CENTURY模型在陆地生态系统的综合应用

指出了气候变化对陆地生态系统的影响是探究全球变化的核心内容。国内外学者广泛应用CENTURY模型强大的参数化功能,深入研究了不同地区不同陆地生态系统生产力和土壤有机碳等的动态变化,分析了气候变化对陆地生态系统的影响机制以及预测了未来的发展趋势。为此,总结了CENTURY模型近年来在全球陆地生态系统中的应用,以期为将来研究陆地生态系统,并制定合理的管理措施提供科学的理论依据。     

库布齐沙漠200MWp太阳能基地内光伏板下表层土壤粒度特征研究

为了探明光伏板下表层土壤粒径分布的规律,在库布齐沙漠200 MWp太阳能基地进行了研究,试验选择表层0~5 cm土壤为研究对象,利用激光衍射技术分析土壤粒度特征。结果表明:表层土壤粒级分布以中沙和细沙为主;由北向南,土壤粒度值"Ф84-Ф16"和"Ф75-Ф25"的变化趋势相同;因光伏基地建设带来的土壤扰动对粒径分布影响不明显;板下中点最易成为沙尘暴沙源,板前沿中点最难成为沙尘暴沙源;平均值、极值分布在主风向迎风区域沿风向方向有规律变化,在非主风向迎风区域沿光伏板倾斜朝向方向有规律变化;迎风区土壤粒度特征受主风向影响较大,因此风蚀沙埋防治重点区域应放在光伏阵列主风向迎风边缘处。     

西鄂尔多斯荒漠主要灌丛特征对放牧干扰环境的响应

为探讨荒漠灌丛群落特征和土壤性状对放牧干扰的响应,以西鄂尔多斯广泛分布的霸王、沙冬青和四合木灌丛为对象,对3种放牧强度下灌丛生长及土壤养分进行比较研究。结果表明：1)放牧区灌丛覆盖度、平均冠幅、高度和基径显著低于轮牧区和围封区;2)牲畜对霸王和沙冬青灌丛的啃食主要发生在叶结构部分,而四合木灌丛主要啃食三级枝结构;不同放牧强度下根生物量和总生物量均为围封区>轮牧区>放牧区,围封区3种灌木总生物量分别为放牧区的1.78,1.98倍和1.84倍;3)各放牧强度下,3种灌丛土壤有机碳、全N和全P均随土层深度的增加显著减少,土壤容重随土层深度的增加而增大;4)放牧干扰显著降低表层土壤有机碳含量,3种灌丛均为放牧区显著低于围封区和轮牧区;轮牧区深层土壤(20～40、40～60 cm和60～80 cm)的全N含量显著高于放牧区和围封区;全P对放牧干扰的响应规律与有机碳和全N恰好相反,为放牧区显著高于围封区和轮牧区;放牧干扰后土壤容重的变化趋势为放牧区>轮牧区>围封区。综合来说,放牧会显著降低灌丛覆盖度、生产力、土壤养分和透气性,而轮牧和围封有助于植被覆盖度和各生长指标的恢复,...     

外源H2O2对镉胁迫下酸枣幼苗生长及生理特性的缓解效应

通过温室盆栽土培试验,研究不同浓度(0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1,0.3 mmol/L)的外源H_2O_2处理对0.05 mmol/L Cd胁迫下酸枣幼苗生长、光合系统和荧光特性等的影响。结果表明:(1)Cd胁迫下,酸枣幼苗生长受到抑制,经H_2O_2处理后,酸枣幼苗对镉抗性系数、光合绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均升高,过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量和胞间CO_2浓度(C_i)则出现不同程度的下降;(2)低浓度H_2O_2(≤0.08 mmol/L)处理后,酸枣叶片和根系内抗氧化酶[过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)]活性增强,叶片内1,5—二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)、1,1—二磷酸景天庚酮糖酯酶(SBPase)和1,6—二磷酸果糖醛缩酶(FBAase)活性最高显著上升38.24%,42.15%,84.08%,但转酮醇酶(TKase)活性无显著变化;(3)酸枣叶片内PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和吸收光能用于光化学反应的份额(P)在H_2O_2处理下最大分别提高37.52%,135.95%,53.10%和98.36%,PSⅡ非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散Y(NO)、吸收光能用于天线热耗散的份额(D)、PSⅡ反应中心非光化学耗散的份额(E_x)和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)分别降低34.13%,35.15%,30.26%,35.52,32.30%和53.43%,缓解效果显著,但随着外源H_2O_2喷施浓度的增加,缓解效应有下降趋势。综合分析发现,H_2O_2对酸枣镉毒的缓解作用与其改善酸枣光合作用、维持抗氧化系统高活性和提高PSⅡ光化学效率等多种生理过程有关。其中以0.08 mmol/L H_2O_2提高酸枣的修复效率最佳,可作为植物修复的强化措施。     

植被毯对内蒙古清水河县黄土丘陵沟壑区黄土边坡产流产沙量的影响

黄土丘陵沟壑区地形复杂,坡陡沟深,水土流失严重,为缓解黄土丘陵沟壑区边坡水土流失严重的问题,以内蒙古清水河县段兰窑流域黄土边坡为研究区,采用3种植被毯措施:豆科植物和禾本科植物混播(以下简称豆禾混播)比例为1∶1+椰丝毯(L_1G_1)、豆禾混播比例为1∶2+椰丝毯(L_1G_2)和豆禾混播比例为2∶1+椰丝毯(L_2G_1)在30°,35°,40°和45°边坡设置径流小区,分析该区域不同自然降雨条件和坡度对边坡产流与产沙量的影响。结果表明:(1)铺设植被毯可以有效的减少黄土边坡产流产沙量。(2)当降雨强度为1～5 mm/h时,各植被毯措施的产流量和产沙量随着坡度的增加呈上升趋势;当降雨强度为30～50 mm/h时,各植被毯措施的产流量和产沙量随着坡度的增加呈先增加后减小的趋势,坡度为40°时出现峰值。(3)3种植被毯措施的减流效益大小依次为L_1G_1(75.11%)L_1G_2(49.3%)L_2G_1(48.11%);3种植被毯措施减沙效益大小依次为L_1G_1(87.96%)L_1G_2(60.96%)L_2G_1(58.95%)。说明在黄土丘陵沟壑区L_1G_1是一种有效的边坡水土流失治理措施。     

由废弃植物纤维制备含氮吸水剂及其性能研究

本文以作物秸秆和瓦楞纸(回收纸箱)作为纤维素的主要来源,采用自由基聚合反应,将纤维素与丙烯酸及其钠盐进行接枝共聚,所得接枝共聚物用氨水中和,得到含氮的吸水保水剂.通过实验初步摸索出了聚合反应的最佳条件,制得了性能较好、价格低廉的产品.     

碱性蛋白酶改性大豆蛋白胶黏剂的研究

为解决大豆蛋白胶黏剂相对分子量高、黏度大以及改性剂用量多等问题,需要制备一种由碱性蛋白酶改性的新型大豆蛋白胶黏剂,使其满足室内使用胶合板及胶合制品的要求。本研究以脱脂大豆蛋白粉为主要研究对象,碱性蛋白酶作为改性剂,探究不同酶添加量、pH、酶解温度、酶解时间对大豆蛋白胶黏剂胶合强度的影响,并通过正交试验对其工艺条件进行优化。结果表明：大豆蛋白胶黏剂适宜反应条件为碱性蛋白酶添加量10 000 U·g^-1、pH9.5、酶解温度60℃、酶解时间100 min。改性胶黏剂与未改性的大豆蛋白胶黏剂相比,黏度由2 400 s降低为13 s,胶合强度由0.74 MPa提高为0.98 MPa,符合国家标准GB/T 9846—2004Ⅱ类胶合板要求。试验表明碱性蛋白酶改性大豆蛋白胶黏剂在胶合板生产领域中具有良好的应用前景。     

不同放牧强度下荒漠草原土壤养分和植被特征变化研究

以短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,设置3个放牧梯度,对不同放牧处理土壤理化性质进行了研究。结果表明:土壤容重随着放牧强度增加而显著升高(P0.05),全年重牧土壤容重上升最明显;土壤含水量随放牧强度的增加而降低,其中全年重牧下0~20cm土层下降显著(P0.05)。各放牧处理土壤有机质含量随土层深度的增加呈先下降后上升的趋势,放牧对土壤速效磷和全钾的影响不显著,全年适度放牧土壤速效钾含量最高。放牧降低了植物地上生物量,减少了凋落物的生成,地上生物量与凋落物生物量呈线性正相关关系。     

4种植物根系活性保存方法及保存时间初探

研究根系的材料力学特性时,根系一般处于离体状态,对于柠条、沙柳、沙棘、白沙蒿4种植物根系离体后的存活时间和存活状态的研究及保存方法的探讨目前还未见报道,所以确定植物根系材料力学特性研究的适宜保存时间及保存方法亟待解决。本研究采用TTC-脱氢酶还原法测定1~4 mm径级范围内的上述4种植物根系在4℃低温培养箱中保存0天、6天、13天、20天的根系活性值。结果表明:4℃低温培养箱更适合较长时间保存植物根系活性;4种植物的根系活性减小率均随保存时间的增加而快速增长,当保存6天时,4种植物的根系活性减小率达到10%~20%,当保存20天时,4种植物的根系活性减小率达到70%~90%;保存时间相同时,在1~4 mm根径范围内,4种植物基本均随根径的增加根系活性减小率变小,即细根的根系活性更易损失。     

氮、磷、钾不同施肥配比对土壤养分的影响

以内蒙古呼伦贝尔贝加尔针茅草甸草原为研究对象,采用正交实验设计,研究了不同水平的氮(N)、磷(P)、钾(K)配施对该地区土壤养分的影响。结果表明:土壤速效氮和速效磷含量对施肥的影响比较敏感,氮素添加会显著增加土壤速效磷含量(P0.05);土壤全氮和全碳含量在氮肥(183kg·hm~(-2))+磷肥(350kg·hm~(-2))+钾肥(28kg·hm~(-2))处理下(N_3P_3K_2)显著高于对照和其它施肥小区(P0.05),NPK配施土壤全钾含量显著高于NP配施(P0.05),因此,综合施肥后土壤养分含量变化,对呼伦贝尔贝加尔针茅草甸草原进行配方施肥时应保持N肥、P肥用量,减少K肥用量。