水肥耦合对毛白杨林分土壤氮、细根分布及生物量的影响

目的杨树速生丰产林是我国主要的纸浆兼用材林,较低的水肥利用效率容易造成土壤退化、环境污染甚至林分产量下降。因此,迫切需要探究适宜的水肥耦合策略,实现可持续发展。本研究通过探讨不同水肥耦合处理对根区土壤氮分布、根系分布以及林木产量的影响,旨在筛选出适宜毛白杨人工林的最佳水肥耦合措施。方法以三倍体毛白杨为研究对象,设置3个灌溉水平:? 20 kPa（I₂₀）、? 33 kPa（I₃₃）、? 45 kPa（I₄₅）和4个施N水平:0（F₀）、120 kg/（hm2·a）（F₁₂₀）、190 kg/（hm2·a）（F₁₉₀）、260 kg/（hm2·a）（F₂₆₀）,并设置CK对照（不灌溉不施肥）。测定其全年的土壤NO₃?-N动态、细根分布以及生物量产量。结果（1） 施N量和灌溉量显著增加NO₃?-N运移、分布和深层累积量,其中I₂₀F₂₆₀处理NO₃?-N深层浸出现象严重,而I₂₀F₁₂₀处理浸出量最小。（2） 水肥耦合管理可使根系分布浅层化;其中N肥供应可改变根系分布规律,灌溉促使根系分布表层化;而根系生长对N的响应取决于灌溉水平,其中I₂₀F₂₆₀处理根长密度（RLD）显著高于其他处理（P < 0.05）。（3） 不同处理NO₃?-N含量、RLD和整株生物量（TB）,彼此间存在显著相关性。其中,土壤NO₃?-N含量与RLD存在显著抛物线回归关系（P < 0.05）;因此,土壤养分差异是造成细根分布差异的重要因素。0 ~ 10 cm、20 ~ 40 cm土层RLD与TB呈极显著的抛物线回归关系（P < 0.01）;可见,0 ~ 10 cm、20 ~ 40 cm土层适量的RLD有利于提高林木产量。其中,I₂₀F₁₂₀水肥耦合处理,林木年均生物量最高。结论I₂₀F₁₂₀处理施N量是传统施N量的四分之一,且深层NO₃?-N浸出量最小,有效减轻对环境的污染;此外,能够形成适量的RLD,促进林木对土壤养分的吸收利用,并最终形成较高的林木产量和较高的水肥利用率等优点。因此推荐I₂₀F₁₂₀处理为砂地毛白杨人工林最佳水肥耦合措施。      

基于协同理论的长江经济带城镇化与生态建设耦合系统的研究

在协同学理论基础上运用系统耦合研究法对长江经济带城镇化与生态建设2个系统间的协同发展机理进行实证分析。研究结果表明,长江经济带城镇化水平与生态建设总体呈现出脱节现象,中下游省市相对于上游省市处于更高级别耦合阶段,且更为稳定;浙、苏、鄂、湘四地耦合协调度最高,黔最低;云、黔、川等上游省市城镇化建设较为滞后,其资源环境优势有待进一步开发,而沪、浙、苏等下游省市生态建设未能跟上城镇化建设步伐;且长江经济带大部分地区的"城镇化-生态建设"系统整体功效产生负协同效应,耦合关系亟待优化。     

生态环境与区域经济发展的耦合协同评价——以东北虎豹国家公园珲春区域为例

以东北虎豹国家公园核心区域(珲春区域)为例,以2007-2016年的面板数据为基础,依据驱动力-状态-响应(DFSR)模型构建评价指标体系,运用耦合协同度评价模型对东北虎豹国家公园生态环境与区域经济耦合协同发展进行实证分析。结果表明:东北虎豹国家公园珲春区域生态环境与区域经济呈现显著的耦合发展关系,但协调度较低;生态环境与区域经济间发展具有显著的时间差异,2007-2010年处于失调阶段,2011-2016年处于低度协同阶段。建议合理划分中央与地方事权、建立政府间多部门协作机制,有益提升东北虎豹国家公园的耦合系统发展。     

微波消解-ICP-MS法测定枸杞中49种无机元素含量

通过对微波消解和传统的湿法消解2种消解方法进行比较,筛选出枸杞中无机元素测定的最佳前处理方法。通过分析标准曲线的线性关系、检出限、定量限及质控样品的重复性、精密度等验证方法的准确性、可靠性,最终建立了采用电感耦合等离子体质谱仪(Inductively coupled plasma massspectrometry,ICP-MS)同时测定枸杞中49种元素的检测方法。结果表明:与传统的湿法消解相比,微波消解法消解的样品精密度更好。本研究所建立的枸杞中多元素的ICP-MS检测方法准确、可靠、灵敏,可为枸杞的质量安全评价和产地溯源提供参考依据。     

蜻蜓翅膀表面疏水性能耦合机

利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和视频光学接触角测量仪对蜻蜓翅膀表面的微观结构、物质成分以及疏水性进行了研究,分析了蜻蜓翅膀表面微观结构、物质成分与翅膀表面疏水性能间的关系.结果表明,蜻蜓翅膀表面分布大量纳米级乳突结构,致使液滴与翅膀表面形成复合接触,增强了翅膀表面的疏水性;翅膀表面覆盖的蜡质层对蜻蜓翅膀表面的疏水性起增强作用.此外,利用Cassie模型建立了蜻蜓翅膀表面疏水方程,并进行了蜻蜓翅膀表面疏水性能的多元耦合机理分析,认为蜻蜓翅膀表面的疏水性能是由其表面物质成分和微观结构共同耦合作用的结果.     

微波消解-ICP-AES法测定沙虫重金属元素(英文)

运用微波消解技术与电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)技术,建立沙虫中重金属元素的测定方法。测定了沙虫中铜、铅等8种重金属元素的含量,各元素的系列标准液,浓度与发光强度呈良好线性关系,相关系数均在0.999以上,加标回收率为98%~114%。结果表明,沙虫中铜、铅、镉、铬、锰、砷、汞、钡8种重金属的含量分别是:17.119、3.781、0.695、7.351、1997.982、0.620、0.144、4.249 mg/kg。与国家规定的水产品中重金属限量标准相比,除了汞、铜未超标外,沙虫中锰超标100倍、镉超标近7倍、铅超标近4倍、铬超标3.5倍、砷超标1倍多。沙虫污染较为严重,呼吁相关部门予以关注,还东方市及周边海域一方净土。采用微波消解技术和ICP-AES相结合径向观测测定重金属元素含量,与常规分析方法相比,有省时、省力、环境污染小、基体效应小、稳定性好、灵敏度高、分析速度快、准确及实现多元素同时分析等优点,应用于沙虫中多元素的测定,结果令人满意。     

3D打印浓缩风能装置用于风洞试验安全性分析

通过3D打印技术可以方便快捷地制作出浓缩风能装置风洞试验模型,但必须对其安全性进行分析。该文采用流固耦合分析方法,对利用3D打印技术按1:4.5的比例制作的浓缩风能装置模型用于风洞试验的安全性进行分析。首先通过计算流体力学软件对流体场进行网格无关性分析,然后对流体场进行仿真模拟,得出了浓缩风能装置模型在风洞中的风速分布,其结果表明,浓缩风能装置叶轮安装平面6点风速平均值为流场入口风速的1.40倍,该倍率与参考文献中的实际测量平均倍率1.38倍非常接近,这说明按1:4.5的比例制作的浓缩风能装置模型用于该文所述尺寸风洞按该文中的设置进行模拟计算是正确的。然后将该模型表面风压分布作为载荷加载到此模型上,得到该模型在风洞中所受最大应力为3.5385 MPa,远小于所选3D打印材料的拉伸强度40.2 MPa和弯曲强度67.8 MPa,且最大偏移量仅为1.8675 mm,因此采用文中所选3D打印材料通过3D打印技术制作风洞试验模型是安全的。     

西宁市土地利用效益与新型城镇化耦合协调度研究

基于城市土地利用效率和新型城镇化内涵的分析,建立西宁市土地利用效率和新型城镇化耦合协调指标体系,用熵权法计算了各指标权重,结合耦合度、协调度模型计算了西宁市耦合度和协调度。结果表明:2000—2013年西宁市土地利用效益和新型城镇化综合指数不断升高,土地利用效益相对发展趋势为"超前—滞后"型;土地利用效益和新型城镇化耦合演变过程处于颉颃阶段,由低强度向高强度耦合发展;土地利用效益与新型城镇化协调度总体呈上升趋势,具有逐步优化的趋势。西宁市作为土地资源稀缺的河谷型城市,随着新型城镇化的发展,土地资源紧缺的矛盾将长期存在。今后的发展中应更加注重提高土地资源利用率,合理布局城市结构,从而促进新型城镇化的可持续发展。     

水氮互作对河套灌区膜下滴灌玉米产量与水氮利用的影响

为探讨不同滴灌施氮策略对玉米生长、产量、水肥利用效率的影响,于2015年在河套灌区开展了玉米膜下滴灌田间试验。试验设置3个灌水水平(采用张力计指导灌溉,分别控制滴头正下方20cm深度处土壤基质势下限高于-20,-30,-40kPa),6个施氮水平(0,180,225,262.5,300,345kg/hm2),研究水氮互作对玉米株高、LAI、产量、水氮利用率的影响。结果表明,在玉米生育期前期,高氮对玉米株高与叶面积指数(LAI)具有明显的促进作用,在灌浆期,受水氮互作以及施氮量的影响,随施氮量的增大表现出先升高后降低的趋势,当施氮水平为N3(262.5kg/hm2)时为最大。完熟期玉米干物质积累对灌水的响应表现为:W1(-20kPa)W2(-30kPa)W3(-40kPa),施氮对玉米籽粒吸氮量的变化表现为:N3(262.5kg/hm2)N4(225kg/hm2)N2(300kg/hm2)N5(345kg/hm2)N0(0kg/hm2),N3比N1和N2分别升高15.71%和11.13%,比N4仅提高1.51%。灌水与施氮均可显著增加玉米籽粒产量、百粒重、穗行数以及行粒数,二者有显著的交互作用,且以氮为主效应。在施氮0~262.5kg/hm2范围内,氮肥利用率随施氮量的增加而升高,此后反而降低;在该范围内水分利用效率以及灌溉水利用效率均随施氮量升高而增加,随基质势控制水平的升高而明显下降,以灌水水平W3(-40kPa)为最大。在试验中,以W3N3处理的水氮利用率最高,其水分利用效率与氮肥回收率比产量最高的W2N4要分别高出1.93%和76.60%,但产量比W2N4要下降约8.58%。在河套灌区玉米膜下滴灌施氮条件下,灌水量-30kPa和施氮量225kg/hm2时,可获得最高的籽粒产量。在灌水量-40kPa和施氮量262.5kg/hm2条件下,可以获得低于最高籽粒产量约8%的籽粒产量与最高的水氮利用率。从节水和生态可持续发展角度来看,灌水水平W3(-40kPa)、施氮水平N3(262.5kg/hm2)为当地最佳的滴灌施氮策略。     

新型城镇化与建设用地利用水平时空耦合协调度——以长株潭城市群为例

以长株潭城市群8个地级市为研究区域,对城市群2004—2013年新型城镇化、建设用地利用水平进行了测算,运用耦合协调度模型,对两者的耦合协调关系进行了时空差异分析,并选取了两者的典型表征变量,探寻表征变量对耦合协调度的影响程度。结果表明:（1） 从时序特征看,各市的新型城镇化、建设用地利用水平均呈波动上升态势,城市群发展呈现积极良好的状态;（2） 从空间特征看,各市的新型城镇化与建设用地利用水平的耦合协调度均稳步上升,但地域差异较为明显,呈现出以长沙为中心城市向外扩散的发展格局;（3） 新型城镇化、建设用地利用水平均与耦合协调度呈正向相关关系,城市建设用地面积占市区面积比重、地区生产总值增长率、社会消费品零售总额、每万人卫生机构床位数、固定资产投资额对耦合协调度的提升有促进作用,而城镇人口比重、人口密度与耦合协调度呈负相关。