电动背负式风送喷雾器设计与作业性能试验

针对作物冠层高大、枝叶茂密的情况,现有的施药机具存在雾滴穿透性能差、药液沉积不均匀、不适合作业条件等问题研制了电动背负式风送喷雾器。利用水敏纸、激光粒径分析仪、高速摄影仪测试了其射程、雾滴粒径、液膜雾化形态。利用液质联用仪测试了使用该喷雾器时农药在作物上的沉积分布,并测试了生物防治效果。结果表明:该喷雾器在有风送的条件下雾滴粒径变大、喷雾角减小、液膜变短,在最大风速下射程提高2倍以上。该喷雾器可以改善农药在作物叶片正背两面分布均匀性,使用TR80-01和TR80-02号喷头时农药利用率较手动喷雾器分别提高了1.38倍和1.14倍,在分别使用TR80-01和TR80-02喷头时用药量比手动喷雾器减少1/2和1/3的情况下药效没有明显的差异且增加了农药的持效期。该喷雾器可以提高农药的沉积分布均匀性和利用率,实现减量施药。     

西南亚热带典型林分枯落物层对酸沉降的响应

通过模拟酸雨实验,研究了缙云山马尾松×四川大头茶×四川杨桐混交林(林分Ⅰ)、广东山胡椒×四川山矾混交林(林分Ⅱ)、毛竹林(林分Ⅲ)、四川山矾×杉木混交林(林分Ⅳ)、马尾松林(林分Ⅴ)、灌丛(林分Ⅵ)枯落物淋滤液的化学性质。结果表明:①6种典型林分的枯落物淋滤液pH值均随模拟酸雨pH的降低而减小;林分Ⅴ的枯落物层对模拟酸雨pH值的缓冲效果最好。②6种典型林分枯落物淋滤液中的盐基离子(Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH+4)浓度随模拟酸雨pH值的降低而增加。在pH值2.7和3.5的强酸雨作用下,林分Ⅴ枯落物淋滤液中的盐基离子浓度均是最高的,达到了0.143 6 mmol/L和0.074 0mmol/L,在pH值4.5的酸雨作用下,林分Ⅱ枯落物淋滤液的盐基离子浓度是最高的,达到了0.138 9mmol/L。③在模拟酸雨pH值为2.7时,6种典型林分淋滤液中Al3+、Fe、Mn、Zn急剧增加,且林分Ⅴ枯落物淋滤液中Al3+(0.018 2 mmol/L)、Fe(0.004 4 mmol/L)、Mn(0.010 7 mmol/L)、Zn(0.002 5 mmol/L)均高于其他林分,林分Ⅴ更易受到这几种元素的毒害。     

亚热带米槠天然林土壤有机氮组分对模拟氮沉降的响应

随着人类活动向大气排放越来越多的氮化合物,生态系统中的氮含量逐渐呈现饱和状态,亚热带地区已成为全球氮沉降最严重的区域之一。土壤有机氮组分能直观反映土壤氮素有效性对氮沉降的响应。以福建三明格氏栲自然保护区内的米槠天然林为研究对象,探讨不同施氮水平对土壤有机氮组分的影响。结果表明:(1)高氮处理下土壤有机氮(SON)含量(1.23 g/kg)显著高于对照处理(0.89 g/kg),高氮处理的土壤活性氮组分(LP Ⅰ-N+LP Ⅱ-N)含量(0.28 g/kg)显著高于低氮(0.24 g/kg)和对照处理(0.22 g/kg),而土壤惰性氮组分(RP-N)含量在高氮(0.94 g/kg)和低氮(0.82 g/kg)处理中都显著高于对照处理(0.68 g/kg)。(2)与对照和低氮处理相比,高氮处理显著提高土壤全氮(TN)、微生物生物量氮 (MBN)、铵态氮(NH₄⁺-N)含量和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性(p<0.05),硝态氮(NO₃^--N)、可溶性有机氮(DON)含量和β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维素水解酶(CBH)活性随着施氮量的增加均呈上升趋势。(3)冗余分析(RDA)表明,土壤TN、NAG酶与有机氮及其各组分呈显著正相关,而土壤MBN、NH₄⁺-N与土壤有机氮及其各组分的相关性也较强。可见该区域氮沉降提高土壤氮养分有效性和微生物活性,这有助于进一步了解全球气候变化背景下亚热带森林土壤养分转化与循环机制。     

Heavy Metal Concentrations,Partitioning, and Storage in Slovak Forest and Arable Soils Along a Deposition Gradient

Along a heavy metal deposition gradient, caused by a Cu smelter, heavy metal concentrations, partitioning, and storage in forest and arable soils were examined. We sampled organic and mineral soil horizons (0—50 cm) at ten pairs of forest and arable sites derived from the same parent material. A-horizons were extracted with a seven-step sequence; O- and subsoil horizons were digested with strong acids (HNO₃/HClO₄). We found high concentrations of Cd (up to 17.38 mg kg^—1 in the O horizons/up to 2.44 mg kg^—1 in the A horizons), Cu (8437/415), Pb (3343/126), and Zn (1482/637) which decreased exponentially with distance from the smelter and with soil depth. The metal concentrations in the organic layers indicate that the average transport distance decreases in the order Cd > Zn > Pb > Cu. With regard to metal partitioning, NH₄NO₃- + NH₄OAc-extractable forms in the A horizons were most affected by the deposition being more pronounced under forest. In the uppermost 50 cm of the four soils nearest to the smelter two to four times higher Cd, Cu, Pb, and Zn storages were found in forest than in arable soils. At greater distance, the higher deposition onto forest soils due to the scavenging effect of the canopy obviously was compensated by stronger leaching.     

无人机静电喷雾系统设计及试验

为了实现无人机低空低量喷雾,提高无人机施药后的雾滴沉积效果,该文针对XY8D型无人机进行了静电喷雾系统整体设计,重点对无人机静电喷头结构和高压静电的供给进行了描述,并就静态条件下静电喷雾雾滴的雾化、荷电性能开展了试验研究,确定了0.4 L/min流量、0.3 MPa喷雾压力、8 k V充电电压作为该无人机的田间试验作业参数。在水稻田中分别采用水敏纸和聚酯卡收集方法开展了不同飞行高度、静电喷雾和非静电喷雾条件下雾滴沉积和飘移试验。试验结果表明,非静电喷雾时,飞行高度为2 m时,雾滴沉积效果较好,水敏纸上雾滴沉积个数达到56个/cm2;而静电喷雾使得雾滴沉积明显增加,在靶标冠层、中层和下层的雾滴覆盖率平均增加了35.4、26、9个/cm2。当航高分别为1、2、3 m时,雾滴飘移距离分别为12.1、15.8和18.6 m,飘移量分别为5.88、10.31和14.98μg/cm2;静电喷雾方式对抑制雾滴飘移的作用不大,但是聚酯卡上单位面积的雾滴沉积量分别增加了2.36、2.91、1.56μg/cm2。该研究为基于无人机开展静电喷雾研究提供参考。     

锌冶炼-氯碱生产复合污染区土壤汞的空间分布

研究了锌冶炼-氯碱生产复合区土壤汞污染及其空间分布特征。区域土壤汞污染严重,表层土壤汞含量为0.055~14.575 mg kg-1,平均值为1.435 mg kg-1,高于下层,高于区域土壤背景值38倍。土壤表层汞含量以锌冶炼厂和氯碱厂及其附近为中心,向外围辐散降低,呈双中心分布;锌厂周围山地土壤汞含量随海拔高度的增加而升高,表层土壤汞分布模式显示出大气汞沉降作用的影响。运用Mu ller地累积指数进行风险评价得出,土壤100%处于汞污染风险中,其中中等污染-强污染、强污染-极严重污染、极重污染,分别占26.3%、21.1%、32.9%。锌冶炼-氯碱复合区是我国汞污染最重的地区之一,其生态风险、人群健康风险应引起重视。     

土壤铜、硫污染对苹果幼树生长发育的影响

为确定土壤铜、硫污染对苹果幼树生长发育的影响,以硫铁矿尾矿砂河滩垫地上栽植的苹果幼树为试材,研究土壤中的不同铜硫含量对苹果幼树生长发育的影响.结果表明:土壤中的铜含量≥46.8mg/kg,土壤有效硫含量≥368.7 mg/kg时,苹果幼树的生长发育就会受到抑制;土壤中的铜含量≥53.9mg/kg,土壤有效硫含1量≥538.0 mg/kg时,苹果幼树受毒害甚至死亡.苹果幼树各器官铜含量的分布规律为:根系>叶片>新梢>1年生技>2年生枝>主干,硫含量分布规律为:叶片>根系>新梢>1年生枝>2年生枝>主干.正常树的长、中、短枝数量分别是轻度受害树的2.02,1.37,1.04倍,是重度受害树的3.30,2.22,1.47倍,是受害死亡树的37.60,4.73,2.30倍.生长正常树的花芽数为518个,显著高于轻度受害树的,极显著高于重度受害树的.生长正常树的萌芽率为60.67%,分别是轻度受害树、重度受害树的1.43,2.22倍.     

大气降尘监测研究

大气粉尘降落是地球表层地—气系统物质交换的一种形式 ,降尘过程有重要的环境指征意义。在沙尘暴事件发生频繁、生态环境质量日益得到关注的今天 ,大气降尘的研究更为重要。目前国内外的降尘监测方法各异 ,根据降尘取样器内有无存水可将监测大致分为干法和湿法两种。据笔者的监测结果 ,干法取样量为湿法取样量的 76%。干法、湿法各模拟一定的自然降尘过程 ,但两者皆有缺陷。建议统一大气降尘取样器的材质和规格 ,标定取样周期 ,提高监测数据精度 ,并组成全球陆域和海域降尘监测网络。     

雾滴大小、叶片表面特性与倾角对农药沉积量的影响

为提高农药的有效利用率,研究雾滴大小、叶片表面性质与倾角对农药雾滴沉积量的影响,选用6种喷头ST110-01、ST110-02、ST110-03、ST110-04、ST110-05及IDK120-03,在设定叶片倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°时在棉花、水稻与小麦叶片上进行试验研究。结果表明:叶片表面性质、叶片倾角对沉积量影响差异显著,喷头类型,即雾滴大小,对沉积量影响不显著;减小叶片倾角有助于增加沉积量;叶片微结构可能是作物影响沉积量的原因。该研究可为农药有效利用率的提高提供参考。     

亚热带杉木人工林下植物多样性对氮沉降的响应

基于野外长期控制试验,研究了氮沉降7 a后人工杉木林下植物多样性的响应。试验处理分为N₀[(Control),0 kg/(hm²·a)];N₁[60 kg/(hm²·a)];N₂[120 kg/(hm²·a)];N₃[240 kg/(hm²·a)]。林下植物中共发现51种植物,隶属34科,45属。随着氮沉降的增加,呈现出植物α多样性指数减少,而β_ws多样性指数增加的趋势,群落相似性指数明显降低。去趋势对应分析排序(detrended correspondence analysis, DCA)结果表明,氮沉降改变了植物群落结构。其中,菝葜和沿海紫金牛在4个处理中均有发现,为广适种。毛冬青、粗叶榕、毛花连蕊茶、毛枝连蕊茶、香附子这几种植物在N₀-N₂处理中有发现,属于较耐受种。茅莓、羊乳、羊角藤、琴叶榕、紫麻、杜虹花、乌蔹莓、海金莎均为一般耐受种,在N₀和N₁处理中有发现。另外,黄瑞木、黄樟等16种植物可能为敏感种,仅可在N₀处理中发现。总之,亚热带森林植物多样性受到了氮沉降增加的不利影响,应针对某些濒危植物种类实施合理的保育措施。