土壤原始颗粒对不同破碎机制下团聚体稳定性的影响

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性是描述土壤抵抗外力破坏作用的重要指标.目前常用的团聚体测定方法很少考虑到土壤原始颗粒对其不同破碎机制下稳定性的影响.以两种不同质地团聚体特征差异明显的壤质砂土和砂质黏壤土为研究对象,对土壤全样进行快速湿润(FW)、预湿润后震荡(WS)以及慢速湿润(SW)三种处理方式预处理以研究团...     

沼液施用年限对土壤团聚体、养分及重金属的影响

[目的]研究集约化畜禽养殖场沼液施用对土壤环境质量的影响,合理施用沼液,促进种养结合循环农业发展和保护农业生态环境.[方法]采集连续施用沼液4、5、8、10年的土壤,分别测定土壤机械稳定性团聚体与水稳性团聚体含量、土壤碱解氮、有效磷、有机质和重金属含量,研究长期施用沼液与土壤团聚体、养分含量及重金属的关系.[结果]沼液...     

玉米秸秆覆盖与深翻两种还田方式对黑土有机碳固持的影响

秸秆还田是实现东北黑土肥力提升与保障区域生态环境安全的有效措施。明确玉米秸秆覆盖与深翻还田下土壤有机碳(SOC, Soil Organic Carbon)的变化及其在团聚体中的固持特征,对于揭示秸秆还田后黑土有机碳的稳定机制与固碳潜力具有重要意义。该研究基于黑土区中部6 a定位试验,选择常规种植(CK)、秸秆覆盖还田(SM, Stovers Mulching)和秸秆深翻还田(SI, Stovers Incorporation)3个处理,对0～10、10～20、20～30及30～40 cm土层SOC含量、容重、水稳性团聚体分布及团聚体中有机碳(OC, Organic Carbon)含量进行了分析与测定,并对各处理年均碳投入量、SOC储量与土壤固碳速率等进行了估算。与CK相比,SM处理显著增加了0～10 cm土层SOC含量,增幅为22.4%,但对10～40cm土层SOC含量无显著影响;SI处理显著增加了0～40cm土层SOC含量,增幅为18.1%～41.5%,以20～30cm的增幅最突出。与SM处理相比,SI处理0～10 cm土层SOC储量显著低于前者,而20～30 cm土层SOC储量反之。6 a间,SM处理耕层(0～20 cm)与亚耕层(20～40 cm)土壤固碳速率分别为1.34和0.77 Mg/(hm2·a),SI处理为0.85和1.74 Mg/(hm2·a)。秸秆不同还田方式显著改变了0～40 cm土层团聚体分布及其中OC含量。与CK相比,SM显著增加了耕层大团聚体(0.25 mm)比例与平均质量直径(MWD, Mean Weight Diameter),SI显著提高了0～40 cm土层团聚体MWD,且对10～40 cm土层团聚结构的改善作用优于SM;SM处理显著增加了0～10 cm土层2和0.053 mm粒级团聚体OC含量,SI处理不仅增加了0～10 cm土层2 mm粒级团聚体OC含量,也显著提高了10～40 cm土层各粒级团聚体OC含量。在黑土区,秸秆覆盖还田对SOC的提升主要集中于表层,秸秆深翻还田促进了0～40cm土层SOC积累与土壤团聚结构的改善。     

冷冻对椰肉质构特性以及榨汁后流变学和脂肪球粒度分布特性的影响

冷冻贮藏保鲜是目前普遍公认的最为安全的食品保鲜方法之一,已被工业化广泛应用。本研究采用冷冻贮藏食品中常用的4种温度（-80、-40、-18、-10 ℃）对椰肉进行冷冻处理,经过自然解冻后对椰肉质构、榨汁后椰浆流变学和脂肪球粒度特性进行研究与分析。结果表明,冷冻后椰肉硬度明显减小,且随着冷冻温度的升高而减小;椰浆表现出假塑性流体的特征,冷冻使椰肉榨汁后的椰浆黏度、剪切应力和脂肪球粒度都增加,且随着冷冻温度的升高而增加,脂肪球颗粒均匀度下降。     

土壤风蚀对表层土壤粒度特征的影响

土壤风蚀是一种严重的环境问题。文中选择我国西北干旱及半干旱区,风蚀严重的盐池县风沙土地为研究对象,利用Marven2000粒度分析仪对不同风蚀强度的表层土壤粒度进行分析,探讨土壤风蚀过程对地表粒度的影响,研究表明:随着风蚀程度的增加,表层土壤粒度逐渐变粗,由灌丛-推平耕地-草地-吹蚀地,地表中的细沙,粉沙和粘土的含量逐渐降低,而中沙和粗沙的含量逐渐增加。灌丛表面以细沙为主,占34.9%;推平耕地和草地以中沙为主,占32.7和39.1%;吹蚀地以粗沙为主,占44.2%;土壤平均粒径逐渐变粗,分别为2.48,2.08,1.91,1.12φ。土壤风蚀过程,地表的细沙,粉沙和粘土大量损失,灌丛的细沙,粉沙和粘土分别占34.86,20.01和10.98%,但在严重风蚀的吹蚀地,细沙,粉沙和粘土仅占6.09,3.72和2.52%。由此可见,土壤风蚀造成地表细颗粒物质损失,形成沙漠化土地。不同地表沙粒的分维数不同,随平均粒径增加,分维数总体降低。     

岩溶生态系统土壤非保护性有机碳含量研究

通过现场采样及室内测定方法,对岩溶天然林、灌丛和人工林土壤的非保护性有机碳进行了研究。结果发现,在0～10cm表层土壤,灌草丛土壤颗粒有机碳含量是天然林土壤的1.40倍,土壤轻组有机碳含量是天然林土壤的4.02倍;但随土层深度增加,天然林土壤颗粒有机碳分配比例和轻组有机碳分配比例大于灌丛土壤,且灌丛土壤有机质逐渐向大团聚体富集,而天然林不同深度土壤大团聚体都富集有机质。天然林土壤和人工林土壤<0.05mm的颗粒有机碳富集系数差异很小,但>0.1mm颗粒和0.1～0.05mm颗粒的有机碳富集系数差异相对较大,尤其在土壤表层有明显的差异。颗粒有机碳、轻组有机碳、不同深度土层土壤有机碳与水稳性团聚体之间存在显著的相关性。     

海南北部滨海区不同土地利用模式下土壤DOM粒径分布与光谱特性

为研究海南热带滨海区不同土地利用模式对土壤溶解态有机质（DOM）含量组成及其分子粒径依赖性的影响,分别采集琼北滨海地区四种代表性土地利用模式下（水稻田、菜园、果园和橡胶园）土壤为研究材料,通过超滤技术对土壤水提液进行分级（所选滤膜孔径大小分别为0.7、0.45、0.2、0.1 μm和100、10、1 kDa）,并对样品中DOM的碳、氮含量和光谱特性（紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱、傅立叶变换红外光谱）进行表征。结果表明,四种地类土壤溶解态有机碳（DOC）含量（<0.7 μm）为水稻土（171.9 mg·kg^-1）最高,胶园土（116.7 mg·kg^-1）最低;而C/N值则为胶园土（22.26）最高,菜园土（11.39）最低。在不同粒径中,4种地类土壤DOC含量为<1 kDa组分占比最高（45%以上）,C/N值则在<1 kDa粒径中最高（31.43）,10~100 kDa中最低（4.80）。紫外-可见吸收光谱和红外光谱表明了水稻土和菜园土DOM的分子芳香性（SUVA₂₅₄）、分子量大小（S_R）和疏水组分（SUVA₂₆₀）比例显著高于胶园土和果园土,且含有较多的醇、酚、芳香类物质。三维荧光光谱特征表明四种土地利用模式土壤DOM的来源均为土壤微生物活动产生的“内源”。由此可见,不同的土地利用模式和粒径大小会影响土壤DOM的含量和组成结构,人类活动干扰是引起地类间DOM差异显著的重要因素。     

多区域协调调度架构下的农机服务资源优化配置方法

针对多区域互联农机服务资源分配不合理所导致的区域整体经济效益低下的问题,采用数学建模与智能优化算法相结合的仿真方法,对多区互联农机服务资源配置进行研究。结合智慧农业发展现状和多区域互联农机服务调度特点,构建多区域协调调度架构,获取全局农机服务资源状况;建立价值可变的多背包农机服务调度模型,设计改进模拟退火和粒子群优化的混合智能算法求解调度模型;通过实例分析本研究设计的协调调度方法与传统分散调度方法的区域总效益、订单响应率和农机效用比的差异性以及农田面积对调度方法的影响。仿真结果表明,当订单数量375时,2种调度方法所产生的效果相同;当订单数量≥375时,协调调度方法所得农机效用比高于传统分散调度方法2.74%,当订单数量≥625时,协调调度方法所得区域总效益和订单响应率比传统分散调度方法分别高10.65%和14.88%。     

自然崩落法高阶段多漏斗放矿矿岩流动模拟及结构参数优化

为掌握自然崩落法多漏斗放矿属性矿岩流动特性,给出属性随机介质放矿理论基础,从放矿水平布置出发,提炼出高阶段多漏斗放矿仿真模型。采用4块模型、6块模型和9块模型3种概率模型分别考虑不同的放矿端部条件;建立流动颗粒体数据结构和空位传递模型,设计高阶段多漏斗放矿流动数据结构和模拟流程,采用C++面向对象语言和hoops可视化工具包开发模拟程序,在三维可视化环境下得到了不同放矿点间距下多漏斗放矿的矿岩流动特性。根据研究结果,确定放矿底部结构优化参数,为放矿控制和放矿优化提供了参考和依据,并可作为后续放矿计划编制的基础。     

保育舍冬季湿热环境与颗粒物CFD模拟研究

为对保育舍内环境质量状况进行评估和改善舍内环境提供有益参考,应用CFD对采用负压通风和水泡粪保育猪舍的气流场、温度场、湿度场和颗粒物浓度场进行三维稳态模拟。由模拟结果可知:在冬季送入气流,舍内动物所在区域高度为0.2 m的风速基本保持在0~0.2 m/s,大部分区域风速在0.1 m/s以下,相对湿度则基本在60%~70%之间,舍内的平均温度保持在26~34℃,大部分区域的PM_(2.5)、PM_(10)和TSP质量浓度分别在0~0.1 mg/m~3、0~0.7 mg/m~3和0~1.0 mg/m~3之间。由《规模猪场环境参数及环境管理》可知,舍内环境质量基本满足保育猪对冬季环境需求,但在单元入口及墙角处仍有优化空间。