收入占全年60%,亩产鲜叶量为1256.3公斤,亩现金收入为6054元。2013年实施该项目后,我们一是通过他多年每日记载数据分析绘制成图;二是实地茶园土壤肥力性状,树体结构和管理措施调查分析,提出其水田茶园不同于过去旱坡茶园的综合高效管理增产增收途径,在2013-2014年早春干旱情况下,茶叶产量收入得到较大提高,对全区茶叶生产具有重要指导作用。     

土壤重金属污染及对生物体影响的研究进展

重金属污染是当今社会世界性的环境生态问题。由于人类社会城市化进程加剧、工业生产中"三废"的不合理排放以及现代农业中各种农药化肥的大量使用,导致土壤中重金属的含量剧增,污染问题严重,其中尤以重金属镉、汞、铅等在生物体内的富集与抗生性的研究日益受到关注。笔者综述了土壤重金属污染及对生物体影响的研究进展,以期为土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。