137Cs和210Pbex双核素示踪"三北"防护林区退耕前后坡地土壤侵蚀变化

为查明"三北"防护林建设前后农耕地和退耕地土壤保持效益变化，利用137Cs和210Pbex双核素示踪技术，选择了防护林建设较为成功的张家口坝上地区（风力侵蚀区）作为典型区，研究了农耕地以及退耕地土壤137Cs和210Pbex的剖面变化规律及其示踪的土壤侵蚀变化。结果表明：1）由于耕作的混匀作用，农耕地土壤剖面中137Cs和210Pbex均呈均匀态分布；退耕地土壤剖面中137Cs和210Pbex则表现为表层（0～5cm）浓度最高、下层（5～25cm）浓度均相对较低且分布相对均匀的形态，这表明退耕后坡地土壤137Cs和210Pbex剖面形态均会发生一定变化，退耕驱动土壤137Cs和210Pbex剖面变化导致运用土壤核素估算侵蚀模型在该区域难以适用；2）基于土壤137Cs和210Pbex剖面变化规律，利用210Pbex质量平衡方程，提出了退耕地土壤210Pbex土壤侵蚀估算模型；3）利用137Cs比例模型估算退耕地土壤侵蚀速率为27.94±11.92 (t/hm2·a)，农耕地侵蚀速率为29.11±14.42 (t/hm2·a)，而利用修正后的210Pbex转换模型估算得到"三北"防护林区退耕地造林前平均侵蚀速率为82.16±14.36 (t/hm2·a)，造林后平均侵蚀速率为-41.28±33.91 (t/hm2·a)；农耕地造林前平均侵蚀速率为68.55±22.11 (t/hm2·a)，造林后平均侵蚀速率-8.52±47.32 (t/hm2·a)。这表明137Cs示踪技术主要表征了1963年以来该区坡地土壤侵蚀和沉积的平均结果，而210Pbex示踪技术则可以较好地示踪防护林建成前后的土壤侵蚀变化。此外，研究结果也表明，相比于"三北"防护林建成之前，建成之后该区农耕地和退耕地的土壤侵蚀速率均呈显著下降趋势，且均由前期的风沙侵蚀转变成了风沙沉积。     

Impact of nitrogen and phosphorus additions on soil gross nitrogen transformations in a temperate desert steppe

Nutrient addition has a significant impact on plant growth and nutrient cycling. Yet, the understanding of how the addition of nitrogen (N) or phosphorus (P) significantly affects soil gross N transformations and N availability in temperate desert steppes is still limited. Therefore, a ¹⁵N tracing experiment was conducted to study these processes and their underlying mechanism in a desert steppe soil that had been supplemented with N and P for 4 years in northwestern China. Soil N mineralization was increased significantly by P addition, and N and P additions significantly promoted soil autotrophic nitrification, rather than NH₄⁺-N immobilization. The addition of N promoted dissimilatory NO₃⁻ reduction to NH₄⁺, while that of P inhibited it. Soil NO₃⁻-N production was greatly increased by N added alone and by that of N and P combined, while net NH₄⁺-N production was decreased by these treatments. Soil N mineralization was primarily mediated by pH, P content or organic carbon, while soil NH₄⁺-N content regulated autotrophic nitrification mainly, and this process was mainly controlled by ammonia-oxidizing bacteria rather than archaea and comammox. NH₄⁺-N immobilization was mainly affected by functional microorganisms, the abundance of narG gene and comammox Ntsp-amoA. In conclusion, gross N transformations in the temperate desert steppe largely depended on soil inorganic N, P contents and related functional microorganisms. Soil acidification plays a more key role in N mineralization than other environmental factors or functional microorganisms.     

物理新技术处理种子方法的研究

物理新技术处理种子,旨在改善作物种子特性,实现增产。综合国内外已采用光、电、磁、声、微波等单因素处理种子的实例,均表明有一定增产效果。实践亦表明,采用合理的光加磁、微波加γ射线等多因素组合处理种子效果将优于单因素处理。通过物理技术处理种子的电磁、压力波、热、光效应等机理分析以及存在的问题,提出采用新型、有发展前途的仿生频谱处理种子技术。     

新型气力精密排种器的空气动力学原理

提出一种具有控制充种室种子群结构的新型气力精密排种器的空气动力学原理。采用Ｋ－ε湍流模型和ＳＩＭＰＬＥ算法，预测了充种室的流场，数值计算结果和实验相附。数值预测出在充种室的不对称射流产生了一个有利于改善充种和清种的回流区。这种排种器已成功地用于精密播种机上。     

基于"三线"统筹的省域永久基本农田布局优化规则与实证研究

统筹永久基本农田保护红线、生态保护红线、城镇开发边界来优化永久基本农田空间布局能够更好地保住优质耕地资源、保障国家粮食安全。该研究应用文献研究法和归纳总结法,系统梳理了永久基本农田保护红线、生态保护红线 、城镇开发边界（以下简称"三线"）划定的政策法规,建立了"三线"统筹下的省域永久基本农田布局优化规则,并以广西壮族自治区为例进行了验证。结果表明：1）选择耕地国家利用等和集中连片程度进行了永久基本农田"三线"统筹划定,退出了生态保护红线核心区内所有永久基本农田7 413.46 hm2,并将5 073.05 hm2优质连片的永久基本农田以"开天窗"的形式保留在了生态保护红线一般区和城镇开发边界内;2）广西全区退出永久基本农田1 426 540.77 hm2,主要是标注为工程恢复和未标注的非耕地,补划了永久基本农田525 614.37 hm2,主要是生态保护红线和城镇开发边界外优质连片的耕地,布局优化后的永久基本农田保护率高达85.62%;3）布局优化后的永久基本农田全为耕地且与生态保护红线、城镇开发边界之间无交叉重叠,集中连片的永久基本农田达到95.08%,无重度和极重度污染损毁、石漠化和25°以上坡耕地,永久基本农田国家利用等提高了0.06等。建立的永久基本农田布局优化规则实现了"保护优先、布局优化、优近劣出、质量提升、三线统筹"的目标,能够为各省份指导市县统筹三条控制线划定永久基本农田保护红线提供思路借鉴。     

黄土丘陵沟壑区地表过程响应单元划分及其地形特征提取

地表过程解析与调控是保障人与自然和谐相处的重要途径,高效、合理地划分地表过程响应单元则是开展地表过程研究的重要前提.针对黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀的地形地貌分异特征,提出在小流域内以沟谷线、山脊线、分水线和沟缘线相互交叠,构成具有相对均一坡向、坡度与坡位的地表过程响应单元,在ArcGIS9.2中,以Hc-DEM为基础数据,通过确定沟谷线、山脊线、分水线和沟缘线的提取方法,以及响应单元平均坡度、整体坡向、面积与周长等地形特征的测算技术,实现地表过程响应单元的快速划分及其地形特征的高效提取.研究结果对促进黄土丘陵沟壑区以土壤侵蚀为代表的地表过程研究具有重要的基础意义.     

基于质粒表达的siRNA对猪圆环病毒2型(PCV2)复制的抑制作用

猪圆环病毒2型(PCV2)是猪圆环病毒相关疾病(PCVAD)的必要病原,对养猪生产构成了严重威胁,但当前缺乏有效的防治手段.为了探索治疗PCVAD的新途径,分别针对PCV2的病毒复制相关蛋白基因(rep)与衣壳蛋白基因(cap),构建了PCV2特异的siRNA表达质粒(pGensil-R259、pGensil-C297和pGensilC490)和PCV2非特异的阴性对照质粒(pGensiI-SCR).在脂质体介导下,将构建的siRNA表达质粒与阴性对照质粒转染PK-15细胞,转染质粒20 h后感染PCV2.结果质粒表达的特异siRNA抑制了PCV2 DNA的合成及Rep和Cap蛋白的表达,使病毒滴度(TCID50)显著下降;针对靶基因不同位点的siRNA的抑制效果不同,病毒感染后36 h内,siRNA对PCV2的抑制作用最强,随后有所下降,但直至感染后60 h仍然能够显著抑制PCV2复制.实验结果提示质粒表达的特异siRNA能够显著地抑制PCV2的增殖,但这种抑制功能与作用时间呈负相关.     

肉鸡安全生产全过程跟踪与可追溯平台的设计

以国家肉鸡产业技术体系项目为研究背景,开发了包含雏鸡生产子系统、肉鸡生产子系统、肉鸡屠宰加工子系统、肉鸡储运子系统、肉鸡销售子系统、体系管理部门子系统、检验检疫子系统和一个用于各个子系统登录、消费者查询及体系管理部门信息发布的网站系统的肉鸡安全生产全过程跟踪与可追溯平台。首先用UML进行面向对象系统分析,再采用Java EE构架,以Java和Action Script3.0作为设计语言,结合SQL Server 2005数据库管理系统和Apache Tomcat 6.0 Web服务器进行设计实现。用Flex技术开发的视频即时通信可进行在线咨询和在线诊断。该平台实现了肉鸡从生产、屠宰加工、冷链储运到销售所有环节信息的跟踪与可追溯,具备肉鸡养殖疫情与产品质量安全预警功能,从生产管理各环节保证了肉鸡产品安全。     

土样盒土表特征对近红外光谱测量土壤水分精度的影响

为了现场快速准确地检测土壤水肥状况,实现精细农业的目标。利用近红外光谱反射法测量土壤水分,了解土壤表面特征对测试结果的影响规律,是能否有效提高测量精度的关键,对快速测量大田的养分含量,实现精确定量管理也有重要的现实意义。该研究用近红外光谱技术测量了6个不同土样的土壤含水率,经回归分析发现：与直尺刮平相比,盒土表面筛控刮平处理的土样,其土壤含水率与光谱的相对吸收率之间有更好的相关性;不同类型的土样对光谱的相对吸收率是：中壤土＞重壤土＞轻壤土;在相同的表面处理条件下,粒径0.5≤d≤1 mm的土样,其含水率与光谱相对吸收率之间的相关性均较高。研究表明,土样表面均匀连续是测量精度提高的主要原因;而裂纹和划痕是影响测量精度的重要因素。     

基于多元地统计和GIS的珠江三角洲典型区域土壤有机氯农药残留状况及其空间分布研究——以惠州市为例

选取位于珠江三角洲的惠州市为研究区域,对该市土壤进行了系统采样分析,测定了42个表层土壤样品中的17种有机氯农药的含量。利用多元地统计和GIS相结合的方法,研究了17种有机氯农药的残留状况及空间分布情况。结果表明,17种有机氯农药在42个土壤样品中均有不同程度的检出,其中p,p′-DDE检出率为100%,3种有机氯农药检出率在90%以上,6种有机氯农药的检出率在80%以上。其中六六六和滴滴涕残留较普遍,但并未达到污染水平。分析显示,近期可能仍有新的六六六输入土壤环境,而滴滴涕则主要来自过去施用农药的残留。与国内其他地区比较,惠州市土壤HCH和DDT含量处于较低水平。主成分分析显示上述17种有机氯农药可以由5个主成分反映,分别对应于工业HCH的使用、自然因素、林丹的使用以及七氯和艾氏剂等农药的使用。采用克里格插值法对有机氯农药在研究区的空间分布进行了研究,结果表明不同有机氯农药在研究区分布存在很大差异。