新疆天然林生态系统服务功能价值评估

依据林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008),以新疆44个林场生态系统为研究对象,从涵养水源、固碳释氧、保育土壤、积累营养物质、净化大气和生物多样性保护6个方面对天然林保护工程实施两期中产生的生态服务功能及其价值进行定量评估。结果表明:1)2001年、2010年和2015年生态服务功能价值分别为350.39×108元、737.83×108元和887.99×108元,且6类服务功能项价值量大小排序整体表现为涵养水源固碳释氧生物多样性保护净化大气保育土壤积累营养物质;2)2000-2015年新疆天保工程各区域生态服务功能价值量大小排序为阿尔泰山国有林管理局天山东部国有林管理局天山西部国有林管理局地州所属林场及其他;3)全疆44个林场在天保工程实施期间价值量基本上均呈增长趋势,其中2000-2010年价值量年增长率3.84%~43.71%,2010-2015年价值量年增长率1.83%~13.94%;4)所有林区在2000年、2010年、2015年的总单位面积价值量分别为2.66×104元/hm~2、2.83×104元/hm~2、3.79×104元/hm~2。新疆天然林保护工程的实施,展现出了巨大的生态效益价值潜力,可为后续工程实施提供理论参考和支持。     

核桃青皮乙醇提取物抑制霉菌作用机理初步探索

通过对霉菌形态作用前后变化的观察,并辅以霉菌细胞培养液电导率、丙二醛含量、过氧化氢酶活性的定量测定,初步探究核桃青皮的乙醇提取液对霉菌的作用机理。发现:(1)通过显微镜观察,经过处理的霉菌细胞内含物有外渗现象且细胞结构变得模糊不清,怀疑霉菌细胞死亡;(2)加入提取液后霉菌培养液的电导率显著增长,判断霉菌的细胞膜通透性增加;电解质外渗率在处理2 h时达到峰值,表明提取液对霉菌的迫害达到最大;(3)加入提取液后发现霉菌培养液的丙二醛含量出现增加趋势,在处理后2 h达到最大值,说明霉菌应激反应能力达到最大;(4)当加入提取液后霉菌培养液的过氧化氢酶活性迅速降低,证明其对霉菌具有显著抑制性。由此得出结论:核桃青皮乙醇提取液对霉菌的作用机理是破坏了它的细胞膜,而细胞自身的抗逆能力不足以对抗这种作用,从而导致霉菌细胞死亡。该结论对进一步研究和利用核桃青皮提供了必要的参考。     

压力对四种保水剂吸水特性影响的研究

为了进一步促进保水剂在干旱区农业生产中的合理应用,本研究选取AA-AH、MP3005KCE、PAA和WT四种保水剂,分析其在不同压力下和不同溶液中的吸水特性及在空气中的保水性,对其实验结果进行方差分析、多重对比。结果表明:(1)四种保水剂在去离子水和0.9%Na Cl水溶液中的吸水能力均为:PAAWTAA-AHKCE,PAA保水剂的耐盐性较其他三种保水剂好(P0.05);(2)四种保水剂在去离子水和0.9%Na Cl水溶液中的吸水倍率均随着压力的增大而降低,其中抗压能力为AA-HAMP3005KCEWTPAA,且在去离子水中的下降幅度大于0.9%Na Cl水溶液中;(3)四种保水剂在空气中的保水性随时间的推移而降低且保水性能为:PAAAA-HAKCEWT。为保水剂在干旱地区的合理应用提供理论依据。     

不同保水剂对土壤物理性质影响的探究

保水剂的研究多集中于保水性和持水性,关于保水剂对土壤物理性质影响的研究还不多见,因此,选取市场上的MP3005KCE、沃特和HG-60等3种保水剂,对沙土、壤土和黏土作用能力进行分析。结果表明:1增加3种土壤的水稳性团聚体的比例,增加幅度为HG-60沃特MP3005KCE,其中MP3005KCE对改善沙土和壤土的通气性能较其他两种保水剂明显;2膨胀率均明显增加(p0.05),HG-60沃特MP3005KCE;从膨胀均匀程度来看沙土中MP3005KCE沃特HG-60,壤土中沃特MP3005KCEHG-60,而黏土中都不均匀;3土壤密度均显著降低(p0.05)且土壤孔隙度均明显增加(p0.05),HG-60沃特MP3005KCE;随着保水剂施加的不断增加,土壤密度逐渐降低,土壤孔隙度逐渐增加;当保水剂的浓度超过0.5%后对土壤密度和孔隙度改善的效果并不明显增加(p0.05)。为保水剂在干旱区的应用提供重要参考价值。     

新疆经济林碳汇价值评估

森林碳汇对全球气候变暖有减缓作用是目前研究的热点问题。对于新疆特色林果产业的研究多关注其经济产业价值,缺乏对其碳汇价值的评估。基于采样实测数据结合2014年林果统计年报相关数据,核算了新疆7种主要经济林的固碳功能,同时依照碳税法和市场经济价值法对新疆经济林固碳功能效益进行评估。结果表明,1)新疆经济林生态系统固碳量为14.49×105 t·a~(-1),单位面积年固碳量为1.90t·hm~(-2)·a~(-1),林分总年固碳价值为2.10×109元·a~(-1);2)就区域和生长时期来看,固碳实物量和价值量均为南疆北疆东疆,出产期盛产期产前期衰产期;3)就研究对象而言,实物量和价值量均为杏核桃梨其他乔木苹果枣巴旦木。本研究定量分析经济林固碳能力,为全面了解新疆经济林固碳功能、评估经济林生态系统生产力提供数据参考。     

新疆经济林生态系统保育土壤功能及价值评估

基于实测数据并结合2014年林果统计年报相关数据,采用经济林在南、北、东疆不同气候条件下的实际生产力,计算经济林生态系统保育土壤实物量,并采用国家荒漠生态系统服务评估规范中的方法和市场经济价值法对新疆经济林保育土壤功能效益进行评估。结果表明:1)全疆经济林保育土壤年总功能量为1.62×10~7 t,总价值量为4.99×10~9元;其中年固土功能量1.54×10~7 t,价值量为2.58×10~8元;年保肥功能量8.23×10~5 t,价值量4.73×10~9元;2)南疆的保育土壤功能量及价值均高于北疆和东疆,初产期在固土能力和保肥能力上均比其他产期高;3)全疆不同经济林树种单位面积固土功能排序为:巴旦木核桃枣其他乔木梨苹果杏;保肥功能则为:枣巴旦木杏其他乔木核桃梨苹果;单位面积保育土壤价值量:梨枣杏其他乔木巴旦木苹果核桃。     

不同材质保水剂对玉米生长综合效率的DEA模型分析

为进一步促进保水剂在干旱区农业生产和生态修复中的合理应用,利用数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)模型评价不同材质保水剂施用在干旱区荒漠土壤时对生物生长促进的综合效率,从而确定在该环境中最具效率的保水剂品种。本研究选取AA-AH,KCE和PAA3种保水剂,首先测试了3种保水剂在模拟当地自然环境基本特征条件下的基本特性,其次将它们应用于室内玉米盆栽种植试验,最后在上述试验结果的基础上使用DEA模型分析了3种不同保水剂在荒漠土壤中对生物生长的促进作用,结果表明:(1)PAA的耐盐性能较好,而AA-AH的环境持久性最好,AA-HA保水剂的施用对土壤的副作用最小;(2)3种保水剂都有显著提高玉米出苗率和土壤持水能力,其中AA-HA对增加土壤持水性能的效果最好,PAA促进玉米株高的效果最好,保水剂浓度的增加并不能显著改善土壤持水性能,但不同保水剂功效在同等浓度下表现也不同,如KCE在20g/m~2浓度下增加玉米地面生物量的效果最好,而AA-AH则在40g/m~2下表现最佳。综合评价表明3种保水剂在0.6g浓度时玉米生长的综合效率都达到DEA有效值,当浓度增加到1.2g时玉米生长的综合效率均下降,降幅为:PAAKCEAA-HA,说明AA-HA在低浓度使用量下在荒漠土壤环境中使用时效率最佳的。综上所述保水剂在干旱荒漠地区的农业生产和荒漠生态修复方面有很好的应用前景。面对品种繁多的保水剂产品,DEA模型可以用来分析评价最适合当地应用环境的品种,本研究为提高保水剂对植物生长综合效率及合理选用保水剂提供了理论方法。     

脱硫石膏对苏打盐碱土水盐入渗过程的影响

为研究脱硫石膏对苏打盐碱土水盐入渗过程的影响,2020年6月进行了一项室内土柱入渗试验,供试土壤离子组成主要为Na_2CO_3和NaHCO_3、电导率为1.89 mS·cm~(-1)、钠吸附比为10.01、碱化度为40.20%,设置了5个脱硫石膏施用水平(施用量分别为土重的0.0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%),并利用Philip和Kostiakov两种入渗模型描述土壤水分入渗过程。结果表明:在入渗时间为630 min时,0.5%、1.0%、1.5%、2.0%处理累积入渗量与0.0%处理相比分别增加20.00%、43.03%、61.21%、55.15%,入渗率分别增加64.94%、233.33%、271.86%、339.83%;当湿润锋运移至60 cm时,0.5%、1.0%、1.5%、2.0%处理所用时间比0.0%处理分别减少33.33%、63.89%、63.89%、70.83%;同时,脱硫石膏显著影响了Philip和Kostiakov入渗公式参数,随脱硫石膏用量的增加而增加,吸渗率S从0.0647 cm·min~(-0.5)增加到0.0957 cm·min~(-0.5),稳定入渗率A从0.0024 cm·min~(-1)增加到0.0189 cm·min~(-1),经验指数K从0.0165增加到了0.0698;在50～60 cm土层深度随着脱硫石膏用量的增加电导率逐渐增加,土壤脱盐效率增加。综上,脱硫石膏可以加快苏打盐碱土水分入渗速率,增加脱盐效率,对苏打盐碱土改良有很好的效果。