嘉陵江流域参考蒸散的年际变化趋势及成因分析

利用嘉陵江流域1960—2013年逐日气象数据,计算该流域参考蒸散(ET_0),应用Mann-Kendal方法及突变方法检测ET_0的变化趋势及突变点,应用偏导系数法揭示了ET_0变化原因。结果表明:(1)在1960—2013年,嘉陵江流域平均ET_0减小,减小斜率是0.43 mm/a。ET_0的年际变化较为剧烈,整个流域平均ET_0在1960—2013年间经历了高—低—高的3个变化阶段。在1981年ET_0的变化趋势发生了突变,嘉陵江流域ET_0的变化过程(1960—2013年)可以分为2个阶段,1960—1981年流域的整体ET_0均值变化波动较小(0.44 mm/a),1982—2013年增加趋势明显(2.62 mm/a)。不同时间尺度统计,流域北部均属于ET_0增加区域;(2)"蒸发悖论"现象存在时空差异,从整个研究时段看,流域整体存在"蒸发悖论"现象,1981年前后两个时段分别统计,存在"蒸发悖论"现象的气象站和区域较少;(3) 1960—1981年引起嘉陵江流域ET_0变化的主导因子是风速和太阳辐射,1982年后由于气候变暖趋势明显,温度上升对整个流域的ET_0增加发挥着主导作用。     

三峡库区生态环境效应研究进展

随着三峡工程的全面竣工,三峡库区已进入正常蓄水运行阶段,三峡工程对三峡库区生态环境带来了广泛而深远的影响。本文通过文献计量学方法统计了近20年来三峡库区生态环境效应研究的国内外文献,分析了目前三峡库区生态环境效应研究文献的主要分布特征,得出库区生态环境效应主要研究领域及主要研究内容。在此基础上,对三峡库区生态环境效应具体研究内容及进展进行详细阐述。首先,文章对三峡工程蓄水前后产生的最直接的生态环境变化,即库区土地利用变化的研究进展进行分析;接下来,对库区土地利用变化所引起的生态环境效应,包括气候、土壤、水环境、生物多样性等生态环境因子的研究进展展开评述;然后对上述生态环境因子变化最终所带来的生态环境质量和生态系统服务变化进行探讨;最后提出当前库区生态环境效应研究中存在的一些问题与不足,同时给出相关方面的研究展望:建议在今后的研究中更加注重生态环境效应的动态研究,建立长期观测数据库,结合宏观与微观研究,综合评价库区生态环境。     

“稻转旱”对低山丘陵区氮素流失通量的影响——以三峡库区渠溪小流域为例

为探究“稻转旱”的土地利用变化对区域氮素流失的影响,以三峡库区渠溪小流域为研究对象,利用土地利用转移矩阵揭示了该流域2001—2019年的土地利用变化,基于输出系数模型并利用流域氮负荷实测数据进行模型参数修订后,对该流域2001年和2019年氮负荷进行了估算并比较。结果表明:该流域2001—2019年土地利用总体演变趋势为水稻田向旱地转化、旱地向林地转化,且以“稻转旱”为主。这种演变使流域氮素流失增加,2019年相对于2001年氮流失量增加了26%,平均每公顷氮流失量增加了约7.8 kg。这种变化表明在农业结构调整时应考虑到水稻田对面源污染物氮素良好的净化拦截作用,控制其面积的缩减以及在小流域氮素输移关键节点上的布局。     

西充县河流水质空间分布特征及影响因素

[目的]研究西充县河流水质空间特征及影响因素.[方法]通过对西充县河流断面的水质调查与评价,采用聚类分析法和判别分析法,分析了河流水质的空间分布特征,进而结合河流周围用地类型和人为活动探讨了其影响因素.[结果]受农村面源污染与城镇污染的综合影响,河流TN普遍偏高,平均值达Ⅴ类水质标准;内梅罗指数为0.94～1.91,河流水质污染情况不容乐观.聚类分析可将各断面划分为两组,相对第Ⅰ组而言,第Ⅱ组具有较高的CODCr(P＜0.01)和较低的TN(P＜0.05),其他指标无显著性差异.第Ⅱ组各断面因距离县城、场镇或村庄较近,受到较强的城镇污染,CODCr明显高于第Ⅰ组.同时,第Ⅱ组各断面相对处于对应河流上游,农村面源污染负荷较低,而第Ⅰ组除位于对应河流相对下游外,且多紧邻稻田,农村面源污染负荷较高,因而第Ⅰ组TN明显高于第Ⅱ组.[结论]表征西充县河流水质空间差异显著性水质指标为CODCr与TN,这种差异与断面所处不同位置时受到农村面源污染与城镇污染程度的不同有关.     

紫色土埂坎根-土复合体土水特性与抗剪强度

研究根-土复合体土-水特征曲线与抗剪强度的关系,可为紫色土埂坎根-土复合体强化机理的揭示与埂坎稳定性的维持提供科学依据。选取三峡库区典型紫色土坡耕地埂坎草本植物根—土复合体为研究对象,结合Hyprop2土壤水分特征曲线测量仪、滤纸法与直剪试验,拟合土-水特征曲线,揭示基质吸力对根-土复合体抗剪强度的影响。结果表明:(1)根-土复合体土-水特征曲线明显分为边界效应区、过渡区与非饱和残余区,3种常用模型(B-C、VG、F-X)中F-X模型拟合该曲线效果最好,根-土复合体饱和含水率、进气吸力、残余区含水率以及相同体积含水率下的基质吸力均高于素土。(2)随着体积含水率降低,根-土复合体黏聚力先增大后减小,试验范围内黏聚力最大值51.25 kPa出现在体积含水率约23%时,内摩擦角则线性增大。相同体积含水率下,根-土复合体黏聚力较素土最大增加50%,内摩擦角提升不大。(3)基质吸力对根-土复合体抗剪强度的增强作用具有阶段性特征,各阶段临界吸力值与土-水特征曲线一致,过渡区(基质吸力为3~500 kPa)土体抗剪强度提高明显,进入非饱和残余区后(基质吸力>500 kPa)由于黏聚力下降,土体抗剪强度增速减慢,根-土复合体抗剪强度随基质吸力增大而提升的幅度大于素土。通过建立埂坎根-土复合体土-水特征曲线和抗剪强度的关系,可估测实际工况下的埂坎土体抗剪强度,进而为坡耕地埂坎的建设、维护管理以及坡耕地侵蚀阻控提供理论依据。     

柑橘皮渣发酵蛋白质饲料(SCP)工艺优化及光照对发酵饲料的影响

[目的]探求柑橘皮渣的资源化利用方式。[方法]以柑橘废渣为主料,麸皮为辅料,通过固态发酵技术生产单细胞蛋白饲料,从热带假丝酵母(Candida tropicalis)、康宁木霉(Trichoderma konigii)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、球拟圆酵母(Torulopsis globosa)4株菌中,优选出效果最佳的菌株,并优化菌株最佳混合比例。[结果]确定T.konigii∶C.tropicalis∶A.oryzae最优比例为2∶2∶1,发酵时间84 h,温度33℃,含水率70%,菌液接种量0.4 m L/g,发酵后粗蛋白含量达到35.03%,粗脂肪含量达到4.92%,同时粗纤维含量为12.08%。另外,通过光照强度对发酵饲料的影响试验可知,光强在1 000~2 500 lx时,可以促进微生物生产蛋白质和脂肪,当光强为10 000 lx时,微生物生产蛋白质和脂肪的能力受到抑制;另外,光照条件不利于粗纤维的降解。光照条件对非光合微生物发酵饲料既有促进作用又有抑制作用。[结论]该研究可为柑橘皮渣废弃物的资源化利用提供重要的理论指导。     

赤泥与粉煤灰固稳疏浚底泥磷的研究

底泥疏浚是解决水体富营养化的重要举措之一,如何有效处理疏浚底泥已经成为亟待解决的难题。土地利用是有效吸纳疏浚底泥的方法之一,但却存在营养元素尤其是磷元素容易流失的问题。以铝业矿渣赤泥和煤燃烧副产物粉煤灰为原料,将其用于疏浚底泥中磷的固稳,考察了疏浚底泥的性质、固稳剂对疏浚底泥pH的影响、固稳时间以及固稳剂添加量对磷浸出量的影响。结果表明:疏浚底泥的pH随着固稳剂添加量的增加而升高,磷的浸出量随着固稳时间的延长而降低;对于掺混赤泥的疏浚底泥,磷的浸出量随着赤泥添加量的增加而增加,而对于掺混粉煤灰或赤泥与粉煤灰等量混合的疏浚底泥,磷的浸出量随着固稳剂添加量的增加而降低。粉煤灰或赤泥与粉煤灰等量混合作为固稳剂均能够有效固稳疏浚底泥中的磷。     

涪陵到云阳段长江干流和支流澎溪河的消落带维管植物区系特征分析

通过对三峡水库干流和支流消落带145~180m范围内植物群落的调查,结果表明:调查样地内共有维管植物56科129属150种,以禾本科和菊科为优势科,绝大部分是单属单种的草本植物.一年生和多年生草本植物为消落带的优势生活型,狗牙根、雀稗、苍耳等是库区消落带优势种.植物分布区系类型多样,以热带、温带成分为主,具有明显的亚热带性质.多样性指数单因素方差分析和热图结果表明,干流和支流消落带总物种数相差不大,但是物种组成存在差异,干流消落带植被均匀度明显高于支流消落带.环境条件的差异可能是引起干流和支流消落带植物群落分布格局不同的主要原因.     

在树柑橘果实识别与定位技术发展现状及展望

柑橘是我国三大水果之一,近年来,随着农村劳动力紧缺加剧,柑橘果实采摘成本大幅增加。为缓解这一矛盾,国家加大了对农机装备智能化的重视与支持,智能农机装备研发进入了快速发展期,一些智能化技术已在相关农业产业实现了应用。但是,在柑橘果实无人采摘方面,技术尚未成熟,也缺乏实际应用,关键瓶颈是在树柑橘果实的快速精准识别与定位。本文探讨了目前国内外在本领域的研究进展及其在实际应用中的优势与缺陷,具体分析了存在的瓶颈难点,介绍了在本研究领域颇具潜力的基于点云数据的目标识别与定位技术,总结了其在柑橘果实识别与定位中可能面临的挑战,并对此领域的后续研究进行了展望。     

基于稳定同位素自然丰度技术的土壤氧化亚氮产生与排放过程研究进展

氧化亚氮(N₂O)是主要的温室气体之一,并且对平流层臭氧层分解起到重要作用。土壤中N₂O的产生和排放过程复杂多样,对其进行精准溯源与过程区分有助于制定减排策略。稳定同位素自然丰度技术利用N₂O的同位素值δ15Nbulk(N₂O中15N在整体水平上的同位素特征值)、δ18O(N₂O中18O在整体水平上的同位素特征值)以及δ15Nsp(N₂O分子内15N的位点特异性同位素值),可以示踪N₂O来源、指示N₂O产生的微生物作用途径,在N₂O转化过程溯源中已取得重要进展。而同位素分馏效应是稳定同位素自然丰度技术应用的理论基础,其中微生物过程及其导致的同位素分馏是需要重点关注的问题。本研究概述了同位素分馏效应在N₂O的产生、排放过程中的研究进展及其主要影响因素,梳理了同位素特征值δ15Nbulk、δ18O和δ15Nsp在分析N₂O来源的研究进展,并且提出了影响准确区分过程的因素。因素包括单一产生路径的同位素特征值范围广、不同产生路径的同位素特征值范围的重叠、反应底物同位素组成的变化以及与N₂O还原相关的分馏因子的可变性等问题。明确了今后需加强δ15Nsp等N₂O同位素特征值分馏效应的测定,利用组合同位素特征值及先进手段进行全面的N₂O溯源研究。图2参80