黄土高原肥水坑施技术下苹果树根系及土壤水分布

为了解黄土丘陵区雨养条件下山地老果园布设肥水坑(water-wertilizer pit,WFP)技术对红富士老果树(Malus pumila Mill)根系及土壤水分空间分布特征的影响,以无肥水坑处理为对照(CK),利用管式TDR系统监测0~300 cm土层土壤含水率,利用根钻法获得21a生旱地果园0~300 cm土层的根系干质量密度。结果表明:WFP能够显著增加果园含水率低值区间(≥40~80 cm土层)土壤含水率,WFP60(60 cm坑深)处理土壤平均含水率增量(145.4%)最显著。WFP40(40 cm坑深)根际土壤湿润区主要集中在≥40~100cm土层,WFP60在≥20~140 cm土层,WFP80(80 cm坑深)主要集中在深层土壤≥140 cm土层。在0~200cm试验土层,WFP60处理土壤多次平均含水率值都最高,为11.02%,依次为WFP40(10.67%)和WFP80(9.80%)。总根系质量密度WFP60处理最大(594.76 g/m3),WFP40(579.08 g/m3)和WFP80(491.82 g/m3)次之,CK最小(372.12 g/m3)。根系在0~100、≥100~200和≥200~300 cm土层中的分配比例为:CK(69.88%、13.74%和16.38)、WFP40(66.04%、14.26%和19.70%)、WFP60(70.35%、24.08%和5.58%)和WFP80(46.54%、15.04%和38.42%),其根系分布与水分分布正相关。该研究表明WFP能够显著改变土壤水分在不同土层深度的分布,坑深越大向下湿润的土体范围也越深;从而显著促进果树根系的生长和根系在不同湿润土层的分配比例关系。总体而言,WFP60处理效果显著好于WFP40和WFP80处理。研究结果将对黄土高原旱地果园集雨和灌溉制度的制定和肥水坑技术的推广提供参考。     

城市土壤压实对入渗率的影响

市区土壤经过大规模压实降低了入渗率,从而导致雨水径流增加。在弗罗里达州北部城市建筑工地上采用双环法研究了不同压实程度下土壤的入渗特征。结果表明:弗罗里达州中北部不同压实程度土壤的入渗能力差异较大;土壤压实越严重,其土壤密度越大、孔隙度越小,土壤入渗率越小;严重压实的土壤中存在水分入渗的限制层,致使稳定入渗率明显降低;土壤初始入渗率与稳定入渗率的差异较大,两者之间存在显著的线性相关关系。尽管压实和没有压实的入渗率有较大的变化,但建筑活动或压实处理后减少了入渗率的70%～99%。城市土壤入渗率的减小导致地表径流系数以及发生洪涝的几率和强度增大。     

基于VFSMOD模型的黄土坡面生草带产流产沙动态模拟

利用微型径流小区和人工降雨试验,探讨运用VFSMOD模型评估和预测引入不同草种生草带后黄土坡面产流产沙动态特征的可行性。通过土壤物理性质参数和生草带生长状态参数的差异,模型还原了黄土坡面引入白三叶生草带与百脉根生草带后产流产沙特征的差异及其随生长时期的变化,模拟效果可靠,纳什系数:0.93(径流系数),0.98(修正后产沙量);归一化均方根误差:6.2%(径流系数),10.9%(修正后产沙量)。当生草带在降雨集中期(如本研究中百脉根草带9月上旬)不能保证较好的生长状态和地表覆盖时,其坡面产沙量急剧增大,且明显大于VFSMOD模型模拟值。在实际生草带设计时,应避免该情况发生。综上,VFSMOD模型适用于引入生草带后黄土坡面产流、产沙量的模拟和预测。     

马氏珠母贝生长性状与EST-SSR标记的关联分析

马氏珠母贝(Pinctada martensii)生长性状属于数量性状,为了筛选与马氏珠母贝生长性状位点连锁的分子标记,本研究利用50对多态性SSR引物对选系F4的90个个体的遗传多样性进行了研究,并利用SPSS16.0软件线性模型(GLM)进行了体质量、壳长、壳高和壳宽与标记的关联分析。结果表明,50对SSR引物在90个样本中共检测到204个等位基因,等位基因数(Ne)在2～9之间,平均等位基因4.080,有效等位基因数(Na)为2.574;观察杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)分别为0.534、0.543和0.491;共检测到15个SSR标记与4个生长性状具有显著相关性(P<0.05),其他35个标记与性状的相关性未达到显著水平(P>0.05);7个SSR标记与体质量显著相关(P<0.05),6个SSR标记与壳长显著相关(P<0.05),6个SSR标记与壳高显著相关(P<0.05),4个SSR标记和壳宽显著相关(P<0.05)。对同一标记不同基因型间进行多重比较,分别找到了4个性状的优势基因型。本研究筛选了与生长性状位点连锁的标记,为后续的分子标记辅助育种提供技术支撑。     

浅析水土保持生态建设与新农村建设的关系

小流域综合治理是以水土流失综合治理为出发点,同时兼顾改善生态环境条件,促进农村经济建设可持续发展的使命,是建设社会主义新农村、创建和谐社会的重要内容。以吉林省东部山区小流域综合治理的经验与做法为例,阐明小流域综合治理是加强农村基础设施和推进新农村建设的重要举措,是实现农业可持续发展的重要基础、重要条件和重要保障,是引领农民脱贫致富奔小康的重要途径,它与社会主义新农村建设具有相符相依的关系。     

川中紫色土区旱坡地非点源氮输出特征与污染负荷

通过在中国科学院盐亭农业生态站进行定位监测研究,探讨了川中紫色土区旱坡地氮素的农业非点源输出规律。研究表明:紫色土早坡地非点源氮输出以无机氮和颗粒态为主,全氮输出量不高。川中丘陵农田生态系统的旱地径流中,颗粒态氮占比例最大,达到35%,硝态氮和氨态氮的输出水平相反,各径流场的NH4 -N浓度略高于NO3--N的浓度。旱地径流全年总氮污染输出为0.95 kg/(hm2.a),全年通过径流输出的氮素占化肥施用量的0.56%。旱地地表径流中总氮平均浓度顺坡种植>平板种植>聚土垄作。小流域非点源氮污染负荷的季节变化与流域降水的季节变化基本一致,非点源氮污染约从6月开始上升,一直持续到10月,集中在降雨丰富的时段。夏季2个月(7~8月)是非点源污染的高发季节,非点源氮污染负荷的绝大部分发生于该时期,这与年雨量的60%集中于该季节而降水多以暴雨形式出现有关。通过土地利用类型的优化配置,合理采用水土保持耕作法,控制施肥量和适宜的农田耕作方式,可减少地表径流和地下淋洗中氮的含量,减轻农业非点源物质对环境的压力,保护农业生态环境。     

吉林省雨水资源化利用探讨

从吉林省水资源特点分析入手,提出了雨水资源的有效集蓄利用是补充流域水资源总量不足的重要因素,探讨了在吉林省雨水资源主要利用途径是首先在小流域规划中作好雨水资源利用规划;其次是建设以水土保持治沟骨干工程为主的沟道坝系,强化坡面集雨工程和林草植被建设,增大贮水空间;第三是充分利用田间工程和水利工程集雨蓄水,使降雨就地就近被拦蓄,最终使水环境得以修复。     

基于有效拐点和最短最小路径的蚁群路径规划方法

为了提高蚁群算法路径寻优的收敛精度和收敛速度,提出一种基于有效拐点的栅格图和基于最短距离最小步数路径（最短最小路径）的蚁群算法,用于搜索地面移动机器人从起点到终点的最短路径。在标准蚁群算法路径规划中,蚂蚁的搜索方式是有限方向有限邻域,本文采取无限邻域的搜索方式,可取捷径搜索任何可直通的栅格点,并提出有效拐点的概念,减小了单步搜索量。提出最短最小路径的概念,并用其取代欧氏距离作为启发值,提高了启发值的准确度和可靠性,同时用起点到终点的最短最小距离指导信息素更新,提高了蚁群算法迭代的质量。最后,在不同规模、不同障碍比例的栅格地图环境下进行实验,结果表明用最短最小路径距离取代欧氏距离的合理性,并验证了本文方法可以在降低计算量的同时,以更快的收敛速度搜索到距离更短、步数更少的路径。     

有机基质臭氧消毒设备设计与试验

为实现有机基质的绿色、高效消毒,设计了有机基质臭氧消毒设备。基于离散元软件EDEM建立了有机基质颗粒模型,根据有机质物料输送及抛撒动力学特性与臭氧消毒工艺流程,利用Solid Works软件构建了有机基质臭氧消毒设备结构模型,并对两种模型进行接触参数标定。以有机基质倾尽角为评价指标,以抄板弯折角、转筒转速、填充率为试验因素,进行了三因素五水平正交旋转组合仿真试验。根据仿真结果,利用Design-Expert软件回归分析法建立倾尽角回归数学模型,对有机基质臭氧消毒设备模型中的抄板弯折角、转筒转速、填充率进行了参数优化与试验验证。结果表明,在各因素取值范围内,抄板弯折角对有机基质倾尽角影响极显著,转筒转速对倾尽角影响显著,填充率对倾尽角影响不显著;有机基质臭氧消毒装置最优作业参数组合为:抄板弯折角124.23°、转筒转速6.29 r/min,此时物料倾尽角仿真值为89.3°。臭氧消毒灭菌性能试验验证结果为:臭氧初始质量浓度64.2 mg/m~3,消毒60 min后,细菌灭菌率88.9%,真菌灭菌率97.9%,能够满足有机基质消毒生产要求。     

不同光温培养烟苗对浓香型初烤烟叶香气物质的影响

为探明不同光温培养烟苗对浓香型初烤烟叶香气前体物和香气物质的影响,以苗期进行不同光温处理的浏阳烟区C3F初烤烟叶为材料,进行了类胡萝卜素、绿原酸、芸香苷、非挥发性有机酸、中性香气物质的比较分析。结果表明,烤房光环境处理的类胡萝卜素、绿原酸和芸香苷含量最高,而对照处理的绿原酸和芸香苷高于大棚增温不补光处理;大棚增温补光处理的非挥发性有机酸总量最高,苹果酸亦最高,而烤房光环境处理总量最低,却柠檬酸最高;叶绿素降解产物和类胡萝卜素降解产物各处理差异很大,其他降解产物差异不明显,新植二烯以烤房光环境处理最高,类胡萝卜素降解产物以大棚增温补光处理最高,从香气物质来看,苗期大棚增温补光最有利于改善初烤烟叶的香气品质。