硝磺草酮对微囊藻和四尾栅藻光合作用及竞争的影响

采用纯培养和混合培养方法,结合调制叶绿素荧光测定技术,研究了硝磺草酮对微囊藻和四尾栅藻光合作用及种间竞争的影响。结果表明:0.5~10 mg·L-1硝磺草酮降低了微囊藻和四尾栅藻的最大光化学量子产量(Fv/Fm)和快速光曲线(RLCs)拟合参数(Ik、α、ETRmax),降低幅度与硝磺草酮浓度正相关;处理14 d时,Fv/Fm、Ik、α、ETRmax水平均达到暴露以来最小值,表明微囊藻和四尾栅藻在硝磺草酮处理期间未表现出恢复趋势。对比2种藻荧光参数变幅可知,硝磺草酮对四尾栅藻各荧光参数影响大于微囊藻,表明四尾栅藻的敏感性高于微囊藻。混合培养实验结果显示对照组微囊藻同四尾栅藻相比处于竞争劣势,而5、10 mg·L-1硝磺草酮处理时,微囊藻在与四尾栅藻的种间竞争中逐渐占据优势,且在微囊藻与四尾栅藻初始接种体积比为1∶3的混合培养体系中表现出最强的竞争力。较高浓度的硝磺草酮可使微囊藻由原劣势地位转为逐渐占据竞争优势,故硝磺草酮对水体中蓝藻水华的爆发具有潜在的促进作用。     

降解膜在滇东北玉米生产中的适用性研究

在滇东北选择15种可控全生物降解地膜开展了曝晒、埋土和玉米覆膜栽培试验。结果表明,参试降解膜的诱导期最长为56 d,降解进程不能有效控制,诱导期的可控性差;降解地膜对作物的保温性和增产效果与普通地膜接近,覆膜强度、拉伸度和韧性能满足农事作业要求,能抑制杂草;降解膜在玉米收获后残留很少,能达到消除地膜残留污染的目标。     

基于点云的果树冠层叶片重建方法

精确的果树三维冠层结构是农业科研人员进行功能结构模型研究的重要载体,该文提出一种快速、精确、自动的果树冠层叶片重建方法。首先根据带叶果树点云的局部和全局特征,建立椭球分层的点云密度收缩方法实现器官点云分离,然后利用邻近传播主成分分析算法实现叶片特征参数的求解,利用Laplacian收缩算法实现冠层骨架点的连通,从而实现冠层叶片的快速自动重建。最后利用C++及Point Cloud Library(PCL)点云库,开发果树叶片点云冠层自动重建系统,对苹果树、柑橘树等不同类型果树进行算法验证,结果表明该方法能够正确识别出的叶片数占冠层总叶片数的90%以上,叶面积指数的正确率大于95%,叶片倾角偏离5?以内的叶片数占总叶片数的90%以上。该方法得到了较好的可视化效果和叶冠三维重建精度,可为后期树体冠层内光合作用的研究、整形修剪、农业仿真试验等提供参考。     

夹指链式残膜回收装置仿形及收膜机构的改进设计与试验

针对现有夹指链式残膜回收装置收膜作业地面仿形性差、作业性能不稳定的问题,设计了一种单铰接仿形及收膜机构,该机构主要由仿形机构和收膜机构两部分组成,整个收膜装置由多个单铰接仿形及收膜机构并排组成,每个单铰接仿形及收膜机构作业时可以单独仿形。仿形机构主要由仿形架、切膜圆盘、仿形轮、压紧机构和刮土板组成,切膜圆盘固连在仿形轮一侧,将地表残膜切成带状的同时对地表进行仿形,压紧弹簧产生的预压力使仿形机构始终紧贴地表仿形,通过对仿形机构的设计,确定了其结构尺寸参数,并对该装置的上仿形运动和下仿形运动进行了分析与讨论。田间试验表明,在机具作业5.5 km/h、切膜圆盘直径为280 mm、仿形轮直径为220 mm时,残膜回收率达93.1%,能够满足残膜回收技术要求,研究成果有利于解决残膜污染问题。     

北京地区五环内冬季园林绿地中裸土调研及其分布特征

在中国北方地区,伴随阔叶植物冬季落叶造成大量土地出现季节性裸露.土壤在裸露情况下极易造成扬尘污染和空气污染,进而成为中国北方城市雾霾污染逐渐加重的重要组成部分;因此,准确掌握冬季裸露土地的分布情况和建立合理的治理方案,对中国北方城市的环境保护和生态建设具有重大意义.本文以北京城区五环内园林绿化用地中的裸地为调查对象,采用《全国土壤调查技术规程》中要求的调查方法,根据棋盘式布点法布设100个调查样点,调查总面积25万m2,占北京地区五环总面积的3.73％,按照草坪裸地、灌木裸地、树穴裸地3种类型进行分类研究.园林绿化用地总面积为8万7 539.84 m2,仅占总样方面积的35.02％,可见,北京城区内仍是以建筑、公路等硬化用地组成.在园林绿化用地调查样点中,草坪绿地、灌木绿地、树穴绿地面积分别为6万6 647.30、1万6 329.64和4 562.91 m2,证明北京城区五环内园林绿化用地以草坪绿地为主.裸地分布调查结果显示草坪裸地对裸地面积的贡献率达78.11％,是北京地区五环内主要裸地类型.在100个全部的调查样地中,43.42％的草坪绿地以及24.25％灌木绿地冬季变成裸地,而树穴裸地比例达到90.91％,证明北京城区五环内树穴在冬季基本无覆盖.通过对裸地区域分布研究发现,裸地面积排序前20个样点中有13个样点分布在南四环到南五环之间,裸地面积占总裸地面积的51.66％.裸露的土地不仅造成北京城区内水土流失和土壤养分下降,也加重雾霾污染程度,降低城市空气质量,建议在北京地区五环内推广种植具备抗寒性的冷季型草坪草品种替代现在易枯萎草坪草品种,使用园林绿化废弃物加工产物作为覆盖物对其余裸土类型进行有效覆盖,严格控制北京城区冬季裸地面积,为北京冬季城市生态环境发展保驾护航.     

不同材料覆盖对城市裸露土壤理化性质的影响

[目的]研究不同材料覆盖城市裸露土壤的效果,为城市裸露土壤处理及生态美化提供理论指导和依据。[方法]以裸露土壤为对照,设置木片、园林废弃物、鹅卵石、陶粒、有机覆盖垫、分层覆盖(上层园林废弃物,下层园林废弃物堆肥)处理。[结果]不同材料覆盖均能影响土壤性质,但随着时间增长,效果减弱,0—10cm土层较10—20cm土层易受覆盖影响;鹅卵石、陶粒处理显著提高土壤含水量;木片、分层覆盖显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度;分层覆盖和园林废弃物覆盖显著降低土壤pH值。有机材料覆盖均能提高土壤有机质和速效养分:其中分层覆盖和园林废弃物覆盖效果较明显,分别可提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量56.63%,85.73%,85.52%和48.66%,63.11%,25%,而养分供应持续性是分层覆盖和有机覆盖垫覆盖更好。[总结]分层覆盖效果最佳,在海绵城市与绿色化城市建设中具有现实推广意义。     

接种双色蜡蘑对马尾松根际土壤无机磷和活性铝含量的影响

将双色蜡蘑(Laccaria bicolor)的3个株系(Lb 270、Lb S238A和Lb S238N)分别与马尾松种子拌匀,培养在酸性土壤中,以检测根际土壤无机磷和活性铝含量,并分析外生菌根对磷有效性和铝活性的作用。结果发现,与非菌根苗相比,接种双色蜡蘑显著促进马尾松幼苗生长和对磷、铝的吸收,而对根际土壤无机磷和活性铝含量的影响因菌株而异:Lb 270和Lb S238N显著降低pH、有效磷、全铝、交换态铝含量,提高羟基态铝含量,且Lb 270还显著降低铁磷和钙磷含量;Lb S238A显著提高pH、有效磷含量,减少铝磷、全铝、活性铝、交换态铝和腐殖酸铝含量。即接种双色蜡蘑提高了磷的生物有效性,且Lb 270和Lb S238N增加、Lb S238A减少铝的活性。因此,接种供试双色蜡蘑都能提高马尾松的抗铝性,主要在于其增加磷的生物有效性,而是否降低铝的活性取决于菌株特性。     

油料作物秸秆生物炭对水体中铅离子的吸附特性与机制

为探索利用废弃生物质资源制备生物炭去除水体中Pb~(2+)污染的可行性,以农业废弃物胡麻秸秆和油菜秸秆为原材料,采用限氧裂解法在700℃条件下制备油菜秸秆(rape straw)生物炭和胡麻秸秆(flax straw)生物炭,通过2种生物炭对Pb~(2+)的批量吸附试验,利用4种吸附动力学模型(拟一级动力学、拟二级动力学、Elovich模型和颗粒内扩散模型)和4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkin和D-R模型)研究了胡麻和油菜秸秆生物炭对Pb~(2+)的吸附行为。同时,通过(brunauer emmett teller,BET)比表面积和孔径分析、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的结构和性质进行了表征,初步探讨了2种生物炭对Pb~(2+)的吸附机制。结果表明,胡麻和油菜秸秆生物炭分别在4 h和10 h达到吸附平衡,理论最大吸附量分别达到220.07和307.59 mg/g;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,表明其吸附过程为单分子层吸附;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附作用为物理-化学复合过程,吸附机制主要包括静电作用、离子/配体交换、阳离子–π作用。研究结果可为油料作物秸秆的资源化利用和生物炭对水中重金属污染防治提供理论依据。     

基于矿物元素指纹的龙井茶产地溯源

龙井茶由于外形、工艺的一致性,无法通过外观特征来识别其产地,茶叶中元素组成因气候条件和土壤类型不同而有所差异,形成茶叶产地的元素指纹。本研究通过测定不同产区龙井茶中多种元素含量及同位素比率,借助化学计量学工具建立龙井茶产地区分模型。从西湖龙井、越州龙井和钱塘龙井3个产区采集102个春茶样本,采用微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、稳定同位素质谱(EA-IRMS)测定51种元素含量及18种元素同位素比率;运用正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)、逐步线性判别分析(FLDA)、决策树C5.0和神经网络(BP-ANN)4种判别方法对龙井茶进行产区判别。结果表明,4种方法所构建的模型对模型构建样本回代验证的正确判别率均在92%以上,而4种模型的交叉验证准确率以FLDA准确率最高,达到92.17%,决策树C5.0和BP-ANN模型略低,但也在84%以上,4种模型对外部样本的预测准确度均在80%以上,其中以OPLS-DA最高,达93.33%。不同产区龙井茶的矿质元素指纹结合化学计量学工具可以有效对龙井茶产地进行溯源;FLDA和OPLS-DA模型较适合龙井茶产地溯源。通过多元统计分析建立不同产区龙井茶判别模型,为龙井茶品牌的原产地保护提供了鉴定。     

黄河下游近50年径流量变化特征及影响因素

应用Mann-Kendall趋势性检验和突变性检验法、双累积曲线法、GM(1,1)模型等方法,对黄河下游1962—2012年径流量和降水量的变化特征及规律进行了深入探讨,以期对黄河下游水资源调配,防洪减灾提供科技支撑。结果表明:降水量减少趋势不显著,突变时间为1964年,径流量减少趋势显著,突变时间为1979年。降水量和径流量变化具有明显的阶段性,降水量以1986年为界,分为丰水期、枯水期两个阶段,径流量以1979年、1985年为界,分为枯—丰—枯3个阶段,黄河目前处于枯水期。采用双累积曲线法定量分析了降水量和人类活动对径流量的影响程度。结果表明:突变时刻前,降水量和径流量同步变化,呈现正相关,突变时刻后,人类活动是影响径流量变化的主要因素,人类活动和降水量对径流量的作用比例分别为68%和32%。利用GM(1,1)模型预测了未来5年降水量和径流量的变化趋势,表明未来5年降水量和径流量将会有所增加。