水稻土和菜田添加碳氮后的气态产物排放动态

【目的】动态连续监测添加碳氮底物后各气体产物—O2、 NO、 N2O、 CH4和N2的排放,对土壤碳氮转化过程和气体产生过程做更深入的理解,揭示不同土地利用方式典型红壤的温室气体产生机制。【方法】采集长江中游金井小流域不同土地利用方式稻田和菜地土壤为研究对象,利用全自动连续在线培养检测体系(Robot系统),通过两组试验分别研究土壤碳氮转化过程中各气体产物的动态变化。试验1采用菜地和稻田土壤进行好气培养,设置不施氮对照、 添加40 mg/kg铵态氮、 添加40 mg/kg铵态氮+1%硝化抑制剂、 添加40 mg/kg硝态氮、 添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖、 缺氧条件下添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖6个处理。试验2采用稻田土壤进行淹水培养,设不施氮对照、 添加40 mg/kg铵态氮、 添加40 mg/kg铵态氮+1%硝化抑制剂、 添加40 mg/kg铵态氮+1%秸秆、 缺氧条件下添加40 mg/kg铵态氮+1%的葡萄糖、 添加40 mg/kg硝态氮、 添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖、 缺氧条件下添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖8个处理。培养温度均为20℃,土壤水分含量为70% WFPS (土壤孔隙含水量),培养周期为15天。【结果】从菜地和稻田土壤不同碳氮添加处理气态产物及无机氮的动态变化可看出: 1)菜地土壤好气培养初期硝化作用产生了大量N2O; 受低碳和低含水量的限制,反硝化作用较弱。当提供充足碳源和厌氧条件,出现N2O和NO的大量排放。2)在好气稻田和淹水稻田培养过程中,反硝化作用是N2O产生的主要途径。3)稻田土壤中,提供充足碳源和厌氧条件,各气态产物出现的顺序依次是NO、 N2O和N2,与三种气体在反硝化链式反应过程中的生成顺序一致。淹水稻田加铵态氮和碳源处理N2为主要产物,添加硝态氮处理后,N2O成为主要气态产物。当土壤碳源充足时,反硝化过程进行彻底,反硝化产物以终产物(N2)为主。4)在稻田土壤出现厌氧或添加碳源条件下,均检测到大量CH4产生; 且在甲烷产生的同时,NO-3几乎消耗殆尽。【结论】金井小流域典型红壤菜地N2O主要来自于硝化作用,好气和淹水稻田N2O主要来源于反硝化作用; 当碳源充足和厌氧时,菜地及稻田反硝化作用增强; 反硝化产物组成、 产物累积量及出峰顺序与碳源和氧气浓度有关。     

泾河流域径流-泥沙的尺度效应研究

[目的]分析泾河流域径流和泥沙的尺度效应,并通过突变检测确定突变时间点,对比突变前后水沙尺度效应的变化,为气候变化和人类活动对水沙尺度效应研究提供支持。[方法]收集整理了泾河流域1958—2013年的水沙资料,基于流域水沙异源的特性,将流域分成南北两个分支,分别探讨2条分支水沙的尺度效应,并通过Mann-Kendall突变检验方法计算出突变时间点,对比突变前后尺度效应的异同。[结果](1)南北两分支的径流—泥沙之间的尺度效应具有反向关系。北支(洪德—张家山)的产流模数随面积增加表现为线性增加,南支(三关口—张家山)的产流模数随面积增加表现出对数函数关系,随集水面积增大产流模数先快速减小后缓慢减小。北支的产沙模数随面积增加表现为线性减少,南支的产沙模数随面积增加表现出幂函数关系,即随面积增大产沙模数先快速增加后缓慢增加;(2)突变后水沙都比突变前出现了不同程度的减少,突变前后水沙的尺度效应大部分具有相同的拟合函数关系式,仅南支的产沙模数由突变前的最优二项式函数拟合转变为突变后的线性函数。[结论]气候变化和人类活动的共同作用不同程度的改变了泾河流域径流—泥沙的尺度效应。     

1982—2006年黄南州NDVI年际变化及其与气候的关系

在小尺度上研究植被对气候变化的响应,辨析起关键作用的气候因子,对于区域植被恢复与生态重建具有重要指导意义.利用NASA GIMMS 1982-2006年的NDVI数据集和黄南州4个气象站的气候资料,计算了NDVI和气候的变化趋势及其相关系数,探讨了影响NDVI的主要气候因子.结果表明,尖扎县NDVI略有下降,同仁县和泽库县下降趋势显著,河南县呈增加趋势;气候向于暖化方向发展,4县平均的气温倾向率高达0.67℃/10 a,同仁县降水量略有减少,其它3县降水量快速减少,降水量倾向率平均为24.82 mm/10 8.尖扎县、同仁县NDVI与降水量和气温具有较好的相关性,与降水量呈正相关,与气温呈负相关;泽库县NDVI主要受蒸发量、冰雹期和无霜期共同作用;河南县NDVI主要与日照时数正相关.建议植被恢复时,尖扎县和同仁县应注重保湿工作;在小尺度上开展类似研究针对性更强,对生态建设的指导意义显著.     

陇南山地土地利用结构动态演变分析

以土地利用变更调查数据为基础,借助信息熵原理分析了陇南市1996-2008年土地利用结构的时间演变规律及空间差异特征。结果表明:研究区土地利用结构信息熵经历了3个发展阶段:即缓慢增长期、显著下降期和快速回升期,熵值在波动中趋于降低,土地利用系统向低水平的有序状态发展。信息熵的区域差异显著,且变化趋势各异,除武都区与两当县的土地利用系统趋于稳定外,其余各县尚处于显著变化中。     

芭蕉河面板堆石坝三维有限元应力变形分析

采用三维有限元法对芭蕉河面板堆石坝完建期(竣工期)和蓄水期的应力变形进行模拟计算，分析了不同时期坝体及面板的应力变形情况。计算结果表明，大坝应力变形满足安全要求。     

芦苇/芦竹机械化收获及加工作业基地化集成研究

基于供应链集成的基本原理,提出将芦苇/芦竹生产环节沿其供应链方向纵向延伸,实现芦苇/芦竹种植、收获、初加工、深加工等作业以产地为基地进行集成化和一体化经营,既增加芦苇/芦竹种植、生产、加工者的经济收入,提高整个供应链的效益,又可以在发展当地相关产业、增加就业、改造环境等方面产生显著的社会效益和环境效益。     

乌塌菜主要植物学性状的变异及主成分分析

对63个乌塌菜品种的株高、最大展幅、单株叶片数、最大叶片面积、最大叶柄长、最大叶柄宽、单株鲜重、单株叶片重、单株叶柄重、最大叶片长、最大叶片宽、内叶色泽、外叶色泽、叶片茸毛、叶柄色泽、叶柄凹平等16个植物学性状指标进行了观测和主成分分析。结果表明,乌塌菜的主要植物学性状具有较丰富的变异潜力,其中单株叶片数、单株叶片重、最大叶片面积、单株叶柄重、最大叶柄长、单株鲜重、最大叶柄宽和株高变异幅度较大,最大叶片长、最大叶片宽、最大展幅变异幅度较小;主成分分析表明,株高、最大展幅、单株叶片数、最大叶片面积和最大叶柄长5个植物学性状累积贡献率为85.100 7%,可反映出乌塌菜主要植物学特征性状的基本信息。     

基于免耕直播的油菜生产全程机械化关键技术

论述了油菜生产全过程的技术环节,提出了基于免耕直播的油菜生产全程机械化技术体系。通过筛选及比较研究,分析了制约油菜全程机械化的关键技术和瓶颈技术,并确定了基于免耕直播的油菜生产全程机械化的关键技术体系。     

镉胁迫对莴苣种子萌发及抗氧化酶系统的影响

以笋王一号莴苣为试验材料,研究了不同浓度Cd胁迫对莴苣种子萌发、胚根胚芽生长、丙二醛(MDA)及抗氧化酶系统的影响.结果表明:随着Cd浓度的增加,莴苣种子的发芽率逐渐降低,而Cd对种子的发芽势、发芽指数和活力指数以及胚根的伸长则表现出低促高抑的效应.Cd对胚根生长的抑制程度较胚芽明显.随着Cd浓度的增加.胚根中MDA含量、SOD、G-POD活性明显增加,APX和CAT活性则明显降低,而胚芽中只在高浓度Cd胁迫下(100μmol/L)才发生明显变化.     

农用柔性底盘前轮转向动力学研究

农用柔性底盘通过偏置转向轴转向,4个独立的电动轮既要用于行进,又要驱动转向,控制难度大.为探明柔性底盘前轮转向过程的转向特性,建立了7自由度整车动力学模型,并通过Matlab/Simulink软件建立相应的交互控制仿真模型,进行了不同车速下单轮驱动转向与双轮比例控制转向的仿真与分析,根据仿真结果制定了控制策略;在此基础...