基于激光雷达数据的塔里木河下游胡杨种群空间分布格局和种内竞争关系

[目的]分析胡杨种群在干旱区不同地下水埋深梯度下的空间分布格局及种内竞争强度变化,探究种群空间结构对干旱环境的响应特征.[方法]在塔里木河下游3个断面处离河道1 000m的范围内等距离布设15个50 m×50m天然胡杨林样地,利用地面激光雷达(TLS)获取树木三维结构数据,并通过聚集指数(R)、丛生指数(I)、点格局函数g(r)等空间分布指标以及竞争指数(CI),分析空间分布格局和种内竞争强度.[结果]1)R和 I指数表明,在下游不同地下水埋深梯度下,胡杨种群空间分布格局整体上呈聚集分布.2)各样地内在0～25m半径r距离获取的g(r)函数值分析表明,大部分样地胡杨在r＜5m距离内基本呈现聚集分布格局,在r＞5 m距离呈随机分布格局.随着地下水埋深增加,树木聚集分布的距离r会缩小.3)点格局函数g12(r)结果表明,不同龄级胡杨树分布格局存在差异,中龄树主要呈聚集分布,其他龄级树呈随机分布;中龄树与幼龄树、成熟树之间存在正关联性,表现出相互促进关系,而其他龄级树木之间未呈现显著关联性.4)平均CI指数随离河道距离增大呈递减趋势,单木CI随胸径增大逐渐递减.[结论]塔里木河下游胡杨种群在小尺度上呈聚集分布格局,随着尺度的增加主要呈现随机分布特征.随离河道距离增大和地下水位逐步降低,导致树木密度降低和种内平均竞争强度变弱,树木呈衰退趋势.     

黄河宁夏某河段减沙渠首设计及其数值模拟

为解决沉积物在引水渠中积聚,对供水系统产生不利影响,渠首设计分流排沙系统,可提升用水效率。根据黄河宁夏某河段实测资料,采用二维数值模拟,基于MIKE21软件构建黄河宁夏某河段二维水动力模型和泥沙模型,模拟两种不同工况下渠内含沙量。研究结果表明,引水渠改变了河流水动力学要素平衡状态,直接引水渠（工况1）水流动力轴线向凹岸摆动了46.6m,渠道平均含沙量为0.6kg/m³,最大含沙量为0.89kg/m³;减沙引水渠（工况2）水流动力轴线向凹岸摆动了62.6m,渠首流速居于0.2~0.4m/s,渠道平均含沙量为0.2kg/m³,最大含沙量为0.6kg/m³。工况2渠内含沙量各位置均低于工况1,工况2可有效降低渠内泥沙沉积。因此,工况2渠首设计方式可改善引水渠泥沙沉积问题,提升取水系统的耐久性。     

1990—2023年国内外生物固氮研究热点和发展趋势的计量分析

为系统了解国内外生物固氮的研究现状,本研究基于在Web of Science (WOS)核心合集数据库及中国知网(CNKI) 检索的1990—2023年有关生物固氮研究的文献,利用Citespace、VOSviewer、HistCite等文献计量工具,对发文数量、主要国家(地区)与机构、主要发文期刊和研究学者、重要文献、研究热点以及研究变化趋势等进行了计量分析。结果表明,1)近24年来,生物固氮研究领域发文量呈逐年增多趋势,2010年后中国发文占比显著增多,并成为WOS数据库中生物固氮领域发文量排名第2的国家,且与美国、巴西、德国等发文量较多的国家之间联系密切。植物科学、微生物学是英文发文量较多的学科,生物学、作物学是中文发文量较多的学科,都与农业科学紧密相关。生物固氮相关研究的中英文论文主要发文期刊是《生物技术通报》、《Plant and Soil》、《Soil Biology & Biochemistry》。Hungria M、Urquiaga S、Boddey R M和李友国是该领域发文较多的研究学者。2)生物固氮关键词聚类网络主要可分为生物固氮相关微生物及其定殖,生物固氮对农业生产的影响,生物固氮分子机理,以及生物固氮影响因素等4类,如何提升生物固氮效率并扩大其应用范围成为研究者关注的焦点。3)生物固氮研究近些年的主要挑战包括：扩大根瘤菌宿主范围,提高根际联合固氮效率;将生物固氮引入禾谷类作物中,开发“氮肥自供型”作物;挖掘高效固氮微生物资源,优化菌肥应用技术等。4) 随着遗传工程、合成生物学、宏基因组学、转录组学等技术方法的应用以及多学科的交叉研究,更深入探究生物固氮的机理并将其应用到农业生产中,对于减轻农业生产对工业氮肥的依赖,实现绿色低碳农业生产具有重要意义。