膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长及产量的影响

【目的】明确等灌溉量膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【方法】以郑单958为研究对象,于2015—2021年进行田间试验,通过管式水分仪测定窄行、根区和宽行下0—50 cm土层水分含量,研究膜下滴灌与细流沟灌对土壤水分分布状况及其对玉米株高、叶面积指数、叶绿素含量、生物量、产量、水分利用效率等的影响。【结果】膜下滴灌优先补充窄行和根区的土壤水分,而细流沟灌优先补充宽行表层的土壤水分。而玉米耗水主要集中在0—30 cm土层范围内,膜下滴灌的窄行和根区0—30 cm土层水分含量均高于细流沟灌;随着土层深度增加灌溉对土壤含水量的影响减小,40—50 cm土层水分动态受灌溉方式影响较小。膜下滴灌较细流沟灌可显著促进玉米在开花期和成熟期的生长,提高叶面积指数。开花期膜下滴灌玉米的株高和叶面积指数较细流沟灌平均增加4.3%和8.3%,成熟期平均增加4.9%和15.1%。开花期和成熟期玉米总生物量均为膜下滴灌>细流沟灌处理,开花期增加12.2%,成熟期增加11.5%。膜下滴灌处理的玉米干物质转移量、干物质转移率和干物质转移量对籽粒贡献率均显著高于细流沟灌处理,分别增加17...     

锂渣吸附酸性Cr6+的温度效应及机理研究

研究了不同吸附温度下锂渣对酸性Cr6+的吸附性能、吸附过程的热力学和动力学行为,结合X荧光表征,阐明其吸附机理。结果表明,适当提高吸附温度有利于锂渣对Cr6+的吸附,随着吸附温度从20℃升至40℃时,Cr6+的吸附率增大,且符合Freundlich吸附等温模型,焓变(△H)和熵变(△S)为正值表明吸附过程为熵增的吸热过程,自由能变(△G)为负值说明该吸附过程为自发进行,吸附动力学符合准二级速率方程和外部液膜扩散方程。成分分析表明,锂渣中FeO的含量下降了0.2%,Cr3+和Cr6+的含量分别提高了0.2022%和0.0309%。说明锂渣对Cr6+的吸附包含了还原与吸附两个作用,锂渣中的FeO充当了还原剂,降低了Cr6+的浓度,随着锂渣的吸附作用,将Cr3+从水中去除。     

不同原料生物炭理化性质的对比分析

为研究不同原料生物炭理化性质的差异,以苜蓿秸秆生物炭、小麦秸秆生物炭、棉花秸秆生物炭、葡萄藤生物炭、污泥生物炭和褐煤生物炭6种生物炭为测试材料,利用傅里叶红外光谱仪和Boehm滴定法对生物炭表面官能团进行定性和定量分析,用电子扫描显微镜观察生物炭表面形貌,并测定生物炭的pH值、有机碳含量和阳离子交换量等基本理化性质。结果表明,除污泥生物炭呈弱酸性外（pH=6.76）,其他生物炭均呈碱性（pH=8.49~9.96）。苜蓿秸秆生物炭有机碳含量最高（588.43 g·kg^-1）,污泥生物炭最低（168.17 g·kg^-1）。阳离子交换量大小排序为,苜蓿秸秆生物炭、棉花秸秆生物炭 > 葡萄藤生物炭 > 小麦秸秆生物炭 > 污泥生物炭 > 褐煤生物炭。FTIR图谱表征显示,生物炭表面存在芳香烃类和含氧基团,生物炭的结构以芳环骨架为主。苜蓿生物炭表面官能团总数最多,污泥生物炭最少。扫描电镜（SEM）结果表明,苜蓿秸秆生物炭、小麦秸秆生物炭、棉花秸秆生物炭、葡萄藤生物炭表面有明显孔隙结构,褐煤生物炭和污泥生物炭表面并无明显的孔隙结构。综上,苜蓿秸秆生物炭、小麦秸秆生物炭、棉花秸秆生物炭、葡萄藤生物炭适用农田土壤改良与培肥,褐煤生物炭和污泥生物炭可尝试用于污染土壤的修复,同时污泥生物炭可用于盐碱土的改良。     

盐湖区生态系统碳密度及其分配格局

由于对陆地生态系统土壤、植被碳蓄积量了解的缺乏,故在预测气候变化中存在较大分歧,因此很有必要对不同生态系统碳分布情况进行研究。本文以干旱盐湖为研究对象,探究盐湖生态系统碳分布特征。结果表明:土壤有机碳密度分布随土层深度的增加而降低,土壤无机碳呈无规律分布;100 cm土层内有机碳密度介于7.55~15.75 kg·m~(-2)之间,平均为12.54 kg·m~(-2),占植物群落和土壤总有机碳密度的97.84%。黑果枸杞和铃铛刺为盐生群落的优势种,地上平均生物量为261.38 g·m~(-2),占总生物量的70.49%,草本植物群落平均生物量仅为109.45g·m~(-2);灌木和草本层地上生物量显著高于凋落物层(84.81±9.22)g·m~(-2)和(79.76±8.61)g·m~(-2)。盐生植物地下生物量随土层的增加而降低,0~100 cm土层总地下生物量为77.74 g·m~(-2)。盐生植物总生物量碳密度为276.48 g·m~(-2),其中地上、凋落物和地下生物量分别占62.09%、25.75%和12.16%;地上植被和凋落物碳密度显著高于草本植物,根系生物量碳密度在剖面上分布不均,96.55%集中在0~50 cm土层。盐生植物地上地下以及凋落物平均碳含量43.09%,与经验系数(50%)换算得到碳密度相比实际碳密度高出13.80%,这将对植被碳储量的估算产生较大的偏差。     

石油类在环境非敏感区土壤中的迁移规律研究

通过实地采集样品和室内模拟实验,重点分析了在油田环境非敏感地区,风沙土、棕漠土、盐土、林灌草甸土、龟裂土等有代表性的土壤类型中,石油类随污水迁移的规律.结果表明：风沙土、棕漠土的渗透性较好,龟裂土、林灌草甸土的渗透性很弱,而粘质盐土的渗透性非常小;以较高浓度的含油污水持续排放于环境非敏感区土壤上,石油类污染物在土体中下渗迁移程度有限,很难穿透包气带而进入地下水.     

新疆主要草地土壤容重与有机碳含量关系模型构建

土壤容重是反映土壤质量和土壤生产力水平的重要参数。由于测定土壤容重的方法（环刀法）费时、费力及需要现场采样,导致土壤容重样本数量有限,影响了土壤碳氮等物质储量的估算精度和精准调控。本研究利用新疆主要草地437个野外采样点获得的土壤容重和有机碳样本,分析了容重值和有机碳值的统计特征,构建了全疆及6个分区的土壤容重值与有机碳值的关系模型。结果显示:（1）新疆主要草地土壤的容重和有机碳的变化范围、均值及变异系数分别为0.24 ~ 1.99 g cm?3和0.01% ~ 24.51%、1.24 g cm?3和1.86%、23.15%和129.96%;（2）全疆尺度土壤容重值与有机碳值的最优关系模型为SBD = 1.3861e?0.0704 SOC（R2 = 0.35,P < 0.0001）;（3）相比于全疆尺度,阿尔泰山、塔城盆地和伊犁河谷等分区的最优关系模型精度有所提高。本文结果可以为准确评估新疆草地土壤碳储量等研究提供重要参数。     

追施氮肥对土壤氨挥发影响的初步研究

以北疆玉米-土壤系统为研究对象,采用通气法对不同氮肥品种和用量处理条件下田间土壤氨挥发进行了原位监测。结果表明：施用尿素处理(常规和过量)比二铵处理土壤氨挥发显著增加,累积量分别增加了0.149 kg/hm2和0.151 kg/hm2;过量施肥能够加剧土壤氮素损失,过量施用尿素和二铵,土壤氨挥发累积量比对照分别增加了0.160 kg/hm2和0.043 kg/hm2。施肥过程中应选取合适的肥料和合理的用量,以减少土壤氨挥发损失,降低肥料的投入,提高肥料利用率,保护生态环境。     

四翅滨藜对干旱区内陆盐渍土的改良效应研究

通过田间试验,采用野外动态监测和室内分析相结合的方法,研究了不同种植年限的四翅滨藜(Atriplex canescens)立地土壤的可溶性总盐含量、有机质、土壤养分、酶活性指标动态特征,结果表明,土壤可溶性盐分总量是随四翅滨藜定植年限的增长而降低;土壤速效磷、土壤全氮、全钾含量随定植年限的增长而降低;土壤有机质、速效氮、速效钾、全磷含量均随四翅滨藜定植年限的增长呈现出先增加后降低的趋势;土壤脲酶和碱性磷酸酶活性随定植年限的增加而增加;过氧化氢酶活性随四翅滨藜定植年限的增加而降低;8月份的酶活性高于4月份的活性。     

近20年新疆养殖业牲畜甲烷排放量分析

根据IPCC的国家温室气体排放清单编制指南,估算了1988~2007年了新疆动物肠道及粪便的甲烷排放量。结果表明:全区养殖业甲烷排放量多年平均值为271.3 kt/a,年平均增加4.53 kt/a;牲畜肠道甲烷排放量占养殖业总甲烷排放量的95%以上,其中伊犁哈萨克自治州肠道甲烷排放量最多,占地区27.2%;全区牲畜肠道甲烷排放总量大小顺序为:绵羊牛山羊驴马骆驼猪骡子;全区牲畜粪便排放量多年平均值为10.9 kt/a,其中伊犁哈萨克自治州牲畜粪便排放量最多,占全区26.8%,全区牲畜粪便甲烷排放总量大小顺序为:猪绵羊牛驴马山羊骆驼骡子。由于地区养殖业发展水平与居民生活水平的差异,不同地区养殖业甲烷排放量也有所差异。     

施用生物质炭6年后对玉米生长前期养分吸收和光合生理特征的影响

2014年在新疆石河子121团炮台土壤改良试验站设置田间原位试验,设置5个处理,分别为不施生物质炭处理(CK)、一次施用生物质炭15.75 t/hm²(C1)、31.50 t/hm²(C2)、63.00 t/hm²(C3)和126.00 t/hm²(C4),研究施用不同量生物质炭6年后(2020)对玉米前期生长、养分吸收及光合生理特征的影响。结果表明,玉米在苗期和拔节期的株高、茎粗、各器官生物量、叶面积指数、总根长和总根表面积均随着生物质炭施用量的增加而增加,其中C4处理的增幅最高。在苗期和拔节期各器官养分含量和吸收量也随着生物质炭施用量的增加而显著增加,C4处理增幅最高,根系、茎秆、叶片的养分积累量较CK增加了98.21%～279.08%,且养分主要在叶片中积累。施用生物质炭对苗期玉米的光合生理特征无显著影响,但显著促进了拔节期的净光合速率,气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度,C4处理增幅最高,净光合速率较CK显著增加了111.01%,气孔导度显著增加了123.23%,蒸腾速率显著增加了108.6...