Accumulation of soil organic carbon in aggregates after afforestation on abandoned farmland

To understand how organic C (OC) accumulates in afforested soils and to quantify the contribution of aggregate-associated OC to OC accumulation, we investigated the changes in soil structure, total soil OC, and aggregate-associated OC from 0- to 10- and 10- to 20-cm depths in afforested forests and adjacent farmlands of northwestern China. We assessed the contribution of macroaggregate-associated OC increase to total soil OC accumulation. Afforestation increased macroaggregate amount, mean weight diameter, and mean geometric diameter but decreased the amount of microaggregate and silt + clay-sized fractions. The improvement of soil structure was greater in surface than subsurface soils and was greater in soils afforested with white birch than in soils afforested with other tree species. Fifty years after afforestation, total soil OC concentrations and stocks and aggregate-associated OC concentrations increased depending on soil depth and tree species. Afforestation increased macroaggregate-associated OC stocks but decreased microaggregate- and silt + clay-associated OC stocks. Soil OC stocks and changes in OC stocks after afforestation mainly depended on macroaggregate-associated OC stocks and their changes. The results from this study suggest that OC accumulation in afforested soils is due to the accumulation of OC in macroaggregates and the redistribution of OC from fine particles to coarser fractions.     

心土培肥犁改良瘠薄土壤的效果

研究根据心土培肥的改土技术要求研制出心土培肥犁,并分别在瘠薄黑土和碳酸盐草甸黑钙土上开展大面积机械改土试验,明确自主研发的心土培肥犁改土后对土壤理化性质影响及对作物产量的效果,为其广泛应用到低产土壤改良提供机械及技术支持。试验设深松、心土培肥和常规对照耕作,采用大田对比方法。研究结果表明:心土培肥和深松在不同类型土壤上对土壤理、化性质,对作物产量及产量性状影响后效不完全一致;心土培肥降低土壤抗剪强度后效明显,碳酸盐草甸黑钙土10~30 cm土层土壤抗剪强度比对照降低6.65~12.16 k Pa,黑土比对照降低8.20~11.31 k Pa,碳酸盐草甸黑钙土改土后效果明显,黑土改土后效长,心土培肥改土效果优于深松;土壤容质量和硬度趋势同上;心土培肥提高土壤透气系数为2.78~14.28倍,饱和导水率为2.38~11.62倍;深松和心土培肥可提高下层土水分消耗比例,30~60 cm土层耗水量为心土培肥区深松区对照区,心土培肥耗水量比照高10%;心土培肥处理可提高土壤磷含量和供磷强度,20~30 cm和30~40 cm土层土壤供磷强度比对照分别提高4.19~5.17倍和4.96~17倍,碳酸盐草甸黑钙土高于黑土;心土培肥可提高玉米产量,碳酸盐草甸黑钙土上心土培肥增产幅度为6.82%~18.01%,黑土增产幅度为6.45%~11.18%,平均增产效果碳酸盐草甸黑钙土薄层黑土,但黑土持续增产效果好。     

Determination of total N-nitroso compounds by chemical denitrosation using CuCl

A method for the determination of total N-nitroso compounds (NOC) by chemical denitrosation and subsequent chemiluminescence detection of evolved NO is described. Denitrosation was accomplished with CuCl in HCl at 70 degrees C. The detection limit for N-nitrosoproline (NPRO) was 1 pmol. NO formation from NPRO was linear (R(2) = 0.999) from 4 pmol to 2 nmol. Among the possible interfering compounds tested, only S-nitroso compounds contribute any significant interference. This method had several advantages over other similar methods: (1) A commercially available one-piece reaction vessel and a NO analyzer with software were used. (2) NO release occurred rapidly and was easily measured and quantified. (3) Compared to HBr or HI, CuCl was more convenient to work with and safe. (4) CuCl was suitable for samples in aqueous and most organic solvents. The application of this method to food, personal care products, and human body fluids demonstrates its utility.     

加工番茄地上部干物质分配与产量预测模拟模型

为了探究加工番茄在滴灌栽培条件下地上部干物质分配动态和产量形成过程,该文通过定量分析加工番茄的生长发育特征,设置不同品种的播期试验,构建了基于分配指数(partitioning index,PI)和收获指数(harvest index,HI)的加工番茄地上部干物质分配与产量预测的模拟模型。利用与建模数据相独立的试验资料对模型进行了初步检验,结果表明,模型对不同播期、品种的加工番茄各生育期（出苗至开花、开花至坐果、坐果至红熟、红熟至拉秧期）干物质量,全生育期总干物质量、地上部茎、叶、果干质量的预测结果与1:1直线间的R2分别为0.9754、0.9936、0.9840、0.9713;0.9856;0.9595、0.9798、0.9671;RMSE和RE分别为0.029 t/hm2、11.43%;0.074 t/hm2、5.09%;0.250 t/hm2、6.83%;0.102 t/hm2、5.71%;0.504 t/hm2,8.06%;0.332 t/hm2,14.62%;0.200 t/hm2,10.84%;0.549 t/hm2,18.30%。模型对加工番茄产量的预测结果与1:1直线间的R2为0.9658,RMSE和RE分别为5.806 t/hm2、8.07%。该模型对于不同播期、品种的加工番茄干物质分配与产量的预测值与模拟值之间符合度较高,表明模型具有较好的预测性和适用性。该研究可为滴灌加工番茄精准栽培提供理论参考。     

北京植被净初级生产力对物候变化的响应

植被净初级生产力（Net Primary Productivity,NPP）对物候的响应是全球气候变化背景下的重要研究内容,气候变化对植物物候与NPP的影响仍需明了,物候的时空变异规律更需深入探讨。该研究基于2001-2020年MODIS归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）数据提取北京植被物候信息,利用CASA（Carnegie-Ames-Stanford-Approach）模型模拟NPP,通过线性回归、趋势分析和结构方程模型等方法,阐明NPP与物候时空变化特征,探究气象因素和物候变化对NPP的影响。结果显示：1）2001-2020年超过70 %的区域出现生长季开始（Start of Growing Season,SOS）逐渐提前,平均每年提前0.57 d。超过90%的区域生长结束期（End of Growing Season,EOS）逐渐推迟,平均每年推迟0.51 d。2）SOS提前和生长季（Length of Growing Season,LOS）延长均对NPP增长产生显著影响（P<0.05）。SOS每提前1 d,NPP增长3.74 g/m2;LOS每延长1 d,NPP增长2.65 g/m2 。秋季EOS推迟对NPP变化影响不显著。3）春季和秋季,气候通过改变物候（SOS、EOS）对NPP的间接影响大于直接影响,而夏季温度和降雨对NPP的直接影响更大。该研究表明春季物候变化是NPP年际变异的重要驱动因子,春季物候提前导致NPP年总量增加。研究结果是都市区植被生产力如何响应气候变化认识的重要补充。     

用基于遗传算法的BP神经网络识别牛肉肌肉与脂肪

利用遗传算法的全局搜索能力,改进标准BP算法随机选取初始权重的不足,并构建了3-12-1的三层遗传BP神经网络,进行了3次牛肉肌肉与脂肪像素的分类试验,研究用BP网络对牛肉肌肉与脂肪两类像素点进行识别的可行性。以像素点的RGB值作为BP网络输入向量,每次训练集样本数62,测试集样本数43。测试的最终结果为：训练集的样本识别率分别为100%、100%、98.3871%;对应测试集的样本识别率分别为97.6744%、97.6744%、100%。试验结果表明,尽管基于遗传算法的BP神经网络对训练样本集以及测试样本集的肌肉和脂肪的识别率均在97%以上,但由于牛肉图像像素值在颜色空间中比较分散,有利于聚类的规律性不明显,因而是否可用BP网络来完成肌肉与脂肪的识别,还需要在网络拓扑结构、训练样本集等方面进一步研究。     

过量空气系数与废气再循环率耦合对汽油机性能的影响

为了提高汽油机部分负荷下的燃油经济性,该文通过改变废气再循环率(EGR,exhaust gas recirculation)和过量空气系数,在一台增压进气道喷射汽油机上进行试验,研究了过量空气系数与EGR耦合对发动机部分负荷下燃油经济性和排放的影响。结果表明:随着EGR率和过量空气系数α的增加,燃烧循环变动率变大,燃烧持续期变长,且EGR是影响两者的主要因素;泵气损失显著减少,有效燃油消耗率显著降低,与EGR率=0和过量空气系数α=1条件下相比,EGR率=20%和过量空气系数α=1.1条件下的有效燃油消耗率降低了8.37%;随着EGR率的增加,THC(total hydrocarbon)排放增加,但NOx排放显著降低,高达约80%。因此,将三效催化转化器和EGR技术相结合,燃烧稀混合气,可以在满足欧Ⅴ排放法规的同时,大幅提高汽油机部分负荷下的燃油经济性。     

北京地区奶牛场防暑降温问题的探讨

本文对当前北京地区奶牛场防暑降温问题进行了初步的较系统的探讨。文中在评价了奶牛场不同环境的暑热程度基础上,通过三种降温措施的比较,提出了以蒸发降温为主的夏季环境管理方法。并从气象资料的统计分析、通风量的模拟计算、蒸发降温装置的试验设计等方面对该管理方法的实现进行了论证.     

冬春茬日光温室茄子高产栽培技术

茄子是北京市平谷区设施蔬菜的主栽品种之一,为推动平谷区日光温室茄子生产的发展,在多年试验研究的基础上,从日光温室建设结构、增温、保温措施、茄子品种选择、嫁接砧木的筛选、嫁接育苗、合理施肥、植株调整和病虫害防治等方面进行了大量的工作与探索。结果表明:在平谷区冬春茬日光温室茄子生产应采用增温、保温性能好的高效节能型日光温室;选择中型果,颜色好看,皮厚耐贮藏运输、具有耐低温、耐弱光、抗病等特点的京茄1号、京茄2号、丰研2号等品种;托鲁巴姆、茄砧1号是比较理想的嫁接砧木;通过合理施肥、三干整枝、病虫害防治及滴灌等综合栽培管理措施,才能获得高产高效,真正达到促使农民致富的目的。     

夏花生施用氮肥对根瘤中固氮酶和叶片硝酸还原酶活性的影响

氮肥对夏花生根瘤中固氮酶的活性有抑制作用，主要是降低了根瘤菌的侵染和根瘤的形成。但这种抑制作用主要表现在结荚以前．随生育期推进，抑制作用逐渐减弱。不同生育期追施氮肥对固氮酶活性的抑制作用，前期较重且时间长，后期较轻且时间短。施氮增进叶片硝酸还原酶（ＮＲ）活性．但不全是正相关，生育前期和后期都有所变化。ＮＲ与固氮酶之间在固氮酶活性受抑制的硝态氮浓度下呈负相关，而其未受抑制或抑制较轻时，二者呈正相关。