云南典型紫色泥岩微观结构的定量特征

通过扫描电子显微镜(SEM)对云南楚雄地区马头山组(K2m)、禄丰组(J1l)、妥甸组(J3t)紫色泥岩的微观结构进行观测,并用Matlab软件处理SEM照片,提取泥岩的颗粒孔隙量化结构信息,以定量表达泥岩颗粒和孔隙的结构特征。结果表明:禄丰组、马头山组和妥甸组泥岩的微结构分别呈蜂窝状、花瓣状和团粒状结构,团粒状(J3t)结构强度明显低于花瓣状(K2m)、蜂窝状(J1l)。三种泥岩的颗粒和孔隙大小不一,颗粒的均匀程度和孔隙的似圆性较差;三种泥岩颗粒分维数大小依次为J1l(1.74)K2m(1.64)J3t(1.34),说明J1l小粒径的颗粒较多,而大粒径的颗粒少,J3t大粒径的颗粒多,小粒径颗粒少。而孔隙分维数大小为J3t(1.88)K2m(1.58)J1l(1.35),说明妥甸组孔隙的联通性好,孔隙较均匀。     

垄作方向对不同坡位红壤坡耕地耕层土壤水分特征曲线的影响

  目的  探讨横坡垄作和顺坡垄作对不同坡位耕层土壤水分特征曲线的影响,为红壤坡耕地垄作方向的选择提供依据。  方法  采用压力膜仪法测定两种垄作方向、不同坡位（上部、中部、下部）耕层土壤水分特征曲线,并以Van Genuchten（VG）模型拟合该曲线,通过VG模型参数分析比较横坡耕作和顺坡垄作耕作后不同坡位土壤持水特点及其影响因素。  结果  红壤坡耕地耕层不同坡位土壤与0 ~ 1000 kPa水吸力对应的体积含水率为 0.36 ~ 0.66 cm3 cm?3,VG模型能够较好地表达两者间数量关系。顺坡垄作上部、中部和下部坡位耕层土壤VG模型参数饱和含水率θs分别为0.59、0.59和0.65 cm3 cm?3,残余含水率θr为0.37、0.38和0.41 cm3 cm?3且随着坡位降低而增大;横坡垄作上部、中部和下部坡位耕层土壤VG模型参数饱和含水率θs分别为0.58、0.56和0.59 cm3 cm?3,残余含水率θr为0.37、0.35和0.38 cm3 cm?3且随坡位降低呈先减小、再增加趋势变化。VG模型参数d、n均为0.11和0.92,随耕作方向、坡位变化不明显。  结论  总孔隙度和砂粒含量为影响不同垄作方向红壤耕层理化性质的主导因素。顺坡垄作上部和中部坡位耕层土壤持水能力不及下部坡位土壤,但就同一坡位比较,横坡耕层土壤的释水能力优于顺坡耕作,说明横坡耕作可改善土壤供水能力。     

南方山地丘陵区考虑水稻产量和生态安全的容许施氮量

为了研究南方山地丘陵区水稻种植过程中的容许施氮量,确保水稻产量、生态安全和提高氮肥利用效率,通过在福建(FJ)、四川(SC)、云南(YN)和江西(JX)4个试验点开展田间试验,分析了施氮量、水稻产量、氮素表观利用率、氮素表观损失和田面水总氮的相互关系.结果表明随施氮量的增加,各试验点的水稻产量呈一元二次函数变化,当施氮量为184.7(FJ)、185.98(SC)、288.8(YN)和249.5(JX) kg/hm2时,4个试验点的水稻产量达到最高,分别为5.47、11.24、9.9和4.42 t/hm2.氮素表观利用率随施氮量的增加呈Sigmoidal函数递减.当施氮量为135、155、225和185 kg/hm2时,FJ、SC、YN和JX试验点的氮素表观利用率出现拐点;田面水总氮随着氮素表观损失量的增加呈指数函数增加,当FJ、SC、YN和JX的施氮量超过180、225.5、236.3和270 kg/hm2时,引起田面水总氮迅速增加,分别增加了50.9%、53.3%、90.6%和93.4%.根据容许施氮量确定的原则,通过对各指标相互关系的分析,确定了兼顾水稻产量、氮素利用率和环境安全的容许施氮量,福建、四川、云南、江西的容许施氮量为135~180.0、155~185.98、225~236.3和185~249.5 kg/hm2,相应水稻产量为5.38~5.46、11.19~11.24、9.77~9.81、4.36~4.42 t/hm2.该研究可为南方山地丘陵区水稻种植过程中合理的氮肥使用量提供参考.     

干旱胁迫对玉米苗期植株生长和保护酶活性的影响

以2个不同抗旱性玉米品种云瑞47(抗旱性强)和云瑞88(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱胁迫(LS)、中度干旱胁迫(MS)、重度干旱胁迫(SS)3个干旱处理和正常灌水(CK),研究了干旱胁迫对2个玉米品种苗期株高、叶面积、生物量、根冠比和保护酶活性的影响,以探讨干旱胁迫对玉米苗期生长发育及其生理过程的影响机制。结果表明:(1)干旱胁迫抑制2个玉米品种苗期植株生长,导致植株株高降低、叶面积减少、整株生物量显著下降,根冠比增加,且抗旱性弱的品种云瑞88对干旱胁迫的敏感性高于抗旱性强的品种云瑞47。(2)干旱胁迫下2个玉米品种叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升高后降低趋势,在MS处理下达到最高。与CK相比,云瑞47叶片SOD、POD和CAT分别增加了27.04%、16.95%和19.13%;云瑞88叶片SOD、POD和CAT分别增加了22.55%、11.20%和12.64%;(3)干旱胁迫增加了2个品种叶片丙二醛(MDA)含量,随着干旱胁迫程度的加剧,云瑞47(耐旱性强)叶片MDA变化幅度小于云瑞88(耐旱性弱),尤其SS处理下云瑞88的MDA积累量是云瑞47的1.31倍。云瑞47的各生理参数比云瑞88受旱影响小,干旱胁迫下仍具有较强的保护酶活性和较低的MDA含量,是云瑞47适应干旱环境的主要生理原因。     

基于标准枝浸水法测定的不同杨树无性系蒸腾耗水特性

以山东省高密市林业局苗圃内进行区域适宜性试验的8个杨树无性系为研究对象,对不同杨树无性系蒸腾耗水特性进行了研究,结果表明:8个杨树无性系叶片蒸腾耗水速率日动态变化均呈单峰曲线;8个杨树无性系的叶片蒸腾耗水速率与环境因子相关程度依次是光照>空气相对湿度>空气温度>土壤含水量;8个杨树无性系白天单株日蒸腾耗水量大小次序为L35>I-107>NL895>中林46>I-109>L323>中绥12>NL95;依据单株蒸腾耗水量和单株材积对8个杨树无性系进行聚类分析,可分为5类,A类L35属于高材积量、高耗水型;B类L323、NL95和I-109属于中等材积量、较低耗水型;C类NL895为较低材积量,低耗水型;D类I-107为较高材积量、较高耗水型;E类中林46、中绥12为低材积量、中等耗水型.     

元谋干热河谷冲沟沟头土壤结构对入渗性能的影响

元谋干热河谷冲沟沟头土壤的渗透性是制约坡面径流,遏制沟头前进的重要因素,也间接影响着沟头土体崩塌方式。通过对元谋干热河谷区,3种典型土壤(燥红土、变性土和古红土)沟头表层土壤结构指标的测定和对入渗速率的野外定点观测,分析表层土壤结构特性及其分维特征对入渗过程的影响。结果表明:燥红土和变性土土壤结构要优于古红土;土壤颗粒和微团聚体分维数随着粉粘粒(<0.02mm)含量的增加而增大,随着砂砾(0.02～2mm)含量的增加而减小;孔隙分维数与颗粒分维和微团聚体分维呈负相关。3种土壤的入渗速率较低,用通用经验公式能够较好的模拟这3种土壤的入渗过程(R2>0.99)。表层土壤的非毛管孔隙和颗粒分维(D粒)对燥红土和古红土的初渗速率影响最大,毛管孔隙度、D粒和孔隙分维(D孔)对变性土的初渗速率影响最大,除了D粒的偏相关系数为负相关外,其余的影响因素都呈正相关;燥红土和变性土的毛管孔隙、D孔对稳渗速率影响最大,D孔和微团分维(D微)对古红土稳渗速率影响最大。     

基于耗水特性的高密市杨树生长适宜性评价

以高密市林业局苗圃内进行区域适宜性研究表现良好的5年生9个杨树无性系为研究对象,从耗水特性方面,对9个杨树无形系生长的区域适宜性进行了综合评价。结果表明:不同杨树无性系的生长量和耗水特性指标差异较大,在α=0.01水平上都存在显著性差异,L35、I-107胸径、树高、单株材积的生长量较大,明显高于其它杨树无性系。对单株材积、单株耗水量、耗水速率和蒸腾速率4个指标的综合评价结果表明,在高密市应选择生长迅速、耗水量大的L35、I-107在供水充足的沙壤土栽植;选择生长较快、耗水量小的T26在天然降水条件的沙壤土栽植;选择生长较慢、耗水量中等的NL895、NL80106、中林2025在需水关键时期进行灌溉的沙壤土栽植。     

等氮量有机替代对水稻田面水氮素动态变化特征研究

为了防控高原湖泊流域稻田氮素径流流失,保护受纳水体生态环境。在洱海流域水旱轮作种植模式下,设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、有机无机配施(NPKS)、有机肥全量替代(SS) 4个等氮量有机替代处理,研究水稻田面水氮素浓度的动态变化特征,探讨有机肥替代化肥施用对田面水氮素流失的影响。试验结果表明：基肥施用后田面水NH₄⁺-N、NO₃^--N、Org-N和TN浓度迅速升高,在3～7 d内达到峰值,施肥后7 d是防止田面水氮素大量流失的关键风险期。等氮量有机替代种植,田面水中NH₄⁺-N/TN浓度占比为39.01%～54.01%,NO₃^--N/TN浓度占比为11.33%～21.62%,Org-N/TN浓度占比为33.85%～41.94%。化肥氮施用增加田面水NH₄⁺-N/TN浓度占比,有机肥施用增加田面水NO₃^--N/TN和Or...     

山东土石山区坡耕地水土流失影响因子定量分析

对山东省临朐、蒙阴、泰安、文登4个水土保持试验站坡耕地径流小区进行径流量和侵蚀量观测,并分别在不同作物、不同坡度、不同坡长、不同降雨条件下,分析径流小区所产生的径流量和侵蚀量的变化规律。结果表明：在相同地形条件下,玉米、花生、小麦＋花生、小麦＋大豆径流小区内的降雨量、降雨强度与径流量、侵蚀量呈线性关系,径流量和侵蚀量变化幅度大小依次为玉米〉花生〉小麦＋花生〉小麦＋大豆;不同坡长、不同坡度花生径流小区的降雨量、降雨强度与径流量、侵蚀量呈线性关系,径流量和侵蚀量随坡长、坡度的增大而增加;在相同坡度、相同坡长条件下,径流量和侵蚀量随降雨量和降雨强度的增大而增大,其增加幅度分别在降雨量50.0-79.9mm、降雨强度〉50mm／h级别时达到最大。     

水热环境对不同紫色母岩崩解特性的影响

为研究马头山组(K2m)、禄丰组(J1I)和妥甸组(J3t)紫色母岩在不同水热环境下的崩解特性,综合考虑了水作用(饱和泡水和表面浸水)、热作用(自然昼夜温差和极端温差)和水热相互作用,设计了紫色母岩崩解的5种试验处理:浸水极端温差、饱和极端温差、饱和自然温差、浸水自然温差和极端温差.结果表明母岩崩解速率的大小顺序为:浸水极端温差＞饱和极端温差＞饱和自然温差＞浸水自然温差＞极端温差,说明在温差较大时,干湿交替处理比饱和泡水处理更利用崩解,在温差不大时,饱和泡水处理比干湿交替处理更利于母岩崩解,纯粹的温度变化对母岩崩解的影响很小. 三种紫色母岩的平均崩解速率大小依次为:妥甸组＞禄丰组＞马头山组,这与母岩的化学成分、矿物组成和微结构特征密切相关.不同试验处理下的崩解速率与干湿变化、冷热变化和循环次数呈较好的线性关系.妥甸组崩解速率与循环次数呈负相关,其他两种母岩的崩解速率与循环次数、冷热变化和干湿变化均呈正相关.