喀斯特槽谷区侵蚀坡面的土壤质量评价及障碍因子

[目的]为准确评价喀斯特槽谷区顺/逆层坡侵蚀坡面的土壤质量特征,筛选出适用于该地区的土壤质量评价方法,探析限制其土壤质量的障碍因子。[方法]以重庆市青木关喀斯特槽谷区顺/逆层坡面的5种典型土地利用类型(林地、草地、裸地、玉米地、辣椒地)为研究对象,利用主成分分析法结合Norm值建立评价指标最小数据集(minimum data set, MDS),并通过非线性土壤质量评价方法和隶属度函数对喀斯特槽谷区顺/逆层坡面的土壤质量进行评价。[结果](1)喀斯特槽谷区土壤质量评价指标最小数据集(MDS)包括毛管持水量、毛管孔隙度和全磷;(2)通过非线性土壤质量评价方法得出,逆层坡土壤质量(0.519)优于顺层坡(0.451),其中逆层坡林地土壤质量最优(0.653),辣椒地土壤质量最差(0.426);(3)非线性评价方法在顺/逆层坡的决定系数(R²)均高于隶属度函数,因此喀斯特槽谷区更适合采用非线性评分模型;(4)顺/逆层坡侵蚀坡面的土壤质量障碍因子差异显著,仅有全氮为共同的障碍因子。[结论]适当增加草地和乔木林的覆盖能提高喀斯特槽谷区土壤质量,研究结果可因地制宜地为喀斯特槽...     

基于最小数据集的塔里木河上游绿洲土壤质量评价

以塔里木河上游绿洲阿拉尔垦区为靶区,综合考虑表征土壤物理、化学和生物学性质的14个土壤指标,利用数理统计方法确定最小数据集并评价土壤质量,同时与不含土壤酶指标的土壤质量评价结果进行对比分析。结果表明:(1)研究区土壤质量评价适用的最小数据集(MDS)包括:土壤水分、全盐、全氮和过氧化氢酶活性;(2)研究区棉田、新开垦农田、果园和林地等大部分耕地土壤质量属于中等及以上水平(SQI≧0.5的占78.12%),大部分分布于河岸及绿洲区域;(3)不包含土壤酶活性指标的土壤质量评价使土壤全盐含量的权重降低,且导致土壤质量评价结果偏低。     

黄土高原地区水蚀风蚀交错带土壤质量综合评价

 为揭示黄土高原水蚀风蚀交错带土壤质量变化规律和总体水平,通过敏感性分析、主成分分析和相关分析,确定了研究区的土壤质量评价最小数据集,并利用综合指标和最小数据集定量评价了植被演替和不同植被恢复类型对土壤质量的影响。结果表明,研究区土壤质量评价指标最小数据集为有机质、速效磷、蔗糖酶和真菌。随着退耕年限的增加,土壤质量综合指数并非简单地线性增加,而是在演替的前15a呈现下降趋势,15a后开始呈现增加的趋势,即表现出非正U型的变化。就不同植被恢复类型而言,研究区土壤质量的排序为:刺槐林地>农地>退耕草地>油松林地>沙蒿地>柠条灌木地>杨树疏林地。所确定的土壤质量评价指标最小数据集能够反映综合评价指标的信息,评价结果具有较好的代表性。总体而言,研究区土壤肥力仍属于较低水平。因此,研究区生态建设的任务仍很艰巨,有关植被建设中如何缩短植被演替早期阶段的土壤质量退化是值得探讨的科学问题。     

基于最小数据集的青藏公路沿线土壤质量评价

为明确青藏公路沿线土地土壤质量的基本特征,通过采集沿线3种不同土地利用类型(农地、草地和沙地)的土壤样品,采用主成分分析法(PCA,Principal Component Analysis)筛选最小数据集(MDS,Minimum Data Set)指标,并构建土壤质量指数(SQI,Soil Quality Index)定量评价其土壤质量。结果表明:(1)相较于农地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,其土壤有机质、全氮和有效磷的土壤肥力等级均为6级。9个土壤指标均为中低度敏感指标,沙地土壤黏粒和粉粒含量具有更强的空间分异性。(2)沿线土壤质量评价最小数据集由全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒组成,最小数据集能够较好地替代全数据集进行土壤质量评价(p<0.01)。(3)沿线农地的土壤质量指数SQI(0.535±0.043)高于草地SQI(0.499±0.044)和沙地SQI(0.449±0.066)。该研究发现沿线农地土壤质量为中等水平,沿线草地和沿线沙地土壤质量处于较低水平,土壤有机质是影响青藏公沿线土壤质量的主要因素。     

基于水稻产量的江苏省稻麦轮作区土壤质量评价

为明确江苏稻麦轮作区土壤质量状况,本研究基于2008—2015年期间江苏省稻麦轮作区10 681个测土配方施肥样点的数据,通过相关性和主成分分析筛选了江苏省稻麦轮作区的最小数据集(minimum data set, MDS),并对土壤质量进行评价。结果表明:基于水稻产量分析,江苏省稻麦轮作区的最小数据集包括有机质、有效磷、速效钾、有效铁和有效硼。基于最小数据集得出的江苏省土壤质量指数(SQI-MDS)范围在0.136～1.000之间(均值0.674),整体处于"良Ⅱ"等级,与基于全量数据集得出的土壤质量指数(SQI-TDS)之间呈极显著正相关关系(R²=0.720),这说明最小数据集能够较好地代替全量数据集指标。江苏省稻麦轮作区土壤质量存在空间异质性,里下河农业区土壤质量最高,其次是太湖农业区,再者是宁镇扬、沿江、沿海和徐淮农业区。江苏省六大农业区的最小数据集存在差异性,这说明不同农业区主要的限制因素存在差异。整体来看,有机质、钾元素和微量元素是江苏省六大农业区主要肥力限制因子。     

青藏高原典型沙化区草地土壤质量评价

为了探究青藏高原沙化区草地土壤质量变化,采用主成分分析法筛选具有代表性的土壤质量指标构建最小数据集,计算土壤质量指数SQI(Soil Quality Index),评价了青藏高原海晏县、共和县、贵南县3个典型沙化区不同沙化程度下的土壤质量变化特征。结果表明:(1)随着沙化程度的减弱,3个典型沙化区草地的地上生物量均值由0增大至(0.8±0.18)kg/m²; 土壤有机质、全氮、全钾、全磷、速效钾、速效磷、碱解氮等养分含量增大,土壤阳离子交换量(CEC)增大了87.28%; 土壤容重减小了33.62%;(2)3个典型沙化区内不同沙化程度下,贵南县森多镇土壤质量最好,其次为共和县铁盖乡,海晏县三角城镇土壤质量最差;(3)最小数据集与全数据集的土壤质量指数呈现极显著相关关系,表明采用最小数据集法代替全数据集法评价典型区沙化草地土壤质量是行之有效的。综上所述,沙化区草地的土壤质量随沙化程度的加剧逐渐降低,不同沙化区草地土壤质量存在空间差异性。     

基于最小数据集沂蒙山区不同治理模式下的土壤质量评价

沂蒙山区是北方土石山区水土流失治理重点区域,定量评价不同治理模式下的土壤质量,进而优选适宜的生态恢复措施,是推进沂蒙山区生态环境建设的关键。以沂蒙山区4种治理模式(乔草混交、土坎梯田+果树种植、撂荒、封禁植草)为研究对象,基于主成分分析、相关性分析和Norm值计算,对土壤养分、孔隙、水分、容重4类9项土壤属性指标进行筛选,构建土壤质量评价最小数据集。结果表明：(1)治理模式对土壤理化性质具有明显影响,硝态氮属于极敏感指标,全氮为高度敏感指标,而有机质、全磷、无机磷、田间持水量与饱和含水量属中度敏感指标,土壤容重为低度敏感指标;(2)影响沂蒙山区土壤质量的最小数据集指标包括全氮、土壤孔隙度、容重,经总数据集验证所构建的最小数据集可体现沂蒙山区土壤质量有效信息、准确性较高;(3)沂蒙山区不同治理模式下土壤质量指数介于0.41～0.53,土壤质量属于中等水平,且0—5 cm和5—10 cm土层的土壤质量指数较10—20 cm分别增加136.20%和37.60%。土壤质量表现为乔草混交>土坎梯田+果树种植>撂荒>封禁植草。综上,在水土流失严重、土壤较为贫瘠的沂蒙山区,生态恢复...     

基于最小数据集的黄淮海旱作区耕层土壤质量评价及障碍分析

为探究黄淮海旱作区耕层土壤质量特征,基于土壤物理、化学及剖面特征,建立黄淮海旱作区耕层土壤质量评价指标体系,运用主成分分析法构建耕层质量评价指标的最小数据集（minimum data set,MDS）,结合障碍因子诊断模型揭示黄淮海旱作区耕层土壤质量特征及其障碍因素。结果表明：1）研究区耕层土壤质量评价最小数据集由土壤有机质、土壤阳离子交换量、土壤pH、耕作层厚度、耕作层穿透阻力和耕作层压实度构成,基于最小数据集和全指标数据集的耕层土壤质量指数间显著正相关（R²=0.61,P＜0.05）,Nash有效系数和相对偏差系数分别为0.601和0.181,表明最小数据集的指标能够代替全部数据集指标对黄淮海旱作区耕层质量进行评价;2）研究区耕层土壤质量总体处于中等水平,质量指数为0.25～0.61;适宜耕层各项指标如下：耕作层厚度不小于17.20 cm,耕作层穿透阻力不大于896.10 kPa,耕作层土壤压实度不大于78.01%,pH值为8.01～9.37,有机质不小于17.87 g/kg,阳离子交换量不小于21.13 cmol/kg;3）黄淮海旱作区存在明显的障碍类型,耕层障碍可分为薄化紧实与养分贫瘠障碍耕层、养分贫瘠耕层、土壤紧实型耕层3类。其中有机质含量低、阳离子交换量低、耕作层压实度过高是黄淮海旱作区耕层质量主要障碍。研究为黄淮海旱作区耕层土壤质量提升和改善提供理论支撑。     

重庆市植烟土壤质量评价指标体系的构建与应用

为准确评价重庆烟田土壤质量特征。以重庆市烟区2513个代表性植烟土壤的理化指标为基础数据,采用聚类分析和主成分分析法建立重庆烟田土壤质量最小数据集,构建重庆市植烟土壤质量评价指标体系。(1)基于主成分分析法建立的土壤质量评价体系更适合对重庆烟区土壤质量进行评价,评价指标从原来16个指标减少为7个指标,具体由土壤pH、有机质、有效磷、有效铁、有效锌、有效硫和水稳性大团聚体组成。(2)重庆烟区土壤酸化程度较为严重,有35.1%的植烟土壤偏酸;土壤氮素较为适宜,而速效磷和速效钾处于过量范围占比分别为62.9%和75.8%,其他元素缺乏和过量并存,水稳性大团聚体处于较低范围占47.2%。(3)重庆植烟土壤质量综合指数(SQI)的半方差函数最优拟合模型为指数模型,交叉验证结果表明模型和参数合理;基于最小数据集计算得到土壤质量指数SQI的平均值为0.61,表明重庆烟区土壤质量总体处于中等偏低水平,重庆烟区有45.04%的烟田急需要改良。(4)土壤质量评价指标隶属度值雷达图得出,土壤pH、速效磷、有效铁、有效硫和水稳性大团聚体隶属度比较小,为重庆烟区的土壤限制性因子。该研究建立了重庆市植烟土壤质量评价指标体系,研究结果可为重庆烟区土壤质量提升、土壤生态系统恢复和烟叶可持续生产提供支撑。     

紫色土坡耕地耕层质量影响因素及其敏感性分析

坡耕地耕层质量变化特征由降雨侵蚀、耕作活动交互作用影响。该文以紫色土坡耕地为研究对象,结合主成分分析与评价模型对耕层质量特征进行分析,并解析了海拔、坡度、有效土层厚度和坡位4个地形因子对坡耕地耕层质量的影响及敏感性。结果表明:1)小流域坡耕地耕层厚度、土壤有机质、土壤容重均处于适宜性区间内,各土壤养分指标总体处于中低水平;土壤容重(变异系数CV为7.97%)和总孔隙度(CV为8.36%)变异系数相对较低,处于弱分异(CV<10%)水平,其余土壤指标均属中等分异水平。2)紫色土坡耕地耕层质量评价最小数据集由容重、贯入阻力、有机质、土壤黏粒含量、耕层厚度、抗剪强度、饱和导水率和有效磷8个指标组成。基于MDS评价表明,紫色土坡耕地不同坡位耕层质量指数为下坡(0.458)>中坡(0.443)>上坡(0.417),下坡较中坡和上坡分别提升3.39%和9.83%。3)紫色土坡耕地耕层质量影响因素可分为4类,Ⅰ类坡度限制型、Ⅱ类坡位限制型、Ⅲ类有效土层厚度限制型、Ⅳ类海拔限制型,4种耕层类型的样本数分占坡耕地耕层样本总数的38.89%、22.22%、14.81%和24.08%,主要影响因素是坡度。4)坡耕地耕层质量与有效土层厚度、坡位为正相关,与海拔、坡度表现为负相关,地形因子对耕层质量敏感程度为海拔(-0.399)>坡位(0.192)>坡度(-0.112)>有效土层厚度(0.110),海拔敏感程度为有效土层厚度的3.56倍。研究结果可为紫色土坡耕地耕层质量评价及有效调控提供理论依据,有利于紫色土坡耕地资源可持续利用。     

氮磷钾对大棚青椒产量的影响及最佳配比的研究(初报)

本试验采用二次通用旋转组合设计,通过计算机分析,建立了氮磷钾与大棚青椒早期产量及总产量的数学模型。初步揭示了在本试验条件下,氮磷钾对大棚青椒产量形成的影响规律及其边际效应,探讨了氮磷钾之间的交互作用。结果表明氮对青椒产量影响最大,钾最小,前期磷钾有显著的交互作用。讨论了最佳氮磷钾配比及适宜范围。     

孔石莼净水作用的综合环境条件评价

利用水生植物净化养殖水体可达到废弃物综合利用和收获植物饵料的综合效果。该文通过综合因子试验研究，探讨了水温、光照和水体pH值3因素协同作用下，对孔石莼吸收氨氮和硝酸盐的影响规律，并建立了相应的数学模型。研究结果表明，水温、光照和水体pH值对孔石莼吸收氨氮和硝酸盐有不同程度的影响，而且3因素之间有明显的交互作用，水温和水体pH值的适当调控对孔石莼的净水作用是很重要的。     

施肥对湖北麦冬产量的影响

试验采用了正交区组二次回归设计 ,以氮、磷、钾配方施肥为研究对象 ,系统地进行了湖北麦冬产量的分析 ,建立的施肥与产量之间的回归模型表明 :氮肥、钾肥对产量有显著的影响 ,磷肥则不明显。氮肥与磷肥的互作效应对产量的影响呈互补关系 ,在较低磷肥时随施氮肥的增加而产量增加 ,反之则下降。高氮、高钾、低磷配方施用能达最高产量点 ,施用N 4 5 5 7～ 4 95 4kg/hm2 、P2 O52 5 9 5～ 312 2kg/hm2 、K2 O 6 95 1～ 75 7 3kg/hm2 ,产量为 75 0 0kg/hm2 以上的概率为 99%。     

唐古特大黄留薹高度对其产量、品质和土壤水分的影响

采用单因素随机区组法,在甘南高原地区研究了唐古特大黄不同留薹高度对其产量、品质和土壤水分的影响。结果表明:唐古特大黄7月下旬开花前进行去薹,留薹10 cm的耗水率最小,主根长、根径、单株根干重等经济性状和产量最高,且比对照增产14.07%(P<0.01),品质也最优。留薹15 cm的水分利用效率9月份最高为1.43 kg/(mm.hm2);留薹高度在10~15 cm较为理想,既可以节水又能达到增产和改善药材品质的效果。     

甲基营养菌M.sp.MB200中serA基因功能初探

serA基因编码3-磷酸甘油酸脱氢酶（PGDH）,此酶在合成L-丝氨酸的第一步起催化作用。利用质粒pCM80分别与野生型基因serA、缺失了C末端ACT功能域的突变基因serA△77构建了重组体表达菌MB200/pCM80serA和MB200/pCM80serA△77。通过分析发现野生型基因重组表达菌的PGDH酶活受L-丝氨酸浓度影响较大,当反应体系中的L-丝氨酸浓度为40μmol/L时,酶活减少了约1/3;缺失了ACT功能域的基因表达菌的PGDH酶活基本不变,不受L-丝氨酸浓度的影响。进一步在静息细胞反应条件下,对重组菌和野生菌株MB200进行发酵产L-丝氨酸的研究,实验发现MB200/pCM80serA产L-丝氨酸的量为13.6mg/mL,MB200/pCM80serA△77产L-丝氨酸的量为16.8 mg/mL,而野生型菌株M.sp MB200的产量为6.4 mg/mL,重组菌的L-丝氨酸产量都有所提高,且MB200/pCM80serA△77的产量提高更多。结果证实了甲基营养菌MB200中serA基因与产L-丝氨酸具有反馈抑制关系,为进一步解除反馈抑制并发酵产L-丝氨酸奠定了基础。     

甘肃红豆草BAN基因克隆与双标记选择表达载体构建

为探讨编码花青素还原酶BAN基因的功能及其与缩合单宁合成的关系,根据BAN基因序列设计特异引物,采用RT-PCR技术获得甘肃红豆草BAN的相似基因;利用生物信息学相关软件分析,预测其c DNA序列编码的蛋白质结构和功能;采用Real-time PCR法检测该基因在甘肃红豆草各组织中的表达;构建含有BAN基因的双标记选择载体。结果表明,克隆的BAN基因与报道的BAN基因序列相似性达到99.41%,其ORF长为1 020 bp,可编码339个氨基酸残基,具有花青素还原酶保守结构域和重要功能位点;三级结构预测显示,预测模型与花青素还原酶单体结构(C2RH8A)相似,属于短链脱氢/还原酶超家族成员,表明其可能具有花青素还原酶的功能。BAN基因在各组织中均表达,其表达量依次为荚果、叶、蕾、花、茎。以此为靶序列,构建携带抗除草剂bar和绿色荧光蛋白GFP基因的双标记选择植物表达载体,将为缩合单宁合成、代谢的进一步研究及抗除草剂和抗臌胀病牧草新品种的培育奠定基础。     

面向21世纪的美国农业工程教育

由传统的农业工程专业向生物工程专业发展已经成为美国的发展趋势，进而怎样建立生物工程专业也已成为研究的热点。该文介绍了这种发展的起因与可能性，生物工程专业建设的框架原则，它与农业工程专业的关系以及工程师与生物学家间的界接面。     

楸树无性系苗期氮素分配和氮素效率差异

为开展氮素高效型楸树(Catalpa bungei)无性系的选育,选取10个楸树无性系进行了高氮 （+N）和低氮 （-N）条件下植株体内氮素的分配和氮素效率差异研究。结果表明,-N下,大部分氮的分配为根＞叶＞茎;而+N下则相反,氮素的分配为叶＞茎＞根,且无性系间差异较小。+N下无性系的氮素效率极显著高于-N,且-N下无性系间的变异程度较高;氮素吸收效率和氮素利用效率都是-N下的变异程度较高,增加氮素用量可显著提高氮素吸收效率,但氮素利用效率显著降低。相关性分析可知,氮素吸收效率对氮素效率的贡献大于氮素利用效率。在两种氮条件下,无性系2-7和015-1的氮素效率较高。     

GFILANguardN．S．S在网络漏洞扫描中的应用

漏洞扫描技术从一个新的角度解决了网络安全fq题。GFI LANguard Network Security Scanner作为一个网络漏洞扫描系统,能够扫描、检测、评估和修复网络中的任何安全漏洞,使用GFILANguard N．S．S可以更有效地解决漏洞管理的主要问题。     

遮荫对百山祖冷杉光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为探索百山祖冷杉对光环境适应的生态学意义,通过模拟阳坡和阴坡光环境,研究了遮荫处理对百山祖冷杉叶片光合特性和叶绿素a荧光参数的影响。结果表明,遮荫导致百山祖冷杉净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率和比叶重降低。全光下净光合速率日变化为双峰型,遮荫下正午光合速率未下降而呈平稳状态;全光下最大净光合速率和日均净光合速率高,而遮荫下光能利用率高;无论全光下还是遮荫下气孔导度与净光合速率、蒸腾速率之间均存在相似的变化趋势,且显著正相关。遮荫导致叶绿素a+b、叶绿素a、叶绿素b含量以及叶绿素a荧光参数Fv/Fm和Fv'/Fm'增加,叶绿素a/b降低。综上,百山祖冷杉是一种适应于阳生环境又具有较强耐荫性的植物,通过降低光补偿点、光饱和点、净光合速率、暗呼吸速率、比叶重以及叶绿素a/b,增加总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量以及PSⅡ最大光化学效率和PSII有效光量子产量,可增强其在弱光条件下的适应能力。本研究结果为人工驯化或恢复百山祖冷杉种群选择适宜光环境奠定了基础。