氮改性褐煤的特性及其在退化土壤造林中的应用研究

通过研究褐煤在氧化氨解反应后特性的变化及其在退化土壤造林中的应用效果,旨在探索褐煤高效利用的有效途径.结果表明:氧化氨解工艺能有效地提高褐煤的阳离子交换量、腐殖酸总量和富里酸含量,降低胡敏素含量.反应生成的氮改性褐煤,全氮含量为5.8%,且呈不同形态(铵态、酰胺态和紧密有机态氮态)的分布,能在土壤中保存较长的时间.半干旱退化土壤中的应用试验表明,在土壤中掺入氮改性褐煤(每株137 g或274 g)可使樟子松林分造林成活率提高20%～25%,而施用相应含氮量的尿素对林木成活率几乎没有作用.随着立地条件的改善和植被的恢复,施用氮改性褐煤林分的土壤碳汇、土壤微生物总量以及脱氢酶、脲酶、β-葡糖苷酶、碱性磷酸酶等的活性都有明显的提高,证实了氮改性褐煤可以作为一类生态和环保的土壤改良剂.     

盐钙胁迫下大白菜干烧心病的发生及矿质营养分配

以大白菜抗、感干烧心病自交系(C8、651A)及其杂交种F1代(651AXC8,C8X651A)为试验材料,进行无钙营养液和100mmol.L-1NaCl处理,20d后调查植株的矿质元素含量、干重和发病率。结果表明,苗期营养液无钙处理比根际盐胁迫更容易导致大白菜干烧心病的发生,无钙处理下651A的发病率显著高于盐胁迫处理,且叶柄和叶片中钙含量与干烧心病发生正相关,正反交均能提高品种抗性。盐钙处理均抑制了氮磷钙的吸收,盐处理下品系651A叶片的氮、磷、钙吸收抑制率分别为25.43%、22.00%、31.18%;无钙处理使叶柄中钾镁含量显著增加,651A叶柄中钾镁含量分别比对照增加51.00%和12.08%;抗病品系651A和正反交F1代的钙钠含量均显著高于感病品系C8。     

缺硼条件下两种不同砧木“纽荷尔”脐橙矿质元素含量变化的比较

采用溶液培养试验,研究了缺硼对两种不同砧木纽荷尔脐橙硼、锌、钙、镁和钾元素含量变化。结果表明,缺硼显著降低了枳壳砧木纽荷尔脐橙体内硼含量而对锌含量影响不大; 相反,缺硼对枳橙砧木脐橙体内硼含量的影响不是很大,而显著降低了其叶片中锌的含量。这可能是缺硼条件下枳壳砧木脐橙容易出现缺硼症状,而枳橙砧木脐橙容易出现缺锌症状的原因之一。与对照相比,缺硼处理的枳壳砧木脐橙叶的钙含量明显增加; 而根的钾含量明显高于枳橙砧木橙根。这些结果与枳壳砧木脐橙对硼更敏感有一定的关系。缺硼对镁含量的影响两种砧木间基本没有差异。     

丘红壤坡耕地苎麻与花生水土保持效果对比研究

通过径流小区试验,进行了苎麻与花生水土保持效果的对比试验,重点分析降雨量、作物覆盖度、叶面积指数等农艺性状及冠层截留量与地表径流量的关系。试验从4月份作物种植后开始测定,7月底作物收获结束。结果表明,无论是地表拦蓄径流量,还是泥沙侵蚀量,苎麻处理都优于花生处理;与花生处理相比,苎麻处理的冠层截留量提高了22.9%~908.3%(p<0.01),土壤入渗率增加了16.2%~157.7%;红壤坡耕地径流量与降雨量呈显著正相关,与覆盖度和叶面积指数呈显著对数或指数负相关。     

抽穗后干旱复水对双季杂交晚稻产量形成和叶片δ13C及内源激素水平的影响

为探明生育后期干旱复水对双季杂交晚稻不同产量潜力品种产量的影响及其形成的生理机制,选择超级稻品种五丰优T025和对照品种金优207,于抽穗后进行干旱8d复水处理,分析了2个品种结实和产量、干旱前后倒二叶稳定碳同位素组成(δ13C)及内源激素含量的差异性。结果表明,干旱复水处理下2个品种水稻的结实率、千粒重及单株产量较对照(保持水层)表现出不同程度下降。其中,结实率五丰优T025和金优207分别下降12.07%和7.67%,千粒重下降5.23%和9.09%,单株产量下降13.54%和27.14%,差异均达显著或极显著水平,未发现产量补偿效应。抽穗后干旱处理下倒二叶δ13C值,五丰优T025大幅上升,复水后呈现出先下降,至第6天又开始上升的特点,金优207则大幅下降,复水后呈现先上升后下降再上升的特点,五丰优T025较金优207干旱复水处理与对照之间的差距更大。总体上,对照条件下,抽穗至其后20d,随生育推进,2个品种倒二叶内源ABA和GA₃含量呈上升而IAA含量则下降趋势,ZR表现出先上升再下降特点。干旱处理下2个品种表现为ABA含量上升,复水后呈先下降后上升特点,五丰优T025较金优207处理与对照之间差距更大;干旱复水处理条件下:2个品种IAA含量均下降,五丰优T025处理与对照间的差距明显小于金优207;五丰优T025 GA₃含量表现出先上升后下降再上升,金优207表现出干旱处理结束日急剧下降至最低点,复水后缓慢上升特点;2个品种ZR含量呈现出先上升至最高值再下降特点,五丰优T025较金优207处理与对照之间差距更小。抽穗后干旱处理将启动稻株体内抗衰老机制,复水后将在一定程度一定时间内激活稻株体内生长促进因子并抑制生长抑制因子,但其效果十分有限。     

弧底梯形渠道无喉道量水槽水位流量关系数值模拟

目前为适应我国多数渠道断面方式和灌区管理方式,开发研制新型量水配套设施对灌区节水起着至关重要的作用。利用Fluent 6.3大型流体力学数值仿真软件,结合有限体积法、RNG k-ε湍流模型和VOF模型,在不同渠道底坡上对不同量水槽水位流量进行数值模拟试验研究。结果表明:（1）量水槽流态上游水面平稳属于缓流,量水槽槽内水流为急流,可知由缓流过度到急流必然会发生临界流,量水槽沿程弗劳德数可知量水槽喉口附近扩散段内产生临界流;（2）弧底梯形渠道无喉道量水槽具有较好的水位流量关系,渠道收缩比ε与渠道比降i对形成单值稳定的水位流量关系有较大的影响,随着渠道尺寸增大同时收缩比ε减小,量水槽水位流量逐渐在较大的底坡范围内形成统一的水位流量关系。（3）流量系数与量水槽宽和收缩比具有较好的线性关系,同时流量系数随R,H、ε的增大而变大,回归分析建立的量水槽流量公式,测流公式平均误差值小于5%,说明弧底梯形渠道无喉道量水槽测流是可行的,满足明渠测流要求。研究成果对灌区渠道量水槽的设计优化提供了一定的参考和建议。     

贡嘎南山-拉轨岗日山南坡高寒草原生态系统表层土壤有机碳分布特征及其影响因素

为揭示贡嘎南山-拉轨岗日山南坡高寒草原生态系统表层土壤有机碳分布特征及其影响因素。在不同海拔高度取土样测定土壤理化指标,现场调查植物物种数、土壤类型等,研究了该区域0～20cm土壤有机碳分布特征及其影响因素。结果表明:高寒草原生态系统表层(0～20cm)土壤有机碳密度平均为5.1625±1.2786kgm-2,变异系数24.77%。在海拔4424～4804m范围内,随着海拔升高,表层(0～20cm)土壤有机碳密度表现出增加→减少增加→减少的分布特征。相关分析表明,表层土壤有机碳密度与植被盖度、30～40cm地下生物量、10～20cm土壤含水量、海拔高度、坡度、土壤有机质呈正相关关系,而与0～10cm土壤含水量、30～40cm土壤含水量、土壤pH值和土壤速效N呈负相关关系,影响表层土壤有机碳密度最关键的环境因子是30～40cm地下生物量、土壤pH值、土壤有机质和土壤速效N含量。     

长江上游水土流失重点防治区滑坡泥石流预警系统减灾成效评价

自1991年长江上游水土流失重点防治区滑坡、泥石流预警系统建立以来,取得了巨大的预警成效。介绍了预警系统的建设历程及运行模式,主要从减灾的经济效益、社会效益和生态效益方面对滑坡泥石流预警系统的减灾成效作了评价。对于减灾的经济效益,主要通过投资的保护比(投资的土地保护比、投资的居民生命保护比和投资的固定资产保护比)和投资的减损比(投资的经济减损比和投资的人员伤亡减损比)来进行评价。预警系统投资保护比中,投资的土地保护比达15.11km2/万元,投资的居民生命安全保护比达40人/万元,投资的固定资产保护比为40.0～93.3;预警系统投资减损比中,投资的经济减损比为3.63,投资的人员伤亡减损比达5.69人/万元。相关评价数据和事例表明,该预警系统所取得的成效是十分显著的,应进一步加快预警的建设和发展。     

新疆于田县不同下垫面小气候特征比较研究

利用HOBO小气候观测仪对新疆于田县荒漠、交错带、绿洲3个下垫面的气温、相对湿度、风速、地温及蒸发等小气候因子进行了连续观测,并对比分析了各小气候因子的时序变化及垂直变化特征。结果表明:于田县不同下垫面的小气候特征参数呈现出梯度式递增或递减的趋势,由荒漠到绿洲,气温、风速、地温及蒸发力逐渐减小,相对湿度逐渐增加,其中,荒漠与交错带两下垫面的小气候因子特征值及变化趋势相似,并与绿洲小气候因子相差较大。例如荒漠与交错带气温相差0.98℃,而与绿洲却相差3.78℃;荒漠平均风速比交错带(1.55m/s)仅高出0.28m/s,却是绿洲的4倍。3下垫面各小气候因子联系紧密,相互影响,并且由于受到外界大气候环境的影响,各因子的时序变化及垂直变化特征相似。     

土壤初始含水率对浑水膜孔灌肥液自由入渗水氮运移特性影响

为了探究浑水膜孔灌肥液入渗在不同土壤初始含水率下水氮运移特性,通过室内肥液入渗试验,研究了不同土壤初始含水率(6.02%,7.40%,8.23%,10.08%和13.20%)条件下入渗特性、湿润锋运移、土壤水分分布以及铵态氮和硝态氮的运移特性,建立了浑水膜孔灌肥液入渗累积入渗量、各向湿润锋运移距离与土壤初始含水率之间的关系,提出了不同土壤初始含水率的累积入渗量以及各向湿润锋运移距离的经验模型。结果表明:累积入渗量、各向湿润锋运移距离以及湿润体内水分和氮素的分布规律均受到土壤初始含水率的影响;同一入渗时刻,累积入渗量随土壤初始含水率的增大而减小,而湿润锋运移距离却呈现出随时间增大的趋势;土壤初始含水率越大,湿润体体积越大,湿润体内水分、铵态氮以及硝态氮分布范围越广;土壤初始含水率越大,入渗系数K值越小,入渗指数α越大。灌水结束时,湿润体内铵态氮绝大部分分布在湿润体半径r≤5cm范围内,而湿润体半径10cmr5cm范围的土壤铵态氮含量随土层深度的增加而降低,当湿润体半径r≥10cm时,铵态氮含量明显降低;硝态氮主要集中分布在由膜孔中心至半径为10cm范围内,水平方向和垂直方向硝态氮含量均随着膜孔中心距离的增加而降低,距离膜孔中心越近硝态氮含量越高;在同一位置处,铵态氮和硝态氮质量分数均随土壤初始含水率的增大而增大;随土壤水分再分布,湿润锋逐渐下移,湿润体内铵态氮逐渐向下运移且其含量呈现降低趋势;随时间继续运移,上层土壤硝态氮含量逐渐减小,下层新湿润体中硝态氮含量逐渐增加,整个湿润体内硝态氮含量分布趋于均匀。研究成果为进一步研究浑水膜孔灌肥液入渗氮素运移及转化奠定了基础。