基于气候变化的黄河三角洲非主粮作物需水规律研究

  目的  为保障黄河三角洲地区的生态安全和高质量发展,需“适水种植”调整作物结构,缩减农业用水占比,留足生态用水。  方法  基于气象站2006 ~ 2019年的实测气象资料,分析研究区降水和气温的变化趋势,利用Hargreaves-Samani法和FAO作物系数法估算当地7种非主粮作物各生育阶段及全生育期内的作物蒸散量,并结合有效降水量和淋洗需水量的计算得到典型干旱年和湿润年以及多年平均的灌溉需水量。  结果  黄河三角洲年降水量变化趋势不显著,春、秋和冬季的降水量呈现下降趋势,而夏季降水量呈上升趋势;年均气温呈现逐年上升趋势,夏季平均气温上升趋势最为显著。研究区非主粮作物灌溉需水由高到低分别为甜高粱、枸杞、黑麦草、苜蓿、菊芋、田菁和谷子,典型干旱年中7种作物均需补充灌溉,典型湿润年中谷子、田菁、菊芋和苜蓿降水量有盈余,平均年份中谷子和田菁降水量有盈余。  结论  作物各生育阶段的有效降水量分配不均,生育期内总降水量有盈余的情况下某些生育阶段依然会处于水分亏缺状态。研究结果可为该地区作物种植结构调整和灌溉制度优化提供参考依据。     

黄土类土对无机外源砷的缓冲动力学研究

研究了黄土类土对不同浓度外源As的缓冲性及其随平衡时间、污染物浓度的动态变化规律;阐明了黄土类土对As的缓冲速率与平衡时间的关系;确定了黄土类土对As的缓冲动力学方程,为更准确的评价黄土类土对As的污染-净化能力提供依据。     

黄土性土壤对Cr(Ⅵ) 的吸附还原动力学研究

通过研究黄土性土壤中Cr(Ⅵ)的吸附和还原动力学,揭示了黄土性土壤对Cr(Ⅵ)的吸附还原机制,从而确定出影响黄土性土壤溶液中Cr(Ⅵ)减少的主要因素。研究结果表明:黄土性土壤中Cr(Ⅵ)的还原反应基本上可由两个一级反应来表示,其还原反应速率常数主要取决于有机质的数量和可氧化性;黄土性土壤对Cr(Ⅵ)的吸附量与游离氧化铁的含量呈正相关,土壤中游离氧化铁是吸附Cr(Ⅵ)的主要成分;黄土性土壤对Cr(Ⅵ) 的吸附过程可用Elovich方程和双常数速率方程描述,其中粘化层对Cr(Ⅵ) 的吸附速率最快;黄土性土壤中Cr(Ⅵ)的减少在初期以吸附反应为主,随着时间延长,还原反应占据优势。     

塔里木河中下游地下水动态在线监测系统的设计与应用

针对塔里木河中下游地下水动态在线监测现状,有效利用网络简化数据,增加预报、预警功能及优化供电系统。结果表明,在塔里木河中下游安装设备,完成了远程传输及分析数据,以18 d实时监测数据为依据,地下水位在3.462～3.617 m波动。以胡杨生长的地下水位阈值为判断依据,此位置地下水位位于0.50～4.71 m,未越过良好与胁迫生长阈值,在胡杨长势良好范围内,即胡杨长势良好,不产生预报预警信息。该地下水监测系统可以用于塔里木河中下游地下水位动态监测工作。     

黄土性土壤中铬(Ⅵ)砷(Ⅴ)交互作用及钙镁对其吸附的影响

通过吸附试验研究了黄土性土壤中C r(Ⅵ)、A s(Ⅴ)交互作用及钙镁对其吸附量的影响。结果表明:当C a2 、M g2 浓度在0~10-3m o l/L范围内,C a2 、M g2 对黄土性土壤吸附C r(Ⅵ)的影响没有明显规律,当C a2 、M g2 浓度增大到1-0 3~1-0 1m o l/L时,对吸附C r(Ⅵ)有抑制作用;C a2 、M g2 对黄土性土壤吸附A s(Ⅴ)的影响很敏感,当C a2 、M g2 浓度在10-4m o l/L时,就会对土壤吸附A s(Ⅴ)产生影响。随着C a2 、M g2 浓度增大,土壤对A s(Ⅴ)的吸附量增加;C a2 对土壤吸附C r(Ⅵ)、A s(Ⅴ)的影响程度比M g2 大。黄土性土壤中C r(Ⅵ)、A s(Ⅴ)共存时,吸附量有增加趋势,且吸附量的增加随加入离子浓度的增大而增大,土壤对污染物的净化能力提高。     

塿土不同发生层铬（Ⅵ）吸附特性及还原容量研究

研究了土娄土对Cr( )的吸附特性、影响因素及还原容量。结果表明:1土娄土不同土层对Cr( )的吸附量大小顺序为粘化层>犁底层 老耕层>耕层>钙积层;土壤对Cr( )的吸附量与土壤中Fe2O3、粘粒含量和pH有关;2土娄土中Cr( )被吸附的主要形态是HCrO4-;3土壤对Cr( )的等温吸附可以用Langmuir模型和Freundlich模型较好描述。根据Langmuir模型求得土娄土粘化层对Cr( )的最大吸附量最高,为228.3μg/g;4土娄土各土层的测定还原容量在9323～17318mg/kg之间,与土壤有机质有关;土娄土各土层对Cr( )的有效(条件)还原容量只有其测定还原容量的1/1844-1/3586。     

农业工程与农业可持续发展

通过正反两方面分析了农田排灌工程,水土保持工程,农用废物资源化工程及农事活动对农业可持发展的影响。阐明了合理的农业工程措施是农业走持续发展道路的可靠保持,也是改善生态环境,资源永续利用的根本途径。     

铜对生物有机体的毒性及抗性机理

本综述了铜的毒性，微生物体的抗性机理及影响铜在环境中的存在形式和毒性的因子。     

塔里木河中下游胡杨与柽柳种群空间分布格局及关联性

为了揭示塔里木河中下游生态输水后胡杨与柽柳种群空间分布格局及关联性变化特征.以塔里木河中下游荒漠河岸植被建群种胡杨(Populus euphratica)和柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象,采用相邻格子法进行实地调查,并通过3个样地的6种不同取样尺度(10 m×10 m、10 m×20 m、10 m×30 m、20 m×20 m、20 m×30 m、20 m×50 m)计算方差与均值的比率以及5种聚集度指标,分析胡杨与柽柳种群的空间分布格局,同时利用2×2列联表χ2统计量、联结系数和共同出现百分率等测度方法,计算2个物种联结的性质和程度.结果表明:胡杨和柽柳种群的空间分布均呈显著的聚集分布;在胡杨、柽柳群落中,种间联结系数小于1,共同出现的百分率大于0,胡杨与柽柳呈现种间负联结,且联结程度随着生境的恶化而增强,种间竞争激烈.因此,本研究结果可为该区域防风固沙、水土保持和生物多样性等生态服务功能提供技术支持,也为系统评估和改进生态输水方案提供科学依据.     

氮肥在(土娄)土中的渗漏污染研究

利用渗漏计,研究了NO_3~--N在土体内的分布、淋溶规律。结果表明,施肥量增加,NO_3~--N淋失量增加,作物利用率降低。施肥量与NO_3~--N淋失量有极显著相关性。施入土壤中的氮肥都以NO_3~--N形式被淋失,可占总淋失量的98％。淋失到不同深度以下的NO_3~--N量与种植的作物及季节有关。为合理施肥提出了定量的数学模型。