mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
农村环境质量综合评估方法及实证研究

农村环境质量综合评估对指导农村环境管理有着重要意义。分析梳理了目前环境质量评估的主要方法,在比较各类方法优缺点的基础上,根据农村环境特点及现阶段农村环境监管需求,提出采用综合指数法对农村地区环境质量状况进行综合评估,依据评估指标体系,给出了农村环境质量指数计算方法和分级标准,并在宜兴市开展实证研究。结果表明,该方法切实可行,能够为地方政府的农村环境监管提供技术支撑。
四川叠合盆地海相碳酸盐岩油气分布特征及其构造主控因素

为了研究四川叠合盆地海相碳酸盐岩油气藏的分布规律和主控因素,预测勘探接替区,从盆地区域构造角度,分析油气沿(或在)拉张槽、古隆起和盆山结构区的分布特征,探讨拉张槽、古隆起和盆山结构对海相油气成藏和分布的控制作用,并据此探讨四川叠合盆地深层—超深层海相油气的勘探前景和有利地区。研究发现,拉张槽控制油气成藏的基础条件,即烃源岩、储集岩和优质源-储组合的发育,为油气成藏打下了坚实的物质基础;古隆起是油气运聚的指向地区,控制古油藏和古气藏的形成与演化,奠定了油气成藏的主要聚集区,属于油气藏的建造过程;盆山结构则进一步改变盆地内的构造格局,再分配和调整古油气藏,形成现今油气藏,属于改造过程。拉张槽是油气早期富集最根本的控制因素,古隆起是油气运聚的指向地区,盆山结构是油气晚期散失最主要的控制因素,从基础到建造再到改造的一系列过程相辅相成,共同控制了四川叠合盆地海相碳酸盐岩油气的分布。在此基础上,推测川西中北段深层—超深层是未来四川叠合盆地海相碳酸盐岩油气勘探最主要的有利地区,具备形成大型气田的基本条件,可能是原生气藏和次生气藏共存的天然气富集区,理由为:①具有以下寒武统优质烃源岩为主的多源供烃系统;②具有多时代优质储集层的叠合层系;③具有以断裂(及不整合面)和优质储层构成的立体输导网络;④具有致密碳酸盐岩、泥质岩和膏盐等构成的多级封盖系统。
有机肥与化肥配施对黄瓜产量及土壤微生物多样性的影响

有机肥和化肥配合施用比单施化肥或有机肥具有明显的优势,但在配合施用时其对土壤生物多样性的影响方面还缺乏深入探讨。在等氮量条件下,将水葫芦(Eichhornia crassipes)有机肥(WOF处理)、猪粪有机肥(POF处理)和发酵床熟化垫料有机肥(FOF处理)分别以1∶ 1的比例与化肥〔w(N)∶ w(P_2O_5)∶ w(K_2O)= 15∶ 15∶ 15〕配施,并以单施化肥(CF处理)和不施肥(CK处理)为对照,分析其对设施大棚黄瓜(Cucumis sativus)产量及土壤微生物多样性的影响。结果表明:采用不同有机肥与化肥配施可以获得与化肥相当或者超过化肥的产量,其中FOF处理产量最高,比CF处理提高26.77%,其次为WOF处理。有机肥与化肥配施不仅可以保持或提高黄瓜果实产量,同时可以提高果实品质,WOF、POF和FOF处理维生素C含量比CF处理增加30%左右。与CF处理相比,有机肥与化肥配施能提高氮素利用效率,但是不同来源的有机肥与化肥配施在氮素利用效率上存在明显差异。PCR-DGGE分析显示细菌群落结构可分为3大类,CK和CF处理群落结构相似,WOF和POF处理群落结构相似,FOF处理则单独成一类;不同来源的有机肥与化肥配施都能提高土壤中细菌的香农-威尔指数和丰度,与CF处理相比最高能提高5%以上。施入外源有机物质可以改变土壤的细菌群落结构,提高土壤微生物多样性,而施入化肥对土壤的细菌群落结构无显著影响。
武夷山亚热带常绿阔叶林物种多样性的尺度效应

武夷山存留着典型的中亚热带原生性森林生态系统,为进一步探索该区域物种多样性的形成和维持机制,探讨了样地内物种多样性指数的空间分布格局及其尺度效应。以福建武夷山9.6 hm~2森林动态监测样地内的乔木(≥1 cm)为研究对象,分别在7个取样尺度(5 m×3 m、10 m×6 m、20 m×12 m、40 m×24 m、80 m×48 m、133.3 m× 80 m、200 m×120 m)上,计算其Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数,并采用方差、变异系数描述其空间变异特征以及各指数与取样尺度的关系。结果表明,3种指数均与取样尺度相关,且表现出较强的区域性分布特征。此外,物种多样性的多寡不仅与空间尺度密切相关,其分布特征也具有尺度推演规律。因此,今后在对植物群落物种多样性进行分析时,应慎重进行物种多样性尺度推演,同时应考虑因取样尺度和取样区域的不同而带来的空间差异。
2000—2014年疏勒河流域植被覆盖时空变化

基于MODIS NDVI数据,借助ArcGIS和Matlab软件,采用线性趋势分析、M-K检验法和Hurst指数等方法,对2000—2014年疏勒河流域植被覆盖时空变化进行研究。结果表明,近15 a来,疏勒河中下游平均植被覆盖呈快速、平稳增加趋势,上游呈波动性轻微上升态势;整个流域植被覆盖明显改善,显著和极显著改善区占30.86%,集中于坡度小于20°的上游山区以及中下游灌区周边,显著和极显著退化区不足1%,集中在中下游的自然植被区;整个流域在2004年后进入相对暖湿期,6 —8月降水量和均温对上游植被生长影响最大,呈显著正相关关系,且降水的影响大于均温,中下游植被受气候要素的影响明显小于上游;流域未来植被改善区占18.63%,主要为持续改善区,集中在移民安置点周边、疏勒河中下游自然保护区以及祁连—阿尔金山北部山麓西段;退化区占14.25%,主要是由现在的改善区转化而来,集中于党河南山、野马山、照壁山等坡度小于20°的上游山区。
3种三唑类杀菌剂的环境降解特性

为了掌握三唑类杀菌剂在环境中的行为归趋,评价其在环境中的风险,采用室内模拟试验,对氟环唑、戊唑醇和粉唑醇3种三唑类杀菌剂在不同温度和pH值水体、不同类型土壤以及氙灯光照条件下的降解特性展开研究。结果表明:在4 000 lx、紫外强度25 μW·cm~(-2)的人工光源氙灯条件下,氟环唑、戊唑醇和粉唑醇的光解半衰期分别为0.68、2.35和9.30 h,氟环唑和戊唑醇属于易光解农药,粉唑醇为中等光解农药;在25 ℃,pH值为4.0、7.0和9.0条件下,氟环唑的水解半衰期分别为120、131和151 d,戊唑醇的水解半衰期分别为257、198和187 d,粉唑醇的水解半衰期分别为204、182和182 d,3种杀菌剂水解特性差异与水体pH值和农药本身结构相关;氟环唑、戊唑醇和粉唑醇在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为58.2~ 72.9、182~ 365和102~ 161 d,3种土壤中降解速率从大到小依次为东北黑土、太湖水稻土和江西红壤。3种农药在水体和土壤中的滞留期较长,建议关注其在环境中的污染影响,对其使用和残留状况进行跟踪监测。
骆马湖水质时空变化特征

于2014年1—12月对骆马湖10个样点水体理化指标开展周年监测,分析水质现状和水体营养状态,并结合聚类分析等多元统计分析方法识别水质时空变化特征。结果表明,方差分析显示透明度、电导率、溶解氧、氮、磷及叶绿素a等多项指标均呈现显著的月份变化,空间差异分析表明仅水深在各样点间差异显著,表明骆马湖水质空间差异较小。各月份总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a质量浓度的样点均值分别为0.71~ 2.08 mg·L~(-1)、 23.82~ 71.78 μg·L~(-1)、1.87~ 5.09 mg·L~(-1)、4.49~ 10.83 μg·L~(-1),骆马湖水质为Ⅲ~劣Ⅴ类,总氮是现阶段的主要污染物,综合营养状态指数(TLI)表明骆马湖处于中营养~轻度富营养状态。聚类分析将12个月分为冬春季和夏秋季2个聚类组,冬春季透明度、溶解氧、总氮、硝态氮浓度显著高于夏秋季,而叶绿素a和总磷浓度则呈现相反的变化趋势。聚类分析将10个样点分为北部湖区和南部湖区2个聚类组,总氮、硝态氮浓度和电导率是导致湖区水质差异的主要指标,北部湖区上述指标显著高于南部湖区。
人类福祉及其在生态学研究中的应用与展望

维持和改善人类福祉、促进可持续发展已成为现阶段生态学研究的重要议题和发展新方向,但目前人类福祉与生态学研究工作的结合还很有限。基于此,该文介绍了人类福祉的概念及其发展,综述了人类福祉评估的指标体系,总结了人类福祉在生态学研究中集中体现的3个方面:生态系统服务与人类福祉的关系、人类福祉的时空分布特征和生态系统变化的驱动力对人类福祉的影响,并对今后的主要研究方向及挑战作展望。构建评估人类福祉的综合指标体系、定量化人类福祉与生态系统服务之间的关系以及加强局地尺度的人类福祉研究是人类福祉在生态学领域研究中的前沿问题,这些科学问题的解决将促进人类福祉研究科学地应用于各级决策管理之中。
三轴压缩条件下沥青混合料中间主应力效应及破坏准则

针对沥青混合料强度试验方法及沥青路面设计采用的最大拉应力理论没有考虑中间主应力影响的问题,利用自主研发的三轴试验装置及方法,对AC-13C沥青混合料开展三向压缩试验,包括常规三轴强度试验及中间主应力试验,观察试件的破坏形态。建立三向压缩条件下AC-13C沥青混合料的八面体强度理论计算式。研究结果表明:随着侧向压力的增大,试件破坏形态逐渐从拉应变破坏转变为斜剪破坏;沥青混合料在三轴压缩条件下的强度明显大于单轴抗压强度;中间主应力对沥青混合料强度有显著影响:当中间主应力逐渐增大时,三轴破坏强度逐渐增大,但强度增长幅度逐渐减小;所建立的三向压缩条件下AC-13C沥青混合料的八面体强度理论计算式可为沥青路面材料及结构按三维应力状态设计提供参考;建议采用能够反映中间主应力效应的强度理论作为沥青混合料的破坏准则。
不同卸荷路径下大理岩破坏过程能量演化规律

为寻找破坏过程中能量的实时演化规律,对大理岩进行不同路径的加、卸载试验,探讨岩体轴向能量、实际吸收的总能量随应变的演化规律。研究结果表明:在不同应力路径下,岩样轴向能量随应变的增加而呈非线性增大,初期能量增长速率较小,随后速率慢慢增大,在达到岩样临界破坏点时,出现1个速率的拐点,随后增长速率趋于稳定;在不同应力路径下,岩样破坏的轴向能量–应变曲线与总能量–应变曲线都存在1个速率突然变化的拐点,轴向能量的拐点出现在对应应力–应变曲线的破坏处,而总能量的拐点出现在对应峰值处。围压的变化没有改变不同路径下岩样的轴向能量–应变曲线的形式,但在不同围压下,加轴压、卸围压路径的总能量–应变曲线呈现不同的形式。卸围压速率没有改变轴向能量与总能量曲线的形式,只是改变曲线在不同阶段的变化速率。围压的增大,不同路径下岩样的轴向能量与总能量差增大,而卸荷速率的影响正好相反。
自控水力截齿破岩性能仿真及试验研究

基于流体动力学理论,研发一种根据截齿受力自动调节流量的自控水力截齿。基于SPH理论采用LS–DYNA软件对该截齿的破岩特性进行仿真,在单齿截割试验台上对截齿的破岩特性进行试验研究。研究结果表明:随着水射流压力增高,截齿受力减小率逐渐升高;当水射流压力超过岩石的抗压强度时,截齿受力明显降低;随着截深增加,截齿受力减小率逐渐下降,所以,截割截深较浅的岩石更能高效发挥水射流的辅助作用;当截深为5mm,压力为60MPa时,截齿受力减小率为30.96%,且截槽更宽,破碎体积更大。
一种基于综合引导的偏好多目标优化算法

针对多目标优化的偏好问题,提出一种综合引导的偏好多目标优化粒子群算法(IG–MOPSO)。该算法的核心思想是将多目标优化策略的参考点算法和参考区域算法结合在一起。在参考点移动的过程中,动态调整参考区域面积。经过每一次的迭代计算,该算法可不断调整参考点从而获得更优的偏好解,同时借助参数d控制偏好的范围。另外,采用g–支配改进全局最优粒子的选取方法,提高搜索的有效性。研究结果表明:本文提出的算法是可行、有效的。
应力旋转条件下软黏土非共轴角计算方法

基于空心圆柱扭剪仪对软黏土开展主应力纯旋转、往复旋转及旋转同时增加剪应力这3类典型应力旋转路径下的不排水试验,重点分析应力旋转引起的应变增量方向的变化规律及其影响因素。研究结果表明:3类应力旋转路径引起的应变增量方向与主应力方向之间存在显著的非共轴现象;随着主应力轴的连续旋转,非共轴角基本以90°为周期波动变化,当旋转方向反向时,应变增量方向也跟随突变,应力旋转同时增加剪应力,非共轴角有减小的趋势;剪应力水平、应力旋转方向及应力路径对非共轴角的变化规律影响较显著,中主应力系数对非共轴角的影响则很小。基于Gutierrze提出的应力映射方法建立的非共轴角计算方法能较好地模拟应力旋转路径下软黏土非共轴角的变化规律,并能反映剪应力水平、应力旋转方向及应力路径的影响。
双子型VES清洁泡沫压裂液稳泡性能

针对双子型黏弹性表面活性剂(VES)泡沫压裂液不同于常规泡沫压裂液的稳泡机理,采用微观气体扩散测定、低温冷冻电镜透射、界面流变测试、微观可视化等研究手段,对排液速度、液膜强度、气体扩散速度等进行测试分析。研究结果表明:VES泡沫压裂液的液相中形成互相缠绕的蠕虫状胶束,减缓液膜排液速度,促使泡沫析液半衰期相对单一表面活性剂泡沫延长2~3个数量级;VES泡沫气液界面上吸附达到饱和状态的表面活性剂分子以及体相中互相缠绕的蠕虫状胶束抑制了气体扩散作用;VES泡沫液膜具有较高的界面扩张黏弹模量,这有助于增强气泡抵抗变形及自我修复的能力,进而提高泡沫适应压力波动的能力。这些特性使双子型VES清洁泡沫压裂液具有比常规泡沫压裂液更良好稳泡性能。
非稳定流作用下管涌发生发展的细观数值模型试验研究

为了揭示非稳定流作用管涌发生后的发展过程及其破坏规律,进行管涌砂槽模型试验和颗粒流数值模拟,建立6组模型研究水头抬升速率对颗粒运移过程的影响,分析不同条件下土体内部细颗粒运移引起管涌破坏的动态过程。根据数值模拟结果,揭示管涌发展过程中颗粒细观变化规律及流体的变化规律,并与砂槽模型试验结果进行比较。研究结果表明:一次加载方式对孔口区域的影响最大,也最不安全,此结论与工程实际相吻合,模型试验结果证实了该数值模型的合理性。
MgO含量及来源对磁铁精矿球团固结行为的影响

对普通磁铁矿球团、高镁磁铁矿球团和普通磁铁矿配加MgO粉的球团固结行为进行研究,考察MgO含量(质量分数)及来源对球团固结行为的影响。研究结果表明:当焙烧温度低于1210℃时,MgO来源对焙烧球团抗压强度影响显著,表现为普通磁铁矿焙烧球团抗压强度最高,高镁磁铁矿球团次之,普通磁铁矿配加MgO粉球团抗压强度最低。当焙烧温度高于1240℃时,MgO含量对焙烧球团抗压强度影响较大,焙烧球团抗压强度随MgO含量的增加而降低;在MgO含量相同条件下,高镁磁铁矿球团强度高于配加MgO粉球团。来源不同的MgO均抑制磁铁矿球团氧化和新生物相的分布,从而影响了球团的固结强度。矿化是配加MgO粉球团固结的限制性环节,提高焙烧温度有助于强化外加MgO粉的矿化并减弱MgO来源的影响,进而提高焙烧球团强度。
不同试验方法的沥青混合料强度特性

为了研究沥青混合料弯曲试验、直接拉伸试验和劈裂试验的拉应变破坏原因,采用不同试验方法对沥青混合料强度特性进行研究,得到沥青混合料强度、破坏应变和临界应变能密度参数随加载速度的变化规律。研究结果表明:沥青混合料强度和临界应变能密度随加载速度的增大而增大;以极限承载能力作为破坏准则,导致在强度参数取值时存在随意性问题,影响路面结构设计的科学性;拉应变是导致沥青混合料发生破坏的主因;以主拉应变作为破坏准则,可以通过加载速度统一不同试验方法的各个力学参数,解决沥青混合料强度的不确定性问题和破坏原因不明的问题。
术前Onyx胶超选择性栓塞供血丰富脑膜瘤的作用

目的探讨应用Onyx胶术前超选择性栓塞供血丰富脑膜瘤的手术效果。方法回顾性分析苏州大学附属第三医院(江苏省常州市第一人民医院)神经外科2013年5月至2016年4月收治的行术前肿瘤栓塞的供血丰富脑膜瘤患者16例,对肿瘤的栓塞程度、手术时间、出血量以及是否有并发症等方面进行分析结果16例患者中,完全栓塞1例、大部分栓塞6例、部分栓塞6例、少量栓塞3例。术中出血量(250±65)ml,手术时间中位数为2.6(2.2~3.0)h。肿瘤切除程度:SimpsonⅠ级12例,Ⅱ级4例。无颅内出血、脑梗死及血管夹层并发症。结论使用Onyx胶超选择性栓塞供血丰富脑膜瘤有利肿瘤切除,减少并发症。
基于慕课理念的循证医学翻转课堂设计

慕课是通过互联网将课程传输到世界各地来满足人们求知欲和追求的一种新的教育模式,是实现学习便捷性和移动性,强调情景化和交流共享的一种学习方式。本文通过探讨如何将循证医学教学内容和特点与慕课课程的成功经验相结合,把慕课教学资源和翻转课堂教学模式应用到循证医学教学实践中,设计基于慕课的循证医学教学模式和实施方案,为慕课教学模式在循证医学教学实践中应用提供借鉴和参考。
老年代谢综合征与动脉硬化进展的相关性研究:北上海社区老年人心血管病研究

目的探讨老年人中代谢综合征(MS)与动脉硬化进展之间的关系。方法纳入北上海10个社区的1 599名老年居民(年龄> 65岁)为研究对象。采用SphygmoCor动脉硬化检测仪检测患者颈-股脉搏波传导速度(cf-PWV)。MS各诊断要素均采用常规检查方法检测。采用SPSS 20. 0软件进行统计分析。结果cf-PWV与MS诊断要素均呈显著的相关性(P< 0. 001)。而且,随着MS诊断要素个数的累积,cf-PWV呈逐渐上升的趋势。这种趋势在全部人群、男性及女性中均达到了统计学显著性标准(P< 0. 001)。结论动脉硬化与MS各个诊断要素均显著相关,且随着MS诊断要素的累积而逐渐增加。
栽培年限对新建日光温室番茄生长及土壤供氮能力的影响

为评价栽培年限对新建日光温室土壤供氮能力的影响,采用盆栽生物耗竭试验和间歇淋洗好气培养法相结合的方法研究了陕西杨凌不同年限新建日光温室(温室建造前的大田及温室建造后第2年和第3年取样)耕层(0~20 cm)土壤供氮能力的变化。结果表明:随着温室栽培年限的增加,番茄生物量和吸氮量与温室栽培前相比均显著增加,其中栽培年限为第2年和第3年的番茄株高、茎粗、地上及根系生物量、叶片SPAD值均显著高于温室建造前,而第2年和第3年间各指标无显著差异;第2年和第3年温室的番茄吸氮量分别是建造前大田的2.53倍和3.01倍;与种植前土壤相比,第3年温室土壤有机质、全氮和速效养分含量均显著增加,第2年及第3年温室土壤可矿化氮量分别是建造前大田的2.84倍和2.96倍,说明随栽培年限的增加,温室土壤供氮能力显著增强。相关分析表明,土壤有机质、全氮、初始矿质氮及累积矿化氮量与番茄吸氮量间呈极显著正相关关系,其中以土壤累积矿化氮量与番茄吸氮量间的相关系数最大,说明这些指标均可用于评价土壤供氮能力。随栽培年限的增加,日光温室土壤供氮能力显著提高,生产中应随温室栽培年限增加适当降低氮肥用量。
种植密度和播种方式对盐碱地花生生长发育、产量及品质的影响

以耐盐品种‘花育25号’为材料,通过田间小区试验,设置18.0万穴·hm~(-2)(M1)、19.6万穴·hm~(-2)(M2)、 21.4万穴·hm~(-2)(M3)、23.5万穴·hm~(-2)(M4)、26.0万穴·hm~(-2)(M5)5个单粒精播播种方式下的种植密度和双粒穴播播种方式下的11.6万穴·hm~(-2)(M6)、13.0万穴·hm~(-2)(M7)、14.7万穴·hm~(-2)(M8)3个种植密度,研究种植密度和播种方式对盐碱地花生主要农艺性状、产量和品质的影响,探讨盐碱地花生适宜的种植密度和播种方式。结果显示, 1)土壤盐碱胁迫较大程度地抑制了花生植株的生长发育,与非盐碱地花生相比,盐碱地花生主茎高和侧枝长明显降低,仅分别为25.6 cm和29.0 cm左右。2)单粒精播方式下,在19.6~26.0万穴·hm~(-2)范围内,主茎高和侧枝长在饱果期前随种植密度的增加显著降低;荚果膨大前和饱果期后,单粒精播方式下一、二次分枝数显著高于双粒穴播,且在M2~M4密度范围内,其基部茎长随密度增大而缩短但差异不显著。基部茎长和茎粗的变化主要发生在结荚期前,且以茎的伸长速度快于横截面积增大速度,生育后期基部茎长和茎粗均趋于稳定。3)盐碱地花生叶片和茎+叶柄光合产物快速积累期主要在花针期和荚果膨大期,叶片最大生长速率(V_m)只有茎+叶柄V_m的一半,叶片快速生长早于茎+叶柄5 d左右,且双粒穴播方式下叶片和茎+叶柄最大生长速率出现的时间(T_m)明显滞后于单粒精播方式。单粒精播方式下盐碱地花生地上部营养器官V_m随种植密度增加表现为“抛物线型”变化, M4处理下的叶片和茎+叶柄的V_m最大,分别为0.492 5 g·株~(-1)和0.878 3 g·株~(-1)。4)种植密度对盐碱地花生各生育时期光合产物的积累影响较为显著,但对各时期各器官中分配率的影响差异较小。盐碱地花生光合产物分配规律与非盐碱地花生基本一致,生育前期光合产物主要分配在茎和叶片等营养器官中,至饱果期约1/3以上的光合产物分配于荚果中。5)种植密度对单粒精播方式下荚果产量有显著影响,但对各处理下的籽仁可溶性糖、蛋白质、脂肪和油酸/亚油酸(O/L)等影响不大。中轻度盐碱土区,采用单粒精播的播种方式时,适宜的种植密度为19.0~23.5万株·hm~(-2)。
活化腐植酸–尿素施用对小麦–玉米轮作土壤氮肥利用率及其控制因素的影响

腐植酸-尿素是近年来的一种新型有机无机复合肥料,其增产效应显著,但是在小麦-玉米轮作中该肥料的利用率和环境调控因素尚不清楚。本研究通过田间定位与室内培养试验,以不施肥处理(Control)和单施尿素处理(Urea)为对照,研究腐植酸-尿素直接掺混处理(U+HA1)、腐植酸-尿素活化处理(U+HA2)和腐植酸-尿素活化催化处理(U+HA3)对小麦和玉米生长、土壤理化性质、氮肥利用率和土壤氮转化及土壤脲酶含量的影响。研究结果表明:活化腐植酸-尿素处理的小麦、玉米籽粒产量分别较Urea处理增产15%~28%和8%~10%。活化腐植酸-尿素施用显著地降低土壤容重、pH和土壤颗粒粒径的中位粒径,提高了土壤的比表面积、电导率、有机碳含量和矿质态氮含量。小麦季活化腐植酸-尿素处理下氮肥回收利用率较Urea处理显著增加,增加幅度为37%~91%,玉米季的增加幅度为78%~93%。活化腐植酸-尿素处理下小麦和玉米的氮肥农艺利用率和偏生产力均较Urea处理高。此外,回归分析表明活化腐植酸-尿素的氮肥当季回收利用率随土壤硝化比率、有机氮的矿化量及脲酶含量的增加而降低,而随土壤颗粒比表面积的增大而提高。本研究结果明确了腐植酸-尿素活化处理对小麦、玉米的增产效果较好,可改善土壤理化性质,其中腐植酸-尿素活化催化处理(U+HA3)的效果最好。研究结果为活化腐植酸-尿素肥料的深入研发与推广提供基础资料。
可快速交联低碳烃无水压裂液用胶凝剂的制备及性能评价

低碳烃压裂液用胶凝剂的合成方法脱胎于油基压裂液胶凝剂,两者分子结构的不同导致了其性能上的巨大差异。为了能够更精准地设计出适合低碳烃的胶凝剂,将胶凝剂中的烷基链分为两类,即提供物理交联点的高碳数烷基链和提高相容性能的低、中碳数烷基链。通过设计正交实验的方式合成多种胶凝剂样品,并通过对组分的极差分析、酸度值分析与交联时间分析相结合的方式筛选适合C5 ~ C8低碳烃的胶凝剂。通过交联动力学实验测定了不同胶凝剂使用浓度下的交联情况,得出了胶凝剂的最佳使用浓度。使用流变仪测定最优条件下合成的胶凝剂样品的耐温耐剪切曲线。结果表明,胶液具有良好的耐剪切性能,在60 ℃条件下剪切2 h的过程中未出现明显的分子结构破坏,且尾粘为140 mPa·s,可满足现场施工的需求。加入少量多元醇可制备含多元醇的胶凝剂样品。在其它条件相同的前提下,含有多元醇的胶凝剂样品具有更高的交联速率和成胶粘度,即为可快速交联的低碳烃无水压裂液用胶凝剂。
微乳液法制备六棱锥形纳米氧化锌的研究

以硝酸锌和尿素为原料,采用十六烷基三甲基溴化铵/正己醇/水溶液微乳体系制备纳米氧化锌,利用场发射扫描电镜、能谱扫描、X射线衍射、氮气低温吸附脱附对产品的形貌、成分和孔结构进行分析。结果表明,微乳体系所制得的前驱体为六边形片状结构的碱式碳酸锌Zn_5(OH)_6(CO_3)_2,经500 ℃下焙烧5 h所得ZnO为形貌统一的六棱锥形结构,粒度均匀,平均粒径为250 nm,BET比表面积为21.43 m~2 /g,DFT法给出以介孔多级孔径分布为主。ZnO对亚甲基蓝模拟废水表现出良好的光降解活性, 80 min内亚甲基蓝降解率可以达到95.6%。
土壤胶结物质分布特征及其对黄土大团聚体稳定性的影响

通过对子午岭林区顶级植被辽东栎群落0—100cm土层有机无机胶结物质的含量与类型、土壤大团聚体稳定性进行野外调查采样与室内测定,对胶结物质含量与分布及其对大团聚体稳定性的影响进行了研究,探讨了不同胶结物质对大团聚体稳定性的影响。结果表明:(1)土壤有机碳和碳酸钙含量在剖面上呈现出完全相反的分布规律。有机碳含量随土层的加深而降低,其中0—20cm土层中有机碳含量显著高于20—100cm土层;而碳酸钙含量随土层的加深而增加,其中20—100cm土层中碳酸钙含量显著高于0—20cm土层。土壤黏粒含量随土层的加深逐渐增加,但总体上变化不明显。(2)土壤大团聚体稳定性随土层的加深而降低,其中在20—70cm土层中大团聚体稳定性随土壤深度的增加变化最为剧烈(与0—20 cm土层相比,破坏率增加了581.00%)。40—100cm土层中大团聚体破坏率是0—20cm土层中的7.25倍,表明表层大团聚体稳定性远远高于底层。(3)黄土大团聚体稳定性的提高主要取决于土壤有机碳含量。而在有机碳组分中,矿物结合态有机碳对大团聚体稳定性的提高起最直接作用。研究结果揭示了黄土主要胶结物质在土壤剖面中的分布特征,明确了矿物结合态有机碳是直接影响黄土大团聚体稳定性最强烈的胶结物质,这为培育良好的土壤结构体提供了一定的科学依据。
改良剂对粘质潮土团聚体特征及分形维数的影响

为评价复合功能改良剂(NSA)对板结土壤的改良效果,通过小白菜盆栽试验,研究NSA对滨州粘质潮土的理化性状、土壤团聚体数量、分布和稳定性的影响。结果表明,增施NSA可降低土壤容重、比重和pH值,提高土壤总孔隙度;施用NSA显著增加了0.5~1mm和0.25~0.5mm的团聚体含量,显著降低了<0.05mm的团聚体含量,施用0.5%和1.0%的NSA后,土壤水稳性大团聚体总含量(R_(0.25))比CK分别显著提高67.14%和141.58%,NSA可将团聚体聚合成更大粒径来实现对土壤结构的改良;添加NSA使平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)显著提高,土壤不稳定团粒指数(ELT)显著降低;分形维数(D)随着NSA的添加而减少。施用NSA可促进土壤团聚体的形成,并提高其稳定性,对土壤结构具有显著的改善作用,这对进一步研制多功能的土壤改良剂提供了参考。
长期不同施肥措施下黑土有机碳的固存效应

利用开始于1979年的黑土长期定位试验,研究长期不同施肥措施下土壤有机碳含量演变特征、固碳效应及外源碳输入对土壤固碳的贡献。结果表明:长期单施化肥土壤有机碳含量较试验前下降了11.6% ~16.1%,有机肥与化肥配施土壤有机碳含量呈上升趋势,常量有机肥化肥配施(MNP、MNPK)土壤有机碳含量分别上升了6.5%和8.4%,二倍量有机肥化肥配施(M_2N_2、M_2N_2P_2)土壤有机碳含量分别上升了7.7%和11.6%。不施肥和施化肥土壤有机碳储量呈现亏缺,亏缺量在3.5~6.1t/hm~2。有机肥与化肥配施土壤有机碳储量表现为盈余,M_2N_2P_2处理盈余量最高,达到1.9t/hm~2。年均有机碳投入量与土壤固碳速率呈显著的线性正相关,表明黑土仍具有一定的固碳潜力。黑土碳投入的转化效率为34.1%,若要维持黑土有机碳库平衡,则每年至少投入1.416t/hm~2有机碳。可见,在黑土区增加土壤碳投入(有机肥)仍然是最有效的土壤固碳措施。
自然条件下土壤沉降量与土壤容重、地表糙度间的变化关系

为了研究自然条件下土壤沉降量与土壤容重、地表糙度间的变化关系。通过钢尺法、环刀法、链条法测定了自然条件下不同质地的土壤在平翻耕和垄作条件下的土壤沉降量、土壤容重、地表糙度,分析了土壤沉降量、土壤容重、地表糙度的变化规律以及土壤沉降量与土壤容重、地表糙度间的变化关系。结果表明:(1)在一定的降雨动能的条件下,土壤的沉降量随降雨动能的累计总体呈减小的趋势,且垄作措施下土壤的沉降量均不小于平翻耕措施下的土壤沉降量;(2)翻耕后的土壤的容重随时间变化呈先增大后趋于原状土容重的变化趋势;(3)垄作条件下的地表糙度总体呈减小趋势,且壤土的地表糙度始终大于砂土的地表糙度;(4)土壤的沉降量与容重的变化量间存在较好的指数相关关系,且相关系数均高于0.9;土壤的沉降量与地表糙度的变化量符合幂函数相关关系,其中砂土的地表糙度变化量与沉降量的相关性较壤土高相关系数分别为0.993和0.936。这些研究结果对于预测自然条件下翻耕土壤的紧实程度,地表平整度有一定的参考价值。
喀斯特不同植被恢复阶段土壤AMF组成及多样性研究

选择贵州花江、织金、花溪3个典型喀斯特地段的不同恢复阶段(乔木、灌木和草本)土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)为研究对象,基于AMF孢子的形态鉴定,计算AMF孢子密度、分离频度、物种丰度、重要值、物种均匀度指数及Shannon-Wiener多样性指数,研究喀斯特不同恢复阶段土壤AMF物种组成及多样性。结果表明:3个采样地段共分离AMF菌种4目8科10属68种,其中球囊霉属(Glomus)数量最大达35种,其次是无梗囊霉属(Acaulospora)为17种,巨孢囊霉属(Gigspora)、类球囊霉属(Paraglomus)及原囊霉属(Archaeospora)各1种;不同采样地段各植被恢复阶段的优势种不同,所有样地中层状球囊霉Glomus lamellosum具有最大的相对丰度、分离频度和重要值;AMF种分类水平上,花江样地不同恢复阶段AMF丰度表现为乔木>灌木>草本,织金样地为灌木>草本>乔木,花溪样地为灌木 >乔木>草本;不同植被恢复阶段土壤AMF均匀度指数和香农多样性指数在花江和织金多表现为乔木>灌木>草本,花溪样地Shannon-Wineer指数则是灌木显著高于乔木和灌木阶段。研究表明,喀斯特土壤中因异质生境条件的差异AMF菌种组成和物种多样性具有较大的差异。
五华县崩岗洪积扇土壤分形特征及空间变异性研究

以广东省五华县典型崩岗洪积扇为研究对象,通过GPS RTK获取从扇顶到扇缘64个采样点的坐标、高程信息,并采集土壤样品进行理化性质的测定及分析,通过分形理论、回归分析和地统计学相结合的方法研究洪积扇土壤分形特征和空间变异规律,以及分形维数与土壤颗粒组成和养分含量的相关关系。结果表明:土壤颗粒组成和养分含量具有明显的空间分异特征,且与分形维数的空间分布呈现出一定的规律性。从扇顶到扇缘,土壤粉粒、粘粒质量分数和养分含量逐渐增加,与分形维数呈显著正相关线性关系,砂粒质量分数则逐渐减少,与分形维数呈显著负相关线性关系,其中洪积扇土壤粘粒含量对土壤颗粒分形特征影响最大,相关系数达到0.969。研究结果表明,土壤分形维数是能反映土壤质地差异以及土壤肥力状况的一项综合性定量指标。
祁连山东段青海云杉林区土壤氮矿化与土壤因子的相关性

以祁连山东段青海云杉(Picea crassifolia)林分布带土壤为研究对象,采用顶盖埋管的野外取样法和室内分析法,对海拔梯度上土壤铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)净矿化速率、氮净矿化量和净矿化速率进行测定分析,旨在探讨土壤净氮矿化量与气温降水和土壤理化性质的相关关系,以期建立环境变量与土壤氮矿化量和矿化速率模型,进而提高祁连山青海云杉林生产力及水源涵养能力。其结果表明:①土壤硝态氮、铵态氮净矿化速率、土壤净氮矿化量和矿化速率随海拔的升高差异性均极显著;土壤氮净矿化量和矿化速率随海拔梯度的升高呈“W”形变化,与硝态氮净矿化速率随海拔升高的变化规律一致,与铵态氮净矿化速率变化规律相反;在海拔2 800m处,硝态氮净矿化速率、土壤净氮矿化量和矿化速率均达到最大值,为0.372,160.3,0.44mg/(kg·d),铵态氮净矿化速率出现最低值0.067mg/(kg·d);在海拔2 900m处出现最低值,为0.155,94.7,0.26mg/(kg·d),在海拔3 100m处,铵态氮的净矿化速率出现最大值0.13mg/(kg·d);②回归分析表明,土壤净氮矿化量与年均气温呈极显著负相关(P<0.01),R~2= 0.717 3;与年降水量呈极显著正相关(P<0.01),R~2=0.383 5;得出气候变化对土壤净氮矿化量的影响程度为:年均气温>年降水量;③回归分析表明,土壤氮净矿化量与土壤全氮、有机质、含水量、pH值呈极显著正相关(P<0.01),其R~2依次为0.910 1,0.906 0,0.842 8,0.797 9;与土壤容重呈极显著负相关(P< 0.01),其R~2为0.222 4;由R~2值大小可知土壤养分对土壤净氮矿化量的影响程度为:土壤全氮>土壤有机质>土壤含水量>土壤pH>土壤容重。
祁连山青海云杉林冠降雨再分配特征及影响因素

以祁连山排露沟小流域青海云杉林为研究对象,2015年5—9月观测了34场降雨的林外降雨量、穿透雨量和树干茎流量,并同步观测了相关的林外气象因子,分析了青海云杉林冠降雨再分配特征及影响因素。结果表明:(1)青海云杉林的总穿透雨量、树干茎流量和截留量分别为275.9,1.8,90.0mm,分别占总降雨量的75.04%,0.48%和24.48%,并在不同降雨量等级之间存在差异。(2)冠层降雨再分配各组成要素(穿透雨、树干茎流、林冠截留)与降雨量、降雨历时、10min最大雨强、空气相对湿度呈极显著的相关性。随着降雨量和降雨历时的增大,穿透雨量和树干茎流量均不断增大,而穿透雨率、树干茎流率和截留量(率)均逐渐趋于稳定。(3)青海云杉林内产生穿透雨和树干茎流的临界降雨量分别为0.8mm和9.6mm。因此,气象因素是影响冠层降雨再分配的重要因素之一。
味精废浆与化肥配施对杨树幼苗土壤活性有机碳与微生物活性的影响

为探讨味精废浆有机肥对林木土壤的生物学效应及确定味精废浆与化肥适宜的搭配比例,通过盆栽试验,研究了CK(对照,不施肥)、N_(100)(尿素提供100%的氮)、M_(10)N_(90)(味精废浆和尿素分别提供10%与90%的氮)、M_(30)N_(70)(味精废浆和尿素分别提供30%与70%的氮)与M_(50)N_(50)(味精废浆和尿素各提供50%的氮)等处理对杨树幼苗土壤活性有机碳、碳库管理指数(CPMI)与微生物呼吸、代谢熵及生长的影响。结果表明:与N_(100)处理相比,配施味精废浆处理的土壤活性、中活性和高活性有机碳含量均明显升高。M_(30) N_(70)处理的活性有机碳含量与CPMI显著高于其他处理,分别较N_(100)处理高出34.78%和42.96;其微生物量碳、氮含量也明显高于其他处理。同时,M_(30)N_(70)处理还能显著增强土壤微生物呼吸作用,但降低了代谢熵,其中土壤微生物呼吸分别较CK、N_(100)、M_(10)N_(90)和M_(50)N_(50)处理提高81.13%,35.21%,17.07%和5.49%,而代谢熵分别下降9.16%,10.37%,6.98%和5.80%。此外,M_(30)N_(70)处理的地径、苗高亦达最高值,并与其他处理差异达显著水平。同M_(30)N_(70)处理相比,M_(10)N_(90)与M_(50)N_(50)处理对杨树幼苗土壤及生长的影响效果较小。相关性分析表明,地径、苗高生长与土壤不同程度的活性有机碳、碳库管理指数及微生物活性有显著或极显著的相关性,各指标之间具有紧密的内在关联。综合分析认为,味精废浆与化肥以3∶7比例配施能显著提高杨树幼苗土壤的活性有机碳含量,明显增强土壤微生物活性,并促进其生长。
土壤初始含水率对浑水膜孔灌自由入渗特性影响

为揭示土壤初始含水率对浑水膜孔灌单点源自由入渗的影响,通过开展不同初始含水率的室内浑水膜孔灌试验,研究了土壤初始含水率对浑水膜孔灌自由入渗特性、减渗特性以及土壤含水率分布的影响,并建立了基于土壤初始含水率和累积入渗时间的浑水膜孔灌自由入渗模型和减渗模型。研究表明:当浑水的含沙率和膜孔的直径一定时,随土壤初始含水率的增大,相同时间内的单位膜孔面积累积入渗量呈逐渐减小的趋势,初始含水率为4.96%,7.43%,10.07%和12.40%的分别较风干条件下的减少了19%,33%,45%和56%,减渗效果明显。通过对含水率分布特征研究发现,在靠近和远离膜孔的部位含水率变化梯度较大,平均含水率梯度达到了2%/cm,而中间部位含水率变化较小,平均含水率变化梯度仅为0.65%/cm。
茂兰喀斯特森林亚优势种短萼海桐树干液流特征及其环境因子响应

使用热扩散液流探针,于2012年2月—2014年3月连续测定茂兰喀斯特常绿落叶阔叶林的亚优势种短萼海桐的树干液流,同步测定气温、太阳辐射、降水量和土壤含水量等环境因子,分析海桐树干液流速率和整树蒸腾量在日、季节时间尺度和天气类型下的变化特征,以及液流速率与环境因子的关系。结果表明:海桐单株日均液流速率为(3.14±0.10)g H_2O/m~2·s中白天和夜间的液流速率分别为(5.20±0.17) g H_2O/m~2·s和(0.55±0.02)g H_2O/m~2·s,相差9.45倍。不同天气类型的液流速率表现为:晴天(5.71 ±0.15)g H_2O/m~2·s>阴天(1.95±0.10)g H_2O/m~2·s>雨天(1.65±0.10)g H_2O/m~2·s。海桐样树单株日均蒸腾量为(2.10±0.07)kg,范围为(0.09~8.05)kg,其中白天蒸腾量(1.94±0.06)kg和夜间补水耗水量(0.16±0.01)kg分别占日耗水量的92.38%和7.62%。各季节的单株日蒸腾量依次为:夏季(3.32±0.14)kg/d>秋季(2.18±0.12)kg/d>春季(2.14±0.12)kg/d>冬季(0.76±0.05)kg/d。相关分析表明:在不同天气类型的各时段,液流速率均与气温、水汽压亏缺和风速呈极显著正相关(P<0.01),与空气相对湿度呈极显著负相关;太阳辐射在白天时段和全天尺度与液流速率呈极显著正相关;液流速率与降水量在雨天夜间呈极显著正相关,与土壤体积含水量在晴天、阴天的夜间及雨天所有时段呈极显著正相关。在相关分析的基础上,分时间尺度和天气类型建立了单株日均液流速率与环境因子的逐步回归方程。逐步回归结果表明:白天和夜间,影响海桐液流最主要的环境因子分别是太阳辐射和20cm层土壤体积含水量。晴天和阴天,气温对液流的影响高于其它环境因子,在雨天,太阳辐射则是主要影响因子。春季、秋季和冬季,海桐液流主要受太阳辐射控制,夏季则主要受VPD控制。太阳辐射、气温、VPD是影响海桐液流速率的主要环境因子,土壤水分是夜间补水液流的驱动因子。
金针菇菌渣对川西北高寒沙地植被及土壤酶活性的影响

为探究施用金针菇菌渣对川西北高寒沙化土地植被、土壤有机碳和土壤酶活性的影响,通过田间试验和土壤样品采集与化验,研究了不同菌渣量处理下川西北高寒沙地植被、土壤理化性质及酶活性变化特征。研究结果表明,15kg/m~2菌渣混施(F4)、10kg/m~2菌渣混施(F3)、5kg/m~2菌渣混施(F1)处理下地表植被盖度、高度、生物量、土壤含水量、有机碳及酶活性显著高于对照(CK),土壤容重显著低于CK。F4处理下,植被盖度、高度、生物量、土壤含水量、有机碳、纤维素酶、淀粉酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性分别增加了272.20%,144.51%,228.85%,616.46%,93.25%,135.90%,129.22%,154.41%,99.88%,115.03%;土壤容重降低了39.04%。说明菌渣与土壤混施对于川西北高寒沙化草地植被恢复、土壤理化性质改善和土壤酶活性提高具有显著效果,且随着菌渣施用量的增加作用效果增强。F2处理下土壤有机碳、纤维素酶、淀粉酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性与CK相比差异未达显著水平,但显著低于F1、F3、F4处理,表明菌渣地表覆盖方式施用效果不及混合施入土壤方式。相关性分析结果表明,有机碳、地下生物量、纤维素酶、淀粉酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性两两之间极显著相关(P<0.01)。
建筑回填土中再生水灌溉对草坪草生长及土壤理化性质的影响

为探明建筑回填土条件下草坪草种植的适宜性以及再生水灌溉对草坪草生长和土壤理化性质的影响情况,选用黑麦草为试验对象,通过室内盆栽试验的方式,设置清水灌溉、再生水灌溉、清水—再生水交替灌溉3个处理,研究了呼和浩特市建筑回填土灌溉再生水对草坪草生长及土壤理化性质的影响。试验发现:(1)与清水灌溉相比,清水—再生水交替灌溉、再生水灌溉下的草坪草生长速率分别增长了23%, 34%。(2)各处理草坪草在质地、盖度、均一性方面的得分表现为:再生水灌溉>清水-再生水交替灌溉>清水灌溉,但差异性不显著(P>0.05)。(3)到观测结束期时,再生水、清水—再生水交替灌溉下的土壤全盐量较对照组分别增加了8%,3%。(4)不同灌溉水质条件下黑麦草对土壤重金属的富集具有差异性,土壤中重金属含量有增有减。试验结果表明,再生水灌溉对草坪草的生长速率有很明显的促进作用,草坪草的颜色在再生水灌溉下要显著优于其他处理(P<0.05)。同时,对试验土壤及草坪草的后期分析能够发现,短期内再生水灌溉下的土壤不会对草坪草产生盐害,土壤也均未受到污染,可见短期内建筑回填土下使用再生水灌溉草坪草是可行的。
有限灌溉对绿洲春玉米农田耗水特征及水分利用效率的影响

为了探究有限灌溉对绿洲沙地春玉米农田耗水特征及水分利用效率的影响,利用中子仪结合烘干秤重法连续监测了河西走廊荒漠绿洲沙地春玉米不同生育期农田土壤水分动态,分析了玉米农田日耗水量动态与土壤蒸散及作物水分利用效率。结果表明,整个生育期除播种-五叶期和拔节-孕穗期外,所有有限灌溉处理及充分供水对照间日耗水量均无显著差异(P>0.05),各生育时段内日耗水量随生育过程呈由小到大再由大到小的变化趋势,其峰值出现在吐丝—灌浆中期且高达6.8~10.0mm/d。灌水最少但产量最高的有限灌溉处理MI_1全生育期蒸散量仅次于灌水较多的处理MI_5。对照CK全生育期蒸散量远高于MI_5,增幅达16.0%,而以MI_3最低。水分利用效率以MI_1和MI_3最高,且与其他处理及对照间差异显著(P<0.05)。水分利用效率以MI_4最低,MI_1和MI_3水分利用效率均比MI_2、MI_4、MI_5和CK显著提高19.3%,34.1%,15.3%和25.4%。MI_1与其他所有处理及对照间、MI_3与其他所有处理及对照间灌溉水利用效率差异显著,且以灌水最少但产量最高的MI_1最高,以MI_4最低。处理MI_1灌溉水利用效率分别比MI_2、MI_3、MI_4、MI_5及CK显著提高35.1%,14.6%,61.0%,36.7%,48.4%,而MI_3比MI_2、MI_4、MI_5、 CK分别显著提高17.9%,40.4%,19.3%,29.4%,MI_5比MI_4则显著提高17.7%。因此,有限灌溉能提高绿洲玉米水分利用效率和灌溉水利用效率,但有限灌溉对作物水分利用效率和灌溉水利用效率提高的促进作用并不具有稳定性。
我国水蚀区坡耕地土壤肥力现状分析

土壤肥力是土壤质量的重要组成部分,为探讨我国东部水蚀区坡耕地土壤肥力质量现状,以田块尺度为研究单元,选取36个采样点,测定11项土壤养分及肥力环境指标。应用主成分分析法,计算变量的Norm值,结合指标间的相关系数,确定有机质、全钾、pH值、CEC、粘粒含量进入土壤肥力评价的最小数据集(MDS)。采用“S”型或抛物线型隶属度函数计算指标隶属度并对单项肥力指标进行评价,利用综合指数模型计算各点土壤肥力综合指数(IFI)进行评价。结果表明:(1)CEC和粘粒含量隶属度值较低,是制约我国水蚀区坡耕地土壤肥力的重要因素;(2)各采样点土壤肥力综合指数变幅是0.17~0.72,平均值为0.44±0.15,属中等肥力水平。36个采样点土壤肥力综合指数等级属低、中、高的比例分别为27.8%,58.3%,13.9%,大多数采样点土壤肥力处于中等及以下水平;(3)6个水蚀二级分区的土壤肥力综合指数均值不存在显著差异,东北低山丘陵和漫岗丘陵区土壤肥力综合指数最高,而西北黄土高原区土壤肥力综合指数最低。研究结果对指导我国水蚀区坡耕地合理施肥和土地资源可持续利用具有重要意义。
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/hm~2),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/hm~2)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/ hm~2)>N4(225kg/hm~2)>N2(300kg/hm~2)>N5(345kg/hm~2)>N0(0kg/hm~2),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/hm~2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/ hm~2时,可获得最高的籽粒产量。在灌水量-40kPa和施氮量262.5kg/hm~2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(-40 kPa)、施氮水平N3(262.5kg/hm~2)为当地最佳的滴灌施氮策略。
东祁连山不同高寒灌丛草地土壤抗蚀性研究

为探讨祁连山东段不同高寒灌丛草地的土壤抗蚀性特征,采用野外调查和室内试验的方式,对东祁连山金露梅、柳、杜鹃3类高寒灌丛草地的土壤抗蚀性特征及其影响因素进行了研究。结果表明:不同灌丛草地土壤水稳性团聚体主要以>0.5mm的大粒径水稳性团聚体为主,土壤团聚结构破坏率表现为:柳灌丛草地>杜鹃灌丛草地>金露梅灌丛草地;土壤水稳性指数依次为:杜鹃灌丛草地(97.1%)>柳灌丛草地(96.9%)>金露梅灌丛草地(95.8%);土壤抗蚀指数表现为:杜鹃灌丛草地最大(95.0%),金露梅灌丛草地最小(92.9%)。总体上,杜鹃灌丛草地的土壤抗蚀性最强,金露梅灌丛草地的土壤抗蚀性最差。通过灰色关联度法,对>0.5mm的机械团聚体含量、>0.25mm的机械团聚体含量、>0.25mm的水稳性团聚体含量、>0.5mm的水稳性团聚体含量、土壤结构破坏率、水稳性团聚体平均质量直径、有机质、土壤崩解率、土壤水稳性指数、土壤抗蚀指数10个土壤抗蚀性指标进行评价分析认为,影响高寒灌丛草地土壤抗蚀性最主要的因素是水稳性指数、>0.25mm水稳团聚体和水稳性团聚体平均质量直径。
不同施肥方式对黑土坡面养分流失的影响

为了深入了解不同施肥方式对黑土区坡面养分流失的影响,探寻不同施肥方式对黑土坡面养分流失的规律,试验采用室内人工模拟降雨的方法,系统研究了表面喷施和混施2种施肥方法对5种不同容重下的黑土坡面养分流失的影响。试验结果表明:表层喷施和混施对黑土坡面产流过程没有明显影响,2种施肥方法下,坡面径流强度变化情况基本一致,累计径流量也均随着降雨历时的延长呈线性增长关系。施肥方法对径流中氮磷钾浓度变化却有着极显著的影响。不论土壤容重增大或变小,在产流初期,表层喷施处理下的溶质浓度远高于对应的混施处理,表层喷施坡面径流中硝态氮、可溶性磷和钾离子初始产流浓度分别为对应混施处理的2.6~3.2倍,2.1~2.6倍和1.7~2.1倍。从养分流失总量来看,在相同容重条件下硝态氮、可溶性磷、速效钾流失量在表层喷施条件下分别是混施的9~11倍,7~10倍和3~6倍,并随着土壤容重增加,表层喷施与混施两种施肥方法下的硝态氮和钾离子的流失量差距缩小,而磷离子流失量差距则有所增大。当土壤容重小于1.2g/cm~3时,表层喷施幂函数拟合系数要高于混施,当坡面土壤容重大于等于1.2g/cm~3时,混施拟合系数高于表层喷施。
喀斯特裸露坡耕地径流养分流失试验研究

为揭示雨强对喀斯特坡耕地养分流失的影响,运用可调坡度、地下孔(裂)隙度试验钢槽装填土石模拟喀斯特裸露坡耕地,采用人工模拟降雨的方法研究不同雨强下喀斯特裸坡径流养分流失特征。结果表明:(1)雨强为15,30mm/h时地表不产流,雨强为50mm/h时地表有产流;试验雨强下地下孔(裂)隙均有径流产生。(2)地表径流中全氮和全钾流失量均随雨强增大而增大,全磷流失量则先增大后减小;地下径流中全氮流失量随雨强增大呈先增大后减小趋势,全钾流失量与雨强正相关,全磷流失量与雨强关系不明显。(3)雨强为30,50mm/h时养分以地下孔(裂)隙流失为主,其贡献率为100%;地下径流中全氮流失量对其总流失量的贡献率表现为:15mm/h>30mm/h>50mm/h>70mm/h>90mm/h,全磷与全钾为:15 mm/h>30mm/h>50mm/h>90mm/h>70mm/h。(4)地表径流量、全氮、全钾流失量和地下全钾流失量与雨强均呈显著正相关,相关系数分别为0.926,0.919,0.982和0.955。15,30mm/h雨强下,径流养分仅通过地下孔(裂)隙流失,50mm/h及以上雨强时养分伴以地表径流流失,且地下流失量大于地表流失量。
玉米季横垄坡面片蚀阶段产流及水动力学参数变化特征

为弄清玉米各生育期片蚀阶段的径流特征,采用人工模拟降雨与微小区试验相结合的方法,研究不同坡度下紫色土横垄坡面片蚀阶段产流及水动力学参数变化特征。结果表明:(1)15°坡面,拔节期和抽雄期片蚀出现时间在8min后,且与苗期和成熟期间达显著差异;20°坡面,拔节期和抽雄期片蚀出现时间在6 min后,且与苗期、成熟期片蚀出现时间达显著差异。(2)15°坡面,径流总量和产流率均表现为成熟期>苗期>抽雄期>拔节期,且成熟期径流总量和产流率分别为31.25L和1.04L/min;20°坡面,径流总量和产流率却表现为苗期>成熟期>抽雄期>拔节期,且成熟期径流总量和产流率分别为34.62L和1.44L/ min;径流总量和产流率总体表现为20°坡面显著高于15°坡面。(3)15°坡面,水流剪切应力在各生育期无显著差异,其它水动力学参数均表现为抽雄期最小,成熟期和苗期较大。20°坡面,单位水流功率在各生育期无显著差异,其它水动力学参数表现为拔节期或抽雄期最小,成熟期或苗期最大。断面单位能量和水流功率是试验条件下与横垄坡面片蚀产流率关系最密切的水动力学参数,可较好地表征横垄坡面产流特征。研究结果可为紫色土丘陵区坡耕地片蚀的有效防控提供理论依据。
陕南后沟小流域泥沙与总氮随径流输移特征

以2011-2012年汛期野外降雨资料为基础,分析陕南后沟小流域泥沙和总氮(TN)随径流流失特征。研究结果表明,坡耕地、退耕地、菜地泥沙流失通量与径流量拟合方程采用S形曲线方程表达较为合适;果园采用线性函数反映两者之间的关系。坡耕地和菜地径流量与TN浓度采用倒数曲线表达,而果园和退耕地采用线性函数表达;汛期不同土地利用类型土壤流失通量顺序为:菜地(4 011.7kg/hm~2)>坡耕地(1 720.0kg/hm~2)>退耕地(1 606.3kg/hm~2)>果园(776.3kg/hm~2);径流中TN流失通量顺序为:菜地(15.29kg/hm~2)>退耕地(7.20kg/hm~2)>坡耕地(4.92kg/hm~2)>果园(1.37kg/hm~2)。2011-2012年汛期后沟小流域出口径流动能与泥沙量流失量采用线性函数和幂函数描述两者之间关系,而TN流失量与径流动能采用对数函数和幂函数表示。汛期末期阶段泥沙和TN流失风险最大。
土壤水蚀过程研究回顾

在学科发展和社会需求的双重驱动下,土壤水蚀过程一直是土壤侵蚀研究领域关注的焦点和热点。文章对土壤水蚀过程研究进行系统的回顾总结,介绍了土壤水蚀过程的概念和研究方法;重点从坡面土壤分离—搬运—沉积过程、流域土壤侵蚀—输移—堆积过程和水蚀预报模型3个方面,阐述了土壤水蚀过程研究的核心内容及取得的主要成就,并对国内外土壤水蚀过程研究进行了对比分析。在此基础上,将土壤水蚀过程研究尚需解决的难点问题归纳为土壤水蚀过程与机理、水土流失尺度特征和水土保持措施防蚀机理3个方面。
河南省冬小麦田杂草组成及群落特征

为明确河南省冬小麦田间杂草组成及群落结构,采用倒置"W"型九点取样法对河南省冬小麦田杂草进行了调查。结果表明,河南省冬小麦田杂草共有66种,隶属于22科,57属,其中菊科、禾本科和十字花科杂草种类较多,分别有13、10、9种。优势杂草有猪殃殃、荠菜、播娘蒿、野燕麦、泽漆和波斯婆婆纳共6种;区域性优势杂草有看麦娘、刺儿菜、打碗花、野芥菜、麦瓶草、稻槎菜、繁缕和节节麦共8种。此外还有常见杂草19种和一般性杂草33种。从杂草区域分布来看,河南省6个区域中,豫中南平原区物种丰富度最高,为45种,豫中南平原区和豫西丘陵区的物种多样性最高,而豫北平原区和豫南平原区的Simpson优势度指数最高。经聚类分析,河南省6个区域小麦田杂草群落可分为4组:豫东平原区、豫西南平原区和豫中南平原区杂草群落聚为一组;其他3个区域冬小麦田杂草群落结构各有特点,均自成一组。
基于ABC-SVM的内部含虫麦粒多光谱图像特征选择研究

为探讨利用人工蜂群算法(ABC)对内部含虫麦粒进行特征选择的可行性,基于该算法,以交叉验证训练模型的识别率作为特征子集的性能评价准则, 对内部含虫麦粒的特征进行分析。结果表明,该算法从内部含虫麦粒的32维直方图特征和纹理特征中自动选择出6个特征的最优特征子空间,采用参数优化之后的SVM分类器对80个麦粒样本进行分类,识别率达到92%以上,说明应用人工蜂群算法对内部含虫麦粒进行特征选择是可行的。
不同土壤管理措施下坡耕地产流产沙和氮磷流失特征

采用野外径流小区定位观测法,研究次降雨条件下腐殖酸(HA)、聚丙烯酰胺(PAM)、绿肥(GM)3种土壤管理措施对紫色丘陵区坡耕地产流产沙及氮磷养分流失的影响。结果表明:A型(小雨量、短历时、低雨强)降雨发生频率最高,占降雨样本数的71%,B型(大雨量、长历时、中雨强)和C型(中雨量、中历时、高雨强)降雨是引发土壤侵蚀的主要降雨类型。不同土壤管理措施下侵蚀性降雨的临界降雨量差异不显著,降雨量>10.0mm时坡面开始产流产沙。A型降雨下产流量:CK(123.49L)>HA(60.67L)>GM(53.67L)> PAM(32.15L),差异显著(P<0.05);产沙量:CK(30.91g)>HA(10.49g)>GM(5.50g)>PAM(5.12g), CK组与GM组和PAM组差异显著(P<0.05)。B型降雨下不同土壤管理措施间产流量与产沙量差异不显著(P>0.05)。C型降雨下产流量:CK(375.45L)>HA(26L)>GM(239.00L)>PAM(182.10L),CK组与PAM组间差异显著,措施间产沙量差异不显著(P>0.05)。次降雨条件下各土壤管理措施径流中氮素流失量差异显著,对照组全氮流失量是绿肥和聚丙烯酰胺2.1~2.6倍,水解氮流失量约为绿肥和聚丙烯酰胺2.7倍。不同土壤管理措施径流中磷素流失量总体趋势为:对照>腐殖酸>聚丙烯酰胺>绿肥,差异不显著(P>0.05)。不同土壤管理措施径流中磷的流失形态主要以水溶态为主。研究结果表明,A型降雨下聚丙烯酰胺、腐殖酸、绿肥减流减沙和减少氮磷流失效益显著,其中聚丙烯酰胺效益最优。
山东省主产区小麦镉和铬污染状况及评价

为了解山东省小麦镉和铬污染状况,选取山东省小麦主产区聊城茌平、菏泽郓城、德州齐河、泰安宁阳、临沂郯城、潍坊诸城、潍坊青州、滨州惠民、烟台莱阳共9个代表性区域种植的小麦籽粒,测定小麦中镉(Cd)和铬(Cr)含量,采用单项污染指数和综合污染指数法对小麦Cd、Cr污染进行评价。结果表明,山东小麦籽粒Cr平均含量和超标率均高于Cd,各采样区小麦Cd和Cr单项污染评价均为未受污染;潍坊诸城、临沂郯城、聊城茌平、德州齐河和烟台莱阳Cd和Cr综合污染评价为警戒水平,Cr为主要贡献因子,其他采样区域综合污染评价均为未受污染;菏泽郓城各项污染指数均最低。