潮河流域景观格局变化对径流的影响

[目的]分析潮河流域的景观空间格局变化及其与径流的关系,为流域生态环境建设提供理论依据。[方法]根据潮河流域50a多的水文气象资料,利用1979,1987,1991和2009年4期遥感影像,采用ArcGIS及Fragstats等景观分析软件计算。[结果]潮河流域的降雨量呈减少趋势,而温度以0.215℃/10a的速度升高,潮河的径流量明显减少,并呈现以28a为周期的丰枯转换;潮河流域斑块个数增加,斑块分布趋于均匀,斑块面积变小并逐渐趋于稳定,斑块形状趋向于简单,复杂化程度降低,流域内景观异质性变弱。[结论]径流量随着景观形状指数的增大而减小,在平均斑块周长为1 050m,流域斑块数量为110 000以及Shannon’s多样性指数为1.33左右时,斑块的综合截留能力最强,流域产流能力最弱。     

基于TM影像的升金湖湿地生态安全研究

[目的]分析安徽省升金湖湿地景观格局动态变化过程,建立升金湖湿地生态安全(PSR)模型,并探讨其驱动力,为进一步开展升金湖湿地保护及其恢复研究提供科学依据。[方法]在遥感和GIS技术支持下,用1986,2003,2011年的3期TM影像为基本信息源进行分析。[结果]景观格局变化幅度较大,草地和水域面积减幅较显著;多样性指数呈上升趋势而优势度指数呈下降趋势,破碎化程度加剧,斑块类型呈多样性发展;随着景观破碎化程度增强,斑块数增加,将造成湿地生态系统片断化越严重,也会影响到湿地的调蓄能力,改变整个湿地的水文情势,减弱湿地的生态效益;另外,景观格局变化下的湿地生态安全指数趋于逐年下降状态,湿地生态安全形式处于预警状态,形势不容乐观。[结论]近年来,随着经济的发展,人口数量的增加,围垦等活动的加剧,人类活动对研究区的改造导致了自然湿地面积相对减少,升金湖湿地生态功能不断下降,经济增长和人口增长成为湿地格局变化主要驱动力。     

菜地土壤中氮肥的反硝化损失和N2O排放

A field experiment was conducted on Chinese cabbage （Brassica campestris L. ssp. pekinensis （Lour.） Olsson） in a Nanjing suburb in 2003. The experiment included 4 treatments in a randomized complete block design with 3 replicates： zero chemical fertilizer N （CK）; urea at rates of 300 kg N ha^-1 （U300） and 600 kg N ha^-1 （U600）, both as basal and two topdressings; and polymer-coated urea at a rate of 180 kg N ha^-1 （PCU180） as a basal application. The acetylene inhibition technique was used to measure denitrification （N2 ＋ N2O） from intact soil cores and N2O emissions in the absence of acetylene. Results showed that compared to （3K total denitrification losses were significantly greater （P ≤ 0.05） in the PCU180, U300, and U600 treatments,while N2O emissions in the U300 and U600 treatments were significantly higher （P ≤ 0.05） than （3K. In the U300 and U600 treatments peaks of denitrification and N2O emission were usually observed after N application. In the polymer-coated urea treatment （PCU180） during the period 20 to 40 days after transplanting, higher denitrification rates and N2O fluxes occurred. Compared with urea, polymer-coated urea did not show any effect on reducing denitrification losses and N2O emissions in terms of percentage of applied N. As temperature gradually decreased from transplanting to harvest, denitrification rates and N2O emissions tended to decrease. A significant （P ≤0.01） positive correlation occurred between denitrification （r = 0.872） or N2O emission （r = 0.781） flux densities and soil temperature in the CK treatment with a stable nitrate content during the whole growing season.     

播种时间对豫北地区小麦农学指标、生理指标及产量的影响

作物产量存在着明显的年际变化,为解析播种时间对小麦产量可能带来的影响,在中国科学院封丘农业生态试验站利用原位盆栽试验,研究了播种时间对小麦产量的影响以及小麦产量与关键农学指标和生理指标的关系。试验包括4个播种时间处理:10月5日(T1)、10月10日(T2)、10月15日(T3)和10月20日(T4)。结果表明:在豫北地区,T2处理的小麦产量最高。T2处理的小麦有效穗数和穗粒数分别为38.00穗.盆-1和37.67粒.穗-1,显著高于其他处理。相关分析表明,小麦产量与有效穗数和穗粒数呈极显著正相关,说明播种时间主要通过改变有效穗数和穗粒数等农学指标影响小麦产量。早播提高了小麦根系活力,但其他生理指标呈现出不同的响应特征。分蘖期各处理中小麦叶绿素含量无显著差异,但拔节期后,T2处理的小麦叶绿素含量显著高于T3和T4处理。T1和T2处理硝酸还原酶活性随着小麦生长不断增加,T3和T4处理则在整个生长期处于相对稳定水平,开花期,T2处理小麦硝酸还原酶活性高达57.12 g·g-1(FW)·h-1,极显著高于其他处理。植株硝态氮含量随小麦生长呈下降态势,拔节期T2处理小麦硝态氮含量最高,开花期各处理硝态氮含量差异不明显。分蘖和拔节期各处理小麦植株磷酸酶活性差异不显著;到开花期T2处理达到最大值,为0.34mg·g-1(FW)·h-1,显著高于T3和T4处理,但与T1处理之间差异不显著。小麦产量与拔节期植株硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性、开花期硝酸还原酶活性显著正相关,播种时间可能通过改变不同生育期小麦植株硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性最终影响产量。     

鸡蛋贮藏过程中品质变化的动力学模型

为研究鸡蛋贮藏过程中品质变化与贮藏期的相关性,采用动力学研究方法建立鸡蛋贮藏的预测模型。结果表明鸡蛋质量和蛋黄系数随着贮藏时间的延长而降低,气室高度随贮藏时间的延长而增加。一级化学反应动力学模型和Arrhenius方程对鸡蛋质量、蛋黄系数和气室高度变化具有较高的拟合精度。动力学反应速率常数表明贮藏温度越高,鸡蛋品质下降越明显。由预测模型所获得贮藏期预测值与实际值相对误差在10%以内,该模型可预测鸡蛋质量、蛋黄系数和气室高度在5～35℃范围内的变化情况和鸡蛋的贮藏期,为鸡蛋的贮藏和销售提供参考。     

土壤水分对山杏光合作用日变化过程的影响

在半干旱黄土丘陵区,应用CIRAS -2型光合作用测定系统,通过测定8个土壤水分梯度下山杏(Prunus sibirica L.)叶片光合生理参数的日变化过程,探讨土壤水分变化对山杏光合作用日变化过程的影响.结果表明:1)山杏光合作用日变化过程和光合午休的原因,随土壤水分的变化而明显不同,当土壤相对含水量(WT)在56.1％～66.1％之同时,山杏没有发生光合作用午休现象,但超出此土壤水分范围会发生不同程度的光合午休现象,当Wr在93.2％ ～77.0％之间时,山杏光合午休的主要原因是气孔因素限制,当Wr在49.3％ ～37.3％之间时,光合午休的主要原因开始由气孔因素向非气孔因素转变,当Wr小于37.3％后,光合午休的主要原因为非气孔因素限制,即叶肉细胞光合能力下降;2)当Wr在49.3％～77.0％之间时,山杏同时具有较高的光合速率和水分利用效率.     

高能电子加速器在食品辐照加工中的应用分析

高能电子加速器装置的迅速发展,引起了辐照加工领域的广泛关注,尤其在食品辐照加工业中被广泛看好。本文搜集分析了近年来有关高能电子加速器设备及研究现状等方面的信息,对高能电子束加速器装置类型进行了介绍,对高能电子束和60Coγ射线2种辐照技术做扼要对比,并对今后高能电子加速器在食品辐射加工中的发展提出看法,以期为辐照加工单位及从事食品辐照的专业人员在开展辐照新技术、新工艺的研究开发时提供参考,促进我国食品辐照加工技术及产业的快速发展。     

安徽省典型城市周边土壤-蔬菜中PAHs的污染特征

研究了安徽省合肥、芜湖和亳州市周边蔬菜地土壤和蔬菜中PAHs的含量及其污染特征。结果表明：安徽省典型蔬菜地土壤中15种PAHs（除萘外）的残留总量在58.2～437.8μg·kg-1之间,三环和四环PAHs占PAHs残留总量的70%以上。胡萝卜、菠菜和茄子体内15种PAHs的含量在23.4～209.1μg·kg-1之间,均值为120.7μg·kg-1,三环和四环PAHs占蔬菜中PAHs富集总量的92.8%～94.4%。不同蔬菜体内8种可疑性致癌PAHs的含量在11.5～17.4μg·kg-1之间,分别占蔬菜中PAHs残留总量的9.80%～13.8%,其中BaP含量在1.69～2.03μg·kg-1之间,低于国家对食品中污染物（BaP）的限量标准（5μg·kg-1）。不同类型PAHs在蔬菜体内的富集系数在0.10～9.20之间,极差达10倍以上,低分子量PAHs在蔬菜体内的富集系数要大于高分子量PAHs。不同PAHs在蔬菜体内的富集系数表现为胡萝卜〉菠菜〉茄子,其中芴在蔬菜体内的富集系数最高。     

植保无人机昼夜作业的雾滴沉积特性及棉蚜防效对比

针对无人机在棉蚜防治过程中夜间作业雾滴沉积特性和防效未知、目标喷洒区域雾滴沉积规律不明确等问题,该研究采用P20植保无人机进行棉蚜防治试验,对比了无人机白天和夜间作业时棉花植株不同部位的雾滴沉积规律及棉蚜防效,以常规喷杆喷雾机和喷枪为对照。结果表明,无人机白天和夜间作业的雾滴沉积数量及覆盖率差异显著,相同作业参数下,夜间作业的雾滴沉积数量平均比白天多42.82%,覆盖率平均比白天增加51.04%;夜间作业的雾滴穿透性较好,棉花植株的中下层及叶片背面雾滴沉积数量均多于白天。夜间作业时,棉花植株中、下层的雾滴沉积数量平均占垂直方向上雾滴总数量的比例分别为34.79%和22.07%,白天平均占33.27%和21.89%,喷枪为29.50%和19.98%,喷杆喷雾机为43.30%和15.84%;无人机夜间作业的叶片背面雾滴沉积数量平均占正反面总雾滴沉积数量的19.80%,白天作业占14.18%,夜间比白天多39.63%,各层叶片背面的雾滴沉积数量表现为上层下层中层;总体上,无人机作业的叶片背面雾滴沉积数量比例不超过25%,喷枪及喷杆喷雾机作业的叶片背面雾滴数量少,分别占7.09%和0.20%;在棉花花铃期和蕾期作业时,为提高雾滴沉积数量和雾滴穿透性,建议将无人机作业参数设置为飞行高度1.5～2 m,飞行速度3～4 m/s,选用较大的喷洒量,因为只有无人机下压风场不削弱、雾滴不大量损失的前提下,旋翼风场才能有效促进雾滴穿透性。就雾滴沉积数量和棉蚜防效关系而言,药后第1天棉蚜减退率与叶片背面雾滴沉积数量呈正相关关系,因受天敌影响药后第10天二者关联性不高。试验表明,无人机夜间作业更有利于棉蚜防治,其防效显著优于白天作业和其他2种常规设备,且农药剂量减少20%对棉蚜防效无显著影响。该研究结果可为植保无人机作业参数的合理设置提供参考,为棉蚜有效防控提供科学依据。     

普通和控释尿素配合深施提高冬小麦花期旗叶光合性能与氮素利用效率

【目的】探究在不同尿素类型与施用深度下,冬小麦开花后旗叶光合性能和光系统Ⅱ(PSⅡ)性能及氮素利用的差异,以期为协同提高氮素利用效率与籽粒产量,简化小麦生产过程提供理论依据。【方法】于2015—2016年与2016—2017年冬小麦生长季进行试验,以‘济麦22’为供试材料,采用二因素裂区试验设计,尿素类型处理(T)为主区,施用深度处理(D)为裂区。尿素类型包括普通尿素处理(T1,基追比为4∶6)与普通和控释尿素配施处理(T2,普通尿素、硫包膜尿素、树脂包膜尿素以4∶3∶3混合一次性基施),施用深度为地下5 cm (D1)与10 cm (D2)。测定了开花后旗叶气体交换参数和叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP),及不同生育时期地上植株氮素积累量。【结果】2年试验结果表明,相较于普通尿素处理,普通和控释尿素配施处理可显著提高冬小麦有效穗数和千粒重,对穗粒数影响不显著;施用深度对2016—2017年千粒重影响显著,对2年单位面积有效穗数和穗粒数影响不显著;普通和控释尿素配合深施处理(T2D2)产量显著高于其它处理。尿素类型和施用深度对气体交换参数影响显著,普通和控释尿素配合深施处理可显著提高花后旗叶净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs),显著降低胞间CO2浓度(Ci),相对延长了高光合持续期。普通和控释尿素配合处理较普通尿素处理显著提高了旗叶光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心对光能的吸收(φPo)、转化(φEo)以及电子在电子传递链中转移的效率(ψo);显著改善了电子传递链供体侧(Wk)和受体侧(Vj)性能,有效提高了产量形成期光合性能的稳定性。同一尿素类型下,深施处理对光系统Ⅱ(PSⅡ)性能的改善大于浅施处理。相较于普通尿素处理,普通和控释尿素配施处理可显著提高冬小麦生育中后期植株氮素积累量;相较于浅施处理,深施处理对冬小麦不同生育期氮素积累均有不同程度的提高。除对2016—2017年氮素生理利用率(NPE)影响不显著外,普通和控释尿素配合深施处理显著提高了2年冬小麦氮肥农学利用效率(NAE)、氮肥偏肥生产力(PEPN)、成熟期氮肥表观回收率(NRE)和2015—2016年氮素利用效率。【结论】普通尿素与控释尿素配合深施可显著提高冬小麦花期旗叶光合性能,促进氮素利用,增加产量,有利于冬小麦产量与氮肥利用之间的协同提高,省时增效效果明显,是本试验中最佳组合模式。