鄂尔多斯盆地基底断裂对环境地球化学景观与水土流失的控制作用

鄂尔多斯盆地的环境地球化学景观与水土流失分布特征与基底断裂关系密切。地基底断裂控制了盆地的环境地球化学景观和元素分布特征,尤其是定边-绥德断裂带和华池-大同断裂带将盆地分成两个截然不同的地球化学、地貌景观区;鄂尔多斯盆地内的基底断裂在某种程度上控制了盆地的地势、地形、地貌、新构造运动、岩石类型、岩性构造、土壤类型及其性质、浅层地下水及其性质,并间接的控制了土壤岩石后期的改造、风与水的动力条件等因素。研究盆地基底断裂与水土流失的关系,用于指导水土流失综合治理具有重要的现实意义。     

地下水作用下微咸水灌溉对土壤及作物的影响

随着微咸水灌溉面积逐年增加,不合理的灌溉对土壤环境造成了不同程度的污染。该文采用大型蒸渗仪研究不同地下水埋深条件下微咸水灌溉夏玉米对土壤-作物系统环境因子的影响。研究结果表明：在地下水水位低于3 m地区进行微咸水灌溉,0～100 cm的土层内不会形成严重的积盐现象。当灌水水质为4 g/L时,灌水水质对土壤盐分环境的影响大于地下水埋深对其的影响。地下水埋深越深,夏玉米叶面积指数、株高及产量越小,且随灌溉水盐分水平的增加而减小,地下水埋深对夏玉米形态指标的影响大于盐分水平对其的影响。     

原料组分及应力松弛与方便米线品质的关系

以福昌、九峰、兴业、一枝秀等4种大米为原料制作方便米线,研究了米线品质特征与原料米化学成分、淀粉凝胶应力松弛特性的相关性,并结合应力松弛参数探讨了原料成分对米线品质的影响。结果表明,方便米线最大剪切应力为10.34~18.39 g/mm2,平均剪切应力为4.72~6.56 g/mm2,拉伸强度为7.77~15.72 g/mm2,拉伸形变为53.14~80.84 %,干物质吸水率为98.80~153.26 %,煮沸损失为12.09~24.39 %;原料大米粗蛋白含量越高,粗脂肪含量越低,平均剪切应力越大,挤压凝胶第一要素模型的胡克体弹性模量E1越小,其硬度越高,弹性和黏性越低;直链淀粉含量越高,支链淀粉含量越低,拉伸强度越高,松弛时间 τ1 越高,松弛时间 τ2 越低;松弛时间 τ 是方便米线品质控制中不可忽视的重要因素;建立的方便米线品质因素与原料大米成分间的交互效应方程具有较高的拟合度,此方程对于方便米线加工原料的选择具有指导意义。     

自然条件下土壤沉降量与土壤容重、地表糙度间的变化关系

为了研究自然条件下土壤沉降量与土壤容重、地表糙度间的变化关系。通过钢尺法、环刀法、链条法测定了自然条件下不同质地的土壤在平翻耕和垄作条件下的土壤沉降量、土壤容重、地表糙度,分析了土壤沉降量、土壤容重、地表糙度的变化规律以及土壤沉降量与土壤容重、地表糙度间的变化关系。结果表明:(1)在一定的降雨动能的条件下,土壤的沉降量随降雨动能的累计总体呈减小的趋势,且垄作措施下土壤的沉降量均不小于平翻耕措施下的土壤沉降量;(2)翻耕后的土壤的容重随时间变化呈先增大后趋于原状土容重的变化趋势;(3)垄作条件下的地表糙度总体呈减小趋势,且壤土的地表糙度始终大于砂土的地表糙度;(4)土壤的沉降量与容重的变化量间存在较好的指数相关关系,且相关系数均高于0.9;土壤的沉降量与地表糙度的变化量符合幂函数相关关系,其中砂土的地表糙度变化量与沉降量的相关性较壤土高相关系数分别为0.993和0.936。这些研究结果对于预测自然条件下翻耕土壤的紧实程度,地表平整度有一定的参考价值。     

直流电场力作用下土壤中离子迁移与电阻率的时空变化特征

为了探求在施加直流电场力作用下土壤电阻率的变化过程,以含有盐分的风沙土为供试材料,应用四电极法监测了在施加不同直流电压下土壤电阻率的动态变化过程。结果表明:在不同电压作用下土壤电阻率均具有明显的阶段性波动变化特征,通电10 h以前电阻率处于微小降低过程;10 h以后经过急剧递增后逐渐降低,并伴随着土壤温度的急剧增大,不同电压处理间差异明显。连续通电30 h后土壤中钠离子在阴极0~4 cm范围内富集,氯离子在阳极0~1 cm范围内富集;土壤p H在阳极附近下降约5个单位,在阴极上升约2.4个单位,两极相差7.2个单位,并在土柱断面形成了明显的碱性离子迁移带和酸性离子迁移带,阴、阳极附近电导率明显升高。研究认为,在外加电场力作用下土壤电阻率发生极为敏感的时空变化过程,通电不同阶段外加电场力对土壤溶液中活性离子和土壤颗粒吸附态离子的作用存在着阶段性特征。在用电动法改良盐渍化土壤时,选取适度的外加电压和通电时间是实现清除土壤活性离子和土壤潜性离子的重要条件,土壤p H和电阻率敏感的时空变化体现着土壤阴阳离子的异向迁移与空间分布过程。     

丘陵区土地流转与整治联动下的资源整合及价值变化

土地顺畅流转并带动各种资源高效整合和土地价值提升是农业产业化可持续发展的关键,该文以重庆市江津区慈云镇小园村和永兴镇黄庄村、旸岩村为研究区,将流转地块图件数据与农村经济统计数据、农户调查数据有机结合,采用收益还原法、市场价格法、机会成本法和影子工程法对耕地经济价值、社会价值、生态价值和发展权价值进行估算,探讨了土地流转与整治联动下土地分散小户经营与集中规模经营的资源整合及价值变化。结果表明:土地流转与整治联动下田块规模扩大、形状趋于规则、田面更加平整,农业基础设施体系完善。田块平均面积、平均形状指数和平整度指数的相对改善程度分别为38.19%、2.54%和30.95%,田间道路密度与沟渠密度指数的绝对改善程度分别达50和75 m/hm2以上;生产成本增加,但综合效率明显提高。土地流转后每公顷人工成本和农资成本分别高出流转前的1.58~24.84倍和1.22~8.04倍,而劳动生产率、土地产出率和资本产出率分别高出流转前的21.46~45.74倍、6.26~14.59倍和1.09~3.71倍,且总投入产出率均高于流转前的1.1倍以上;农业发展投资主体由一元化转为多元化。土地流转前农户自筹资金占100%,土地流转后自筹资金与政府投资占比分别介于24.53%~79.31%和20.69%~75.47%之间,且样区Q1和Q6分别引入了18%和13.54%的社会资金;经济价值与社会价值在土地流转后均提高2倍多,而生态价值降低,平均损失率达34.83%,价值结构不均衡在加剧。因此,在产业政策导向下整合各涉农部门资金集中进行田块规划和农业基础设施改造或续建,建立以土地整治为先导,在市场利益驱动和政府引导下农户自主或委托村集体实现农村土地承包经营权流转的新思路,既促进土地向专业大户、龙头企业、家庭农场顺畅流转,带动产业类型与经营模式双重转变,又有效整合土地、设施、资金、劳动力和农资等农业生产要素,发挥资源整合效率,还极大提升了土地综合价值。     

膜下滴灌制度与生物炭用量对玉米生长及水氮利用效率的影响

为探明干旱地区盐碱地膜下滴灌不同灌水下限施用生物炭对玉米产量和水肥利用效率的响应差异及相互影响关系,提出较优的灌溉制度和生物炭用量。连续2年在河套灌区盐渍化农田玉米生长阶段进行小区控制试验,设计3个灌水下限[土壤基质势为-15(W15),-25(W25),-35(W35)kPa,灌水定额为22.5 mm]和3个生物炭用量水平[0(B0),15(B15),30(B30)t/hm²],2因素完全随机试验设计,共9个处理。测定并分析玉米全生育期0—15 cm土壤理化性状、作物生长特征和水氮利用效率。结果表明：不同灌水下限施用生物炭整体提高玉米全生育期土壤含水率、有机质和碱解氮含量,同一灌溉水平下生物炭用量越高,各指标提升的幅度越大。施用生物炭提高玉米地上部干物质积累量和产量,灌溉水利用效率和氮肥偏生产力显著提高,且生物炭施用当年的效果普遍优于翌年。相较于不施用生物炭的对照,W15、W25、W35条件下,B15使玉米产量平均增加12.8%,10.3%,14.2%,灌溉水利用效率提高14.2%,10.4%,12.9%,氮肥偏生产力提升12.8%,10.4%,14.0%,其节...     

西北干旱区不同土地利用情景下的碳储量及碳源/汇变化模拟与预估

[目的]研究中国西北干旱区2000—2020年以及未来2100年不同发展情景下的土地利用变化,分析土地利用变化引起的碳储量、碳源/汇变化,以期为区域土地优化管理及碳汇增加和环境保护提供参考。[方法]基于2000—2020年土地利用数据,采用FLUS模型模拟未来2100年土地利用情景;采用修正后的碳密度、土地利用数据,运用InVEST模型carbon子模块估算并分析2000—2020年及未来2100年不同土地利用情景下的区域生态系统碳储量、碳源/汇及变化。[结果](1)2000—2020年西北干旱区耕地、草地和建设用地面积持续增加,林地、水域和未利用地面积减少,21 a间全区域碳储量增长了1.60×10⁸ t,其中植被碳储总量增加2.89×10⁵ t,土壤碳储总量增加1.60×10⁸ t。(2)与2020年相比,2100年自然发展情景、耕地保护情景和生态保护情景下碳储量分别增加了6.37×10⁸,7.78×10⁸,8.49×10⁸ t,耕地、生态保护情景下碳...     

水稻土基底呼吸与CO2排放强度的日动态及长期不同施肥下的变化

土壤呼吸排放是陆地生态系统土气交换快速而活跃的途径之一,对大气CO2浓度的变化有显著的影响。本文对太湖地区一个代表性水稻土水稻收割后土壤基底呼吸CO2排放进行了昼夜观测和采样分析。结果表明,不同小区平均土壤呼吸与CO2排放速率在CO2-C.12.2～25.2.mg/(m2h)之间,日排放量在CO2-C.327.2～604.1mg/(m2d)之间,低于文献报道的森林和草地及旱作农田的土壤呼吸;与长期有机-无机配施处理相比,长期单施化肥CO2日排放量提高了55%～85%,并且显著提高了土壤呼吸对土壤(5.cm)温度的响应敏感性。相关分析表明,土壤呼吸CO2排放强度与土壤微生物N(Nmic)、微生物C∶N(Cmic/Nmic)和P的有效性有密切的关系;生物有效N和P的有效性显著地影响着土壤呼吸与CO2的生成和排放。本试验结果进一步支持了水稻土的固碳效应。但是,供试不同小区土壤呼吸排放强度的变异隐含着长期不同施肥处理可能使与高呼吸活性有关的微生物群落发生改变,有待于进一步研究。     

克拉玛依地区减排林地下水动态变化及合理生态水位分析

基于对克拉玛依地区减排林地下水水位及水质的监测结果,分析了减排林地下水动态变化特征,探讨了减排林地下水的合理生态水位.结果表明,减排林区地下水埋深出现了规律性分布,减排林区地下水埋深已由2005年的7.8 m减小为2009年的4.6 m,呈减小趋势.减排林地下水的矿化度由2005年的22.67 g/L变化为2009年的5.35 g/L.并统计了减排林地下水理化性质特征,表明地下水的水溶性盐的空间变化明显.根据减排林区主要植被生长状况与地下水埋深关系,得出减排林区地下水合理生态水位为2.5～5.0 m.     

Oxidative Stress Induced by Cadmium and Copper in Brassica rapa Leaves: Indicators of Stress,Oxidative Damage,and Antioxidant Mechanisms

Brassica rapa is frequently used as a vegetable for human consumption and can accumulate metals that are bioavailable in soils. We studied the oxidative stress induced by 25 μM cadmium (Cd) and 50 μM copper (Cu) on Brassica rapa leaves and evaluated the intracellular antioxidative plant response mechanisms and the accumulation of these metals. With this purpose, hydrogen peroxide (H₂O₂) concentration, lipid peroxidation, and enzymatic and nonenzymatic responses was determined. The obtained results indicate that Cd and Cu induced different plant responses. Oxidative stress induced by Cu was characterized by increased lipid peroxidation and free proline levels. Guaiacol peroxidase and ascorbate peroxidase showed a relevant role in H₂O₂ removal. Cadmium did not influence lipid peroxidation, H₂O₂, proline and glutathione contents, and the enzymatic response mainly involves superoxide dismutase and ascorbate peroxidase. It was concluded that both excess Cu and Cd induced oxidative stress but plant response is characterized by different antioxidative response mechanisms.     

粤北某离子吸附型稀土矿地下水丰枯水期变化及污染评价

[目的]探究离子型稀土矿区地下水的污染状况及其在时空尺度下的变化特点,为区域地下水污染防控及居民健康生活的保障工作提供科学依据。[方法]以粤北某离子吸附型稀土矿及其周边为研究区,分别在丰、枯水期采集该区域地下水样品各10组,在检测水样6种常规指标和7种重金属指标的基础上,运用多元统计的方法和修正内梅罗综合污染指数法对地下水的污染现状进行分析与评价。[结果]地下水超标组分包括硫酸盐(10%)、硝酸盐氮(30%)、氨氮(35%)、氟化物(40%)、硫化物(40%)、Mn(55.5%)、Pb(20%)和Cd(10%),其中氨氮和Mn污染程度明显更严重,超标组分中仅硫化物和氟化物浓度具有明显的时期特征,均表现为：丰水期>枯水期。地下水受污染极不均匀且整体污染程度非常严重,丰水期地下水水质较枯水期更差,污染在样点DXS₀₄,DXS₀₆和DXS₀₇所在位置有较大程度的集中。[结论]各污染指标均与稀土矿使用的化学药剂存在运移转换关系,研究区地下水受稀土矿开采影响已不宜作为生活饮用水源。     

基于随机森林的黑河中游地下水埋深变化及成因

研究黑河中游地下水埋深变化规律及其成因,可为该流域地下水合理开发利用提供参考。根据黑河中游33个观测井1985—2010年的地下水埋深资料,利用地统计学方法分析了地下水埋深变化规律;采用随机森林法研究了埋深变化的成因。结果表明:黑河中游地下水埋深自南向北减少;甘州区和临泽县的地下水埋深变化趋势分别在2001年和2004年前呈增大趋势,之后又逐年减小,高台县北部地区埋深呈持续减小趋势,而东部地区呈增大趋势;地统计学分析表明地下水埋深具有中等的空间相关性,且空间各向异性有增强的趋势;影响黑河中游地下水埋深变化的主要因素是渠系水利用系数、地下水开采量、地表水引用量及蒸发能力。     

腐植酸对四溴双酚A在金鱼藻体内的富集及氧化胁迫的影响

通过室内静态模拟实验,研究了在不同浓度的腐植酸（Humic acid,HA）条件下,四溴双酚A（tetrabromobisphenol A,TBBPA）在金鱼藻中的生物富集及对金鱼藻氧化胁迫的影响。结果表明,HA的存在降低了TBBPA在金鱼藻中的富集;低浓度HA及0.5mg·L^-1TBBPA共存条件下,金鱼藻组织中自由基强度、还原型谷胱甘肽（GSH）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）活性均恢复到对照水平;加入高浓度的HA及0.5mg·L^-1TBBPA,金鱼藻组织中自由基强度显著增加,GSH含量受到抑制,SOD活性受到显著诱导;氧化型谷胱甘肽含量没有显著差异。考虑TBBPA的生物有效性和生态毒性时,不能忽视环境因子如HA的影响。     

陕北沙漠滩区降水入渗与凝结水补给机理试验研究

探明陕北沙漠滩区地下水的主要补给来源和沙漠植物赖以生存的主要水源,通过对榆林西沙地下水的均衡试验站降水入渗资料的分析和凝结水形成机理分析;探明了陕北沙漠滩区不同类型地区的降水入渗特征并推求出凝结水补给的理论计算公式,通过试验对该公式进行了验证;这对该地区地下水的开发利用和水土保持有着重要的指导意义。     

冻融作用下辽西风积土结构性变化

土的结构性是决定土体物理力学性质的根本因素之一,但是长期以来没有得到人们充分的重视。本文分别采用微观观测和宏观力学试验手段,分析由冻胀融沉作用而引起的辽西风积土结构性变化。通过试验发现,土的结构随着冻胀与融沉产生显著的变化,并且在冻融作用后,土的强度明显降低。本论文的研究使该区季节性冻土的结构性研究向前推进了一步。     

不同潜水埋深条件下微咸水灌溉的水盐运移规律及模拟研究

采用大型蒸渗仪研究不同地下水埋深条件下微咸水(咸水)灌溉对土壤水盐的影响,在此基础上,建立了BP神经网络水盐耦合模型。研究结果表明:土壤中盐分含量随地下水埋深的增加而减小,随灌溉水盐分水平的增加而增大。在地下水埋深为2 m,3 m,4 m的地区,采用矿化度小于4 g/L的水进行灌溉,在夏玉米整个生长周期的0~100 cm土层内不会形成积盐现象;拓扑结构为8∶2∶2的BP网络模型,能模拟不同地下水埋深条件下微咸水(咸水)灌溉的水盐运移,且精度较高。     

不同潜水埋深条件下微咸水灌溉的水盐运移规律及模拟研究

采用大型蒸渗仪研究不同地下水埋深条件下微咸水（咸水）灌溉对土壤水盐的影响,在此基础上,建立了BP神经网络水盐耦合模型。研究结果表明：土壤中盐分含量随地下水埋深的增加而减小,随灌溉水盐分水平的增加而增大。在地下水埋深为2 m,3 m,4 m的地区,采用矿化度小于4 g/L的水进行灌溉,在夏玉米整个生长周期的0～100 cm土层内不会形成积盐现象;拓扑结构为8∶2∶2的BP网络模型,能模拟不同地下水埋深条件下微咸水（咸水）灌溉的水盐运移,且精度较高。     

拟南芥14-3-3蛋白GRF9调控番茄根系响应水分胁迫的生理机制

采用35S启动子控制Arabidopsis General Regulatory Factor 9 (AtGRF9)在两个转基因番茄株系(E2,E7)中高效表达,以野生型番茄WT、转基因番茄E2和E7三个株系为试验材料,在水培条件下用20%聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,探究了拟南芥14-3-3蛋白GRF9能否增强番茄根系响应水分胁迫的能力。结果表明:①在干旱胁迫下,野生型番茄和转基因番茄的根系形态指标均受到不同程度的抑制,WT、E2和E7三个番茄材料相对总根长的受抑制程度分别为43%、28%、30%,相对根表面积的受抑制程度分别为46%、33%、35%,相对根体积的受抑制程度分别为47%、32%、29%,相对根直径的受抑制程度分别为29%、21%、22%。②在响应干旱胁迫时,转基因番茄根系蔗糖含量比野生型番茄高20%,根系干物质量比野生型番茄高23%。③在干旱胁迫时,转基因番茄根系质膜H+-ATPase酶活性较高,具有较强的分泌质子的能力,其根系泌酸量比野生型番茄高35%。因此,GRF9能够促进番茄根系蔗糖含量的增加和干物质的累积、增强根系分泌质子的能力,这对于转基因番茄根系...