有机化合物构性相关分析的解析程序

根据有机化合物的构性相关规则 ,用演绎推理的方法建立了有机化合物构性相关分析的解析程序。这一解析程序把有机化合物的构性相关分析归纳成 5个步骤 ,即写出靶结构式 ,找出官能团 ,分析官能团和烃基中所含的每 1根化学键 ,考察分子中各结构单元之间产生的相互影响 ,最后分类总结出有机化合物的全部性能。     

不同类型土壤的光谱特征及其有机质含量预测

 【目的】构建适合土壤有机质含量估测的高光谱参数及定量反演模型。【方法】系统分析中国中、东部地区5种不同类型土壤风干样本有机质含量与350～2 500 nm波段范围高光谱反射率之间的关系,利用特征光谱参数和BP神经网络建立土壤有机质的定量估测模型。【结果】光谱一阶导数构成的两波段光谱参数与土壤有机质含量的相关性明显优于原始光谱,尤其采用Norris平滑滤波后导数光谱效果更好。光谱参数构成形式以差值指数最好,其次为比值和归一化指数。与土壤有机质含量相关程度最高的光谱参数是由可见光区554 nm和近红外区1 398 nm两个波段的一阶导数组合而成的差值指数DI(D554,D1398),两者呈显著指数曲线关系,拟合方程为y= 184.2 ×exp[-1297×DI(D554,D1398)],决定系数为0.90。经不同类型土壤的观测资料检验,模型预测决定系数为0.84,均方根误差RMSE为3.64,相对分析误差RPD为2.98,显示估测模型具有较好的预测精度。另外,利用BP神经网络结合偏最小二乘法(PLS)对导数光谱进行分析,提取贡献率达到99.56 %的前6个主成分建立了三层BP 神经网络模型,模型决定系数为0.98,经不同类型土壤的观测资料检验,模型预测决定系数为0.96,RMSE为2.24,相对偏差RPD为4.83。比较利用DI(D554,D1398)和BP网络进行土壤有机质含量的预测结果,前者精度低于后者,但可以满足土壤有机质监测的需要。【结论】利用差值光谱指数DI(D554,D1398)和BP神经网络模型均可实现对土壤有机质的精确估测。     

高密度捆草机推广应用研究

目前,农业纤维物料成型技术在开发推广应用上不普及,高密度捆草机械系统生产上应用的不多。为此,从技术、市场上进行了全面分析研究,并在此基础上提出了几点建议,旨在使该生产技术在畜牧业发展当中发挥积极作用,以确保畜牧业得到可持续发展,草原生态得到进一步恢复。     

长期秸秆掩埋配施氮肥对土壤细菌群落特征的影响

为揭示典型潮土微生物群落及其生态网络对秸秆还田的响应机制,选择长期小麦-玉米轮作下不同秸秆还田处理的试验地为对象,应用高通量测序和生态网络等方法,阐明秸秆掩埋配施不同氮肥后土壤细菌群落组成、细菌网络共存关系以及与土壤养分的关联。结果表明：（1）与秸秆移除且不施氮肥处理相比,秸秆还田配合常规施肥处理显著降低土壤pH,提高了土壤全氮、有机碳、有效磷、速效钾和硝态氮含量（P < 0.05）。秸秆掩埋配施氮肥有利于增加土壤养分含量。（2）不同秸秆还田方式和氮肥施用量处理的细菌Alpha多样性无显著差异,而细菌群落结构差异显著。pH、SOC和TN等因子驱动了细菌群落结构变异。酸杆菌门、变形菌门、拟杆菌门和绿弯菌门是潮土细菌群落的主要优势菌门。（3）共现网络分析得到4个主要的生态集群,均与土壤养分有显著相关性。模块1中物种丰度与SOC、TN、TP、NO3- -N、AP和AK呈极显著负相关（P < 0.001）,与pH呈极显著正相关（P < 0.001）;模块2和模块3中物种丰度与大部分养分含量呈正相关,与pH呈负相关。因此秸秆还田配施氮肥可以通过调节细菌互作关系,从而调控土壤肥力。研究结果可为秸秆的资源化利用和土壤施肥管理提供科学依据。     

Enhancement of revegetation on construction fill by fertilizer and topsoil application: Effect on mycorrhizal infection

The influence of topsoil and fertilizer application on denuded road construction sites was evaluated to assess its contribution to improvement of vegetation re-establishment. the study sites were within a mixed hardwood and conifer forest on crushed, unweathered subsurface material with low fertility and low biological activity. Topsoils were removed from the site, stockpiled and reapplied to the site after construction. the effect of topsoil amendment on plant growth, soil fertility, mycorrhizal infection and an index of microbial biomass were measured in field and greenhouse experiments. Plant growth on the topsoil amended field plots were greatly increased relative to treatments with fertilizer but no topsoil. Three years after establishment, dry weight production on the plots without topsoil treatment was about 40 per cent of the plots treated with topsoil. Greenhouse experiments were designed to compare fresh, dried and stockpiled topsoil. These experiments indicated that storage of the harvested topsoil for five months in a stockpile had minor effects on plant growth, soil fertility, mycorrhizal infection and microbial biomass. Topsoil volumes had to exceed 20 per cent of the total soil volume to achieve statistically significant benefits and higher ratios showed greater benefit. the percentage of mycorrhizal infection was greatest in topsoil treatments without fertilizer. the addition of fertilizer increased growth but reduced the percentage of roots forming mycorrhizae. When the total weight of infected roots was calculated, however, infection was found to be greatest with a moderate level of fertilizer (equivalent to approximately 27 kg N ha⁻¹ and 39 kg P ha⁻¹), and was less in both higher fertilizer treatments and in unfertilized treatments. Topsoil amendment increased microbial biomass nitrogen but fertilizer treatment did not.     

展望21世纪中国与世界的乡村发展前景——灵丘全域有机农业实践与理论认识

为探索21世纪的中国乡村与世界乡村发展情况,本研究以山西省大同市灵丘县全域有机农业的实践成果为依据,利用地理科学与系统科学方法分析中外乡村面临的主要问题并提出对策,综合国家乡村振兴战略目标任务部署,预测中国乡村与世界乡村发展情况。结果表明：中外乡村面临的主要问题为食品安全问题、粮食安全问题、乡村社会安全问题、生态环境安全问题和国际农业安全问题;解决乡村五大安全问题的对策方案为建设全域有机农业;预测2030年时我国需要完成食品安全任务,2035年完成粮食安全任务,2040年完成乡村社会安全任务,2045年完成生态环境安全任务,2050年完成国际农业安全任务。本研究还进一步预测了世界乡村安全在2100年前实现的阶段建设目标。     

国际有机农业运动的发展历程对中国有机产业的启示

为深入探讨国际有机农业和中国有机产业的发展历程,以其整体发展情况为研究对象,利用对比研究法和经验总结法,对国际有机农业和中国有机产业的发展历程进行了回溯和对比。结果表明：1）20世纪初,科学和技术的发展推动了现代农业的发展进展。在整体论和还原论这2种不同观点指导下,现代农业分化成有机农业和常规农业2大体系,两者既矛盾又统一;2）国际有机农业理念多样,经历了起源、发展壮大和迈向主流化等3个发展阶段,分别称为有机1.0、2.0和3.0阶段。3）20世纪90年代,有机农业主要以农产品认证的形式正式被引入国内,国内对其理念、政策、人才和技术尚未成体系。因此,中国有机产业虽然市场发展快速,但是面临生产端需要更高质量发展的境况;4）基于还原论的常规农业是机械唯物主义在农业领域的表现,与以辩证唯物主义与历史唯物主义为指导的中国特色的社会主义农业农村现代化终将存在分歧。中国农业现代化不能只是侧重常规农业,更必须发展以整体论为指导的有机农业。总之,有机产业在中国取得了优异的成果,同时也正面临巨大挑战。在新常态下,中国有机产业应着力建立起全面的科学哲学、科学与技术以及产业与实践体系,以满足消费者对有机理念到产品与服务的多维度需求。     

磺酸基官能化介孔材料MSU的合成及其酸性研究

为解决涉及一些较大分子的反应之固体酸催化问题,以价格便宜的硅酸钠为主要原料合成了磺酸基官能化介孔材料MSU,并采用固体核磁共振(SSNMR)等技术研究了所合成材料(MSU-SO3H)的结构和酸性.结果表明,合成的磺酸基官能化的MSU具有规整的介孔结构,其总体酸性略弱于微孔分子筛HZSM-5.     

黑土长缓坡地形与横垄对土壤有机碳空间分异的交互作用

横坡垄作对坡耕地土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）流失有一定的阻控作用,但黑土区特有长而缓的地形与横垄对坡耕地SOC空间分异会产生交互作用,而这种交互作用引发的SOC流失风险没引起足够的重视。该研究以典型黑土区黑龙江省黑河市北安分局红星农场为研究区域,2022年在横坡垄作与顺坡水线方向上共布设25个采样点,采用地理探测器模型、单因素方差分析（one-way ANOVA）和Pearson相关性分析,探讨土壤有机碳的空间分异及其交互作用。结果表明,横坡垄作方向上垄沟土壤有机碳含量从坡顶到水线呈现逐渐增大的变化趋势;在垄台从坡顶到水线呈现先增大后减小的变化趋势。顺坡水线方向,土壤有机碳含量在垄沟呈现从上坡到下坡增大的变化趋势;在垄台呈现先增大后减小的变化趋势。由于断垄产生水线,顺坡土壤有机碳含量上坡与下坡仍有显著差异（P＜0.05）。Pearson相关性分析表明, 有机碳与可蚀性K因子呈显著负相关（垄沟和垄台相关系数分别为–0.228和–0.238,P＜0.05）,与碳循环相关的β-葡萄糖苷酶和微生物生物量碳在垄沟呈极显著正相关（相关系数为0.398和0.676,P<0.01）。地理探测器分析表明,顺坡水线对土壤有机碳空间分异的影响最大,其对垄沟和垄台SOC的解释力分别达到61%和52%以上;顺坡水线与其他因子的交互作用共同增强了对土壤有机碳的解释力,尤其是顺坡水线与高程的交互作用最为明显。黑土区坡耕地土壤有机碳空间分异主要受顺坡水线与高程的交互作用,横坡垄作虽然能够拦截径流,但由于长缓坡地形影响产生的断垄会加剧土壤侵蚀诱发的有机碳流失。因此,黑土坡耕地治理需要同时考虑横垄与地形的共同影响,从而实现防蚀的优化效果。     

贵州西部喀斯特石漠化地区退耕弃荒地土壤氮素变异特征

研究以贵州西部喀斯特石漠化地区退耕弃荒地土壤为研究对象,在保证自然因素相对一致的条件下,根据退耕年限的不同和有无梯化过程,采集土壤样品进行全氮及氮素形态的化学分析。结果表明,该区域土壤有机质、全氮及各形态氮素含量呈现先降后升的趋势。根据此结论,并结合该区域性水热同期的先天条件,认为在贵州西部喀斯特石漠化地区土壤氮素肥力的自然修复是存在可能的。