Short-term gully retreat rates over rolling hill areas in black soil of Northeast China

Soil loss has become one severe problem in black soil areas of Northeast China after several decades of cultivation. Gully erosion is one of its main components. In this study, short-term gully retreat was monitored from 5 active gullies selected in representative black soil area during April 2002 to June 2004, using differential global positioning system (GPS). With the support of geographic information system (GIS), multitemporal digital elevation models (DEM) were constructed from the data collected by GPS and then used for further analysis. This presents a new method to compute the retreat rate of gully heads and the rate of soil losses caused by gully erosion. The results indicate that the average volumetric retreat rate was 729.1 m³ year^− 1, corresponding with an average linear retreat rate of 6.2 m year^− 1 in gully head and planimetric changes of 323.6 m² year^− 1 during the two monitored years, but more erosion took place during the second and third monitored period compared to the first. The erosion by freeze thawing and snowmelt accounts for a large percent. And this will be emphasized when rainfall is added in spring. If only considering the third monitored period, the conservatively estimated retreat rate by freeze thawing and snowmelt (i.e. before rainy season) may even reach 8.6 m year^− 1 in gully head, with a volumetric rate of 120.9 m³ year^− 1 and planimetric changes of 173.6 m² year^− 1. These results reveal that gully erosion is a great threat in the study area and conservation measures are urgently needed. Based on the analysis of multi-temporal DEM, one conceptual model for gully developing in black soil of Northeast China is proposed, which is supported by the data.     

外源甜菜碱对盐胁迫下大麦幼苗体内多胺和离子含量的影响

外源甜菜碱对200 mmol/L NaCl胁迫下大麦幼苗的伤害有显著的缓解效应,0.5～10.0 mmol/L的甜菜碱均可以有效抑制盐胁迫导致的叶片中MDA含量的上升,增加根系含水量与幼苗鲜重,降低植株体内Na+/K+比,尤以1 mmol/L甜菜碱的效应最明显。甜菜碱可以显著地提高盐胁迫下大麦幼苗根系多胺含量,促进叶片内腐胺与亚精胺向精胺的转化     

氮肥施用对柑橘果园土壤有机碳矿化的影响

土壤有机碳矿化是土壤向大气释放CO2的最大净输出途径,其与植被的净初级生产力的差值是判断生态系统碳“源”或“汇”的关键。采用室内模拟试验,在10、20、30℃ 3个温度条件下,研究施肥施用对柑橘果园土壤有机碳矿化的影响。结果表明：3种温度处理下,各施氮处理土壤有机碳矿化速率都表现为培养前期快速下降,培养后期保持相对稳定的趋势。在整个培养过程中,3种温度条件下各施氮处理的土壤CO2累积排放量为1328.25~2219.42 mg/kg,100 mg/kg（N4）处理土壤有机碳矿化量最大,CK处理最低,100 mg/kg（N4）和80 mg/kg（N3）2个高氮处理显著高于低氮50 mg/kg（N2）、30 mg/kg（N1）处理。土壤有机碳矿化速率随温度升高而增长,不同的土壤施氮条件下土壤有机碳矿化的温度敏感性不同,N2处理土壤有机碳矿化的温度敏感性最低,N4处理最高。柑橘果园土壤有机碳矿化受高施氮量影响较大,低施氮影响不明显。随着施氮量的增加土壤有机碳矿化的温度敏感性增加,氮肥施用和温度的共同作用可能使柑橘林向大气中排放的CO2增加。     

新型葡萄埋藤机设计

为解决现有多数葡萄埋藤机埋土量少和埋藤质量差等问题,研制了一种新型冬季葡萄越冬埋藤机。该机采用20～40 kW拖拉机为动力,一次覆土既可完成冬季埋藤作业,还可在覆土前将葡萄藤收拢起来并铺上膜,减少了埋藤前捆藤作业环节,大大降低了冬季埋藤和春季扒藤劳动强度。该机主要由牵引架、传动换向齿轮箱、旋耕取土机构、土壤输送系统、传动链轮、万向行走轮和压藤铺膜机构等部分组成。阐述了其工作原理及关键部件的设计,介绍了机器的工作状态、适用范围和主要技术指标。该机结构设计合理,为我国葡萄种植机械化提供了技术支持。      

基于GIS的绿色农产品基地适宜性评价

建立和完善绿色农产品基地适宜性评价方法,提高评价结果的实用性和准确性,是实现农产品安全的根本保障。研究依据基地认证者、规划者、生产者3种评价主体实际需求,分别引入污染潜在风险指标和经济状况指标,建立面向不同评价主体需求的多种主导因子评价指标体系,并借助GIS的空间分析方法进行定量评价,最后以北京大兴区为例进行了案例分析研究。结果表明,基地与工矿企业距离、与居民地距离等潜在污染风险对基地适宜性限制大,且不同评价主体下建立不同指标体系使评价更具针对性,利用GIS功能可提高效率,评价结果可视化程度好,具有很强的     

国内外草地改良技术与机具研究进展

我国草地资源丰富,但退化情况严重,对退化草地实施改良是我国畜牧业持续发展的迫切要求。国外对退化草地多采取松土、免耕补播等方式进行改良,注重水肥综合利用。所使用的机具以减少土壤扰动、增加土壤透气、透水性以及大型化为主要特点。我国"十一五"期间研发了几种新型草地改良机械,研发的机具既满足了改良的工艺与农艺要求,也融入了保护性改良的先进理念。为此,通过总结国内外最新草地改良技术与机具的发展状况,指出改良过程中保护土壤和脆弱的草地植被系统,是我国未来草地改良技术及机械的发展趋势。     

一款新型烟田残膜捡拾机的设计

随着烟草农业的不断发展,使用地膜已成为确保烟叶高产稳产的重要手段,但随着地膜覆盖栽培年限的延长,土壤中残膜量逐步增加,对烟草农业可持续发展构成严重威胁。创新性设计一款烟田残膜捡拾机,运用机电一体化技术和空气动力学理论,将含膜土壤提升到一个平台进行智能风选处理,能同时捡拾地表和地下的各种残膜,结构简单,推广应用前景广阔。      

合成磷源在石灰性潮土中的形态转化及氮肥形态对其的影响

利用盆栽试验研究了几种人工合成磷源在轻粘质潮土根际和本体土壤中的形态转化及配施不同形态氮肥对其形态转化的影响 ,结果表明 ,作物耗竭引起根际所有形态无机磷不同程度的下降。施入土壤的DCP(CaHPO4 ·2H2 O)、OCP(Ca8(PO4 ) 6 )、Al P(AlPO4 ·nH2 O)等大部分转化为其它形态无机磷 ,而Fe P(FePO4 ·nH2 O)和FA(Ca10 (PO4 ) 6 F2 )大部分以自身形态存在 ,尤其是FA很少向其它形态转化 ,根际条件促进了它们向其它无机磷形态的转化。Al P和FA等的形态转化明显受氮肥形态的影响 ,Al P配施NO- 3 N下 ,绝大部分转化为磷灰石 ,NH 4 N配施下促进了FA向其它形态的转化 ,在所有的磷源处理中 ,根际和本体磷酸铁都有显著地增加 ,NH 4 N和CO(NH2 ) 2 处理下存在磷酸铁的根际累积 ;其次是磷酸二钙和磷酸铝也有明显地增加 ,二者存在根际的亏缺。不同磷源的形态转化规律与其有效性大小相一致。     

紫色土退化旱地的肥力恢复与重建

常规耕作的水土流失造成紫色土坡耕地土层浅薄化、土壤养分贫瘠化、土壤干旱化及土壤结构劣化等土壤肥力退化问题。 1 984～ 1 996年长期田间试验结果表明 ,聚土免耕通过垄沟网状结构可保持水土 ,其多年平均径流与土壤侵蚀模数分别为 65 7.7m3hm- 2 和5 30 .0tkm- 2 ,而常规耕作的相应值分别为 1 75 4 .0m3hm- 2 和 31 2 2 .0tkm- 2 ,通过聚土与改土结合 ,聚土免耕活土层厚度平均增加 1 1 .8cm ,聚土免耕耕作技术还通过垄沟强化培肥降低土壤容重 ,增加土壤有机质及N、P、K含量 ,改善土壤理化性状 ,恢复土壤肥力。聚土免耕作物产量比平作高 1 5 %～ 30 %。 1 996～ 1 998年秸秆覆盖实验结果表明 ,秸秆覆盖增加土壤有机质和养分含量 ,改善并维持土壤结构。聚土免耕与秸秆覆盖结合有利于土壤养分活化、土壤结构形成与维护 ,是紫色土退化旱地肥力恢复与重建的关键技术。     

UV-B增加对玉米生长发育和产量的影响

在大田栽培和自然光条件下，模拟紫外辐射增加对玉米生长发育、产量和品质的影响。分析结果表明，UV-B增加，导致株高变矮，叶面积降低，绿叶数、叶龄下降，干物重减少，发育期延迟，产量降低，玉米叶片类黄酮含量增加，叶绿素含量降低。这些变化具有随生育期不同而不同的特点。