纯林和混交林3种植物光合特征研究

为探究不同造林模式下植物光合生理响应机制,精准提升人工林改造水平,使用Li−6400XT对黄土丘陵区纯林和混交林中油松、连翘、柠条叶片光合作用日变化及光响应曲线进行测定。结果表明：造林模式并未对3个树种净光合速率日变化趋势产生影响,仅对3个树种净光合速率日变化均值产生影响,具体表现为油松（混交连翘） > 油松（混交柠条） > 油松（纯林）、连翘（纯林） > 连翘（混交油松）、柠条（混交油松） > 柠条（纯林）;在不同造林模式下,影响因子中仅空气相对湿度与净光合速率的关系显示出差异;当光合有效辐射为2000 μmol/(m²·s)时,所有测定植物叶片净光合速率趋于饱和,与纯林相比,油松（混交连翘）、油松（混交柠条）、柠条（混交油松）的净光合速率分别提高了42.1%、10.5%和74.0%,连翘（混交油松）的净光合速率降低了40.4%;采用4种光响应模型拟合光响应曲线,结果显示直角双曲线修正模型效果最优,油松（混交连翘）、油松（混交柠条）光合参数均高于油松纯林,柠条（混交油松）高于柠条纯林。上述结果说明,在黄土丘陵区,相较于纯林,油松与柠条的混交林可加强植物各自的光合能力,环境适应性更强,更适合在该区栽植。     

甘油超临界水气化制氢过程参数和动力学研究

为研究甘油超临界水气化制氢过程及转化动力学,采用正交试验和单因素试验,在连续式反应器中,分析不同工艺参数对甘油超临界水气化气体产物分布和气化转化效率的影响,对气体产物进行气相色谱分析。利用集总动力学研究方法,优化甘油超临界水气化转化动力学模型,增加CO₂甲烷化反应路径,探讨甘油超临界水气化过程中动力学参数和气相产物生成及消耗路径。结果表明：甘油超临界水气化制氢的最佳工况为温度600 ℃、甘油浓度0.015 mol/L、压力27 MPa和停留时间18 s,此时H₂产量为2.411 mol/mol,气化效率为76.49 %。单因素试验结果可知,较高反应温度和压力、较低原料浓度和适当延长停留时间有利于提高H₂产量和甘油气化效率。反应速率常数随着温度的升高而增加,甘油热解路径Ⅱ和中间体蒸汽重整路径Ⅰ的活化能分别高于甘油热解路径Ⅰ和中间体蒸汽重整路径Ⅱ。H₂主要通过甘油热解和水气变换反应生成,CO₂主要通过甘油热Ⅰ和水气变换反应生成,CO₂甲烷化是H₂和CO₂消耗的主要路径。中间体热解是CO和CH₄的主要生成路径,CO的主要消耗路径是水气变换反应。     

马尾松和红锥叶片解剖和光合对穿透雨减少的响应

目的 探究8 a干旱胁迫条件下树木叶片光合生理特征与叶片解剖结构的响应及二者之间的关系。 方法 在南亚热带选取2种典型人工林（马尾松和红锥）设置林内穿透雨减少的模拟干旱实验,在穿透雨减少8 a后测定叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数、叶片解剖特征以及叶片养分（N、P）含量。 结果 （1）穿透雨减少后,马尾松针叶上、下表皮、叶片厚度以及气孔密度显著增加,而红锥仅叶片上表皮厚度显著增加,海绵组织厚度显著降低。（2）马尾松和红锥的气体交换参数（净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr）、叶绿素荧光参数（光系统Ⅱ最大光化学效率Fv/Fm、实际光化学效率 ΦPSII,表观电子传递速率ETR）以及叶氮、磷含量在穿透雨减少8 a后均未发生显著变化。（3）与马尾松相比,红锥受到的气孔限制（Ls）更大,水分利用效率（WUE）更高,尤其在干季更明显。 结论 马尾松和红锥应对干旱胁迫的策略存在差异,马尾松通过调节叶片解剖结构产生更具耐旱的针叶来应对干旱,红锥则更倾向通过调节气孔（Ls）、提高水分利用效率（WUE）来适应干旱。     

畜禽养殖粪水酸化贮存及氮素减损增效研究进展

畜禽粪水酸化贮存能够有效调控粪水贮存中微生物、环境与氮素间的作用关系,实现粪水氮素的减损增效,是一种具有广泛应用前景的关键技术。该研究系统综述了粪水酸化贮存中氮素的迁移转化机理,比较评价了常见酸化剂和不同酸化贮存工艺的应用效果,分析了酸化贮存技术对粪水氮素减损增效的影响。梳理总结得到：粪水酸化存储中氮素的迁移转化机制主要包括有机氮矿化、铵态氮固持、无机氮转化的抑制及硝化3个关键环节,可以依靠改变微生物作用和化学平衡状态实现氮素的减损;与其他酸化工艺相比,长期酸化工艺具有酸化效果更加稳定、应用范围较为广泛等优势;粪水酸化技术能够大幅降低NH3排放,以及部分N2O的排放,进而提高粪肥还田后土壤肥效,但不合理的酸化贮存技术及施用方式也会降低粪水肥效,甚至引起二次污染;未来应重点从氮素迁移转化路径的定量分析、复合酸化剂的开发、粪肥施用效果及风险的评估应对等方面进行深入研究。     

我国苜蓿产业技术效率及科技进步贡献分析

苜蓿(Medicago sativa)是牧草之王,其综合营养价值显著高于玉米(Zea mays)和小麦(Triticum aestivum)等粮食作物,对我国奶业的发展具有重要的意义,目前市场上存在着巨大的供需缺口。本研究从苜蓿产业的投入产出分析入手,用随机型参数方法测算了2011－2013年8个苜蓿生产优势省(区)的技术效率,并进一步测算了科技进步率和科技进步贡献份额。结果表明,技术效率较高且逐年增长,2013年技术效率为89.3%;苜蓿产业的科技进步贡献份额为49.4%,说明我国苜蓿产业发展方式介于“粗放型”和“集约型”。针对研究结论,提出了提高种子费和机械费投入,加强田间管理,推进苜蓿产业规模化发展的政策建议。     

青绿苔草光合作用日变化及季节动态

利用Li-6400便携式光合分析仪研究了青绿苔草(Carex leucochlora)在5、8、10月的光合日变化和光合-光强响应曲线。结果表明, 青绿苔草光合特性受季节影响较大。5月光合作用特性中的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等参数日变化均为双峰型曲线, 存在光合“午休”现象, 而8、10月均为单峰型曲线。不同季节光合特性的变化与环境有密切关系, 最大净光合速率与土壤含水量、气温相关性较高。青绿苔草蒸腾速率和气孔导度较低, 水分利用效率较高, 表明青绿苔草较耐旱节水。不同月份青绿苔草净光合速率较低, 5、8月份光补偿点小于20 μmol·m-2·s-1, 光饱和点也小于1 000 μmol·m-2·s-1, 10月光补偿点也仅为30 μmol·m-2·s-1, 光饱和点为1 047 μmol·m-2·s-1, 为典型的耐阴植物特征, 表明青绿苔草具有较强的耐阴性。     

3种叶面肥对虎雪兰光合生理特性的影响

分别以磷酸二氢钾、生命素、 翠筠B-2成长肥3种叶面肥的4种不同浓度喷施虎雪兰,分析3种叶面肥在不同浓度处理下,对虎雪兰光合生理特性的影响。结果表明：虎雪兰在翠筠B-2肥料500倍浓度喷施下,其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率相对较大,胞间CO2浓度较小,光合效率高,有利于虎雪兰植株更快地生长。     

禾豆间作系统水分和根系分隔对牧草氮素吸收利用及转移的影响

[目的] 禾豆间作可兼顾生产和生态效益,提高氮素利用效率并减少氮肥污染。目前对不同水分条件下禾豆间作体系氮素利用吸收及转移分配过程尚不清晰。[方法] 通过设置2时段总水量相同但间隔3,5天的不同频次水处理,结合根系分隔(不分隔、尼龙网分隔、塑料板分隔)和氮同位素标记方法,研究间作禾豆牧草的地上生物量、氮素的吸收利用、固氮率和氮转移率。[结果] 间作披碱草的地上生物量、氮含量和氮素累积量相较单作披碱草显著提升,而苜蓿间作相比单作均降低。在总水量持平的情况下,高频水分处理使牧草的地上生物量比中低频水分处理分别提高6.28%,17.32%,苜蓿的固氮率也在高频水处理下比中低频水处理分别提高39.82%,44.81%,但部分中低频水分处理下氮含量和氮素累积量显著高于高频水分处理(p<0.05),且促进氮素的转移。根系分隔使禾豆相互作用减弱,表现为根系分隔增加间作苜蓿的地上生物量、各部位氮含量及地上部氮素累积量,减小间作披碱草的对应指标。间作苜蓿的固氮和氮转移率表现为不分隔＞尼龙网分隔＞塑料板分隔。[结论] 适度的水分调控可以提高禾豆间作的优势,且根系互作是促进豆科牧草生物固氮和氮转移的关键。     

土壤秸秆注孔对土壤含水量及作物生长的影响

[目的] 研究土壤秸秆注孔对土壤含水量及作物生长的影响,为旱作农田增加雨水蓄集能力及提高水分利用效率提供理论依据。[方法] 开展玉米-小麦轮作田间试验,设置常规种植(CK)、土壤秸秆注孔2孔/m²(T₁),4孔/m²(T₂),8孔/m²(T₃)4个处理。[结果] 秸秆注孔所有处理均提高了整个试验期表层土壤含水量。T₂,T₃处理提高了收获期深层土壤含水量,试验结束时两者底层土壤(60-80 cm)含水量较CK分别提高了29.19 %和28.18 %。秸秆注孔处理提高了作物株高、经济产量和生物量,以及降水利用效率和水分利用效率,T₂,T₃处理的提高效果最明显,且彼此差异不显著。[结论] 秸秆注孔具有保水性能和增产能力,根据成本和效果综合考虑,推荐秸秆注孔4孔/m²(T₂)作为优选处理。     

遮荫弱光对甜瓜产量及光合特性的影响

[目的]研究遮荫弱光对甜瓜光合特性、产量和品质的影响,分析遮荫弱光影响甜瓜的生理机制过程.[方法]以新疆当地3个甜瓜品种为材料,设置适度遮荫、轻度遮荫和不遮荫3个处理,测定光合指标、SPAO值和果实产量与品质,数据运用SPSS 19.0软件分析.[结果]与正常光照相比,遮荫弱光造成甜瓜叶片SPAD值、气孔导度(Gs)、...