黄土高原人工林深层土壤水分利用研究

探讨黄土高原人工林的深层土壤水分利用状况,对该区植被恢复的可持续发展具有重要意义。以黄土高原半干旱偏旱区、半干旱区、半湿润区的刺槐林和柠条林为研究对象,通过野外实地调查,分析了不同气候区人工林0—800 cm土层土壤水分含量、深层(200—800 cm)土壤水分消耗量及土壤耗水速率,探究了不同气候区人工林对深层土壤水分的影响。结果表明:(1) 3个气候区农地土壤含水量显著高于刺槐林和柠条林。刺槐林、柠条林在2个气候区0—800 cm土层的土壤水分含量变化范围分别为6.64%～11.01%,6.38%～11.41%,均在半干旱偏旱区平均土壤含水量最低。(2)刺槐林和柠条林的深层土壤耗水量、深层土壤耗水速率均以半干旱偏旱区最高,分别为:808 mm,698 mm,32.33 mm/a,31.76 mm/a。(3)人工林在半干旱偏旱区和半干旱区的植物根系较半湿润区活跃,特别是在0—300 cm土层,对土壤水分影响较大。(4)土壤质地是人工林深层土壤水分变化的重要因素之一。黏粒含量与土壤水分呈正相关,砂粒含量与土壤水分呈负相关。半干旱偏旱区、半干旱区、半湿润区的黏粒含量依次增加,砂粒含量则相反。不同气候区人工林对深层土壤水分影响不同,同时受根系和土壤质地影响较大,因此选择合理的人工植被配置模式对深层土壤水的保护和持续利用非常重要。     

黄土高原肥水坑施技术下苹果树根系及土壤水分布

为了解黄土丘陵区雨养条件下山地老果园布设肥水坑(water-wertilizer pit,WFP)技术对红富士老果树(Malus pumila Mill)根系及土壤水分空间分布特征的影响,以无肥水坑处理为对照(CK),利用管式TDR系统监测0~300 cm土层土壤含水率,利用根钻法获得21a生旱地果园0~300 cm土层的根系干质量密度。结果表明:WFP能够显著增加果园含水率低值区间(≥40~80 cm土层)土壤含水率,WFP60(60 cm坑深)处理土壤平均含水率增量(145.4%)最显著。WFP40(40 cm坑深)根际土壤湿润区主要集中在≥40~100cm土层,WFP60在≥20~140 cm土层,WFP80(80 cm坑深)主要集中在深层土壤≥140 cm土层。在0~200cm试验土层,WFP60处理土壤多次平均含水率值都最高,为11.02%,依次为WFP40(10.67%)和WFP80(9.80%)。总根系质量密度WFP60处理最大(594.76 g/m3),WFP40(579.08 g/m3)和WFP80(491.82 g/m3)次之,CK最小(372.12 g/m3)。根系在0~100、≥100~200和≥200~300 cm土层中的分配比例为:CK(69.88%、13.74%和16.38)、WFP40(66.04%、14.26%和19.70%)、WFP60(70.35%、24.08%和5.58%)和WFP80(46.54%、15.04%和38.42%),其根系分布与水分分布正相关。该研究表明WFP能够显著改变土壤水分在不同土层深度的分布,坑深越大向下湿润的土体范围也越深;从而显著促进果树根系的生长和根系在不同湿润土层的分配比例关系。总体而言,WFP60处理效果显著好于WFP40和WFP80处理。研究结果将对黄土高原旱地果园集雨和灌溉制度的制定和肥水坑技术的推广提供参考。     

城市土壤压实对入渗率的影响

市区土壤经过大规模压实降低了入渗率,从而导致雨水径流增加。在弗罗里达州北部城市建筑工地上采用双环法研究了不同压实程度下土壤的入渗特征。结果表明:弗罗里达州中北部不同压实程度土壤的入渗能力差异较大;土壤压实越严重,其土壤密度越大、孔隙度越小,土壤入渗率越小;严重压实的土壤中存在水分入渗的限制层,致使稳定入渗率明显降低;土壤初始入渗率与稳定入渗率的差异较大,两者之间存在显著的线性相关关系。尽管压实和没有压实的入渗率有较大的变化,但建筑活动或压实处理后减少了入渗率的70%～99%。城市土壤入渗率的减小导致地表径流系数以及发生洪涝的几率和强度增大。     

川中紫色土区旱坡地非点源氮输出特征与污染负荷

通过在中国科学院盐亭农业生态站进行定位监测研究,探讨了川中紫色土区旱坡地氮素的农业非点源输出规律。研究表明:紫色土早坡地非点源氮输出以无机氮和颗粒态为主,全氮输出量不高。川中丘陵农田生态系统的旱地径流中,颗粒态氮占比例最大,达到35%,硝态氮和氨态氮的输出水平相反,各径流场的NH4 -N浓度略高于NO3--N的浓度。旱地径流全年总氮污染输出为0.95 kg/(hm2.a),全年通过径流输出的氮素占化肥施用量的0.56%。旱地地表径流中总氮平均浓度顺坡种植>平板种植>聚土垄作。小流域非点源氮污染负荷的季节变化与流域降水的季节变化基本一致,非点源氮污染约从6月开始上升,一直持续到10月,集中在降雨丰富的时段。夏季2个月(7~8月)是非点源污染的高发季节,非点源氮污染负荷的绝大部分发生于该时期,这与年雨量的60%集中于该季节而降水多以暴雨形式出现有关。通过土地利用类型的优化配置,合理采用水土保持耕作法,控制施肥量和适宜的农田耕作方式,可减少地表径流和地下淋洗中氮的含量,减轻农业非点源物质对环境的压力,保护农业生态环境。     

不同光温培养烟苗对浓香型初烤烟叶香气物质的影响

为探明不同光温培养烟苗对浓香型初烤烟叶香气前体物和香气物质的影响,以苗期进行不同光温处理的浏阳烟区C3F初烤烟叶为材料,进行了类胡萝卜素、绿原酸、芸香苷、非挥发性有机酸、中性香气物质的比较分析。结果表明,烤房光环境处理的类胡萝卜素、绿原酸和芸香苷含量最高,而对照处理的绿原酸和芸香苷高于大棚增温不补光处理;大棚增温补光处理的非挥发性有机酸总量最高,苹果酸亦最高,而烤房光环境处理总量最低,却柠檬酸最高;叶绿素降解产物和类胡萝卜素降解产物各处理差异很大,其他降解产物差异不明显,新植二烯以烤房光环境处理最高,类胡萝卜素降解产物以大棚增温补光处理最高,从香气物质来看,苗期大棚增温补光最有利于改善初烤烟叶的香气品质。     

猕猴桃果肉颜色相关色素代谢研究进展

猕猴桃含有独特的风味和丰富的营养价值,深受消费者的亲睐。猕猴桃果肉颜色各异,系统叙述了猕猴桃果肉颜色的种类、果肉颜色在发育过程中的变化、显微结构的变化、色素类物质的种类和变化、以及叶绿素、类胡萝卜素、和花色素苷代谢途径及其分子调控机理。提出了猕猴桃果肉颜色研究现阶段存在的问题,并对其研究前景进行了展望。     

大田秸秆生物反应堆技术可行性分析及配套机具研究

秸秆生物反应堆技术是农作物秸秆利用的有效途径之一。概述秸秆生物反应堆技术的原理、作用及应用情况。提出将该技术应用于大田作物生产的设想,分析技术要点,探讨技术实施所需作业机具的设计方案,以期为今后的进一步研究提供依据。     

多旋翼无人机辅助籼粳杂交稻制种授粉研究

水稻是浙江省最主要的粮食作物,而籼粳杂交稻品种已成为浙江省的主要水稻种植品种类型。但籼粳杂交稻制种是一种劳力密集型技术,其中水稻授粉阶段主要依靠人工采用绳索、竹竿或木杆振动父本和自然风力辅助授粉。随着近年来中国农用无人机的发展与研究,为杂交水稻制种辅助授粉机械化提供了可能。以四旋翼无人机为例,通过田间授粉试验、花粉密度观测、结实率测算,考察农用无人机和人工拉绳的授粉效果。结果显示,无人机辅助授粉与人工拉绳相比效果相当,即花粉统计为95个/视野左右,平均结实率为27%左右。但无人机辅助授粉效率是人工的10倍以上,节约50%的人力成本,同时克服种植地形环境等困难,有助于机械化水平的提升。     

草原黄鼠染色体研究

我们采用骨髓细胞直接制备染色体的方法，对草原黄鼠（Ｃｉｔｅｌｌｕｓｄａｕｒｉｃｕｓｐａｌｌａｓ）的染色体进行研究发现，草原黄鼠二倍体体细胞的染色体数除有国内外报道的２ｎ＝３６的个体外；还有２ｎ＝３７的个体；２ｎ＝３８的个体，２ｎ＝３７的个体１条不能配对染色体单体，其形态特殊，按其大小位于在第１３对和第１４对之间；２ｎ＝３８的个体，依据染色体的形态和大小确认为第１０对和第１３对为三体。另外还发现在草原黄鼠１７对染色体的短臂上有髓体清晰可见，而两条染色体上面体大小略有差异，我们的分析研究初步认为草原黄鼠染色体数目和形态的异常是环境诱变所致。     

声发射检测技术及其在木质材料无损检测中应用的展望

介绍了声发射检测技术的定义、原理和特点, 回顾了声发射技术的发展历史以及它在木质材料无损检测领域中的应用; 在此基础上提出声发射检测技术在木材科学与技术领域的应用前景。