不同绿肥轮作模式对沿海滩涂土壤的改良效应

为探讨不同绿肥轮作还田模式对沿海滩涂土壤的改良效果,通过田间试验研究了黑麦草-田菁(LS)、蚕豆-田菁(VS)2种轮作模式下绿肥还田生物量、养分(碳、氮、磷、钾)累积量以及土壤pH、有机碳含量、全氮含量、碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量、水溶性盐总量的变化,以及各指标间的相关性。结果表明,LS轮作模式下的还田生物量整体高于VS轮作模式。LS轮作模式下5季绿肥的碳、氮、磷、钾养分累积总量较VS轮作模式下分别增加27.80%、9.80%、33.60%和27.10%。2种轮作模式下,1～5季绿肥翻压还田后,土壤pH值为8.02～8.26,土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷含量分别较种植前增加17.70%～99.60%、6.90%～100.00%、53.60%～158.00%和1.39%～71.26%,且整体以LS轮作模式下较高。土壤水溶性盐总量在第1～3季逐渐降至1.00 g/kg以下,第4～5季又呈缓慢上升趋势。综上,不同绿肥轮作模式下绿肥还田可明显改善滩涂土壤养分和盐分状况,且LS轮作模式优于VS轮作模式。     

黄河未来输沙量态势及其适用性对策

[目的] 探索黄河输沙预测的新思路,预估黄河未来输沙态势与输沙量水平,为黄河流域生态治理规划提供参考。[方法] 结合黄河流域水土保持生态修复现状,采用单累积曲线法、滑动平均及频率分析方法,分析1950—2019年黄河主要来沙区间的实测输沙量变化特征及其未来态势。[结果] 1950—2019年黄河输沙量呈现阶梯式减少。1950—2019年黄河中游各站累积实测输沙量随时间的变化可用“左半抛物线”表征。黄河输沙量自1997年以来已进入相对稳定态势,目前已达企稳状态;黄河潼关站未来年输沙量在90%频率下为1.00×10⁸ t左右,在10%频率下为5.00×10⁸ t左右,未来多年平均输沙量为1.40×10⁸ t。[结论] 为了维持黄河输沙量低稳状态,提升水土保持措施质量与标准,补齐“后水土保持”短板,构建完善的水沙关系调控体系,维持黄河下游河道冲淤平衡,是黄河流域生态保护与高质量发展的保障。     

昕水河流域径流变化及其对气候和人类活动的响应

开展流域尺度气候变化和人类活动对径流的影响研究是科学制定流域综合管理规划,并实现流域可持续管理的基础。以黄土高原丘陵沟壑区的典型流域——昕水河流域为研究对象,结合流域多年(1958—2015年)气象水文数据,采用M-K趋势检验法分析年降水、年潜在蒸发散和年径流量的变化趋势,运用双累积曲线法分析年径流量序列的突变年份,并根据生态水文分析法与水量平衡原理定量解析流域尺度气候变化和人类活动对年径流的影响。结果表明:1958-2015年,流域年径流量变化呈显著下降趋势(Z=-5.84,p<0.0001),而降水(Z=-0.72,p=0.31)和潜在蒸散发(Z=-0.5,p=0.88)变化趋势不显著。双累积曲线法表明径流量突变点为1974年和2000年,其中,1975—2000年间影响径流减少的主要因素是气候变化,气候变化导致径流量减少的贡献率为73.14%,土地利用方式仅为26.86%;而2001—2015年土地利用变化是影响径流减少的主要原因,其贡献率高达103.81%,可见土地利用变化已成为昕水河流域径流量变化的主要驱动因素。在今后的流域治理中,需合理制定土地利用方案,实现昕水河流域水土资源协调发展。     

负水头条件下的土壤水分垂直一维入渗特性研究

通过室内模拟试验研究了3种土壤在不同负水头条件下的土壤水分垂直一维入渗特性,并基于Brooks-Corey模型,结合非饱和土壤水动力学方程,推导分析了负水头条件下土壤水分垂直一维入渗时累积入渗量、入渗率、湿润锋以及入渗时间之间的理论关系,并利用入渗试验资料检验了这些变量关系。同时,验证了Philip入渗公式在负水头条件下的适用性。研究结果表明:这些理论关系可以很好地描述负水头条件下的土壤水分垂直一维入渗特性。     

超积累植物美洲商陆根中锰的累积与解毒

美洲商陆(Phytolacca am ericanaL·,pokeweed),为商陆科多年生草本植物,因其生长适应性强,生长速度快,特别是其生物量大,具有潜在的土壤重金属污染植物修复应用前景,成为近年来颇受关注的重金属超积累植物[1-4]。关于美洲商陆重金属超积累与耐受机制,是当前环境科学与生物科学领域内的一大研究热点[5-10]。相关研究业已报道了美洲商陆对锰及镉的吸收与累积[2-4],但其重金属耐受机制仍不是十分清楚。通常,对于重金属超积累植物的研究,研究者多将植物分为地上部(茎、叶)与地下部(根),并以地上部为重点关注对象。然而,植物对重金属具有耐受或超累积能力,其根必然发挥着重要作用。     

四种入渗模型对斥水土壤入渗规律的适用性

土壤斥水性影响入渗,进而影响作物产量。国外学者进行了一定的研究,但在中国研究的还很少。该文基于实测资料探讨几种常规的入渗模型在斥水土壤中的适用性。采用室内土柱进行积水入渗试验,对比了不同积水高度和斥水度条件下的土壤入渗规律,并采用4种模型分析了土壤入渗率变化特征。结果表明,累积入渗量随入渗历时的变化可用幂函数描述,不斥水土壤累积入渗量明显大于斥水土壤;累积入渗量与湿润锋推进距离呈良好的线性关系;利用Green-Ampt模型、Philip模型、Kostiakov公式和指数公式对入渗率与入渗历时间的关系进行拟合,其中Kostiakov公式更接近于实测值,其他模型拟合效果因斥水程度等因素的不同而异。     

蔬菜硝酸盐累积的主要影响因子及其防治对策研究现状

介绍了蔬菜硝酸盐累积现状,概述了蔬菜不同种类、品种和不同部位的累积特征的内因和施肥、光照、水分、收获时期等外因影响蔬菜对硝酸盐吸收及其土壤硝酸盐的变化动态,进而总结了农艺措施的改进、环境因子的调节和蔬菜新品种的培育等降低蔬菜硝酸盐累积的对策。     

土壤剖面不同层次标记硝态氮的运移及其后效

 【目的】以北方半干旱湿润区潮土为对象，探讨土壤剖面不同层次硝态氮（NO-3-N）的运移及其后效。【方法】采用外源标记微注射法，设置田间微区试验。【结果】在试验水氮管理条件下，15、45、75 cm 3个标记处理分别向下迁移了65、35、25 cm，但均未移出作物根区（1 m）。播后至冬前3个标记处理100 cm处土壤溶液NO-3-N浓度变动较小，生长后期小麦15、45 cm标记处理出现上升，而菠菜则有所降低，两种作物的75 cm标记处理在整个生长季持续上升，说明作物对75 cm标记硝态氮利用程度较低。夏玉米对前茬标记氮的利用率为2.1%～5.6%，其中以标记45 cm土层处理残效最高；15 cm和45 cm 2个标记深度前茬小麦京411显著高于前茬小麦小偃54。【结论】土壤剖面不同层次累积硝态氮在作物生长季内未发生强烈的淋洗，但表现出上层标记硝态氮移动距离长，下层移动距离短的规律；100 cm处土壤溶液NO-3-N浓度的动态变化可在一定程度上反映作物根区内氮素利用的状况；后茬作物对标记于土壤剖面不同深度的硝态氮的利用是很有限的，与前茬作物吸收、土壤剖面硝态氮的运移及残留密切相关。     

不同基因型菜心-土壤系统中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的分布特征研究

在邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）不同污染程度的水稻土上盆栽8种不同基因型菜心，应用GC／MS技术，研究DEHP在不同基因型菜心-土壤系统中的累积效应和分布规律。结果表明，不同基因型菜心茎叶和根系对DEHP的吸收累积存在明显差异，其中新选45天油菜心和油青60天菜心茎叶中DEHP的含量相对较高，特青60天菜心和新选油青四九菜心茎叶中DEHP的含量相对较低；亚蔬全年油绿甜菜心、油青60天菜心和四九-19菜心根系中DEHP的含量相对较高。新种油青四九-31菜心和新选油青四九菜心、特青60天菜心根系中DEHP的含量相对较低。各基因型菜心根系中DEHP的含量均高于其茎叶，其含量高低关系较复杂，部分基因型菜心茎叶中DEHP的含量与叶面积大小存在一定的正相关关系，且与污染程度有关。盆栽后新选油青四九菜心和特青60天菜心土壤中DEHP的残留量较高，盆栽佰顺811菜心、亚蔬全年油绿甜菜心、油青60天菜心和新选45天油菜心土壤中DEHP的残留量较低。总体上，油青60天菜心茎叶和根系中DEHP的含量均较高，而土壤中DEHP的残留量较低；新选油青四九菜心茎叶和根系中DEHP的含量均较低。土壤中DEHP的残留量却较高。     

一种识别冰雹云的相似演变聚类方法研究

利用天水市713CD多普勒天气雷达资料,将冰雹云生命周期按回波强度35、40、45、50、55、60 dbz划分为6个演变阶段,求出相应阶段的冰雹云三维参数值,经对比检验,选出6个最佳识别参数,即:回波(10 dbz)顶高度(H10)、回波(10 dbz)顶温度(T10)、最强回波顶高度(Hmax)、累积带顶高度(Ha)、H10-WBZ、(Hmax-WBZ).SSI。将冰雹云演变特征的相似转化为数学矩阵相似,然后用矩阵的相似程度(贴近度),进行冰雹云的提前识别及预警,这便是相似演变聚类方法。同时,在计算分析时首次采用移动方案和累积方案两种冰雹云识别方案。提出最佳识别阶段和最佳扫描模式,是对冰雹云的提前识别和预警关键。