干旱形成机制与预测理论方法及其灾害风险特征研究进展与展望

在全球变暖背景下,干旱事件发生的频率和强度不断增大、影响不断加重,干旱发生规律的异常性和机制的复杂性也更为突出,对干旱形成机制、预测理论方法及灾害风险变化规律等方面都提出了新的挑战,也制约了当前干旱预测、预警及其灾害防控能力的提高。近年来,在国家重点基础研究发展计划(973计划)课题等多个国家级项目支持下,已在干旱灾害形成机制与预测理论方法及其风险特征方面取得了一系列新成果。通过动力诊断、数值模拟和田间试验等方法,开展了干旱形成的多因子协同作用和多尺度叠加机制、干旱致灾过程的逐阶递进特征,以及干旱灾害风险分布演化的主控因素等方面的研究。对如下几方面的新进展进行了系统总结归纳:(1)厘清了全球变暖背景下青藏高原热力、海温、夏季风、遥相关等多因子对干旱形成的作用机制。(2)发现了降水亏缺时间尺度和农作物不同生长阶段的干旱敏感性规律。(3)揭示了变暖背景下典型区域干旱灾害风险分布及其变异的新特征;构建了干旱灾害风险新概念模型。(4)研发了东亚季风区的季节和次季节干旱集成预测系统。在总结归纳已取得研究成果的基础上,对未来干旱形成机制及其灾害风险科学研究进行了展望,提出了5个重点研究方向:(1)多因子联动及其多尺度叠加效应对干旱形成的影响;(2)系统整合人类活动和决策以及相关反馈的气候模式研究;(3)揭示陆-气耦合和大气环流协同作用对干旱的影响;(4)认识干旱灾害对粮食安全和生态安全影响的关键过程;(5)提高不同气候情景下干旱预估的准确度。

海上风电单芯海缆接地环流影响因素分析

单芯海缆在生产、施工方面相对于三芯海缆更具优势,但是其接地环流异常引起的海缆故障频繁发生。单芯海缆接地环流运行机理及检测策略有待深入研究。建立了基于阻抗矩阵的单芯海缆数学模型,揭示了铠装电阻率、铠装层相对磁导率、接地电阻、短路电阻等因素对阻抗矩阵内参数和接地环流的影响规律。结合实际工程案例分析了海缆接地环流分配不均的机理,为海缆的运行状态评估及检修提供了参考依据。

小麦干旱监测技术研究进展与展望

发展小麦干旱监测技术是客观监测小麦干旱程度、准确反映干旱波及范围和持续时间的基础,从而能够对小麦干旱灾害做出预警并有效地评估其影响。本文系统梳理了国内外小麦干旱监测方法,包括基于地面常规观测、基于水分控制试验、基于作物模型模拟和基于遥感手段的4个方面的研究进展。分析表明,基于地面常规观测资料构建的小麦干旱监测指数,更多地考虑到业务和服务的应用需求,具有计算过程简单、资料获取方便、物理意义明确的特点;但其以气象观测要素为主,监测结果与农业旱情存在一定的偏差。基于人工水分控制试验的监测手段,直接与小麦生长状态联系,能反映实际的旱情;但仅靠部分站点的试验监测结果难以反映大范围的小麦干旱状况。作物模型可细致描述作物生长发育的全过程以及作物生长同降水量和土壤水分之间的动态关系;但其监测所需参数较多,模型本地化释用程度不高。遥感技术能够及时、客观地获取大范围地表综合信息,但受到天气状况、地表粗糙度、地形和植被等因素的影响,反演结果具有一定的偏差。因此,对于小麦干旱监测应该针对特定地区和特定生长阶段赋予不同干旱监测指数影响权重,应用综合监测指数以更准确地反映作物干旱状况。

花椒油和藤椒油加速氧化过程中风味品质变化

旨在为提高花椒油和藤椒油品质稳定性和预测其货架期提供参考,研究储存过程中花椒油和藤椒油风味品质变化。采用Schaal烘箱法探讨加速氧化过程中(0~35 d)花椒油和藤椒油的酸值、过氧化值、麻味物质及挥发性风味成分的变化。结果表明:加速氧化过程中花椒油和藤椒油的酸值(KOH)均满足国家限量标准(≤3 mg/g),而过氧化值分别在15 d和20 d时超出国家限量标准(≤0.25 g/100 g)。花椒油和藤椒油分别加速氧化10 d和15 d时麻味物质总量损失率分别为5.86%和10.42%,挥发性风味成分总量损失率分别为35.07%和70.01%;加速氧化结束时,花椒油和藤椒油中麻味物质总量和挥发性风味成分总量大幅减少,麻味物质总量损失率分别为37.15%和37.30%,挥发性风味成分总量损失率分别为82.03%和89.08%;对挥发性风味物质进行主成分分析(PCA)发现,未加速氧化的油与加速氧化后的油区分明显。花椒油和藤椒油在储存过程中麻味物质和香气成分存在着不同程度的损失,且长时间储存易氧化酸败,对产品风味品质影响较大。

结直肠癌中CD66b^(+)肿瘤相关中性粒细胞和促纤维间质反应与临床病理学特征及预后的关系

目的分析结直肠癌(colorectal cancer,CRC)中CD66b^(+)肿瘤相关中性粒细胞(tumor-associated neutrophils,TANs)和促纤维间质反应(desmoplastic reaction,DR)分类情况,探讨CD66b^(+)TANs和DR在CRC中的临床病理学意义及预后价值。方法采用免疫组化法检测240例CRC中CD66b^(+)TANs的表达数量,应用HE染色切片观察肿瘤间质DR的分类,并分析CD66b^(+)TANs和DR分类与CRC临床病理特征的关系;利用Kaplan-Meier生存曲线分析CD66b^(+)TANs和DR分类与CRC患者预后的关系。结果240例CRC中,CD66b^(+)TANs丰富型(NR)组29例,CD66b^(+)TANs中间型(NI)/缺乏型(NP)组211例;DR分类中,成熟型92例,中间型63例,不成熟型85例。CD66b^(+)TANs NR组与较高的组织学分级(P=0.034)、更晚的TNM分期(P=0.006)和脉管侵犯(P=0.002)均有关。CRC中DR分类与肿瘤分化程度、神经侵犯、淋巴结转移和pTNM分期均密切相关(P<0.05),DR不成熟型CRC分化程度低、有神经侵犯和淋巴结转移、更晚的pTNM分期。Kaplan-Meier生存分析显示,与CD66b^(+)TANs NI/NP CRC患者相比,CD66b^(+)TANs NR CRC患者的3年总生存率明显降低(P<0.05);多因素分析显示:高TANs是CRC的独立预后因素(P<0.05)。DR不成熟型CRC患者的3年总生存率明显低于中间型和成熟型CRC患者(P<0.05)。结论CD66b^(+)TANs和肿瘤间质DR程度均可影响CRC的临床生物学行为,评估CRC中CD66b^(+)TANs和DR有助于预测CRC患者的预后。

卷丹百合黄酮提取物抗氧化活性研究

该实验旨在研究卷丹百合黄酮提取物抗氧化活性。以化学法、秀丽隐杆线虫模型为评价方法,用自由基清除率、抗氧化酶活力及线虫寿命等为指标,探究卷丹百合黄酮化合物的抗氧化能力。结果表明,卷丹百合黄酮提取物在料液比为1:10(g:mL)时,抗氧化活性达到最大值,其中DPPH自由基清除率为83.46%,ABTS阳离子自由基清除率为73.26%。卷丹百合黄酮提取物能显著提高线虫体内抗氧化酶活力和谷胱甘肽含量,提高线虫抗氧化能力,起到延长线虫寿命的作用。经过卷丹百合黄酮提取物处理的线虫在氧化应激条件下平均存活时间能达到10 h。卷丹百合黄酮提取物具有良好的抗氧化活性,具备开发食品抗氧化剂或功能食品的潜力。

高等级病原微生物实验室在生物医药领域的应用研究

目的:介绍烈性传染病病原体的诊断试剂、疫苗、治疗药物的研发和评价基本情况,突出高等级病原微生物实验室作为科技支撑和产业成果转化的重要作用,阐释高等级病原微生物实验室在生物医药领域的广阔应用前景。方法:分析国内外应对烈性传染病流行的重要措施,梳理高等级病原微生物实验室在诊断试剂、疫苗、治疗药物的研发和评价中发挥的重要作用,阐明提前布局医药产业发展、强化高等级实验室能力建设的方法。结果与结论:应充分发挥高等级病原微生物实验室在生物医药领域的基础设施作用,提前布局我国新发突发传染病病原体的检测鉴定、预防控制、药物治疗的前瞻性技术储备。这是应对SARS、MERS、EBHF、COVID-19等高致病性新发突发传染病引发的全球重大公共卫生问题的重要保障,也是有效防范化解生物安全风险,筑牢国家安全的重要举措。高等级病原微生物实验室在生物医药领域具有广阔的应用前景。

施氮量对谷子产量、氮素利用及小米品质的影响

【目的】明确不同施氮量下谷子产量、干物质分配和氮素累积转运特征,分析氮用量对小米糊化特性和有益微量元素含量的影响及其与植株氮素累积的关系,探究植株氮素营养对小米品质的影响。【方法】于2020—2021年在山西省沁县研究4个施氮水平(0、75、120和150 kg·hm^(-2))对春播谷子产量、氮素吸收与利用特征及小米品质的影响。【结果】施氮提高谷子收获穗数、穗粒数和植株的干物质生产能力,增加了氮素由营养器官向籽粒的转运率,促进了干物质及氮素向籽粒的分配,从而提高产量。施氮也提高了小米中铁、锌、钙、镁和硒的含量,其中,施氮75 kg·hm^(-2)时上述元素含量的增幅最大,氮利用率最高。与不施氮相比,施氮75 kg·hm^(-2)时谷子收获穗数、穗粒数、产量、地上部生物量、收获指数、氮素累积总量和氮素转运率增幅最高,增幅分别可达7.5%、23.3%、31.0%、21.2%、8.6%、40.3%和9.2%,小米中铁、锌、钙、镁和硒含量的增幅分别为37.2%、43.6%、56.0%、30.5%和16.9%。过量施氮(150 kg·hm^(-2))不利于谷子穗粒数和收获指数的提高及氮素由营养器官向籽粒的转运,与施氮量75 kg·hm^(-2)比较,两年氮素转运率分别降低了23.1%和28.2%;氮素施用过量也降低了小米支链淀粉含量,淀粉形成受限,抑制了小米粉最终黏度、回升值和峰谷黏度,影响糊化品质,同时氮肥利用率低至25%左右。谷子地上部氮吸收量与小米中铁、锌、钙、镁和硒含量呈极显著的正相关,但与小米中支链淀粉含量、小米粉的最终黏度和峰谷黏度呈显著的负相关。【结论】施氮量在75—120kg·hm^(-2),能促进谷子干物质及氮素向籽粒的分配,实现籽粒产量、小米糊化品质和有益微量元素含量的同步提升。

生物炭对土壤无机氮含量影响的Meta分析

为系统探究生物炭对农田土壤无机氮含量的影响,基于2013—2023年已公开发表的65篇文献375组数据,利用Meta分析方法定量研究在不同气候条件、土壤质地、施氮量、还田年限和生物炭施用量条件下土壤无机氮含量对生物炭施用的响应。结果表明:生物炭施用显著提高了年均降雨量为600~1000 mm区域的土壤无机氮含量,其中降雨量为957 mm时增幅最大;生物炭也显著提高了年均气温≥8℃地区的土壤无机氮含量。在砂土和壤土施用生物炭可明显提高土壤无机氮含量,与不施生物炭相比土壤无机氮含量增幅分别为21.85%和11.05%。在田间试验条件下,施氮水平≤120 kg·hm^(-2)时施用生物炭显著提升土壤无机氮含量,而在培养试验条件下不施氮时施用生物炭显著提高了土壤无机氮含量。施用生物炭年限≥1 a时能显著增加土壤无机氮含量;此外田间试验条件下生物炭施用量<0.5%时能显著提升土壤无机氮含量(17.70%)。综上所述,在年均降雨量600~1000 mm、年均气温≥8℃、土壤质地为砂土和壤土的地区,当施氮量≤120 kg·hm^(-2)、田间生物炭还田年限≥1 a、施用量<0.5%时,施用生物炭能显著增加土壤无机氮含量。

基于FY-3D电离层光度计数据开展夜间135.6nm辉光辐射强度对赤道环电流指数Dst的响应特性研究

远紫外气辉探测仪小型电离层光度计IPM于2017年11月15日随FY-3D卫星发射升空.IPM通过对地测量夜间O+和电子辐射复合产生的135.6 nm辉光辐射、白天光电子激发产生的OI 135.6 nm和N2LBH波段的辉光辐射,可以得到夜间电离层峰值电子密度、电子总含量以及白天大气氧原子和氮分子的柱密度比O/N2等参数.本文基于IPM夜侧数据研究了在非极光区的中低纬度上,135.6 nm波段辐射强度在磁暴时与磁平静时的相对变化.研究表明,135.6 nm波段辐射强度极易受到磁暴影响发生扰动,对Dst指数响应十分敏感,即使是较弱的磁暴,135.6 nm波段辐射强度也会出现增强,辐射增强出现的时间与磁暴的主相与恢复相有很好的对应性;通过与IGS(International GNSS Service)提供的TEC比对研究表明,磁暴期间135.6 nm辐射增强并非仅由与电离层电子密度信息正相关的O+和电子辐射复合机制产生的辐射贡献引起;多个不同强度的磁暴事件研究表明,135.6 nm辐射强度在磁暴时相对平静时的增加量与Dst指数呈反比,即Dst指数越低,135.6 nm辐射强度的增加量越大,且纬度越高,135.6 nm辐射强度的增加量越大.

石墨相氮化碳/壳聚糖复合材料对水中U(Ⅵ)的吸附性能与机理

针对核能发展与应用过程中产生的含铀废水所导致的环境铀污染难题,通过共混交联法将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))负载在壳聚糖(CS)上,制备了复合材料-石墨相氮化碳/壳聚糖(g-C_(3)N_(4)/CS),用来吸附水溶液中的U(Ⅵ)。对g-C_(3)N_(4)/CS的表面性质和作用机制进行了分析。结果表明:g-C_(3)N_(4)/CS投加量为0.2 g/L,g-C_(3)N_(4)质量分数为20%,吸附时间为120 min,温度为308 K,pH=6条件下,g-C_(3)N_(4)/CS对U(Ⅵ)的最大吸附量达到324.45 mg/g。Langmuir等温模型和准二级动力学模型符合该吸附过程,是一个自发吸热过程。g-C_(3)N_(4)/CS对U(Ⅵ)的吸附机理主要为—NH,—OH,C—O,C=O,C—N等官能团与U(Ⅵ)发生的配位络合。g-C_(3)N_(4)/CS在循环再生实验中显示出良好的重复利用性。

基于城市排水过程的内涝高效模拟方法

从实际城市排水过程的角度出发,提出了基于汇水单元概念的城市内涝高效模拟方法.该方法以雨篦子作为出水口来划分汇水单元,进而计算城市地表产汇流、积水深度及分布.同时,引入了当量宽度的概念,实现了明渠与有压流2种状态下管道流量和水位计算方法的统一.基于水量平衡原理,利用雨篦子耦合城市地表与地下管网,并结合孔口耦合管道与河道,构建了地表-管道-河道一体化的求解矩阵.本文将所提出的模拟方法植入成熟的太湖流域模型,并应用常州市城市产汇流与内涝试验基地的监测数据,对该方法的有效性和模型的可靠性进行了评估,以期为城市内涝模拟提供新思路.

细节保留与亮度融合的微光图像增强算法

微光环境下CMOS相机拍摄的图像存在对比度低、噪声大和细节模糊等问题,目前的增强算法虽然可以提升图像亮度,却没有考虑保留原始图像的细节信息,为此,本文提出了一种细节保留的微光图像增强方法。首先,使用自适应滤波器对原始微光图像中的每个通道进行处理,以改善噪声对图像的影响。然后,通过滤波后的图像得到细节层和基本层,其中细节层用于保留图像的纹理,基本层则用于增强图像的亮度。细节层的求取通过粗照度和光照分量得到,而基本层亮度增强则使用Alpha算法融合原图、伽马校正结果和伽马先验校正结果得到。最后,将细节层和基本层的亮度通道进行融合,以获得增强后的图像。实验结果表明,经过细节融合处理后的图像,其平均梯度与信息熵均实现了显著提升。此外,与选取的5种方法相比,SSIM指标均高于其他算法,表明本文方法增强后的图像失真小。同时,在BRISQUE和PSNR指标上均取得了较好的效果。

长期施用秸秆生物炭对土壤养分及作物生长的影响

于2011—2020年在山西榆次区开展田间定位试验,设不施肥(CK)、不施肥施生物炭(CK+B)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施生物炭(NPK+B)共4个处理,种植模式为玉米-高粱轮作,研究有机碳施用5 a和10 a对0~20 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的影响,及各处理累积秸秆干物质量、养分积累量和籽粒产量的变化。结果表明:(1)生物炭施用5 a和10 a后,与CK比较,CK+B处理土壤有机质含量分别提高了46.3%和61.2%;与NPK比较,NPK+B处理土壤有机质含量分别提高了67.8%和77.7%。施用10 a后CK+B处理全氮含量显著高于CK处理,但NPK+B和NPK处理土壤全氮含量间没有显著差异。生物炭对土壤速效钾含量提升效果显著,施用10 a后CK+B和NPK+B处理土壤速效钾含量较CK和NPK处理提升86.4%~46.6%。(2)生物炭施用10 a显著提升了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,增幅分别为11.4%~11.9%和7.9%~16.2%,但对脲酶、过氧化氢酶和有效磷没有影响。(3)生物炭施用10 a明显提高了抽穗期和成熟期作物地上部磷和钾的累积量,但对成熟期氮素累积吸收量没有影响,无论施肥与否,生物炭对累积籽粒产量没有显著影响。综上可知,长期施用秸秆生物炭可显著提升土壤有机质和速效钾含量,对土壤全氮和有效磷的影响较小,显著提高植株磷和钾吸收,因此在施用秸秆生物炭时应考虑氮的补充,降低钾投入。

长期不同施肥和深翻对玉米高粱轮作体系作物钾利用及土壤钾形态的影响

【目的】研究长期施用化肥钾、秸秆还田、有机肥配施化肥钾结合秸秆还田及其深翻对玉米高粱轮作体系作物钾利用效率、土壤钾形态及非交换性钾释放的影响,为合理使用钾肥和提高钾养分资源高效利用提供理论依据。【方法】于2011—2022年在山西省晋中市进行长期定位试验,共设6个处理:不施肥(CK)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、秸秆还田结合有机肥(MS)、氮磷钾肥配施有机肥结合秸秆还田(NPKMS)、氮磷钾肥配施有机肥结合秸秆还田和深翻(NPKMSD),研究不同施肥处理对作物籽粒产量、地上部钾吸收量、钾利用效率、土壤钾形态和土壤非交换性钾释放特征的影响。【结果】与NP和NPK比较,MS、NPKMS和NPKMSD提高籽粒产量6%—8%,地上部钾吸收量提高22%—43%。NPKMS和NPKMSD处理钾素农学利用效率仅为NPK和MS的50%;施肥改变了土壤剖面钾形态,2022年收获后与CK、NP和NPK处理相比,MS、NPKMS和NPKMSD处理0—20 cm土层速效钾含量分别提高了2.2—2.8倍,缓效钾提高了8%—10%;与NPKMS比较,NPKMSD提高了20—40 cm土层速效钾含量。基于随机森林回归模型分析表明,0—20和20—40 cm土层的速效钾与缓效钾含量能解释地上部钾吸收量的64.1%,0—20 cm土层速效钾、缓效钾含量和20—40 cm土层的速效钾含量是影响植株钾吸收的关键因子。用氯化钙浸提时NPK、MS、NPKMS和NPKMSD处理0—20 cm土层非交换性钾累积释放量分别是NP的1.04、1.77、1.99和1.81倍,柠檬酸浸提时则分别为1.05、1.41、1.85和1.63倍。与NPKMS处理比较,NPKMSD处理20—40 cm土层柠檬酸浸提的非交换性钾累积释放量提高17.8%,而氯化钙浸提对其非交换性钾累积释放量没有显著影响。【结论】与施用相当量的化肥钾比较,秸秆还田和有机肥能明显活化土壤钾,提高土壤有效钾和缓效钾的含量,提高钾肥利用效率。化肥钾配施有机肥结合秸秆还田会造成作物钾奢侈吸收降低钾利用效率。深翻提高根层下土层速效钾含量但对产量影响不显著。秸秆还田和有机肥明显促进土壤非交换性钾的释放速率和累积释放量,长期秸秆还田结合适量有机肥能够替代化学钾肥。

二维激光跟踪转台轴系设计及动态形变误差修正

二维激光跟踪转台轴系结构的稳定性及动态形变误差补偿精度是激光跟踪仪实现高精度动态坐标测量的关键因素。为满足激光跟踪仪动态坐标测量高精度、高稳定的实际需求,本文研制了一套基于过定位双角接触轴承对轴系的二维转台。首先,基于转台性能指标要求开展二维转台轴系设计及精度分析;然后,基于所设计结构及现有装配工艺,结合弹性力学理论,开展转台动态形变误差形成机理分析,并通过刚柔耦合动力学仿真分析验证理论分析合理性。最后,提出基于共轭差动式光学自准直原理的轴系动态误差测量方法,完成对轴系稳定性和动态形变误差的测量补偿。实验结果表明:转台的动态形变误差重复性优于±0.6″,动态形变误差由补偿前的±7″降低为±1″,转台设计的稳定性和动态形变误差补偿精度满足设计需求。

基于RSM的GFRC配合比设计优化

为了探究玻璃纤维掺量、玻璃纤维长度和陶粒对混凝土力学性能的影响,配制玻璃纤维增强混凝土(GFRC),采用响应面法和中心复合表面设计探究单因素间交互作用对GFRC性能的影响。结果表明:单因素对混凝土抗压强度响应显著程度依次为陶粒取代率>玻璃纤维掺量>玻璃纤维长度,双因素交互作用下显著程度为玻璃纤维长度和玻璃纤维掺量>陶粒取代率和玻璃纤维掺量>陶粒取代率和玻璃纤维长度;GFRC最优配合比组合为陶粒取代率为10.6%,玻璃纤维长度为14.4 mm,玻璃纤维掺量为0.59%时,预测抗压强度最高为48.5 MPa,与实测平均值相差仅0.2 MPa。该成果有助于GRFC的推广使用,也为此提供了优化配合比设计和参考试验数据,具有工程指导意义。

轴对准测试系统光机热集成分析

轴对准测试系统是一种应用大口径平行光管法来测量光轴平行性的重要仪器,系统焦距为4800mm,口径为600mm。在测试过程中,由于焦距长、口径大,环境温度的变化引起的各元件的微小变形都会影响系统的成像质量及测试精度。因此,需要对该系统进行光机热集成分析。建立了轴对准测试系统的有限元分析模型,分析了稳态温度场、温度梯度场下系统的热变形,利用Zernike多项式对热变形后的镜面进行面型拟合,将拟合系数导入光学设计软件,得到不同温度变化下对轴对准测试系统的影响,通过实验验证了仿真结果的准确性。结果表明:稳态温度场下,在设计参数要求的温度范围内,光学系统波像差均小于λ/10(λ=632.8 nm),光轴平行性检测精度满足0.02 mrad;温度梯度场对系统影响更大,需将系统内外温差控制在±3℃内。

用于尿酸检测的MIL-101(Cr)生物电化学传感器

人体血液中尿酸(UA)含量异常会引发一系列疾病,因而尿酸浓度的检测方法有广泛的应用前景。通过水热法合成金属有机框架(MOF)材料MIL-101(Cr),并通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对材料进行表征;利用滴涂法将MIL-101(Cr)涂附在玻碳电极(GCE)表面制得修饰电极MIL-101(Cr)/GCE,通过循环伏安(CV)法,差分脉冲伏安(DPV)法来验证基于MIL-101(Cr)的生物电化学传感器用以定量检测尿酸的可行性。实验结果表明:该材料在尿酸的氧化还原反应中起催化作用,此尿酸生物电化学传感器能够有效地检测尿酸。

表面活性剂对生菜生长及水氮运移的影响

【目的】探究表面活性剂对土壤水氮运移和生菜产量、品质及根系生长的作用效果。【方法】以石灰性褐土为供试土壤,选用HydravanceTM200(湿润增效混合表面活性剂)、甲基葡糖醇聚醚-20(保湿单一表面活性剂)和渴以友(水分调节混合表面活性剂)3种表面活性剂,以清水灌溉为对照(CK),清水+HydravanceTM200(T1)、清水+甲基葡糖醇聚醚-20(T2)、清水+渴以友(T3)为添加表面活性剂处理,通过室内培养试验,研究表面活性剂对水氮运移及其空间分布的影响;在室内培养试验处理基础上,设置不施氮(N0)和施氮(N1)2个氮水平,采用双因素设计,共8个处理,即CKN0、T1N0、T2N0、T3N0和CKN1、T1N1、T2N1、T3N1,以生菜为研究对象,研究3种表面活性剂对盆栽生菜生长、品质以及氮素利用效率的影响。【结果】①室内培养试验表明:与CK相比,T1、T2、T3处理均能促进水分的横向运移,使其在土壤中均匀分布,降低下层(20~30 cm)土壤硝态氮量;②盆栽试验表明:与CKN1处理相比,T1N1处理生菜的地上部鲜质量和VC量分别提高了26.61%和175.61%,氮素利用率提高了2.10倍(P<0.05);T2N1处理VC量显著提高104.88%(P<0.05);T3N1处理总根长和总体积分别提高61.98%和112.90%(P<0.05)。与CKN0处理相比,T1N0处理生菜地上部鲜质量、VC量及硝酸盐量均显著降低,降幅分别为19.57%、43.84%、81.75%;T2N0处理VC量和硝酸盐量分别降低了24.66%和86.52%(P<0.05);T3N0处理硝酸盐量降低了68.50%(P<0.05),但总根长和总体积显著提高51.64%和87.18%(P<0.05)。【结论】3种表面活性剂均有利于促进水氮在土壤中均匀分布,不同氮水平条件下,3种表面活性剂对生菜生长、产量、品质以及氮素利用率作用效果不同。