沼气肥中的重金属在土壤-大蒜中的迁移转化

通过盆栽试验,研究铜(Cu)、锌(Zn)、铬(Cr)、砷(As)在土壤-大蒜中的迁移转化规律。设置1个空白组、3个试验组(T_1、T_2、T_3),每个试验组设置5个梯度(沼液稀释度设为1∶8、1∶5、1∶4、1∶2、1∶1,加入沼渣的量分别为90、120、150、180、210 g),每个梯度设置1个平行。测定并计算土壤、大蒜的重金属含量、元素相关性、土壤-大蒜化学计量比、富集系数等指标。结果表明,(1)沙土中的As含量除沼渣沼液合施组(T_2)中的1∶5(210 g),沼液施肥组(T_3)中的1∶5、1∶8超过GB 15618—2008《土壤环境质量标准》的一级标准外,其他组都超过GB 15618—2008《土壤环境质量标准》的二级标准。大蒜土壤中的As、Zn随着沼气肥浓度的增加变化趋势明显,大蒜土壤中的As含量都超过了国家标准,从大蒜植物样试验组T_1、T_2、T_3组中未检测出As;(2)大蒜吸收Cr元素的能力最强,沼液施肥处理中Cr的迁移能力最强的是稀释比为1∶8的,且超过国家标准,但在沼渣施肥时迁移能力最弱的是210 g处理;在沼液施肥处理下,Zn元素迁移能力最强的是稀释比为1∶8的,且迁移能力表现为ZnCu,土壤中的Cu、Zn含量可以促进大蒜对Cr元素的吸收,大蒜中的重金属以Cr最多,且全部超标。综上所述,土壤-大蒜中迁移能力是As最弱,Cr最强。     

江西省土地资源可持续利用的生态足迹分析

根据土地资源可持续利用的内涵,利用生态足迹模型计算分析了江西省土地资源可持续利用状况。结果表明,江西省耕地、草地、水域都有一定的生态赤字,草地、水域生态赤字较大且有加大的趋势,耕地生态赤字次之且在总体上受政策影响较大,自2003年以来有加大趋势。林地、建筑用地有一定的生态盈余,化石燃料用地生态赤字总体上呈现"U"形变化趋势。为实现江西省土地资源可持续利用,文章最后提出了相应的对策。     

秧苗富锌对不同水稻品种镉积累及相关转运基因的影响

【目的】 秧苗富锌是发挥水稻锌-镉拮抗效应的一种新模式,研究不同水稻品种对秧苗富锌降镉效应的响应差异及潜在机制,为该模式的推广应用奠定基础。【方法】 选择武运粳21号、浙粳优1578、黄华占、徽两优丝苗等4个品种开展水培富锌和盆栽验证试验,研究不同品种锌富集的动态特征及移栽后水稻组织对镉的吸收转运差异,通过分析根系相关镉转运基因的表达状况探究秧苗富锌降镉效应的种间差异机制。【结果】 锌培养对水稻秧苗的生长发育无明显影响,但不同品种幼苗锌富集能力差异明显,浙粳优1 578幼苗锌积累量（230 μg/株）最高,武运粳21号次之（124 μg/株）,黄华占和徽两优丝苗相对较低（85.1—95.0 μg/株）。浙粳优1578幼苗根系镉转运基因对富锌较为敏感,OsZIP7表达下调48.7%,OsZIP1表达上调81.3%;武运粳21号幼苗根系OsIRT1和OsZIP7表达分别下调35.9%和35.0%,OsZIP1表达上调31.1%;而黄华占和徽两优丝苗幼苗根系镉转运基因对富锌较不敏感。秧苗富锌使分蘖期武运粳21号根系和茎叶镉浓度分别下降26.7%和36.7%;浙粳优1578根系和茎叶镉浓度分别下降32.0%和40.0%,根系-茎叶镉转运系数显著下降12.0%。秧苗富锌使武运粳21号、浙粳优1578和黄华占糙米镉含量分别下降37.5%、36.7%和25.3%,而对徽两优丝苗糙米镉含量无明显影响,表明秧苗富锌对水稻降镉效应存在明显的种间差异。相关分析显示,糙米Cd浓度与茎叶Cd浓度呈显著正相关,而茎叶Cd浓度与根系和茎叶Zn浓度呈显著负相关,表明水稻内部Zn、Cd拮抗作用明显。根系和茎叶Zn浓度均与OsZIP7和OsIRT1的相对表达量呈显著负相关,与OsZIP1的相对表达量呈显著正相关关系,表明秧苗富锌主要通过调控根系OsZIP1、OsZIP7和OsIRT1的表达,从而间接影响糙米镉含量。【结论】 不同品种幼苗根系镉转运基因对富锌的响应差异明显,浙粳优1578和武运粳21号较为敏感,故而糙米镉含量下降幅度高于其他品种。     

基于CEEMD和BP神经网络的鄱阳湖流域旱涝长期预测模型研究

基于鄱阳湖流域1470²014年的原始旱涝等级序列,利用最新的完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)和BP神经网络(Back Propagation Neural Network),构建了鄱阳湖流域旱涝的长期预测CEEMD-BP模型。结果表明:与EEMD相比,CEEMD对原始数据进行平稳化处理的效果更好,能更有效地提取原始数据中隐含的周期信号和长期趋势;原始数据经CEEMD分解后得到若干个本征模函数(Intrinsic Mode Function,IMF)序列,BP神经网络可以较好地拟合或预测这些IMF序列;CEEMD-BP模型对鄱阳湖流域19852014年的原始旱涝等级序列,利用最新的完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)和BP神经网络(Back Propagation Neural Network),构建了鄱阳湖流域旱涝的长期预测CEEMD-BP模型。结果表明:与EEMD相比,CEEMD对原始数据进行平稳化处理的效果更好,能更有效地提取原始数据中隐含的周期信号和长期趋势;原始数据经CEEMD分解后得到若干个本征模函数(Intrinsic Mode Function,IMF)序列,BP神经网络可以较好地拟合或预测这些IMF序列;CEEMD-BP模型对鄱阳湖流域1985²014年旱涝等级序列的预测精度优于单一BP神经网络的。CEEMD-BP模型对20152014年旱涝等级序列的预测精度优于单一BP神经网络的。CEEMD-BP模型对2015²064年的长期预测显示,未来50年鄱阳湖流域的旱涝指数有先上升后下降的趋势。     

近20年江西省水稻生产优势与时空变化分析

本文运用近20 a来江西省粮食种植面积、粮食产量、水稻种植面积和水稻产量等多源数据,结合GIS技术,探讨了1990-2011年江西省水稻的比较优势和江西省水稻种植面积与产量的时空变化特征。研究结果表明:1)江西省水稻生产具有综合比较优势和明显的规模比较优势,缺乏效率比较优势,三个比较优势指数总体上呈缓慢上升趋势;2)江西省市域水稻平均规模比较优势、效率比较优势和综合比较优势的总体差距均在缩小,其中水稻规模比较优势表现为"北进东移"态势,效率比较优势指数偏低;3)江西省水稻种植面积呈"W"型变化,总体趋势为增加,从空间变化来看,种植面积缩减主要在景德镇和九江,面积减少占变化量的18.18%,上饶、吉安和抚州是影响江西省水稻面积增加的重要区域;4)水稻单产呈"之"字型变化,波动十分明显,总产时增时减,两者总体趋势均为增加,且水稻总产与种植面积具有"同增同减"的规律,南昌、上饶和吉安是影响全省水稻稳产增产的重要区域。     

稻鳖共生体系中不同施肥类型对水稻产量和品质的影响

以江西省常用的水稻品种赣晚籼40号为试验材料,在稻鳖共生体系中,研究不同施肥类型(纯无机肥、无机和有机肥配施、纯有机肥)对水稻产量、产量构成、稻米品质的影响.结果表明,相同施肥类型条件下,稻鳖共生可以改善稻米加工品质、外观品质和蒸煮品质;与稻田不养鳖相比,稻鳖共生精米率总体升高0.6％、垩白度降低10％、直链淀粉质量分数降低12.3％,稻鳖共生体系中施用有机肥可以明显改善稻米的加工品质、外观品质和蒸煮品质;有机无机肥配施和施用有机肥处理较施用无机肥处理精米率分别升高了0.2％和1.3％、垩白度降低了15.4％和23.3％、水稻直链淀粉质量分数降低了8.9％和12.8％,对黏滞性(RVA)影响表现为稻鳖共生体系中施用有机肥会明显降低峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度和糊化温度;稻鳖共生可以提高水稻产量;稻鳖共生体中不同施肥类型对产量和构成因素有一定的影响,完全施用有机肥和有机无机肥配施均可提高水稻产量,稻鳖共生体系中施有机肥、无机有机肥配施较稻田不养鳖施无机肥处理产量分别提高了22.0％和14.9％,主要是通过提高有效穗和结实率达到增产效果.     

基于生态与生产功能权衡的赣南水土流失综合治理模式适宜性评价

为识别影响水土流失综合治理适宜模式关键因素和分区针对性地开展水土流失治理,综合考虑自然环境和社会经济条件,应用专家打分、层次分析、模糊数学、空间分析等方法,开展了基于生态与生产功能权衡的赣南水土流失综合治理模式适宜性评价研究。结果表明:通过构建22项评价指标组成的区域水土流失综合治理模式评价指标体系,成功将赣南18县(市、区)划分为偏生态防护型、偏高效开发型和生态防护型与高效开发型皆可3类水土流失综合治理模式适宜区,并针对性地提出了分区综合治理对策建议; 土壤侵蚀现状、主体功能定位、地方水土流失治理能力、地形、农业人口是生态防护型水土流失综合治理模式适宜性的关键影响因素; 区域开发利用现状、土壤肥力状况、区域便捷程度、地形、农业人口与农业发展状况是高效开发型水土流失治理模式适宜性的关键影响因素。权衡生态与生产功能可遴选水土流失综合治理模式关键影响因素,识别各行政区适宜治理模式,为针对性治理提供依据。     

有机化合物和硝酸溶液对复合污染土壤中Cu、Zn、Pb释放的影响

研究了等浓度的不同有机酸、有机盐、人工螯合剂和不同浓度HNO3 溶液对复合污染土壤中Cu、Zn、Pb的浸提性及其潜在释放性。结果表明 :四种有机酸对铜的释放顺序为 :柠檬酸 >草酸 >酒石酸 >苹果酸 ,对锌的释放顺序为 :柠檬酸 >苹果酸 >草酸 >酒石酸 ,对铅的释放顺序为 :柠檬酸 >酒石酸 >苹果酸 >草酸 ;有机盐对这些金属的释放顺序较为一致 :EDTA >柠檬酸钠 >草酸钠 >酒石酸钾钠 (铅为酒石酸钾钠 >草酸钠 )。对这三种金属来说 ,铜是最易释放的元素 ,锌次之 ,铅最差。从释放特征来看 ,各种有机化合物对不同的金属表现不尽相同 ,人工螯合剂EDTA、柠檬酸钠、有机酸对铜 ,EDTA、酒石酸钾钠对铅 ,1molL-1HNO3 和0 .1molL-1HNO3 对铜、锌、铅等的释放速率较快 ;草酸钠对铜、锌 ,草酸对铅 ,0 .0 1molL-1HNO3 对铜、锌、铅等的释放速率较慢 ,其它释放剂的释放速率介于两者之间     

鄱阳湖生态经济区分区及其发展研究

在鄱阳湖生态经济区2003-2010年人口、 GDP和生态效率等数据的支持下,利用离差平方和法( Ward, s)和传统统计方法及运用Arcgis和Spss等软件,从生态、人口和经济3个方面,构建鄱阳湖生态经济区分区评价指标体系。在鄱阳湖生态经济区的基础上,利用模糊聚类法,将鄱阳湖生态经济区进行内部耦合重分六大区。在此基础上,对各生态经济区分区的区域经济空间表现、发展方向等进行具体分析,为实现“生态立区”和鄱阳湖生态经济区的可持续发展提供依据。     

青藏高原高寒草甸生态系统土壤有机碳动态模拟研究

利用高寒草甸区植被、土壤和气候等资料,借助Century模型研究了青藏高原高寒草甸生态系统土壤有机碳的动态。以2003年7月-2005年7月逐月气象观测资料为输入变量,模拟了自然条件下高寒矮嵩草草甸0～20cm土壤微生物呼吸CO₂-C通量季节变化。模拟值与观测值进行的回归分析显示,二者具有较好的一致性(R²=0.89,P＜0.05)。土壤有机碳动态模拟表明:1)自然条件下高寒草甸土壤有机碳在经历了一个快速积累过程后,积累速率逐渐趋于缓和,最终达到并接近稳定状态。稳定状态下0～20cm土壤总有机碳库约7597.50～7694.10gC/m²。其中活性、缓性和惰性土壤有机碳组分占土壤总有机碳储量的2.80%,58.50%和38.70%。2)过去45年(1960-2005)高寒草甸土壤有机碳呈振幅较为稳定的波动变化,但这种变化主要是土壤有机碳各组分波动变化的结果。气候波动对土壤有机碳影响主要与温度变化引起的惰性土壤有机碳库的变化有关,二者呈显著负相关(r=-0.548,P＜0.01)。降水量对土壤有机碳及有机碳各组分的影响不显著。