戈壁地表土壤颗粒的空间变异特征研究

研究戈壁地表土壤颗粒粒度特征及空间变异可为戈壁地区风蚀监测、评价及制定科学的防沙治沙对策提供参考。以吉兰泰盐湖西北部的堆积型细砾质戈壁为研究对象,基于数字图像技术计算了地表不同粒级颗粒的质量分数,并分析了颗粒空间变异特征。结果表明,图像处理技术提取戈壁地表土壤颗粒的效果较好,3个粒级颗粒质量分数总和为93.12%,粒径0.84 mm、0.84～0.42 mm和0.42 mm颗粒质量分数分别为69.81%、14.99%和8.32%,变异系数分别为14.12%、40.02%和55.06%,变异函数模型分别为高斯模型、高斯模型和指数模型,空间异质性尺度分别为632、691和1 875 m。3个粒级颗粒均呈斑块状分布,且C/(C_0+C)介于72.79%～79.37%,说明结构因素和随机因素共同影响戈壁地表颗粒的空间分布格局,但结构性因素(戈壁形成过程、地势、风蚀及植被分布格局等)是造成颗粒分布格局差异的主要驱动力。     

低能氮离子注入桔梗种子的生物学效应研究

为研究低能氮离子(N⁺)注入对桔梗种子的生物学效应,以不同氮离子注入能量(25 KeV和35 KeV)和剂量[0(CK)、2×10¹⁶、4×10¹⁶、6×10¹⁶、8×10¹⁶、10×10¹⁶、12×10¹⁶N⁺·cm^-2]对桔梗种子进行处理,通过测定M₀存活率探索最佳处理条件,并对桔梗进行形态学性状观察,筛选优异突变株,进一步通过ISSR分子标记分析桔梗突变体突变位点。结果表明,能量为25 KeV,剂量为12×10¹⁶ N⁺·cm^-2时,桔梗存活率最高,为77.0%。突变株的花形、花萼结构、花期和株高均发生了变化,主要表现为花萼向类似花瓣结构变化、花期延迟、植株变矮等;突变株的ISSR分析结果显示,20对引物共扩增出250个位点,其中多态性位点共87个,多态率为34.80%,平均每对引物可扩增出4.35条多态性片段。本研究结果为桔梗N⁺注入诱变育种提供了一定的理论参考。     

Soil nitrogen and denitrification potential as affected by land use and stand age following agricultural abandonment in a headwater catchment

Changes in vegetation and soil properties because of agricultural abandonment may affect soil nitrogen (N) and associated processes. We investigated soil N (total N: TN, inorganic N: NH₄–N and NO₃–N) and denitrification potential in cropland, pine plantations and abandoned agricultural land along a secondary succession sequence (grassland→shrubland→secondary forest) in a headwater catchment in the Qinling Mountains, northwest China. The results show that the soil denitrification potential differed significantly among the five land‐use types with the highest potential in the secondary forest, followed by grassland, shrubland, cropland and plantations. The denitrification potential of the 20‐ to 40‐cm layer was significantly lower compared with the topsoil (0–20 cm) across all land‐use types. TN, soil organic matter (SOM) and NH₄–N increased significantly with stand age, whereas there was an opposite trend in soil pH. However, the denitrification potential did not relate to stand age in a linear manner. We conclude that changes in soil TN, SOM and pH during vegetation succession following agricultural abandonment are critical controls on the denitrification potential.     

退耕还林工程对陕北农村发展的效应分析——以榆阳区为例

榆阳区是陕北退耕还林的重点试范区,自1999年开始实施退耕还林工程,至今已有10年.通过调查对比、评价分析榆阳区退耕还林前后社区发展的变化,结果表明:退耕还林工程的实施从土地利用结构、就业结构和生活方式等方面对该区农村社会的发展产生了积极和深远的影响,取得了显著的社会效益.但在实施过程中存在着配套政策不完善、保障措施不健全、工作经费不充足等问题,妥善解决这些问题,对巩固该区退耕还林成果有着至关重要的作用,对此提出相关对策建议.     

冻融作用对棕壤团聚体及其重金属镉赋存形态的影响

以重金属Cd为单一污染源的棕壤作为供试土壤,设定-10,-20,-30℃三个温度作为冻结温度,10℃作为融化温度进行土壤冻融循环试验。通过测定冻融作用后土壤团聚体粒径组成、土壤质量平均直径、土壤团聚体粒径中Cd的质量负载率以及赋存形态,研究冻融作用对棕壤团聚体稳定性及Cd在不同团聚体粒径中分布与赋存形态的影响。结果表明:(1)土壤经过冻融作用后,2mm的团聚体比例显著增加(P0.05),增加范围为38.4%~54.6%,土壤质量平均直径显著增加(P0.05);(2)经过冻融作用后,重金属Cd主要富集在2mm的团聚体粒径中,所占比例为51.2%~57.2%;(3)冻融作用使土壤及不同粒径团聚体中交换态Cd和有机结合态Cd含量显著降低(P0.05),铁锰氧化物结合态Cd和残渣态Cd含量显著增加(P0.05)。     

4种杀虫剂对优质小麦产量和品质的影响

田间试验研究了4种杀虫剂(啶虫脒、吡虫啉,氧化乐果及高效氯氰聚酯)对3个优质小麦品种("临优145"、"临优2069"和"临优2018")千粒重、产量及品质的影响,结果表明:杀虫剂提高了优质小麦千粒重和产量,氧化乐果处理提高最多,高效氯氰菊酯处理次之,且两处理间差异不显著.杀虫剂对优质小麦品质的影响因小麦品种而异,氧化乐果处理和高效氯氰菊酯处理使3个小麦品种蛋白质含量提高,强筋"临优145"和"临优2069"加工品质下降,但大多指标与对照差异不显著,中筋"临优2018"营养品质和加工品质均得到改善;啶虫脒处理对优质小麦产量提高和品质改善效果最差;杀虫剂对优质小麦可溶性蛋白质(清蛋白和球蛋白)影响较小,对贮藏蛋白(醇溶蛋白和谷蛋白)影响较大.     

无线传感器网络在农田节水灌溉系统中的应用

针对农田节水灌溉的需要,提出了把无线传感器网络应用于农田节水灌溉系统的思路和农田节水灌溉系统设计方案,该灌溉系统由农田监测区域的无线监测网络和远程监控中心组成,可对农田需水信息变量进行实时监测。介绍了系统的总体架构,设计开发了无线传感器网络节点、基站以及软件流程。该系统采用了无线传输的方式,解决了有线通信方式所存在的难以升级、难以扩展等问题,具有低功耗、低成本、扩展灵活等优点,在农业节水灌溉方面具有广阔的应用前景。     

涌泉根灌灌水器螺纹流道水力特性研究

针对涌泉根灌灌水原理,提出了一种新型的螺纹式涌泉根灌灌水器,并运用Pro／E三维造型、CFD数值模拟、快速成形及试验验证等方法对该新型灌水器的水力性能进行了研究,得到了不同长度流道的压力流量关系曲线和内部压力、速度分布图。结果表明,该流道水力性能良好,流态指数约为0．5,处于紊流状态,消能形式以局部水头损失为主,试验验...     

基于地下水合理埋深的井渠结合灌区水资源联合调控

以泾惠渠灌区为例,针对井渠结合灌区地下水超采及地下水位上升而导致的农田灌溉水环境等问题,从水位调控水量的角度出发,提出了基于地下水位合理埋深的水资源调控模式。在确定不同水文地质单元和不同植被类型条件下地下水位合理埋深上下限的基础上,结合PSO-RBF神经网络对地下水位埋深预测的结果,设计了基本、节水两种水资源联合方案,对不同保证率下的灌区水资源进行了联合调控。结果表明:泾惠渠灌区地下水位合理埋深上限介于1.76~3.50m,下限介于8.7~25.0m,不同水文地质单元、植被类型的水位埋深上下限值差异较大;水资源联合调控时,局部地区出现地下水超采,需加强节水灌溉和多水源的联合调控。     

农田爆破成腔技术对土壤水分蒸发的抑制效能

农田爆破成腔技术是黄土区提高天然降水农业利用率的新方法.以2000年试区农田各深度土壤水分数据和试区的日蒸发量为主要研究数据,通过对不同处理措施地块不同深度上的土壤水分与相应累积蒸发量的相关特征分析,推求出不同处理地块中土壤水分可稳定保存的深度范围,以此确定本区气候条件下,最佳的爆破技术措施.