黄腐酸对夏玉米水分利用效率及生理指标的影响

通过田间试验,对夏玉米进行基施、喷施黄腐酸处理。基施量为86.63 kg/hm²,喷施量为63 kg/hm²、34.8 kg/hm²、22.8 kg/hm²,浓度分别为6%、3.3%及2.5%。在夏玉米主要生育时期测定叶片的净光合速率、叶绿素相对值含量(SPAD)、吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)等指标。结果表明,在各生育期,经黄腐酸处理后的玉米各生理指标均高于对照(CK)处理。叶面喷施6%浓度黄腐酸处理叶片光合速率及水分利用效率最高,最高值是CK处理的2.5倍,显著提高了叶片中IAA及ABA含量。喷施3次后,喷施高量黄腐酸(FA)增加了40%,喷施低量黄腐酸(FL)增加了70%,基施黄腐酸(FB)增加了27%。对夏玉米施用黄腐酸喷施处理的效果优于基施处理,且叶面喷施黄腐酸的最佳用量为63 kg/hm²。     

醋酸乙烯酯类固沙剂固沙效果的风洞实验

通过室内风洞模拟实验,研究了不同净风、挟沙风风速和沙面坡度条件下3种醋酸乙烯酯类固沙剂(WGS-3、WGS-4和CS-204)不同喷洒浓度时的土壤风蚀控制效果。研究结果表明:3种固沙剂均具有较好的抗风蚀能力,相同条件下,固沙剂CS-204的抗风蚀性能稍强于WGS-4,WGS-3的抗风蚀性能相对较差;与净风相比,挟沙风更易使喷施固沙剂后的沙面产生风蚀;挟沙风条件下,沙面累积风蚀量随固沙剂使用量的增加而减小,随沙面坡度的增加而增大;从经济意义上考虑,建议固沙剂WGS-3喷洒浓度稍高于3.0%,WGS-4和CS-204使用浓度为2.0%~3.0%,且喷洒量为1L/m2,能有效固沙。     

聚丙烯酰胺改善沙土抗风蚀性能试验研究

简易风洞试验和自然风蚀试验表明 ,施用聚丙烯酰胺可以改善沙土抗风蚀能力 ,减少土壤风蚀量。聚丙烯酰胺用量增加则沙土风蚀量减少 ,施用量为 1～ 10 g/m2 ,风蚀量仅为对照的 1%～ 47%。聚丙烯酰胺可考虑在我国三北地区生态恢复建设中应用     

基于固沙效果的玉米芯液化工艺优化及固化机理

为优化玉米芯液化工艺,从而改善液化产物的固沙效果,采用四因子二次正交旋转试验设计,研究了液化温度、液化时间、固液比、催化剂质量分数对玉米芯液化产物固沙后起沙风速的影响。通过回归分析和响应面分析,建立并分析了4个因子对起沙风速影响的数学模型,且所得回归方程显著,拟合情况良好。当玉米芯液化产物的喷施量为167 g/m2时,其用于固沙的最优液化工艺为：液化温度为125℃,液化时间为29 min,固液比为30%,催化剂质量分数为2.8%,在该条件下得到最大的起沙风速为20.18 m/s。采用扫描电子显微镜和红外光谱仪对玉米芯液化产物处理沙土前后的固结层进行了测试,发现玉米芯液化产物主要通过物理胶黏作用增加沙粒的抗风蚀性能。     

植物叶片截留特征分析

植物最大截留量是分析植物截留量的重要参数,分别采用浸泡法和喷水法测定了13种植物叶片的最大截留量。结果表明:（1）不同植物叶片最大截留量相差较大,喷水法测定的植物叶片最大截留量从腊梅叶片的0.008 g/cm²到小叶杨叶片的0.03 g/cm²,差异性显著（p < 0.05）,因此精确分析植物截留量时应考虑物种差异。（2）叶长、叶宽、叶周长、叶鲜重与叶片最大截留量的相关性不显著,而叶面积与叶片最大截留量遵循线性函数变化。（3）对于刺槐、杏树、石楠、柿子、柳树、小叶杨、石榴、白榆树、竹子、马铃薯、腊梅叶片而言,喷水法测得叶片最大截留量大于浸泡法,对于毛豆、樱桃而言,浸泡法测量的最大截留量值大于喷水法测量值。     

新型YDL-固沙胶的固沙性能及固沙效果试验研究

以新型高分子材料YDL-固沙胶为研究对象,对其可喷洒到沙面上时所形成的固结层的抗压强度、抗风蚀能力、耐水性、保水性以及对植物生长发育的影响作用等进行了试验研究,证实了该高性能固沙胶固沙的可行性,当固沙胶采用双遍喷洒、且用量为40～60g／m^2较为适宜,形成的固结层厚度适当,促进了种子的发芽与生长。     

3种固沙剂固沙能力的野外试验研究

以国内种化学固沙剂为研究对象,对其不同用量下形成的结皮渗透性能、结皮厚度,抗风蚀能力、力学强度进行了野外实验观测研究.结果表明,DST、改性聚醋酸乙烯的渗透性较好,人渗深度分别可达到4.0～5.0 mm和3.2～5.0 mm,星火A渗透性差.在种固沙剂中,DST形成的结皮厚度大,可达到10～13 mm,抗压强度也最大,为1.22～2.27 MPa.改性聚醋酸乙烯和星火A形成的结皮厚度小.只有DST结皮的1/4～1/5.改性聚醋酸乙烯结皮在用量为150 g/m²时抗压强度为0.98 MPa,中小用量强度较低.星火A种用量结皮强度都弱.野外实验表明,DST无论是耐候性和抗紫外线辐射性能较好,具有较强的抗风蚀能力,改性聚醋酸乙烯的耐候性和抗紫外线辐射性能较差.相比之下,DST是一种优良的固沙剂,用量还可以降低,以降低成本.     

生物强化提高水稻糙米锌含量及其生物有效性

【目的】研究利用有机锌肥生物强化水稻糙米锌含量的可行性及其生物可给性。【方法】锌生物强化试验在江苏溧阳进行，供试锌肥为糖醇螯合态锌(Zn 170 g/L)，供试水稻品种为中熟晚粳稻‘南粳46’。设5个处理：喷施清水(CK)；锌肥喷施一次，用量为2.55 kg/hm² (Zn1)、5.10 kg/hm² (Zn2)；锌肥喷施两次，总施用量为5.10 kg/hm² (Zn3)、10.20 kg/hm² (Zn4)。水稻成熟后，测定糙米中锌、植酸含量，测定糙米中锌赋存形态含量，计算糙米植酸/锌摩尔比、糙米锌赋存形态占比，并利用in vitro人工胃肠模拟法分析糙米锌在胃阶段和胃肠阶段的溶出量，以溶出锌与糙米锌量之比来计算糙米锌生物可给性。【结果】与CK处理相比，锌生物强化对糙米植酸含量无显著影响，但显著提高了糙米锌含量，Zn1、Zn2、Zn3和Zn4处理的增幅分别为23.93%、37.51%、82.38%和87.81%,Zn3和Zn4处理增幅差异不显著。Zn1、Zn2处理对糙米植酸/锌摩尔比无显著影响，Z...     

北京山区主要树种枯落物水文功能特征研究

为研究北京山区主要树种枯落物的水文功能,在妙峰山林场调查了栓皮栎（Quersus variabilis）林、油松（Pinus tabulaeformis）林、侧柏（Platycladus orientalis）林和刺槐（Robinia pseudoacacia）林的枯落物储量,并用两种方法测定枯落物的持水过程。研究结果表明:（1）栓皮栎林、油松林、侧柏林和刺槐林的枯落物厚度分别为10.5,4.0,3.8,2cm,储量分别为945g/m²,803.3g/m²,1 024.0g/m²和239.8g/m²。（2）采用室内浸泡法测定4种枯落物的最大持水率为230.3%,165.1%,161.9%和212.0%。其中0～2h是枯落物持水增加最快的阶段,2～6h枯落物持水增加减慢,6h以后趋于稳定。（3）采用人工降雨法测定4种枯落物的最大持水率为334.3%,331.1%,415.8%,259.9%,均大于相应的浸泡法测得的最大持水量。可将人工降雨法测定枯落物持水率随时间的变化分为4个阶段:第1阶段为迅速吸收阶段,第2阶段为缓慢吸收阶段,第3阶段为逐渐饱和阶段,第4阶段为饱和阶段。（4）枯落物有效拦蓄量可以更准确地反映枯落物截持实际降雨的能力。4种枯落物的有效拦蓄量大小为油松＞侧柏＞栓皮栎＞刺槐。其中油松的有效拦蓄量最大,为12.154t/hm²。实验发现,浸泡法测定枯落物持水过程存在一定缺陷,人工降雨法较好地弥补了这些不足。     

PAM喷施量与施用方式对风沙土风蚀的影响

固定流沙和减少风蚀是一个世界性的难题。PAM(聚丙烯酰胺,polyacrylamide)作为一种线性高分子聚合物,喷洒在土壤表层能形成结皮,能有效抵御风蚀,但喷施PAM溶液的结皮状况及抗风蚀能力与PAM的喷施量及土壤特性等密切相关,且PAM溶液的浓度越大则黏性越强,越不易喷洒。为了探寻PAM防风固沙的适宜喷施量及简便施用方法,该研究以乌兰布和沙漠流动沙丘的风沙土为试验材料,以风沙土的风干土及饱和湿土为对照,首先探讨PAM不同喷施量对风干土(风沙土)表层结皮状况、土壤含水率及土壤风蚀量的影响,以寻求PAM的适宜喷施量,然后再将适量的PAM干撒、干撒后喷水和喷施于风干土表层,探寻PAM的简便施用方法。结果表明:1)PAM不同喷施量的结皮覆盖度、结皮厚度、结皮抗剪强度均随PAM喷施量的增加而增加,均显著高于风干土和饱和湿土;PAM不同喷施量的土壤含水率均高于风干土,且随时间的延续均显著高于饱和湿土;喷施1、2、3和4g/m2的PAM风蚀量分别为风干土的26.83%、14.10%、13.01%和13.00%,为饱和湿土的28.78%、15.12%、14.02%和13.94%,当PAM喷施量达到2 g/m2时,PAM能有效降低风沙土的风蚀量。2)将2g/m2的PAM干撒、干撒后喷水和喷施于风干土表层,干撒PAM后喷水和喷施PAM溶液的土壤结皮覆盖度、结皮厚度、结皮抗剪强度均高于风干土、饱和湿土和干撒PAM,干撒PAM的土壤表层结皮覆盖度低于饱和湿土但高于风干土,结皮厚度和结皮抗剪强度高于风干土及饱和湿土,干撒PAM后喷水及喷施PAM溶液的土壤含水率高于风干土、饱和湿土及干撒PAM,干撒PAM的土壤含水率与风干土基本一致。干撒PAM、干撒PAM后喷水和喷施PAM溶液的风蚀量分别为风干土的53.13%、11.17%和6.35%,为饱和湿土的76.34%、16.05%和9.12%,干撒PAM后喷水的抗风蚀能力接近于风沙土表层喷施PAM溶液。3)由于喷施PAM溶液需消耗大量的水分及人力,建议风沙区可在降雨前将2 g/m2的PAM干撒于土壤表层或干撒后向土壤喷水,可有效减少风蚀量。     

京津风沙源区生态保护与建设工程对防风固沙服务功能的影响

[目的] 评价京津风沙源生态保护与建设工程自2000年启动实施近20 a以来的防风固沙效应,以指导工程二期的实施。[方法] 选取植被覆盖度、风蚀量和防风固沙服务功能保有率等指标进行分析。[结果] 京津风沙源区以草地为主,其次为林地和农田;工程实施以来,多年平均土壤风蚀量为7.87×10⁸ t,以微度和轻度侵蚀为主;一期工程实施期间的土壤风蚀量总体呈逐年减小趋势,二期工程实施以来,风沙源区遭受风蚀危害又逐渐加重,尤其是沙化草原亚区,该区风蚀模数变化趋势达到了8.96 t/（hm²·a）;就防风固沙服务功能保有率而言,整个风沙源区均值达到了0.82,低值区主要分布于沙化草原亚区（0.743）和晋北山地丘陵亚区（0.752）;二期工程实施以来,大部分区域保有率均显著提升,这与二期工程实施期间全年及冬春季的植被覆盖度变化情况一致。[结论] 京津风沙源的风蚀防治区重点在保有率下降区域和以草地和沙地为主的沙化草原亚区、浑善达克沙地亚区和科尔沁沙地亚区。     

Combating wind erosion through soil stabilization under simulated wind flow condition – Case of Kuwait

The soil survey of Kuwait has revealed the landscapes dominated by loose sandy material, that are vulnerable to wind erosion. Globally three modes of soil particle movement (creep, saltation & suspension) by wind have been recognized. To evaluate these modes in the deserts of Kuwait, sixty surface soil samples were collected and analyzed for particle sizes to quantify relative occurrence of modes of particle movement in the deserts of Kuwait. This analysis revealed distribution of particles in the size ranges, as follows: saltation (70%) > Creep (20%) > Suspension (10%) confirming saltation is the main mode of soil movement. This has provided basic information to set up a pilot scale experiment to reduce the wind erosion rate through sand stabilization using various sand binding products in three treatments; T₁ (native sandy soil); T₂ (sand mixed with biochar and animal manure); T₃ (sand mixed with biochar, animal manure, Urea Formaldehyde (UF), Sulfonated Naphthalene Formaldehyde (SNF), and Poly Vinyl Alcohol (PVA). The results showed that the erosion rate of native sandy soil (T1) has increased from 3.33, 4.77 to 7.35 g/(m². min) when wind speed was increased from 5, 10 to 15 m/s, respectively. At the same wind speeds, the measured erosion loss was 1.99, 3.07, 5.32 g/(m². min) in T₂ and 1.17, 2.6, 4.24 g/(m². min) in T₃. From these results, it can be concluded that there is a possibility to reduce wind erosion in the deserts of Kuwait through sand stabilization and save the deserts from further degradation.     

乌珠穆沁沙地生物基可降解聚乳酸(PLA)沙障防风固沙效益

为了探究PLA沙障对乌珠穆沁沙地沙化治理的效果,以方格状铺设不同规格(方格边长0.5 m×0.5 m, 1 m×1 m, 2 m×2 m和3 m×3 m)PLA沙障,以不同规格沙障影响的风蚀特征为研究对象,裸沙地设置对照(CK),采用美国HOBO便携式风速采集仪观测距地表10,20,50,100,200 cm高度的风速,同时使用自动旋转集沙仪收集近地表0—30 cm高度输沙量,分析了防风效能、固沙效益和风沙流挟沙粒径的变化特征。结果表明：(1) PLA沙障规格小于3 m×3 m时,风速廓线呈“S”型变化趋势;PLA沙障平均的地表粗糙度为0.64 cm, CK的平均粗糙度为0.51 cm,粗糙度提高了25.48%。(2)铺设PLA沙障后输沙量降低了38.72%～75.69%;PLA沙障输沙率随高度呈现良好的指数关系(R²>0.77);1 m×1 m和2 m×2 m沙障的固沙效益高于其他2种规格沙障,3 m×3 m规格的固沙效益最低,基本接近CK。(3)乌珠穆沁沙地风蚀物颗粒大小介于2～500μm,且大部分颗粒为100～250μm的细沙;铺设PLA沙障后,障格内...     

Effects of desertification on soil and crop growth properties in Horqin sandy cropland of Inner Mongolia, north China

Wind erosion and accumulated sand are recognized as the primary forms of cropland desertification in the arid and semiarid region, Inner Mongolia. However, there is a lack of knowledge on the effects of wind erosion and accumulated sand on soil properties and crop growth properties in this region. A field experiment was conducted from 2001 to 2002 on desertified cropland with gradients of wind erosion and accumulated sand to investigate changes in soil and crop growth properties resulting from desertification in the Horqin sandy land. Results indicated that the soil environment degraded significantly and crop growth and biomass were seriously restrained by wind erosion. In the severely eroded cropland, soil clay, organic matter, total N and P, available N and P, average soil moisture decreased by 59.6%, 71.2%, 67.4%, 31.4%, 64.5%, 38.8% and 51.8%, respectively. Erosion increased soil pH from 8.66 to 8.92; delayed plant life cycle by 6 days, decreased plant height and diameter by 15.5% and 29.1%, and decreased above and below ground biomass and seed yield by 87.3%, 47.9% and 96.5%, respectively. Effects of a little accumulated sand were fewer on soil properties and crop growth and seed yield compared to wind erosion, severe accumulated sand effects on the cropland remain to be studied further. The results of correlation analysis showed that crop biomass and seed production were significantly correlated to organic matter, total N, pH and soil moisture under circumstance of worsened soil environment. In the windy and sandy region in Inner Mongolia, some measures to control cropland erosion should be introduced including construction of windbreak, stubble cultivation, increased organic fertilizer and spring irrigation.     

高分子多肽衍生物防治风蚀的风洞试验

利用高分子化学材料改善地表结构进行化学固沙,是防治风蚀的重要措施之一。为寻找有效的高分子化学材料防治黄土高原北部水蚀风蚀交错区风积沙及沙黄土风蚀,将不同剂量(0(喷清水为对照)、0.4、0.6及1.2 g/m~2)的4种高分子化学材料聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)、阳离子羟丙基多糖(cationic hydroxypropyl quito sugar,Jag C162)、羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)及羟丙基化多糖(hydroxypropyl polysaccharide,HP-120)喷施于沙黄土及风积沙表面,进行室内风洞试验,测定其风蚀率及表面固积层硬度。结果表明:喷施不同剂量的高分子化学材料PAM、Jag C162、CMC及HP-120于沙黄土及风积沙表面均能显著降低松散扰动沙黄土及风积沙的风蚀率(P0.05)。总体而言,在相同条件下,与其他3种材料相比,PAM防治沙黄土表面风蚀的效果最好,而CMC在防治风积沙风蚀效果最好。喷施4种化学材料于沙黄土和风积沙表面均能显著增加固结层的硬度(0.4 g/m~2 Jag C162除外),且PAM对提高沙黄土表面硬度效果较好,Jag C162、CMC及HP-120对提高风积沙结皮硬度效果较好,其中CMC效果最显著;使用4种高分子化学材料防治风积沙和沙黄土风蚀时,当施用剂量控制在1.2 g/m~2时,几乎可以抵御14 m/s的大风,历时20 min的吹蚀而不产生风蚀。     

宁夏中部干旱带砂田抗风蚀性能研究

利用风洞模拟实验,研究了净风和挟沙风对砂田土壤风蚀的影响.结果表明:在净风吹蚀下,原状砂田的风蚀速率(0.37 gm-2 min-1)分别是农田和荒地的1/4和1/5,风蚀速率随风速的增加呈指数函数递增,其中砂田的递增速度低于农田或荒地;翻耕后的砂田在常见风速下的风蚀速率与农田和荒地相近(分别为1.67 g m-2 min-1、1.75 gm-2 min-1和1.83 gm-2 min-1),但在大风日则低于农田和荒地(分别为3.61 gm-2 min-1、58.83 g m-2 min-1和13.92 gm-2 min-1).挟砂田沙的风沙流吹蚀导致农田和翻耕砂田的风蚀速率增加,原状砂田则出现轻微的风积现象;挟农田土的风沙流吹蚀使原状砂田、翻耕砂田和荒地产生显著的风积,农田则出现更强烈的风蚀;挟沙风吹蚀下的风蚀(积)速率与风速的关系呈二次曲线函数.砂田的粗糙度明显高于农田(分别为0.023 cm和0.002 cm),且随着风速的增加,其间的差值越大;砂田和农田在不同风速条件下的风速廓线均可用指数函数表述.农田和荒地在压砂利用后,其抗风蚀和减尘性能显著增强.     

和田地区绿洲外围农田防护林带的防护效益

在和田地区新垦农地外围的流动沙地种植新疆杨乔木+沙拐枣灌木复合防护林,通过布设风速风向观测仪、沙尘通量梯度仪、温湿度和辐射等测定仪于林带前后,研究防护林网的防护效益,为营建绿洲外围防护林和合理开发利用荒漠区的土地资源提供理论依据。结果表明,防护林带的防风效能随着高度的增加而减弱,大于起沙风速(6m/s)时,新疆杨林带、沙拐枣林带在0.5m处的防风效能分别为67.2%和94.5%,在3m处的防风效能分别为31.3%和33.7%。随着风速的增大,沙拐枣林带和新疆杨林带的防风效能均减弱,新疆杨林带的减弱更为明显。防护林带有效地降低了地表风速,减轻地表风蚀。林带内的输沙量仅为外围的10%左右。此外,林带内的太阳辐射强度下降,温度降低,湿度显著增加。由此可见,防护林可以有效地起到防风固沙,改善区域小气候的作用。     

施用PAM防治松散土风蚀的机理及其抵御风沙流能力研究

采用室内风洞试验方法,研究了内蒙古西部干旱半干旱地区荒漠沙地松散土风蚀规律、风沙流对风蚀量的影响和施用PAM防治松散土壤风蚀的机理及其抗风沙流的能力。风沙流对风蚀量的影响试验,采用试样接续放置的方法,前一试样为后一试样提供风沙流;施用PAM试样抗风沙流的能力试验,采用PAM使用量为1g/m2,2 g/m2和4 g/m2等3个处理水平和0,17.6%,36.4%,7.7%等4个吹角水平。试验结果表明,相同的风速条件下风沙流对土壤的侵蚀程度比净风侵蚀程度高得多,侵蚀量显著不同;PAM用量为1 g/m2时,在7~8m/s风速的风沙流作用下只能经历5~10 min的吹蚀试样即破坏;PAM用量为2 g/m2时可以抵御8~10 m/s风速的风沙流历时30 min的吹蚀;PAM用量达4 g/m2时,可以抵御10 m/s风速的风沙流历时30 min的吹蚀试样仍未破坏,几乎可以防止自然界99%的各级风速所引起的土壤风蚀。从经济方面考虑,推荐PAM用量为2g/m2可以防止自然界中大部分风力(约97%~99%)造成的风蚀,经济上是可行的。经PAM处理的试样破坏过程和切片分析得出,在松散土表面喷施PAM之所以能够有效地防止风蚀,最根本的原因是施用PAM溶液后松散土表面可形成较厚的结皮。     

基于风洞试验的风沙区光伏阵列近地表形态变化规律研究

[目的] 研究库布齐沙漠中段沙区光伏阵列扰动下地表形态变化规律及其与风环境的关系,为科学制定沙区光伏电站次生风沙危害防治技术方案提供理论依据。[方法] 运用风洞试验方法,分析光伏阵列与风向之间夹角为0°,45°,90°,135°和180°时光伏阵列地表蚀积空间分布规律和地表形态剖面特征。[结果] 夹角为±90°时,迎风侧前两排电板区域地表蚀积变化表现为风蚀以中度和重度为主,堆积以轻度为主。第3—5排电板区域在前两排电板的遮蔽作用下风沙活动强度大幅降低。夹角为±45°时所有电板区域蚀积变化规律较为相似;45°时蚀积变化表现为风蚀以中度和重度为主,堆积以中度和轻度为主,小范围出现重度堆积现象;-45°时风蚀和堆积均表现为以轻度和中度为主。以8 m/s风速条件为例,不同夹角条件光伏阵列地表蚀积强度表现为：45°>90°>-45°>-90°>0°。夹角为0°时最小,蚀积变化极差仅为1.265 cm。夹角为45°时最大,蚀积变化极差可达5.429 cm。夹角绝对值相等符号相反风况条件下,夹角为正值相较负值时光伏阵列地表风沙活动更为强烈。夹角为45°时蚀积强度是夹角为-45°时的1.566倍,夹角为90°时则是夹角为-90°时的1.269倍。[结论] 沙区光伏阵列次生风沙危害的防治技术方案设计应充分考虑区域主害风向条件。     

土壤凝结剂沙障防风固沙实验研究

 在7m/s、15m/s和20m/s的实验风速下,对不同浓度土壤凝结剂处理的沙障模型进行风洞吹蚀实验。实验结果表明:抗风蚀强度以40%浓度处理最强,20%最弱,但30%浓度防风蚀效果较为实用。在乌兰布和沙漠东北缘绿洲边缘的流动沙丘,采用较为适用的30%浓度的土壤凝结剂进行1m×1m,1.5m×1.5m,2m×2m等3种不同规格沙障喷洒实验,通过对风速、粗糙度、风沙流结构特征值,以及沙障的蚀积状况进行调查,其结果表明,各种规格的沙障中,1m×1m的沙障性能最好,1.5m×15m次之,2m×2m最差。沙丘不同部位沙障的抗蚀力不同,迎风坡受损程度和风蚀率最高。