植被混凝土基材微生物活性对不同水泥含量的响应

以常用护坡草本生长下的植被混凝土基材作为研究对象,选择脲酶、转化酶、碱性磷酸酶、微生物量碳、微生物量氮做为因子,对样地土壤生物活性指数(SBAI)做了综合计算,研究了不同水泥含量对植被混凝土基材生物活性的影响。结果表明,水泥的添加会降低基材生物活性,低水泥浓度样地土壤生物活性指数相对较高;相同水泥含量梯度下,对照样地比狗牙根样地、紫花苜蓿样地的土壤生物活性指数低。植物在一定程度上能够改善土壤生物的活性水平。     

水泥泥炭与纤维基干喷生态护坡基材配方优化及现场试验

为修复各种工程建设形成的边坡生态系统,获得干喷生态护坡基材的配制规律,该文以一种新型干喷生态护坡基材为研究对象,以生态基材组分中的泥炭、纤维、水泥、土壤改良剂和保水剂为5个因素,各取4个水平,开展了多指标多因素正交试验探索各因素和水平对狗牙根的发芽和生长状况的影响规律。结果表明:影响植物生长和出芽的因素的重要性从大到小依次为水泥、保水剂、聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)、纤维、泥炭。纤维和泥炭含量对植物出芽率影响不显著,植物出芽率与水泥含量呈线性关系,基材水泥含量越高植物生长越差;为确保植物较好生长,水泥体积百分比不宜超过10%。对于湖北三峡翻坝公路区域,适合狗牙根生长的最优基材配比:除当地泥土外,泥炭20%,水泥5%,PAM0.05%,保水剂0.15%,纤维40%。基材p H值与时间呈较好线性关系,植物本身具有调节p H值的能力,随着时间的增长,基材p H值逐渐降低,逐渐接近中性。该文结果对三峡翻坝公路所处长江中游及鄂西南地区生态护坡基材配比具有指导意义;研究所得规律,同样适用于土壤气候条件相似的其他中部地区;试验、分析方法亦可适用于其他区域生态护坡基材配比研究。     

水泥添加量及其养护时长对基材抗蚀性的影响

为研究水泥添加量及其养护时长对基材抗蚀性的影响,在黄棕壤中掺入不同水泥添加量(0、2％、4％、6％和8％),并设定5个养护时长(0、7、15、30和45d)进行养护,在坡度为20°、径流量25 L/min的水力条件下测定生态修复基材分离能力,并分析团聚体稳定性.结果表明:随着养护时间的增加,各水泥添加量的生态修复基材分...     

工程弃渣用作植物生长基质的研究

为资源化利用工程弃渣,对粒径＜2 mm的工程弃渣和自然土壤进行了不同体积配比生长实验,结果表明:粒径小于2 mm的工程弃渣与自然土壤混合后可以用作植物生长基质,工程弃渣的使用体积比例以50%～70%为宜;工程弃渣风化程度越高,其养分含量、pH值及抗旱保墒能力越适合植物生长,但工程弃渣的养分含量一般比较贫乏,需额外添加肥料才能满足植物生长对养分的需求;工程弃渣与自然土壤不同体积配比的混合物的三相没有明显变化规律,但混合物的pH值、养分含量、土壤水分常数、种子发芽率、植株保存率等指标随工程弃渣的体积比例变化而规律变化。     

硫酸铵与鸡粪配比在含生物质炭育苗基质中的应用效果

研究了基质中添加生物质炭(5％)及在含生物质炭基质中进行硫酸铵(0.5g/L,0.75 g/L,1 g/L)与鸡粪(5％,10％,15％)配比对基质理化性质和番茄幼苗生长发育的影响.研究结果表明,(1)基质中添加生物质炭后除pH值升高外其他理化性质明显改善,而且0.5 g/L的硫酸铵添加量可以显著降低基质pH值(P＜0.05);(2)硫酸铵与鸡粪配比,硫酸铵可以降低基质pH值、增加EC值,而鸡粪使基质的理化特性指标均呈增加趋势;(3)从番茄幼苗健壮状况看,首先,生物质炭可以明显促进番茄幼苗的生长发育.其次,硫酸铵和鸡粪配比后番茄幼苗的健壮程度与基质养分含量及EC值变化规律呈负相关.研究结果说明,基质中添加生物质炭后,硫酸铵和鸡粪含量同时最低的配比处理对番茄幼苗的生长发育促进效果最明显,叶面积、株高、茎粗、地上生物量、地下生物量及壮苗指数等值均最大,可以满足番茄育苗要求.     

不同基质对护坡绿化植物群落数量特征的影响

通过模拟高速公路边坡的土壤环境条件,利用室内盆栽试验比较分析了5种不同基质对护坡草本植被的作用效果。结果表明:草群生长速度随基质中有机肥(堆肥)含量的增加而增加(p<0.05),基质厚度对草群的生长速度没有显著影响(p>0.05);土壤基质中添加堆肥物可以显著提高草群的高度、密度和盖度(p<0.05),基质厚度的增加也可以提高植物群落的高度、盖度和密度(p<0.05);土壤基质中添加堆肥物可以显著提高草群的地上和地下生物量(p<0.05),但使草群的根茎比显著下降(p<0.05),随着基质厚度的增加,草群的地上、地下生物量不断增加,草群根茎比不断下降(p<0.05)。因此对高速公路护坡植物而言,土壤基质中污泥堆肥物的含量应适中,土壤基质的厚度应充分,以保证植被根系良好生长,提高坡面植被的水土保持能力。     

厚层基材喷射护坡试验研究

以内昆线横江车站路堑岩石边坡为试验点 ,设计了厚层基材喷射种植基各组分配比 ,采用湿喷法进行厚层基材喷射护坡试验。试验结果表明 ,采用厚层基材喷射对岩石边坡进行生态防护 ,厚层基材各项指标均满足植物正常生长所需的条件 ,防护效果显著     

炎热多雨条件下岩坡喷混植草试验研究

岩质边坡上植草护坡,是道路生态工程中的难点,涉及岩坡的可耕植性、植物选型和基材优化配比组合等关键技术研究.以洛湛铁路娄底段边坡为例,分析了铁路边坡的环境特点,对风化岩坡的可耕植性参数进行了试验研究.通过室内播种试验,由草种的根系生长及发芽率情况优选出适于护坡工程的最佳草种组合.通过室内正交试验,对于基材主要组成成份进行了强度影响因素大小的数理统计分析,得出在施工后一定时间内基于降雨周期的影响条件下所需采用的基材优化配比组合方案,从而可使基材强度值达到最大.最后通过厚层基材喷播、覆盖、后期管护等重点和难点技术的实施,保证了炎热多雨条件下岩坡喷混植草的成功.     

干旱土壤中生物炭对黑麦草生长的促进机制

通过控制不同生物炭添加量和降水量,分析土壤理化性质及黑麦草(Lolium perenne L.)的各项生长指标,探究不同添加量的生物炭对缺水植物生长促进的直接与间接作用。结果表明:生物炭的添加可以提高土壤的田间持水率、土壤中速效磷的含量以及土壤的pH;干旱条件下,增加生物炭的用量能促进黑麦草植株的增高,但高剂量的生物炭抑制黑麦草的生长;生物炭加入并不能持续性的保持土壤中的水分,高浓度(>15%)的生物炭反而增大土壤中水分的流失,但由于生物炭中钾元素为植物对抗干旱提供了必要条件。适当添加生物炭(5%)可缓解黑麦草在缺水时生长发育受到的抑制作用,并促进黑麦草的根系生长以及保证较高的发芽率。土壤中添加生物炭对干旱条件下植物的生长有促进作用,有利于缓解植物受干旱胁迫的影响。     

生态护坡基质中微生物特性研究

以土壤、水泥、沙子、秸秆、草炭、纤维素、锯末、糠醛渣、保水剂、控施肥和速效肥为基本原料,按不同比例配制成3种生态护坡基质,探讨了其中微生物的种类和数量以及随时间的动态变化。结果表明:3种生态护坡基质中细菌、放线菌、真菌数量依次为109,108~109,106cfu/g数量级,分别比对照土壤高101,101~102,101个数量级;随时间变化,3种生态护坡基质中细菌数量起初有所下降,之后逐渐增加,最后呈稳定状态,其变化趋势与微生物总数一致,放线菌数量逐渐增加,并对微生物总数贡献提高,而真菌数量逐渐减少,且变化幅度较大;不同处理之间方差分析表明,微生物数量大小顺序为:基质Ⅰ>基质Ⅱ>基质Ⅲ>对照土壤,且除基质Ⅰ与基质Ⅱ之间细菌未达极显著水平和放线菌未达显著水平外,其余均达极显著水平;相关分析表明,氮和磷对微生物影响最明显,且微生物数量与pH值和电导率均呈现一定程度的负相关。     

植物材料压缩成型时粒子的变形及结合形式

对植物材料压缩成型时粒子的变形及结合形式进行了研究。通过对玉米秸秆等几种农林废弃物的压缩成型、观察测量粒子的二向平均径,研究了二向平均径和各成型条件的关系,给出了植物材料压缩成型过程中粒子的微观结合模型,并运用该模型合理地解释了压缩成型中的一些疑问。     

水力喷播技术引进及试验研究

介绍了水力喷播技术和水力喷播机,以及喷播辅料国产化的试验研究成果,并对水力喷播技术在中国的应用前景做了展望。     

外源营养物对菌丝体生物质材料的生长研究及其性能表征

为优化菌丝体生物质材料配方和成品性能,该研究以菌丝生长速率为评价指标,首先通过单因素试验筛选出较佳外源营养物。再利用Plackett-Burman试验确定了影响平菇菌丝生长的主要因素为葡萄糖、酵母粉和KH2PO4,通过最陡爬坡试验和Box-Behnken响应面分析对添加物进行分析,得到较佳外源营养物组合为：质量分数为4.7%葡萄糖、1%酵母粉和0.3%磷酸二氢钾。最后比较了未添加和添加外源营养物制得的菌丝体材料结构与性能,结果表明：与未添加组相比,添加外源营养物制得的菌丝体材料,其菌丝粗壮且相对致密,菌丝直径增加了460 nm;复合材料压缩强度为114 kPa,较未添加对照组提升了43.7%,说明外源营养物的添加促进了平菇菌丝的生长,提高了菌丝体材料的强度和回弹性。研究结果为菌丝体生物质材料的制备及其性能优化提供参考。     

Current and Future Outlook of Dredged and Sewage Sludge Materials in Agriculture and Environment (3 pp)

-  In the late 1960’s there was an increasing realization in the U.S.A. and other parts of the world, especially in Europe of the potential problems associated with the disposal of spoil and sewage sludge materials. While insufficient information was available to determine potential adverse effects of disposal on land, many people including those in the scientific community had articulated their objections on the use of these materials in agriculture because data do not provide adequate environmental protection information. In many cases, site-specific geochemical and biological factors are typically excluded from the decision process (Wenning and Woltering 2001). Because of continued studies and far-reaching research during the last 40 years on the environmental effects of dredged and sludge materials, the scientific community and regulatory agencies in the U.S.A. are now in a much better position to appraise the environmental and possible agricultural impacts connected with the disposal of dredged and sludge materials by diverse disposal methods.     

散粒物料孔隙率测定装置的研制

依据理想气体状态方程研制的孔隙率测定装置,可以直接、迅速测得散粒物料在各种特定状态条件下的孔隙率。该装置对于一些吸湿性强的物料、特别是易溶于水、比重测试较复杂的散粒物料尤为适宜。经测试证明,该装置测试准确、简便。该文提供的对不同装料方法、不同杂质含量、不同粒度成分的散粒物料孔隙率测定结果,有参考价值。     

热敏性物质的载体干燥

热力干燥方法被广泛应用在生物制品的脱水过程，但生物制品在高温和高湿的作用下，可能会引起产品品质的严重破坏，为了降低干燥过程对其质量的破坏，采用一种新的干燥技术，即吸湿性的多孔介质作为载体干燥方法。详细地讨论了生物制品多孔载体干燥过程中的干燥动力学、质量降解动力学、及质量保护参数等。在实验室振动流化床干燥器上进行正交实验，提出了影响品质保持的过程参数。试验结果分析表明：采用多孔载体方法干燥，产品的最终品质与常规热力干燥后的品质有了显著的改善。     

角蛋白材料结构与力学特性研究进展

天然生物材料精巧的结构和独特的功能为许多工程技术问题的解决提供了仿生学基础。人们在不断地寻求仿效对象，以期基于生物系统发展工程技术系统。角蛋白材料作为一类具有从纳米到厘米尺度上分级结构的天然生物复合材料有着与其它天然生物材料不尽相同的结构和功能，对其结构乃至超结构进行研究，探索其力学行为的微观机理，对于包括农业工程在内的众多工程领域中仿生材料和仿生系统设计具有重要意义。该文对蹄壁角蛋白、羽毛角蛋白、毛发角蛋白及爪子角蛋白材料的结构及力学性能和角蛋白材料的分析方法进行了综合评述。     

石蜡/ZIF-8@ZIF-67定形相变材料的储热性能

针对固-液相变材料在相变过程中由于体积变化产生的芯材泄漏现象,该研究以ZIF-8@ZIF-67核壳结构为载体,以石蜡（paraffin）为相变芯材,采用溶剂蒸发法制备了质量分数为50%、60%、70%和75%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67定形相变材料。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱、BET比表面积、热重分析、差式扫描量热和瞬态平板热源等测试手段对定形相变材料的形貌、结构、热稳定性、相变潜热、热导率进行表征;采用Fluent软件对填充相变材料的相变蓄热供暖系统进行了数值模拟分析。结果表明：ZIF-8@ZIF-67形貌为大小均匀的菱形十二面体,石蜡的最高负载量为70%,且石蜡与ZIF-8@ZIF-67 MOF载体之间没有发生化学变化。质量分数为70%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67经50次热循环后,熔化焓为54.36 J/g,与循环前相比无明显下降（循环前熔化焓为59.59 J/g）,说明其具有良好的热循环稳定性。研究表明质量分数为70%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67相变材料可以很好的保持整体系统的温度稳定性,具有良好的蓄-放热效果。     

中国燃料乙醇生产用原料的多元化探索

该文分析了中国燃料乙醇生产原料多元化的必要性,阐述了可用于燃料乙醇生产的淀粉质、糖质和纤维质3大类非粮原料的种类、性质、利用及研究现状,对这些非粮原料的种植情况、燃料乙醇生产性能等进行了对比分析,归纳了中国非粮原料用于生产燃料乙醇时所存在的问题,提出了相应的解决对策,最后对中国可用于燃料乙醇生产的非粮原料的供应前景作出了展望.     

水分和有机物料对镉污染土壤的改良效应

通过室内培养和盆栽试验相结合的方式,系统研究了3种土壤水分含量条件下,添加不同有机物料对镉(Cd)污染土壤的改良效应。研究结果表明:淹水、田间持水量和65%相对含水量条件下添加有机物料均有利于污染土壤中可交换态Cd含量的降低,铁锰氧化物及有机结合态Cd含量的增加。随土壤中水分含量的增加,影响程度增加,即淹水>田间持水量>65%相对含水量。3种水分条件下,添加蚯蚓粪处理Cd活性降低明显,其次为猪粪处理,草炭处理相对较差。淹水条件下,油菜体内Cd的含量最低,田间持水量和65%相对含水量条件下油菜部分发育指标差异不显著。添加不同有机物料各处理促进油菜生长的顺序大致为:蚯蚓粪>草炭>CK>猪粪。