不同精度的土壤数据对水质和水量模拟的影响

【背景】模型模拟是研究面源污染的重要手段,建模过程中输入数据的质量是影响模型准确度的重要因素,其中土壤数据作为流域模型的重要输入数据之一,对模型的产流过程有重要的影响。然而,以往的研究多集中于土壤数据精度对水量和水文过程的影响,对水质的研究还比较欠缺。【目的】为丰富该领域建模的先验知识,为流域模型建立过程中的数据选择提供帮助。【方法】采用SWAT（soil & water assessment tool）模型,利用不同精度（1:5万、1:50万和1:100万）的土壤数据进行建模,对凤羽河流域的水量、泥沙、总氮和总磷含量进行了模拟。并采用SWAT-CUP软件进行参数的率定,得到基于3种不同土壤数据的最佳模拟结果。在此基础上,研究不同精度土壤数据对水文响应单元划分、模型参数、水质和水量模拟的影响。【结果】（1）土壤数据对水文响应单元（HRU,hydrologic response unit）的划分数量有明显影响,HRU划分数量的敏感性与划分阈值及土壤图详细程度有关;（2）进行参数率定后模型的表现效果有明显的提高,不同精度的土壤数据对于不同指标（流量、泥沙、总氮和总磷）的模拟效果存在差异,但并非土壤数据精度越高模拟效果越好;（3）随着子流域面积的增大,不同土壤数据提取的土壤属性的平均值趋于一致,且校准过程会对面积较小的子流域产生较大的影响。【结论】因此,在实际的模型模拟中应根据流域的大小和模拟的指标选择土壤数据的精度,同时在模型校准过程中要注意空间尺度的影响。     

关于推进农业农村科技平台体系现代化的思考——以中国农业科学院为例

文章以推进国家治理体系与治理能力现代化为出发点,总结了中国农业科学院现有科技平台基础,分析了平台体系现代化的要求与挑战,明确了现代平台体系的标准化、专业化、开放化、实体化、任务化特征,提出了建设重大平台、开展系统布局、融通创新资源、支撑重大科研计划、引育专业支撑人才等推进平台体系现代化的建议举措。     

施用生物炭对红壤和潮土种植小白菜氮素利用的影响

研究了施用不同剂量(0%、0.5%、1%、2%、4%)花生壳生物炭对红壤和潮土种植小白菜(Brassica rapa L.chinensis)生长及氮素养分利用效率的影响。利用淋溶土柱装置、根系扫描仪明确各处理小白菜生物量、根系形态指标,收获后土壤残留氮素养分含量,氮素利用效率,淋溶液氮含量等指标,探讨生物炭对不同类型土壤作物生长和养分利用的影响特征和机制。结果显示:与空白对照和单施氮肥处理相比,施用生物炭在潮土上显著降低小白菜地上和地下生物量,降幅分别达59.1%～77.2%、70.6%～80.6%,但在红壤上却显著增加小白菜地上和地下生物量,增幅分别达35.7%～69.0%、63.0%～77.1%。此外,生物炭对其根系形态指标亦影响显著,随生物炭施用量的增加,在潮土中施用生物炭,小白菜主根长降低了11.5%～30.1%,根表面积降低45.6%～55.9%,根冠比呈先增加后降低的趋势;而在红壤中施用生物炭,对小白菜根长影响不显著,根表面积增加47.5%和56.7%,根冠比显著降低。说明施用生物炭在红壤上促进小白菜根系发育,而在潮土上抑制小白菜根系发育。在潮土中施用生物炭,降低小白菜氮素吸收效率64.7%～73.5%,氮肥偏生产力降低65.1%～79.3%;在红壤中施用生物炭则提高了小白菜氮素吸收效率44.7%～59.6%,氮肥偏生产力增加了32.0%～63.2%。同时,施用生物炭显著降低小白菜植株硝酸盐含量,降幅分别达40.9%～84.6%和18.8%～75.0%。在红壤中施用生物炭,通过促进小白菜根系发育,提高其产量,降低红壤氮素残留,提高氮肥的利用效率,具有良好的生态效益;而对潮土施用生物炭,则抑制小白菜根系发育,降低其产量,降低其氮肥的利用效率,生物炭对潮土的高效安全施用仍需进一步探讨。     

花生壳生物炭对潮土和红壤理化性质和温室气体排放的影响

为探讨花生壳生物炭用于农田土壤改良的效果,采用盆栽试验,结合静态箱-气相色谱法研究了施用不同剂量(0、0.5%、1%、2%、4%)花生壳生物炭对红壤和潮土的理化性质及温室气体排放变化特征的影响。结果表明,施用生物炭对潮土温室气体排放的影响较大,且两种土壤表现出不同的排放特征。总体上,潮土N_2O累积排放量显著高于红壤,与单施氮肥处理相比,随生物炭添加量的增加,潮土N_2O累积排放量显著降低,降幅达6.5%~26.6%;红壤N_2O累积排放量则随生物炭添加量的增加呈上升趋势,与单施氮肥处理相比,红壤N_2O累积排放量增幅为14.7%~54.3%。与对照相比,施用生物炭显著增加潮土CO_2排放,其累积排放量增幅最大为25.9%;而对红壤CO_2累积排放量则没有显著影响。此外,在施用不同剂量生物炭处理下,两种土壤CH_4排放无规律性变化,CH_4排放累积量总体在0左右。与空白对照和单施氮肥处理相比,随生物炭添加量的增加,两种土壤的固碳量显著增加,潮土增加了57.1%~78.7%,红壤增加了11.2%~59.9%;同时随生物炭的施用,潮土温室气体排放强度显著提高68.0%~76.8%,而生物炭添加量对红壤的温室气体排放强度无显著影响。分析认为,对潮土施用生物炭通过改变土壤容重、有机碳、无机氮等养分含量,显著提高温室气体排放强度,抑制供试作物生长,增强其净综合温室效应;而对红壤添加生物炭则可促进作物生长,其温室气体排放强度无显著增加,提升土壤固碳量,具有较好的生态效应。     

控蘖剂对超级早稻金优458生长发育及产量形成的影响(英文)

[目的]研究控蘖剂对超级早稻品种金优458生长发育及产量形成的影响。[方法]试验设喷施控蘖剂和喷施清水两种处理,研究了控蘖剂对产量及其构成因素,稻株形态,孕穗期田间小气候及群体质量特征的影响。[结果]喷施控蘖剂处理能显著减少无效和低效分蘖的发生,增加高峰苗期分蘖构成中高效分蘖(单茎4叶及以上分蘖)所占比重。喷施控蘖剂处理的穗长、穗粒数、穗着粒密度、二次枝粳数及着生其上的二次颖花数及结实率均显著高于未喷施控蘖剂的对照。同时喷施控蘖剂能增加株高,中后期群体生物量和叶面积指数,提高孕穗期上三叶叶温和群体的透光性,增加叶片SPAD值,从而增强光合作用能力,但也表现出稻株节间长度增加,茎秆粗度减小等特点。[结论]喷控蘖剂措施处理最终表现为茎蘖成穗率、有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重协调上升而增加产量。     

人工湿地中不同深层基质净化畜禽养殖废水的研究

选用活性炭与炉渣(3:1)、陶粒和火山岩作为垂直流人工湿地基质,进行不同基质净化畜禽养殖废水的效果研究.结果表明:3种基质对总磷(TP)都有很好净化效果,最大去除率分别得到了99.8%、82.2%和93.3%;三者对浊度也有很强的去除效果,分别得到了99.3%、90.6%和82.8%.活性炭与炉渣混合基质对生物需氧量(COD)和总氮(TN)去除比陶粒和火山岩强,可达到93.2%和68%.在0～5天这个时间段,模型内污水各项指标降低迅速,随后对废水的净化效果趋于稳定.     

浅议现代农业科研院所创新发展——以中国农业科学院郑州果树研究所为例

农业科研院所是我国农业科技创新体系的重要组成部分。落实新时代发展理念,现代农业科研院所的创新发展是趋势和必然。文章以中国农业科学院郑州果树研究所为例,阐述了2015年以来该所在“顶天立地”的农业科研工作中取得的显著成效,总结了建立产业认知思想体系、现代院所管理体系、科技创新支撑体系、资源投入激励体系、产业服务对接体系等五大体系的工作经验,并提出了下一步创新发展的政策建议。     

海藻提取物EClean在富营养化养殖水体上的应用研究

将国外引进的海藻提取物EClean及其配套技术应用在富营养化养殖水体中,结果表明：应用该项技术可以有效降低水体的总氮和总磷,降低水体COD,抑制藻类生长,减缓养殖水体富营养化的进程。此项技术在我国水产养殖水体的富营养化控制与水质净化方面具有一定的应用潜力。     

农业科研院所创新文化建设的实践与思考

在科技驱动创新的新形势下,文章以农业科研院所创新文化建设实践经验为例,分析了创新文化建设对提升农业科研院所科技创新能力的重要性,探讨了加强农业科研院所创新文化建设的途径,为不断提升农业科研院所科技创新能力提供有益借鉴。     

生物炭对中性水稻土养分和微生物群落结构影响的时间尺度变化研究

采用室内培养实验研究了生物炭对中性水稻土养分、微生物量和磷脂脂肪酸(PLFA)特征的影响。试验采用玉米秸秆生物炭(炭化温度500℃),分别按照炭土质量比0(CK)、1%(T1)、2%(T2)和4%(T3)施用于土壤中,进行好气培养。结果表明:从时间尺度变化规律来看,土壤中铵态氮和硝态氮以及微生物量碳氮呈现波动性变化规律,在培养第21 d达到最低值,随后又呈现增加趋势,这与土壤中可利用态碳氮养分消耗有关。从生物炭的添加效果来看,与CK相比,生物炭的添加能够提高土壤p H值、有机质、全氮含量,降低铵态氮、硝态氮含量;生物炭的添加能够提高土壤微生物量碳氮含量,与CK相比,T1~T3处理微生物量碳、氮含量分别提高5.5%~14.3%、4.8%~25.7%;生物炭的添加降低了土壤PLFA含量,但土壤中各微生物类群PLFA含量在处理间差异不明显,表明其对土壤微生物群落结构影响不显著。总之,施用生物炭在一定程度上可以改善中性水稻土养分状况,提高土壤微生物量含量,改善土壤肥力水平。