面向多类型土壤有机碳定量反演的天基高光谱探测参数研究

星载高光谱仪器的光谱通道以及光谱分辨率和信噪比等核心参数设置直接影响土壤有机碳定量反演精度。本研究开展了卫星载荷光谱分辨率、信噪比、光谱特征波段对不同土壤类型有机碳反演影响的研究,提出了基于大气传输模型、光谱分辨率分析模型、信噪比分析模型、特征波段的提取分析模型以及偏最小二乘回归反演模型的面向不同土壤类型有机碳监测的高光谱卫星“地面–大气–仪器–观测–反演”全链路仿真分析方法,实现了土壤类型、大气效应、仪器特性参数、反演方法的耦合影响分析。结果表明：①3种类型土壤有机碳反演的最佳光谱分辨率均在10~20 nm。②不同土壤类型对观测的信噪比需求不同。对于Phaeozem的有机碳监测,较另外两种土壤有更高的信噪比需求。③在不同特征波段提取分析方法下所需的最佳光谱分辨率和信噪比一致。不同类型土壤光谱数据提取出的特征波段不同,其中反演效果最佳的土壤类型为Chernozem,特征波段数为26个,R²=0.826 5,RMSE=3.438 9 g/kg。④反演模型与仪器特性参数无耦合关系,同一类型土壤不同反演算法的最佳光谱分辨率和信噪比需求一致。⑤Chernozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于506.66,特征波段提取数为26个;Kastanozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率17 nm,信噪比大于331.42,特征波段提取数为22个;Phaeozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于432.51,特征波段提取数为19个。     

春季西瓜留瓜个数和整枝方式对产量的影响

为探究湖州地区春季西瓜高产优质栽培技术,对小型西瓜的不同留瓜个数和中型西瓜的不同整枝方式进行了比较.结果表明:小型瓜单株留2个瓜,中心糖含量可达10.67％,667 m2产量达2419.2 t,既保证了西瓜的品质优良,又保证了生产效益;中型瓜可采用双蔓整枝,在保证产量和品质的同时,简化了田间操作,节约了土地.     

台湾栾树苗木生长规律和育苗技术研究

对台湾栾树苗木物候期进行观测,研究了台湾栾树苗木生长规律和不同育苗方式苗木生长情况,提出了台湾栾树的育苗技术,为沿海地区台湾栾树苗木繁育提供参考和借鉴。     

滇西陇川县耕地土壤环境质量分析评价

为揭示滇西地区土壤环境质量状况,以陇川县为例,参照《绿色食品产地环境技术条件》,对耕地土壤pH值、有机质、全氮、速效磷、速效钾营养元素含量及重金属元素铅、镉、汞、砷、铬、铜总量进行测定分析。采用标准对比法、单因子污染指数法和Nemero综合污染指数法,对其土壤环境质量进行了评价。结果表明,研究区土壤pH值介于3.49~7.45之间,均值为5.05,土壤偏酸;各营养元素平均值中有机质、全氮、速效磷含量为优良,速效钾含量为中等,有机质、全氮、速效磷、速效钾含量分别有64.17%、59.34%、75.33%、71.66%的耕地面积达到生产绿色食品土壤肥力要求,分别有35.83%、40.66%、24.67%、28.34%的面积土壤肥力不足;采用单因子污染指数法对土壤重金属评价,砷、铬、铜处于清洁状态;有20.27%、2.03%、4.73%的样本铅、镉、汞单因子污染指数大于1,所代表的面积受到铅、镉、汞轻度污染,镉有1.35%样本单因子污染指数大于2,所代表的面积受到镉中度污染;综合污染指数评价,4.79%样本达到轻度污染。     

Novel antibiotics as inhibitors for the selective respiratory inhibition method of measuring fungal:bacterial ratios in soil

The use of the selective inhibition (SI) method for measuring fungal:bacterial ratios may be limited due to biocide selectivity and the overlap of antibiotic activity. This study evaluated novel pairs of antibiotics for their specificity in soils of different origins and their potential reduction in inhibition of non-target organisms. Four soils selected for this study were from a semi-arid shrub-steppe, a loblolly pine forest and two grassland sites (restored and farmed prairie plots). Three bactericides were tested: oxytetracycline hydrochloride, streptomycin sulphate, and bronopol. Three fungicides were tested: captan, ketoconazole, and nystatin. The inhibitor additivity ratio and fungal:bacterial ratios were calculated from control and treated soils where inhibition was measured as CO₂ respiration reduction with biocides. We were able to minimize non-target inhibition by the antibiotics to <5% and thus calculate reliable fungal:bacterial ratios using captan to inhibit fungi in all four soils, and bronopol to inhibit bacteria in three of the four soils. The most successful bactericide in the restored prairie was oxytetracycline-HCl. Our results demonstrate that application of novel antibiotics is not uniformly successful in soils of different origin and that the SI technique requires more than just optimization of antibiotic concentration; it also requires optimization of antibiotic selection.     

我国农田氮肥施用现状、问题及趋势

氮素在作物产量和品质形成中起着关键作用。本文综述了什么是合理施氮,包括施氮量、施氮方法和时期,也包括与有机肥和秸秆还田措施的配合等。指出我国农田氮肥施用的主要问题是施肥过程和施肥后的严重损失。依据农户调查所获得的田块尺度施氮量,与田间试验合理施氮量对比分析表明,过量施氮田块占总调查田块的大约33%。依据区域尺度单位播种面积平均施氮量,与作物平均推荐施氮量对比分析表明,全国过量施氮面积占播种面积20%、合理面积占70%、不足面积占10%。总体而言,过量施氮现象还相当普遍,特别是在蔬菜和果树等经济作物上。本文提出了一种估算国家尺度氮肥需求量的方法,可估算出全国合理需氮量范围,称之为氮肥需求量估算法。用三种不同方法估算的我国1980~2010年间的氮肥需求量与实际氮肥使用量比较表明,如仍然依照现在的粗放施肥习惯,应该为现在的实际氮肥使用量,5年平均为N 27.9×106t左右,正好处于合理需氮量范围的中线。在改善施肥技术基础上,我国2006~2010年间5年氮肥平均使用量应该在N 19.6×106t左右;用五种方法预测的我国未来氮肥需求量表明,如果改善施肥技术,我国2020、2030、2050年合理氮肥需求量分别为N 21.0×106t、21.7×106t、23.1×106t;如施肥技术得不到实质性改善,依然粗放施氮,则氮肥需求量应处于合理使用量范围的中线,分别为N 30.4×106t、31.4×106t、33.4×106t。进一步分析了我国粮食产量和氮肥施用量与美国和西欧的差异,我国农田有机肥和碳投入对增加土壤有机碳氮库的重要性。     

毛乌素沙地不同林型下土壤肥力综合评价

土壤理化性质是评估林下土壤肥力重要指标;土壤肥力差异影响植被分布、演替轨迹等;探究土壤肥力质量,以期为鄂尔多斯地区毛乌素沙地人工造林树种选择、科学经营森林等提供参考。以鄂尔多斯地区毛乌素沙地杨柴(Hedysarum mongolicum)、藏锦鸡儿(Caragana tibetica)、沙地柏(Sabina vulgaris)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、沙柳(Salix linearistipularis)5种典型林型下土壤为研究对象,选取土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、铵态氮、速效磷、速效钾含量等指标作为评价土壤肥力因子,基于隶属度函数法对数据标准化,确定各项指标隶属度值,采用主成分分析法确定各指标权重,结合隶属度值及权重值,应用综合评价法对不同林型下土壤进行综合肥力评价,利用内梅罗指数法和综合评价法得出结论辅助验证。结果表明:1)研究区土壤pH变化范围为7.31~10.46,均值为8.35。2)7项因子对不同研究区综合土壤肥力贡献率依次为全钾(0.177)>速效磷(0.148)>铵态氮(0.138)>速效钾(0.134)>有机质(0.127)>全磷(0.099)>全氮(0.057)。3)不同林型下土壤应用综合评价法和内梅罗指数法确定土壤综合肥力质量变化趋势一致,依次为杨柴林>藏锦鸡儿林>沙地柏林>柠条锦鸡儿林>沙柳林。研究区土壤整体属于碱性土壤;土壤中全钾含量较高,对林地土壤肥力贡献率最高;土壤全氮、全磷含量较低,是林地土壤肥力主要限制因子;杨柴林林下土壤肥力较高,相较其它林分立地条件较好。     

本科酶工程课程教学实践与体会

酶工程是高校生物工程和生物技术专业重要的专业课。结合课程教学实践,总结了酶工程教学过程中的几点体会,以提高酶工程教学质量,达到学生综合能力的培养目的。     

不同耕作方式与秸秆还田对土壤养分及小麦产量和品质的影响

为探寻稻麦两熟区高产优质高效的耕作方式和秸秆还田组合,从2001年开始,在长江中下游稻麦两熟区进行田间连续定位试验。设置稻麦双季免耕与秸秆还田（NTS）、麦季免耕与秸秆减量还田（RNT）、稻季免耕与秸秆减量还田（RCT）、稻麦双季翻耕与秸秆还田（CTS）、稻麦双季少耕与秸秆减量还田（MTS）以及稻麦双季翻耕无秸秆还田（CT,对照）6个处理。分析了不同耕作方式与秸秆还田组合下2009-2018年土壤有机质与全氮含量的变化,进一步明确其对小麦产量与品质的影响。结果表明,连续秸秆还田显著提高耕层土壤养分含量,其中MTS处理下土壤有机质与全氮含量较对照分别增加了29.64%和19.76%,具有明显的养分积累效果;但连续免耕不利于小麦产量的提高,RNT和RCT处理小麦产量较高,分别比NTS处理增加了16.33%和10.34%;同时RNT处理小麦的加工品质及面条质量也有提高趋势。因此,麦季免耕与秸秆还田结合的耕作模式有利于提高中弱筋小麦的产量和品质,可作为该地区发展优质高产高效小麦优先选择的耕作技术组合。