土壤类型对优先流路径和磷形态影响的定量评价

以中国贡嘎山由青灰色砂质冰水堆积物发育而成的疏松岩性土壤和德国厄尔士山渍水土壤优先流路径为研究对象,通过野外染色示踪试验和改进的Hedley磷形态提取法,使用优先流染色面积比和优先流程度评价指数定量评价不同类型土壤的优先流程度,通过相关关系分析进一步揭示不同土壤类型中优先流路径对磷形态分布的影响。结果表明:贡嘎山和厄尔士山优先流图片总染色面积比分别为31%和52%,厄尔士山渍水土优先流比贡嘎山疏松岩性土发育较好。贡嘎山疏松岩性土壤优先流发育程度与潜在生物可利用无机磷和有机磷贡献率显著正相关,而即时生物有效无机磷和磷灰石磷与厄尔士山渍水土壤优先流发育程度显著正相关。土壤类型影响优先流路径分布和土壤磷形态分布,从而影响土壤磷赋存状况和下游水质安全。     

生菜叶中磷含量的光谱定量分析

为快速、准确检测生菜叶内的磷含量,提出了应用光谱技术结合化学计量法无损检测生菜叶内磷含量的方法。通过获取不同施磷量下生菜叶片于波长350~2500nm处的反射光谱,对光谱数据进行5点平滑和一阶导数变换后,利用联合区间偏最小二乘算法（siPLS）提取了与生菜叶磷元素相关的4个特征波段,即950~1070nm, 1430~1549nm,1906~2025nm和2144~2263nm。进一步利用连续投影算法（SPA）对全光谱波段和4个特征波段进行特征波长提取,分别筛选出变量63个和25个。分别对4个特征波段、63个和25个特征波长进行主成分降〖JP2〗维,当主成分数分别为7、5和4时,隐含层神经元数分别为7、5和3时,建立了siPLS+BPANN,SPA+BPANN,siPLS+〖JP〗SPA+BPANN生菜叶磷含量检测模型。研究结果表明：siPLS+SPA+BPANN模型的预测结果优于其他模型,验证集相关系数为0.911,验证均方根误差为479mg/kg。     

苹果霉心病可见/近红外透射能量光谱识别方法

针对苹果霉心病从外表无法识别的难题,提出基于可见/近红外透射能量光谱进行快速无损识别的模型和方法。在200~1 100 nm波段内采集了200个苹果的透射能量光谱数据,随机选取140个样品作为训练集,剩余60个样品作为测试集。用平滑法和多元散射校正对光谱数据进行预处理。基于全光谱、连续投影算法(SPA)提取的12个特征波长、主成分分析(PCA)提取的9个主成分,分别建立了偏最小二乘判别法、误差反向传播人工神经网络和支持向量机(SVM)识别模型。实验结果说明,应用PCA-SVM建立的模型识别性能最优,该模型对测试集和训练集中霉心病果和健康果的识别正确率分别为99.3%和96.7%。基于SPA和PCA所建模型的输入变量数仅相当于基于全光谱所建模型输入变量数的0.99%和0.74%,极大降低了模型的复杂度。研究结果表明,该方法是可行的且具有较高识别准确度,为苹果在线内部品质分级和便携式苹果霉心病检测仪的研究提供了技术依据。     

生菜叶片镉含量高光谱预测模型

为了实现无损检测生菜叶片中重金属镉的含量,以高光谱技术为研究手段,研究一种基于高光谱技术的精确、快速和有效检测生菜中重金属镉含量的方法。首先,使用高光谱图像采集系统获取生菜高光谱图像,并提取光谱数据,对提取出的光谱数据采用连续投影算法（SPA）和基于权重回归系数的特征选择算法进行特征提取,建立预测生菜叶片中镉含量的最小二乘支持向量回归（LSSVR）模型。结果表明:SPA-LSSVR模型性能最佳,其中预测集决定系数为0.927 3,均方根误差为0.093 mg/kg。因此,利用高光谱技术结合SPA-LSSVR模型对生菜叶片中重金属镉含量进行预测是可行的,可为实际应用提供技术支持和参考。      

连续种植作物后对土壤中各稀土元素消耗的研究

研究了在不施稀土的情况下,种植作物１０年后对不同土层内各稀土元素Ｂ１、Ｂ２态及总量的消耗情况。结果表明,连续种植作物后,在作物根系密度较大的２０～６０ｃｍ土层内,相对于下层的土体（８０～１００ｃｍ）来讲,各稀土元素Ｂ１态的含量均大幅度降低;Ｂ２态随土壤深度的增加而增加,与土壤中活性Ｆｅ、Ｍｎ的含量呈显著的正相关;各层次之间稀土总量的差异不大。研究还表明,生物有效性较高的Ｂ１态稀土元素的含量仅占稀土     

几种观赏型沉水植物对富营养化蓝绿藻类的抑制作用

一些大型沉水植物种类的存在对“水华”藻类的生长具有抑制作用,其主要机制是水生高等植物不仅与藻类竞争营养、光照和生长空间等生态资源,而且还可以向水中分泌具有抑制藻类生长的化感物质。通过连续滴加种植水的方式研究了3种观赏型沉水植物矮慈菇（Sagittaria pygmaea Miq）、杉叶藻（Hippuris vulgaris.）、石龙尾（Limnophila heterophylla）对5种富营养化淡水藻,蓝藻：铜绿微囊藻（Microcystis aerugnasa）、纤维席藻（Phormidium tenue）;绿藻：衣藻（Chlamy domonas sajao）、四尾栅藻（Scenedesmus quaclricauda）、小球藻（Chlorella pyrenoidosa）的抑制作用。研究结果表明：（1）矮慈菇种植水对铜绿微囊藻、四尾栅藻、纤维席藻的生长没有影响,对小球藻的生长具有促进作用,对衣藻的生长具有明显的抑制作用;（2）杉叶藻种植水小球藻、衣藻和纤维席藻的生长没有影响,对四尾栅藻的生长具有促进作用,对铜绿微囊藻生长具有明显的抑制作用;（3）石龙尾种植水对小球藻、四尾栅藻、纤维席藻都具有明显的抑制作用,对铜绿微囊藻的生长没有影响,对衣藻的生长具有促进作用。3种沉水植物中,石龙尾的抑藻能力最强,矮慈菇和杉叶藻次之,石龙尾的化感抑藻效应更具有广谱性,在富营养化水体中与蓝绿藻类的竞争更具有优势,比较适用于改善城市景观水体水环境质量。     

蚓粪对黑麦草吸收污染土壤重金属铜的影响

在长江冲积物形成的高沙土中加入CuSO4.5H2O模拟土壤污染,使Cu污染浓度分别为200、400、600 mg kg-1,并设置加蚓粪(15%)和加原土(15%)处理,二处理各设种植黑麦草(Lolium multiflorum)和不种黑麦草培养试验,研究蚓粪对黑麦草生长及对Cu吸收的影响,以揭示蚓粪在Cu污染土壤植物修复中的作用。结果表明:蚓粪显著增加了黑麦草的地上部和地下部的生物量(p<0.001**)以及根系的长度、表面积、体积和根尖数(p<0.05*),在Cu浓度为200 mg kg-1时促进作用最大;蚓粪还显著提高了黑麦草地上部Cu的浓度及累积量,但显著降低了地下部的Cu浓度(p<0.05*),而对地下部的铜累积量没有影响,显示蚓粪能促进Cu从根系向地上部的运移及在地上部的富集。通过对土壤的pH和Cu的形态特征分析,发现种植黑麦草处理降低了土壤的pH并增加了可交换态铜的含量,而且这种作用在加入蚓粪后更加明显。推测蚓粪主要通过促进黑麦草根系的生长和活性而影响根系周围环境,提高重金属铜的生物有效性进而增加植物对铜的吸收。     

河南森林资源连续清查体系研究

在对河南历次森林资源连续清查研究的基础上,采用统计学理论和简单系统抽样的方法,将河南森林资源连续清查原Ⅰ,Ⅱ副总体合并为一个总体,优化完善了清查体系.新体系样点按4 km×4 km间距布设,总样地数10 355个.2003年复查,抽样调查精度普遍提高.当可靠性为95%时,有林地面积精度达95.617%,活立木蓄积量精度达95.115%,其它抽样精度指标也达到国家森林资源连续清查技术规定的要求.     

The Advance and Application of Sequential Extraction Procedure for Heavy Metals in Soil Environment

用连续提取法研究地球环境中重金属的存在形态在土壤化学、植物营养和环境科学中均具有重要意义,很多研究者对之进行了广泛深入的研究。针对以前提取程序分级较多,不便于操作的特点,近些年来,一些研究者更注重于研究简便,应用性强,又能提供有价值信息的重金属形态区分方法。笔者对此方法研究的新进展及其应用作了综述,并对以后的研究进行了展望。     

黄土高原地区连续施锌条件下土壤锌的形态及有效性

 采用连续浸提形态分级方法，研究了连续施用锌肥后锌的土壤化学特性变化。结果表明，经过17年连续施用锌肥，锌在土壤中有明显的累积。0～60 cm各土层土壤全锌和有效锌（DTPA-Zn）含量均高于对照，并且表现出锌在表层土壤（0～15 cm）累积和向深层土壤迁移的特点。土壤中的锌主要以矿物态锌存在，占土壤全锌含量的95.57%～99.11%。其次为松结态锌，约占全锌的0.82%～3.58%。其它形态锌占全锌的比例很小，不到1.00%。锌肥施入土壤后各形态锌的含量都有较大幅度的增加，施入土壤中的锌有很大一部分转化为矿物态锌，只有一小部分进入土壤溶液，或与有机质、碳酸盐及氧化锰相结合。在土壤各形态锌中，交换态、松结态和碳酸盐态锌均能不同程度反映土壤锌的有效性。长期施用锌肥改善了小麦的锌营养状况，促进了小麦对锌的吸收，施锌小麦各器官锌含量和吸锌量均高于对照。