改性生物质炭对原油污染土壤中苏丹草萌发的影响

为探究原油胁迫下改性生物质炭对苏丹草种子萌发和幼苗生长的影响,在土壤含油率4％的原油污染土壤中分别添加硝酸和芬顿试剂改性的棉花秸秆生物质炭,采用土培发芽试验研究两种改性生物质炭不同添加量(炭土质量比为2％和4％)对苏丹草发芽率、胚芽长、胚根长、生物量和土壤总石油烃降解率的影响.结果 表明:施用生物质炭和改性生物质炭均能显著提高土壤有机质含量(P<0.05),未改性生物质炭添加会提升土壤pH值,硝酸和芬顿试剂改性生物质炭添加会降低土壤pH值.相比于未加生物质炭处理,添加生物质炭可以显著提高苏丹草发芽率、胚芽长和植株生物量,改性生物质炭对种子生长的促进效果更好,4％硝酸改性生物质炭处理的胚芽长和生物量比对照组分别增加了67.83％和80.26％.生物质炭和改性生物质炭添加均能显著提高土壤中总石油烃降解率,与未加生物质炭处理相比,添加4％生物质炭和4％芬顿改性生物质炭处理的总石油烃降解率分别增加了23.86、20.89个百分点.研究表明,在原油胁迫下,添加改性生物质炭有助于减缓原油污染对苏丹草种子萌发的负面效应,生物质炭的改性方法和添加量会影响苏丹草与生物质炭共同作用下土壤中石油烃的短期降解效果.     

围封年限对草地生态系统碳分配的影响

以处于不同围封年限的退化草地为研究对象,对退化生态系统内有机碳分配特征进行了研究.结果表明:随着围封年限的增长,土壤有机碳密度不断增加;而植物有机碳密度的最高值出现在围封20 a,围封25 a植物碳密度略低于围封20 a,有降低趋势.围封25 a处理生态系统碳密度最高,达到8.22 kg/m2;土壤碳库所占生态系统有机碳总储量的比例受封育年限的影响不大.     

水位对巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地土壤呼吸的影响

以新疆维吾尔自治区天山中部巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究区域,结合室内水位控制试验,初探土壤水位对土壤呼吸的影响,结果表明:1)土壤呼吸与土壤水位呈现显著的负相关性(r=-0.997;p=0.003),5cm、0cm、-10cm、-20cm水位梯度下土壤呼吸速率平均值分别为1.27、2.49、4.60、6.21μmol·m~(-2)·s~(-1)。2)不同水位处理下土壤碳排放量差异性达到极显著水平(p<0.01),5cm、0cm、-10cm、-20cm水位条件下土壤碳排放量分别为0.11、0.22、0.40、0.54mol·m~(-2)·d~(-1)。3)不同水位条件下土壤呼吸速率与5cm土壤温度均表现为显著正相关关系,淹水条件下水温与土壤呼吸速率表现为显著正相关性,且随着土壤水位的下降水温与土壤呼吸的相关性系数减弱。各水位梯度土壤呼吸速率与5cm土壤温度均呈显著的指数函数关系,水位降低显著提高了土壤呼吸温度敏感性系数(Q10)(p<0.05)。     

巴音布鲁克高寒湿地夏季CO_2和CH_4通量日变化研究

以天山中部巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究区域,采用静态箱-气相色谱法,对处于不同水分条件下高寒湿地CO_2和CH_4排放特征进行研究。结果表明:1)天鹅湖高寒湿地为CO2源,其常年积水区、季节性积水区和常年干燥区CO_2日平均排放通量分别为33.78、66.94、72.06mg·m-2·h-1。常年积水区和季节性积水区为CH_4源,其日平均排放通量分别为714.62、16.82μg·m-2·h-1,而常年干燥区则表现为CH_4的汇,其日平均吸收通量为17.51μg·m-2·h-1。常年积水区CH_4和CO_2日平均通量与季节性积水区和常年干燥区差异性达到极显著水平(P<0.01)。2)湿地CO_2和CH_4通量与表层土壤温度正相关性达到极显著水平(P<0.01),且随着土壤深度的增加土壤温度与湿地CO2和CH4通量的相关性系数有下降趋势。季节性积水区CO_2和CH_4通量与土壤湿度相关性达到显著水平(P<0.05)。湿地CO2和CH4日平均通量分别与活体生物量表现为显著负相关性(r=-0.994)和显著正相关性(r=0.998)。     

长期围栏封育对亚高山草原土壤有机碳空间变异的影响

以中国科学院新疆生态与地理研究所巴音布鲁克草原生态站的长期围栏封育样地为对象,利用经典统计学和地统计学相结合的方法,研究长期围栏封育对亚高山草原土壤有机碳空间变异特征的影响。结果表明：① 长期围栏封育可以增加土壤有机碳含量,围栏内0~20 cm土壤有机碳含量均值为40.76 g/kg,围栏外土壤有机碳含量均值为38.50 g/kg;围栏内20~40 cm土壤有机碳含量均值为20.98 g/kg,围栏外土壤有机碳含量均值为18.70 g/kg,土壤有机碳在水平方向上围栏内均高于围栏外;② 围栏内土壤有机碳的变异性程度均显著高于围栏外,不管是围栏内外、上层和下层,土壤有机碳均具有中等的空间相关性,且上层土壤的有机碳变异程度均高于下层土壤;③ 土壤有机碳在水平空间分布呈现出不均匀性,围栏内土壤有机碳含量空间分布水平高于围栏外,在空间插值图上看,围栏内外0~20 cm土壤有机碳含量高的位置,在20~40 cm土壤有机碳含量却相反。     

喀什河流域生态景观格局量化分析

以遥感与地理信息技术为基础,编制了喀什河流域生态景观图。在此基础上选取多种景观指数,从景观多样性指数、景观空间构型指数、斑块特征指数3个方面,定量地分析喀什河流域景观格局特征。结果表明：喀什河流域山地景观占全流域的88%。该区域的景观基质为山地景观;流域内部景观高度连接,生态系统稳定;城镇景观、乡村景观和建设用地景观的分布很集中,基本为连片分布,呈聚集状,镶嵌在山地景观和绿洲景观中,分维指数大,破碎度高;景观处于稳定状态,其中山地景观和绿洲景观中最稳定,景观受干扰与斑块伸长程度都较小;从总体上看,喀什河流域的景观单一,多样性指数较小,破碎化程度较低,景观异质性较低,景观优势度较高。     

石油类在环境非敏感区土壤中的迁移规律研究

通过实地采集样品和室内模拟实验,重点分析了在油田环境非敏感地区,风沙土、棕漠土、盐土、林灌草甸土、龟裂土等有代表性的土壤类型中,石油类随污水迁移的规律.结果表明：风沙土、棕漠土的渗透性较好,龟裂土、林灌草甸土的渗透性很弱,而粘质盐土的渗透性非常小;以较高浓度的含油污水持续排放于环境非敏感区土壤上,石油类污染物在土体中下渗迁移程度有限,很难穿透包气带而进入地下水.     

啤酒花的施肥模型及施肥参数的初步研究

利用田间试验对啤酒花进行了施肥模型和施肥参数的研究.结果表明:产量效应模型为Y=1 827 0.63N 4.44P 0.95K-0.014NP 0.021NK-0.011PK-0.000047N2-0.0018P2-0.015K2.最佳产量施肥量分别为尿素188 kg/hm2、三料179 kg/hm2、硫酸钾96 kg/hm2,最佳产量为2 355 kg/hm2植株养分吸收系数:N约为8.6 kg,P2O5约为3.7 kg,K2O约为10.3 kg,N : P2O5 : K2O之比约为1 : 0.43 : 1.21.土壤碱解氮校正系数平均值为1.5,氮肥(尿素)利用率为37.5%.     

水分胁迫条件下绿洲农田冬小麦水分运移规律研究

以干旱区绿洲农田冬小麦水分胁迫试验为基础,研究了不同水分胁迫条件下的冬小麦生长发育、水分利用以及土壤水分运动特征,建立了含有根系吸水项的一维土壤水动力学模型,模拟了不同水分胁迫条件下冬小麦蒸腾、棵间蒸发、根系吸水、根系生长以及田间土壤水分运移过程。结果表明:在冬小麦生育前期、中期根系吸水主要在80cm以上,生育后期根系对下层土壤水分吸收量增加,但所占比例很小。根据实测根系生长资料分析水分胁迫下生育中期根系受到水分胁迫,在生育后期恢复灌水后根系早衰,生长缓慢;从胁迫程度上来说中度胁迫复水后的后效影响要大于重度胁迫处理。     

热解温度和时间对秸秆生物质炭特性的影响

为探究不同热解温度和时间对生物质炭理化性质的影响。以新疆主要作物棉花、小麦和苜蓿的秸秆为材料,在不同热解温度(400、500、600℃)、热解时间(0.5、1.0、2.0、4.0、6.0h)下制备生物质炭。测定生物质炭pH值、有机碳含量、阳离子交换量(CEC),并利用傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对生物质炭表面形貌和有机官能团进行分析表征。结果表明:三种生物质炭均为碱性。其表面孔隙发达,官能团种类丰富,均存在烷基、芳香基和一些含氧基团。随着热解温度升高,三种生物质炭的产率、有机碳含量和CEC都逐渐降低,pH值则逐渐升高。热解温度对生物质炭性质有显著性影响,而热解时间对生物质炭特性影响规律不明显。低温(400℃)生产的生物质炭更适用于农田土壤改良,改善土壤结构、提高土壤肥力;高温(600℃)生产的生物质炭更适用于有机、无机污染环境的修复,进而改善土壤或水体环境。