基于MaxEnt模型的陕西省菊芋种植潜在适宜区分析

利用陕西省29个菊芋空间分布数据和26个环境因子,综合陕西省边际土地分布,运用最大熵模型(MaxEnt)模拟历史时期及未来气候变化下陕西省菊芋潜在适宜区分布,并将结果叠加陕西省现有边际土地进行分析。结果表明:(1)MaxEnt模型模拟陕西省菊芋种植潜在适宜区结果精度较高,曲线下面积AUC为0.914。(2)基于历史时期环境数据,陕西省菊芋潜在分布区主要分布在榆林定边县、延安志丹县、安康汉滨区、商洛商州区和汉中西乡县,边际土地总适宜区面积约为75992km^(2),占陕西省总面积的36.9%,其中低、中、高适宜性面积分别约为63169、11617和1205km^(2),主要边际土地利用类型为中覆盖度草地。(3)影响菊芋生长的5个重要环境因子为土壤深度(142.4~155.4cm)、最暖月最高气温(29.4~31.6℃)、高程(210~593m)、坡向(70.7°~239.5°)和坡度(0~10.5°)。(4)未来4种气候情景模式下陕西省菊芋种植中、高适宜区面积总体明显增加,2021-2040年分别增加14.39%~46.46%和46.90%~95.39%,2041-2060年分别增加15.95%~71.52%和48.46%~111.40%。未来气候变化有助于陕西菊芋适宜种植区扩大,建议在榆林定边县、商洛商州区等高适宜地区开展种植实验,验证菊芋对当地环境的适宜性,探索推广培育的可行性。

沼气工程技术在滇东北农村生态环境治理中的应用

在乡村振兴背景下,滇东北地区农村生态环境问题是当下农村发展中亟须解决的问题。沼肥作为一种优质的有机肥,可以有效缓解化肥、农药过量施用造成的农业面源污染问题。本文分析了滇东北农村生态环境存在的主要问题,综合利用沼气工程技术的优势,提出农村生态环境治理对策,并对沼肥种植技术的综合效益进行了分析,以期为农村地区合理利用资源、整治环境污染、促进绿色发展、优化生态环境提供参考。

沼液配施化肥对白菜品质和土壤养分的影响

为探究沼肥配施化肥对种植蔬菜品质及土壤养分的影响,开展了沼液配施化肥的白菜田间种植试验.试验共设置单独施用化肥(CK)、沼液与化肥配施(T1、T2、T3)以及单独施用沼液(T4)5个不同处理组.结果表明,沼液与化肥配施显著提高了白菜的产量和品质;与CK相比,T2白菜产量增加了55.6%,总糖、还原糖含量分别增加了4.6%和16.3%,硝酸盐含量降低了7.8%.同时,沼液与化肥配施改善了土壤的养分;与CK相比,沼液与化肥配施土壤中有机质含量提高了12.5%~50.0%;T2有效磷、铵态氮和硝态氮含量分别增加了25.10%、30.89%和44.66%;T3总氮含量增加了44.43%;T4速效钾含量增加了0.89%.

蔬菜废弃物厌氧消化中搅拌工艺优化的研究

为了优化蔬菜废弃物厌氧消化工艺,以白菜的废弃物为原料,采用批量厌氧消化工艺,设置不同搅拌频率(静置、间歇搅拌、连续搅拌)的3个实验组,在35℃±1℃的条件下厌氧消化。实验证明:间歇搅拌组累计产气量最多,能源产出指数最高,搅拌效果较好。证明间歇搅拌能同时平衡搅拌效果和经济性;间歇搅拌可防止沉淀、泡沫、结壳或浮层的形成,并促进沼气从基质中释放。这一结果可为蔬菜废弃物厌氧消化工程的搅拌工艺优化提供参考。

蓝藻泥浓度对其厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响

采用不同浓度蓝藻泥进行厌氧发酵产挥发性脂肪酸(VFAs)试验,发现加入蓝藻泥后乙酸占比增多,但丙酸占比下降,对其他酸影响不大;蓝藻泥浓度为20%(w/v)时产VFAs最多,达4.10 g/L;蓝藻泥浓度越高,产酸越多,pH下降越明显,蓝藻泥浓度为20%(w/v)时,pH下降2.12;发酵前后总固体(TS)、挥发性总固体(VS)和溶解性蛋白质显著下降,但溶解性碳水化合物、SCOD和氨氮浓度上升,表明产酸细菌更倾向于利用蛋白质生成VFAs.

云南省果林修剪枝条资源评估及生物质能潜力分析

以2010—2020年果林修剪枝条及45个水果种植(柑橘、石榴、苹果、梨和葡萄)主要优势县(市、区)为研究对象,利用果林修剪系数及折标煤系数,测算云南省果林修剪资源量,估算生物质燃料潜力,解析其时空分布特征。结果表明:2010—2020年云南省果林修剪枝条资源总量呈上升趋势,枝条年均修剪用量为152.27万t,不同区域之间果林修剪枝条资源量差异明显;2020年云南省果林修剪枝条资源量为261.75万t,其中超10万t的县(市、区)6个,5万~10万t的县(市、区)份有8个,低于5万t的有31个;将枝条制成颗粒燃料折算成标准煤,年均量为91.80万t,标准煤折算成天然气和发电量,年均量分别为69.03亿m^(3)和74.72亿kW·h,其产生的年均潜在价值为41.84亿元。云南省果林修剪枝条能源化潜力巨大,发展生物质燃料的资源禀赋条件优异,具备产业化发展生物质颗粒燃料的资源基础。

蔬菜废弃物沼液对土壤性质和生菜品质的影响

比较了不同比例的蔬菜废弃物沼液配施化肥对土壤性质和生菜品质的影响.结果表明:施用沼液后土壤的孔隙率、总氮含量、有机质含量、速效磷、速效钾和pH均升高,提升的幅度大体上随沼液用量的增大而增大;蔬菜废弃物沼液能增加生菜的鲜重,同时可以使生菜的总糖、还原糖和维生素C含量增加,沼液与化肥配施比单独施加沼液的效果好.

CSTR处理低浓度豆腐废水的启动研究

为探究全混合式(CSTR)反应器处理豆腐废水的启动实验,在常温条件下对自行设计的CSTR反应器进行了相关实验。结果表明:在启动后的运行时间30 d后,进水COD为3500 mg·L^(-1),水力滞留时间为10 d,COD去除率达到了99.51%,池容产气率达到了0.46 L·L^(-1)d^(-1),甲烷的质量分数达到60.69%。所以,对CSTR高效厌氧反应器的低浓度废水启动方式是可行的,对原豆腐废料的降解方式也是可行的,为今后对CSTR高效厌氧反应器的设计应用提供了一种新型启动方式。

云南省农作物秸秆资源调查与能源潜力评估

基于官方统计数据和文献资料调研,对云南省16个州(市)2021年的主要农作物(玉米、水稻、小麦、薯类、油料和豆类)秸秆资源进行调查,通过草谷比系数法估算农作物秸秆的理论资源量,利用标煤系数法对农作物秸秆进行能源化潜力评估.结果表明,2021年云南省农作物秸秆资源总量、理论资源量和可收集资源总量分别为1937.01、1811.63万t和1731.77万t,可能源化利用资源总量为166.6万t,评估生物质能源潜力量为84万t标准煤.云南省农作物秸秆资源量较大,可能源化利用农作物秸秆资源量偏低.

中温条件下驴粪厌氧消化产甲烷潜力及特性分析

实验采用批量式厌氧消化工艺,在中温(35±1)℃、接种物浓度30%的条件下,选取驴粪作为发酵底物,设计沼气发酵TS浓度分别为5%、6%、7%、8%,探究了驴粪厌氧消化的产气潜力和产气规律,并通过修正的Gompertz模型对累积产甲烷量进行了相关性拟合。结果表明,驴粪发酵时间为40 d,以TS浓度8%的实验组产气量、甲烷含量最好,平均甲烷含量为54%,TS产气率为241.11 mL·g^(-1),VS产气率为286.29 mL·g^(-1),TS产甲烷率为130.48 mL·g^(-1),VS产甲烷率为154.93 mL·g^(-1)。各实验组拟合数据的R2值在0.9714~0.9958,与模型拟合良好。从结果可以得出,以驴粪单独作为沼气发酵原料,产气量多,甲烷含量稳定。因此,在用厌氧消化工艺处理畜禽粪便产生沼气时,驴粪是可供选择的原料之一。

“双碳”目标下中国农村能源发展现状、问题与对策

[目的]通过对人类利用能源的历史、中国农村能源的现状分析,总结出中国农村主要的能源结构特点。[方法]基于文献法、对比分析法等研究方法去探究农村能源发展现状,识别农村能源发展存在的问题以及未来发展趋势。[结果]从农村能源使用的多元化来看,薪柴的使用量逐渐减少、农村沼气的发展逐渐趋于平缓、农村电网改造完成后农村用电趋于饱和、随着“西气东输”政策的实施燃气占比逐年上升、太阳能热利用大面积普及后稳中有降、随着光伏发电技术的突破太阳能发电量快速提升。[结论]针对中国农村能源现状,农村能源中传统利用方式逐渐被改变,新能源的发展得到了重视,文章结合国家政策找出了农村能源相应的能源特点,探究“节能减排”的新时期“双碳”目标下农村能源的发展趋势。

荒漠绿洲区土壤生态化学计量特征及驱动因素

通过研究塔里木盆地东北缘绿洲区耕地、园地、林地和裸地中土壤养分元素含量特征,分析了荒漠绿洲区不同土地利用方式对土壤生态化学计量特征的影响,以期为脆弱生态系统土壤质量和功能评价提供参考依据.结果表明:①研究区土壤中TN、SOC含量处于缺乏状态,TP含量处于正常水平,TK含量较为丰富;pH值呈现“西北高、东南低”的分布格局,与其他元素的空间分布格局表现出一定的负相关关系.②TC、SOC、TP、TN含量在耕地中最高,裸地中最低,不同土地利用方式中TK含量差异性不显著.TC、SOC、TN、TP“表聚效应”明显,随土层深度的增加含量减少;pH值随土层深度的增加而增加;TK含量在不同深度变化不明显.③4种土地利用方式中,w(C):w(N)大小依次为裸地>园地>林地>耕地,w(C):w(P)大小依次为园地>林地>裸地>耕地,w(N):w(P)大小依次为园地>耕地>裸地>林地.不同土壤深度上,w(C):w(N)随土层深度的增加而增加,w(N):w(P)随土层深度的增加而减少,w(C):w(P)无明显变化规律.④生态化学计量特征累计方差解释量为91.66%,其中TN对土壤生态化学计量特征的重要性最高,解释量为53.5%.综上,通过提高氮磷复合肥的施用及引种固氮植物等方式,可缓解干旱绿洲区土壤养分元素缺乏的现象.

农村能源与信息技术研究现状与展望

农村地区作为全球能源消耗的重要组成部分,面临着能源供应不足、能源利用低效以及环境污染等挑战。为了解决这些问题并推动农村地区的可持续发展,农村能源技术的发展逐渐成为关注的焦点。本研究在介绍农村能源利用现状的基础上,从对农村能源供应不足、利用率低、对传统能源依赖以及造成的环境污染4个方面分析农村能源存在的问题,介绍了农村能源与信息技术相结合取得的进展。最后,从制定全面的政策框架以及建立合作机制,加强基础设施建设以及监管和政策执行,促进绿色能源、数字化农业等方面提出了相应的政策建议,并从发展可再生能源技术、进行能源整合、开发智能能源管理系统等方面推动农村能源与信息技术全面、健康和可持续发展展望了能源信息技术对农村地区发展的积极影响。

秸秆栽培双孢蘑菇的现状分析

秸秆栽培双孢蘑菇的研究旨在实现资源的有效利用,改善农田环境,减少对化学农药的依赖,提高土壤质量,同时为居民提供新的就业和营养来源,促进当地经济发展。本文对以莜麦秸秆、玉米芯、玉米秸秆、小麦秸秆、棉秆、五节芒、胡麻秸秆、烟秸秆等为主料栽培双孢蘑菇的运用方案进行了归纳,通过比较报道的产量数据提供了适宜的秸秆培养料配方。混合秸秆为主料时,稻草和麦秸混合最优。对于玉米、麦田、烟草、棉花的主产区,建议秸秆就地利用栽培双孢蘑菇。同时,通过对秸秆栽培双孢蘑菇的可持续发展提出一些构想,为推动农业可持续发展提供理论参考。

水热炭对玫瑰秸秆厌氧消化性能的影响研究

在中温(35±1)℃下,采用批量式厌氧消化工艺,在玫瑰秸秆厌氧消化系统中添加由蓝藻藻泥、红薯茎和咖啡渣制成的水热炭,研究水热炭对厌氧消化体系性能的影响。结果表明:实验共进行44天,该发酵体系遵循厌氧消化规律,在体系中添加由蓝藻藻泥(实验组1)、红薯茎(实验组2)、咖啡渣(实验组3)制成的水热炭的实验组和不添加水热炭的对照组,累积产气量分别为3251、3995、4555、4002 mL,甲烷含量在产气高峰期均达到45%以上。实验组1、2、3和对照组的原料产气率为72、88、101 mL/g和88 mL/g,总固体产气率分别为173、212、242 mL/g和213 mL/g。原料产气率和总固体产气率:实验组3>对照组>实验组2>实验组1。实验3原料产气率是对照组的1.15倍,总固体产气率是对照组的1.14倍,累积日产气量和累积甲烷产量比对照组提升13.83%和14.43%。

基于CiteSpace的蓝藻厌氧处理研究文献计量和可视化分析

采用CiteSpace软件对近22年来中国知网(China national knowledge infrastructure,CNKI)和Web of Science(WOS)数据库中收录的有关蓝藻厌氧处理方向的文献,进行了年度发文量、作者、机构、国家、关键词共现、突现、聚类等可视化分析。通过人工剔除不相关文献,共筛选出339篇有效文献。蓝藻厌氧处理研究从2007年开始,但近几年学者对该领域关注度不高,该领域进入新的瓶颈期。其中,中国和美国学者是此领域重要的研究力量。中国是发文量最多的国家,中国科学院是发文量最多的机构;研究热点集中于蓝藻的厌氧消化、产沼气潜力、资源化利用、预处理、藻毒素的降解、与其他物质共消化以及用微藻为原料生产可再生能源。认为在双碳目标的大背景下,蓝藻厌氧处理有广阔的发展前景,厌氧发酵产酸很可能成为新的研究热点。通过可视化的方式解析了蓝藻厌氧处理研究发展态势,提出了未来重点研究方向,可为水体富营养化控制与可持续发展的提供重要的理论基础。

三种秸秆好氧堆肥过程和肥效的对比研究

将玫瑰、小麦和玉米的秸秆分别与尿素混合进行为期32 d的好氧堆肥实验,记录堆肥过程中堆体的温度、含水率、pH、有机碳、全氮含量及碳氮比的变化,同时测定堆肥结束时的腐殖质含量.在堆肥结束后进行盆栽还田试验发现,三种秸秆堆制的肥料对小白菜的株高和产量均有提升效果.

改进型CSTR处理豆腐废水的实验研究

采用改进型连续搅拌釜反应器(CSTR)在35℃下对豆腐废水进行了厌氧消化,设置水力滞留时间(HRT)分别为26、17、13 d和8 d,探究不同有机负荷下豆腐废水的厌氧消化特性.结果表明:日产气量随着HRT的缩短而增加,平均甲烷含量在HRT为26 d达到51.06%后,随着反应的进行最后升高至56.00%.

麻疯树生物柴油发展适宜性、能量生产潜力与环境影响评估

为对西南5省麻疯树生物柴油产业的发展提供依据,该文对西南5省适宜麻疯树种植的宜能边际土地资源潜力、适宜性等级等进行研究,并对该区发展麻疯树生物柴油的能量生产、温室气体减排潜力进行分析。利用多因子综合分析法对麻疯树适宜种植的边际土地资源进行识别及适宜性评价,获得麻疯树适宜种植的边际土地资源空间分布、适宜性等级和总量;利用生命周期分析法,对不同适宜性等级的边际土地资源生产麻疯树生物柴油的生命周期净能量、温室气体减排能力进行研究;利用上述研究结果,对生命周期模型进行扩展,获得西南5省规模化种植麻疯树的总净能量生产能力、温室气体减排潜力。研究结果表明,西南5省适宜与较适宜麻疯树发展的土地资源分别为199.45和557.28万hm2;如果这些土地资源全部被利用,则该区麻疯树生物柴油净能量年最大总生产潜力为15099.194万GJ,总温室气体年减排潜力为1591.655万t。该文研究结果可为制定生物能源产业政策提供参考。

基于开源Hadoop的矢量空间数据分布式处理研究

为实现大规模矢量数据的高性能处理,在开源项目Hadoop基础上,设计与开发了一个基于MapReduce的矢量数据分布式计算系统。根据矢量空间数据的特点,通过分析Key/Value数据模型及GeoJSON地理数据编码格式,构建了可存储于Hadoop hdfs的矢量数据Key/Value文本文件格式;探讨矢量数据的MapReduce计算过程,对Map数据分片、并行处理过程及Reduce结果合并等关键步骤进行了详细阐述;基于上述技术,建立了矢量数据分布式计算原型系统,详细介绍系统组成,并将其应用于处理关中地区1∶10万土地利用矢量空间数据,取得较好效果。