土壤微生物膜对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响

为揭示土壤微生物膜对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响,以沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)和沙打旺(Astragalus laxmannii)幼苗为研究对象,设置不同菌剂施用方式(喷施、混施)和施用量(0、1、3、5、7 g·kg^(-1)和10g·kg^(-1))开展盆栽试验,比较分析土壤微生物膜形成后植物气体交换和叶绿素荧光特征。结果表明:(1)当菌剂施用量>3 g·kg^(-1)时,固结层硬度、厚度和土壤脲酶、蔗糖酶活性均显著高于对照组(P<0.05)。(2)在3~7 g·kg^(-1)菌剂处理组沙打旺净光合速率显著高于对照组(P<0.05),且蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)和胞间CO_(2)浓度(Ci)均显著高于沙冬青(P<0.05)。(3)当菌剂施用量>5 g·kg^(-1)时沙打旺最大光化学效率(F_(v)/F_(m))显著高于对照组(P<0.05)。除3 g·kg^(-1)处理组之外,沙冬青F_(v)/F_(m)和光化学猝灭系数(QP)均高于沙打旺。(4)土壤特性、光合气体交换和叶绿素荧光三者为部分中介模型,土壤特性的改变能直接影响沙冬青和沙打旺叶绿素荧光特性。土壤微生物膜使固结层硬度和厚度平均提高3.84%和152.85%,土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性平均增强93.37%、170.68%和256.03%。其通过改善土壤质量、提高叶片气孔导度从而增强沙冬青和沙打旺光合效率和能力,使沙打旺和沙冬青净光合速率平均提高28.48%,F_(v)/F_(m)平均提高0.84%。

船体梁总纵弯曲载荷识别方法及试验验证

基于结构应变动态响应,采用时域反卷积算法建立了船体梁总纵弯曲载荷识别理论模型.结合Tikhonov正则化理论及FFT(快速傅里叶变换)滤波算法,有效提高了载荷识别精度.并采用系列箱型梁结构模型动载试验验证了载荷识别理论模型的有效性.结果表明:建立的载荷识别理论模型可以准确地反演得出施加载荷时程曲线,误差小于5%.

微生物诱导碳酸钙沉淀固沙对典型沙生植物叶片性状和生理特性的影响

微生物诱导碳酸钙沉淀(microorganism induced carbonate precipitation,MICP)能够填充土壤孔隙,减少水分蒸发和增强风沙土的抗风蚀性,其防风固沙效果已得到证实,但其对沙生植物叶片性状和生长生理过程的影响尚不明确,为揭示微生物诱导碳酸钙沉淀固沙对沙生植物叶性状和光合生理特征的影响,以沙蓬(Agriophyllum squarrosum)、斜茎黄芪(Astragalus laxmannii)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、蒙古羊柴(Corethrodendron fruticosum)4种沙生植物为研究对象,开展室内盆栽试验,对比分析不同菌剂施用量(高、中、低)和固结层位置(下、中、上)处理下沙生植物的叶性状和生理特性。结果表明,①微生物诱导碳酸钙分布在风沙土颗粒间,且呈立方体形、菱形、球形和不定形等多种晶态,能够胶结风沙土颗粒。②菌剂处理显著提高了4种沙生植物土壤的有机质和碳酸钙含量;施加高水平菌剂时,固结层下处理组沙蓬和斜茎黄芪土壤的有机质和碳酸钙含量显著高于其他处理组;其中斜茎黄芪土壤有机质含量的增幅最大,为90.19%,柠条锦鸡儿土壤碳酸钙含量增幅最大,为41.47%。③高水平菌剂处理组沙蓬的比叶面积显著高于其他处理组,平均提高0.98%;低水平菌剂处理组沙蓬和斜茎黄芪的叶干物质含量显著高于其他处理组,分别平均提高34.11%和24.18%。固结层中处理组沙蓬、斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的比叶面积显著低于其他处理组。④高水平菌剂处理组沙蓬、斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的叶绿素含量显著高于其他处理组,分别平均提高9.01%、12.97%和31.77%;中水平菌剂处理组沙蓬、高水平菌剂处理组斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的最大净光合速率显著高于其他处理组,分别平均提高55.70%、48.39%和13.24%。综上,施加菌剂能够提高土壤有机质和碳酸钙含量,为植物生长提供充足的养分,因此沙蓬、斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的光合生理特性显著高于对照组,但植物叶性状对土壤有机质和碳酸钙含量响应不显著。微生物诱导碳酸钙沉淀固沙对中水平菌剂处理沙蓬、高水平菌剂处理斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的叶性状和光合生理特性有促进作用,但是对蒙古羊柴的叶性状和光合生理特性有抑制作用。以上研究结果为丰富完善微生物诱导碳酸钙沉淀固沙技术提供理论依据和科学支撑。

毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌网络动态特征及其对气候因子的响应

为揭示樟子松人工林根内真菌群落相互关系的动态特征,以毛乌素沙地樟子松人工林为研究对象,采用生态网络分析法,分析不同林龄(中龄、近熟和成熟)及其年内生长阶段(生长季初期、旺盛期和末期)樟子松根内真菌群落共现网络动态特征及其对气候因子的响应,得到如下结果。1)在不同林龄阶段,樟子松人工林根内真菌共现网络差异不明显;在不同生长季阶段,根内真菌共现网络差异明显,生长季旺盛期,根内真菌共现网络较为复杂。2)在不同林龄和不同生长季阶段,樟子松人工林根内真菌关键类群差异明显,主要包括地孔菌属(Geopora)、棉革菌属(Tomentella)、暗球腔菌属(Phaeosphaeria)、Neocucurbitaria和被孢霉属(Mortierella)等。生长季初期和末期关键类群为外生菌根真菌和腐生真菌,旺盛期为腐生真菌和病原真菌。中龄林关键类群为腐生真菌和病原真菌,成熟林为外生菌根真菌和腐生真菌。3)外生菌根真菌网络的主要影响因子为相对湿度(P<0.05),腐生真菌和病原真菌网络的主要影响因子为平均降水量和相对湿度。因此,毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌网络在不同生长季阶段的动态变化强于不同林龄阶段,且生长季旺盛期共现网络的结构较复杂;根内真菌网络主要受平均降水量和相对湿度影响。腐生真菌对维持不同林龄和不同生长季阶段真菌网络的稳定性均有重要作用,在较大降水量和湿度的生长季旺盛期,关键类群为腐生真菌和病原真菌,对樟子松的生长和健康状况有着潜在的影响。

荒漠土壤产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙优化与效果分析

产脲酶菌诱导碳酸钙已广泛应用于土壤固化,但存在环境适应性差的缺陷。该研究使用荒漠土壤产脲酶菌,结合室内试验和响应面法优化反应条件,通过野外试验分析固沙效果,以期解决荒漠地区产脲酶菌诱导碳酸钙固沙的技术问题。结果表明:(1)影响碳酸钙沉积的主要因子是温度、时间、pH值、菌液和胶结液配比,优化条件为34.47℃、71.68 h、pH值7.73、配比74.94%,此时钙沉积率最高,为42.33%。(2)最优条件下诱导形成的碳酸钙呈立方体形、菱形、球形和无定形等多晶态,分布在沙粒表面或镶嵌在沙粒中。(3)优化后固沙效果明显增强,风沙土颗粒显著增大(P<0.05),固结层硬度和厚度分别提升5倍和10倍,所有时间段内风蚀可蚀性因子均降低,24 h降幅最大,由0.91降至0.66。该技术是防沙治沙的新方法,野外应用需确定施用时间,采用洒水、覆盖、适当破碎等措施,营造适宜条件提升固沙效果的同时避免土壤板结问题。

科尔沁沙地水盐处理对油莎豆农田土壤细菌群落及植株生理特性的影响

为揭示水盐处理下科尔沁沙地土壤细菌群落结构及其对油莎豆(Cyperus esculentus)的影响。以吉林省前郭尔罗斯灌区油莎豆农田为研究对象,开展水、盐双因素(水处理:50%、70%、100%标准灌溉定额;盐处理:无盐胁迫、轻度盐胁迫、中度盐胁迫)随机区组野外控制试验,构建土壤细菌分子生态网络筛选关键菌种,并研究揭示其与油莎豆生长的相互关系。结果表明:(1)油莎豆农田土壤细菌优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)(22.85%±3.80%)、酸杆菌门(Acidobacteriota)(20.02%±3.21%)和放线菌门(Actinobacteriota)(18.85%±2.41%)。优势菌属为RB41属、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和红色杆菌属(Rubrobacter)。水盐环境对土壤细菌Alpha多样性无显著影响(P>0.05)。(2)100%标准灌溉定额灌溉处理细菌种间共存关系更强,50%标准灌溉定额灌溉处理细菌种间互作程度、连接紧密度最高。无盐胁迫细菌群落生态网络复杂度、互作程度最高,中度盐胁迫细菌物种之间的共存关系更强。(3)随灌溉量增加,关键菌群数量增加,中度盐胁迫关键菌群数量达到最大。水盐处理下油莎豆土壤关键菌种为红色杆菌属、RB41属、Dongia属、类固醇杆菌属(Steroidobacter)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)、鞘氨醇单胞菌属、溶杆菌属和Luteolibacter属。(4)灌溉量变化对油莎豆株高、冠幅、分蘖数、地上干重、羧化酶、脯氨酸和超氧物歧化酶活性具有显著影响(P<0.05);施盐量变化对油莎豆的株高、地上干重、脱落酸、可溶性糖、过氧化物酶活性和丙二醛具有显著影响(P<0.05)。鞘氨醇单胞菌属、硝化螺旋菌属、溶杆菌属、Dongia属、RB41属、类固醇杆菌属和Luteoli⁃bacter属与油莎豆生长生理性状显著相关(P<0.05)。水盐环境改变了土壤细菌群落组成、分子网络及关键菌种,关键菌种则与油莎豆生长生理特征具有显著相关性。研究结果有助于深入揭示水盐生境下油莎豆农田土壤细菌群落结构及其生态功能,为油莎豆适应性种植和稳产高产提供理论依据。

科尔沁沙地不同水盐处理对豆田土壤真菌群落结构和功能的影响

为揭示北方沙区典型盐碱地不同灌溉量对油莎豆(Cyperus esculentus)农田土壤真菌群落组成结构和功能群特征的影响。以吉林省松原市前郭尔罗斯灌区油莎豆农田为研究对象,开展水、盐双因素(水处理:50%、70%、100%标准灌溉定额;盐处理:非盐渍土、弱盐渍土、中盐渍土)随机区组野外控制实验,比较分析不同水盐处理下油莎豆土壤真菌群落特征。(1)油莎豆农田土壤样品共获得2354个真菌OTU,隶属于13门43纲114目224科434属,其中,子囊菌门(Ascomycota)((67.83±6.33)%)、被孢霉门(Mortierellomycota)((16.96±6.02)%)和担子菌门(Basidiomycota)((11.31±1.82)%)占绝对优势。随灌溉量增加,优势属由被孢霉属(Mortierella)变为镰孢菌属(Fusarium)和毛壳菌属(Chaetomium)。不同水盐处理下真菌多样性无显著差异(P>0.05)。(2)真菌功能群以腐生营养型为主,病理营养型次之,共生营养型占比最低。随灌溉量增加,腐生和共生营养型真菌均先减少后增加,病理营养型真菌先增加后减少;不同盐分处理下各营养型真菌无明显变化趋势。(3)不同灌水和盐分处理对油莎豆土壤真菌群落结构和功能并无显著交互作用。(4)影响研究区土壤真菌群落组成的主要影响因子包括土壤含水率和土壤全磷含量。土壤全磷含量与Chao1指数呈显著负相关(P<0.05),土壤理化性质与真菌营养型无显著相关性(P>0.05)。研究区不同灌溉处理使土壤优势菌属发生变化,也改变了腐生和病理营养型菌群的相对丰度。研究结果有助于深入理解油莎豆农田土壤真菌群落结构和功能机制,并为油莎豆在盐碱地的栽培种植提供理论依据。

科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌共现网络及其与土壤因子的关系

为揭示科尔沁沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林土壤真菌间相互作用,以不同林龄(中龄、近熟和成熟)、不同土层(0—10和10—20 cm)樟子松人工林土壤为研究对象,以未造林地为对照样地,采用分子生态网络分析法,基于随机矩阵理比较分析樟子松人工林土壤真菌网络特征及其影响因素。研究结果表明:(1)中龄林到近熟林阶段,科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌网络平均连通度增大,平均路径长减小,网络愈加复杂,而近熟林到成熟林阶段则相反,网络愈加简单;不同土层间,10—20 cm土层土壤真菌平均路径长度小于0—10 cm土层,平均连通度和聚类系数大于0—10 cm土层,10—20 cm较0—10 cm土壤真菌间相互联系更为密切;与樟子松人工林相比,未造林地土壤真菌网络中的平均连通度略低于近熟林,平均路径长低于樟子松人工林,未造林地土壤真菌群落更不稳定。(2)中龄、近熟和成熟樟子松人工林土壤真菌关键菌种分别为Guehomyces sp.、Oidiodendron sp.和Pseudeurotium sp.,未造林地关键菌种为Alphamyces sp.。在0—10 cm土层樟子松人工林和未造林地土壤关键菌种为红菇属真菌(Russula sp.),在10—20 cm土层土壤关键菌种为Guehomyces sp.。(3)樟子松人工林土壤真菌网络组成与土壤含水量显著相关,土壤全氮与土壤真菌网络呈显著负相关(P<0.05),土壤pH值和速效磷与土壤真菌网络呈显著正相关(P<0.05)。在樟子松人工林中,近熟林土壤真菌群落更复杂;随土壤深度增加,土壤真菌群落联系愈加紧密;种植樟子松后土壤真菌群落更复杂。土壤真菌关键菌种组成在不同林龄和土层间均存在差异,土壤真菌网络组成受土壤含水量影响,中介中心性前50的操作分类单元(OTU)主要受土壤全氮、pH和速效磷等理化性质影响。研究结果有助于深入理解科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌群落结构,并为科尔沁沙地樟子松人工林可持续经营提供理论依据和科技支撑。

呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌网络特征

为揭示呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌相互关系,以呼伦贝尔沙地不同林龄樟子松人工林(25 a、34a和43 a)为研究对象,以沙质草地为对照,采用分子生态网络分析法对不同土层(0~10 cm和10~20 cm)土壤细菌群落进行比较分析。结果表明:(1)从25 a到43 a,土壤细菌网络总边数增多,平均路径长度降低。土壤深度由0~10cm到10~20 cm,人工林土壤细菌网络总边数减少,平均路径长度升高。与沙质草地相比,人工林土壤细菌网络总边数较少。(2)25 a人工林关键菌种隶属于嗜酸菌目(Acidimicrobiales)、RB41和MB-A2-108,34 a人工林关键菌种隶属于Gaiellales,43 a人工林关键菌种隶属于Gaiellales、RB41、Subgroup_7、Subgroup_6、和DA101_soil_group,草地关键菌种隶属于匿杆菌门(Latescibacteria)。(3)全氮、氨氮、微生物碳含量和脲酶酶活性对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌有显著正相关影响(P<0.05);转化酶和过氧化氢酶活性、土壤含水量以及速效磷含量对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌有显著负相关影响(P<0.05);土壤有机质对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌既有显著正相关影响又有显著负相关影响(P<0.05)。樟子松人工林从25 a到43 a,土壤细菌网络愈加复杂和紧密,土壤深度由0~10 cm到10~20 cm,网络复杂性和紧密度降低;与草地相比,人工林土壤细菌网络复杂性较低。43 a人工林土壤细菌网络关键菌种类型数量最多。另外,土壤细菌网络受土壤有机质影响最大。研究结果有助于深入理解呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌群落,并为呼伦贝尔沙地樟子松人工林的可持续经营提供科技支撑。

不同年限的草方格沙障对生态恢复的影响

为研究草方格沙障不同布设年限沙地恢复状况,分别对裸沙地及草方格沙障布设1、2、5、和10年样地进行分层土壤取样,利用5点取样法、烘干法、统计分析、像素点法等方法对土壤的质量含水量、土壤粒径以及植被恢复状况进行分析。结果表明:1)土壤质量含水量与草方格沙障布设年限呈正相关关系(P <0. 05),沙障布设1、2、5、和10年后的质量含水量分别为裸沙地的1. 11、1. 14、1. 36、1. 47倍,0～10、10～20、20～30、30～40 cm土壤层的质量含水量分别为裸沙地的1. 46、1. 26、1. 83、1. 48倍; 2)草方格沙障布设后各土壤层次的土壤粒径均呈现出黏粒及粉粒含量增加、砂粒含量降低的趋势,沙障布设10年后黏粒含量平均增长2. 5倍,粉粒含量平均增长1. 98倍,砂粒含量平均降低5. 25%; 3)草方格沙障布设1年即出现先锋植物的萌发,5年后形成稳定先锋草本植被群落,10年后形成稳定的灌木群落,植被盖度达到59. 83%,草方格沙障能有效改善地表微环境,改良土壤条件,促进生态恢复。该研究为机械沙障对中国北方沙区沙地生态修复的影响提供参考和依据。

呼伦贝尔沙地风沙土粒径分布特征

【目的】土壤粒径分布可显著影响土壤风蚀强度,研究其变化特征,对阐明风沙运动过程及其影响因素具有重要意义。【方法】以呼伦贝尔沙地流动、半固定和固定沙丘表层风沙土为研究对象,采用激光衍射技术测定土壤粒径分布,计算分析不同类型沙丘风沙土粒度组成、粒度参数和粒配曲线。【结果】研究结果显示:(1)呼伦贝尔沙地表层风沙土以砂粒为主,其含量可达60%~80%,黏粒与粉粒含量较少。随沙丘的固定,土壤黏粒、粉粒与极细砂含量显著增加(P <0.05),细砂、中砂与粗砂含量显著减少(P <0.05),极粗砂含量无显著变化(P> 0.05)。(2)沙地土壤平均粒径较粗,分选性较差,粒度分布较集中,偏度情况为极正偏,峰度值为尖窄,分形维数介于2.25~2.49之间。随沙丘的固定,风沙土粒度组成不断细化,粒径分布的对称性与均匀程度不断优化,分形维数不断增大。(3)沙地不同类型沙丘的土壤粒度频率分布曲线均具有唯一峰值。流动沙丘跃移与蠕移组分的分选性较好;固定沙丘悬移组分的分选性较好。随沙丘的固定,在组分之间过渡时,土壤颗粒变化的剧烈程度不断降低。【结论】呼伦贝尔沙地不同类型沙丘风沙土粒径分布特征差异显著,研究结果反映了风沙土粒径分布随沙丘固定的变化特征,可为呼伦贝尔沙地土地沙漠化防治提供理论支撑。

呼伦贝尔沙地风沙土有机质和碳酸钙含量特征

土壤有机质和碳酸钙是影响土壤风蚀可蚀性的重要因子,研究揭示其含量特征有助于深入理解土壤风蚀过程。以呼伦贝尔沙地流动、半固定、固定沙丘地表风沙土为研究对象,采用重铬酸钾稀释热法和钙离子浓度计分别测定土壤有机质和碳酸钙含量,计算分析不同类型沙丘土壤有机质和碳酸钙含量的相关性与空间异质性。研究结果显示:1)呼伦贝尔沙地表层风沙土有机质与碳酸钙平均质量分数分别为31.05和2.73 g/kg,且均随沙丘的固定显著增加(P<0.05)。2)碳酸钙与有机质含量呈极显著幂函数正相关关系(R 2=0.539,P<0.01)。随风沙土碳酸钙含量的不断增加,固定沙丘有机质含量的增加速率低于流动沙丘与半固定沙丘。3)随沙丘的固定,呼伦贝尔沙地表层风沙土有机质和碳酸钙含量的空间异质性不断增强,同质范围呈整体增大趋势,随机性因素对有机质含量空间变异的影响愈加重要。土壤的结构性因素是引起呼伦贝尔沙地风沙土有机质和碳酸钙含量空间变异的主要原因。

含钙废弃物对盐碱土改良和胡枝子生长影响

为研究脱硫石膏、柠檬酸渣和粉煤灰对盐碱土理化性质和植物生长影响,选用胡枝子为研究对象,采用室内盆栽和条件控制法进行比对试验。测定各处理光合速率、叶绿素、盐碱离子质量摩尔浓度、pH值、碱化度和钠吸附比等生理和盐碱指标。结果表明:1)各处理土壤Na^+、CO3^2-、HCO3^-等盐害离子质量摩尔浓度显著减少,Ca^2+、Mg^2+、SO4^2-和交换性阳离子质量摩尔浓度显著增加;2)交换性Na+和碱性离子被充分置换,其中脱硫石膏处理交换性Na+质量摩尔浓度减少了84.3%;3)各处理土壤降碱程度都超过50%,土壤由中度盐碱向轻度盐碱转移,各处理pH值均有下降其中柠檬酸渣处理达到7.1;4)相对对照,各处理净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)都高,而胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)较低;5)处理组叶绿素a质量分数都超过2.4 mg/g,叶绿素b质量分数都超过1.1 mg/g,总叶绿素质量分数都超过3.5 mg/g,各处理生物量也显著高于对照。含钙废弃物可通过改变盐碱土离子组成和质量摩尔浓度改良盐碱土,调整胡枝子盐胁迫反馈调节机制,降低其对胡枝子生长影响。

土壤风蚀可蚀性研究进展评述

土壤风蚀可蚀性是土壤的内在属性,表征着土壤对风蚀发生发展的敏感程度,是土壤风蚀研究的重要基础性内容。现阶段,虽然土壤风蚀可蚀性研究已取得较大进展和丰硕成果,但仍有许多重要问题尚未解决。为继续推动和发展土壤风蚀可蚀性研究工作,在系统分析国内外研究进展的基础上,笔者围绕土壤风蚀可蚀性概念内涵、量化表达和动态特征3个焦点和热点问题进行了综合评述:1)目前一般将土壤对风蚀的敏感性定义为土壤风蚀可蚀性,但土壤风蚀是连续的动力学和物理学过程,因此相关研究应对其力学属性的深入探讨;2)现有的WEQ、WEPS、WEELS、RWEQ等土壤风蚀预报模型及其评价指标错综复杂,各具理论局限性。因此,研究探索一种科学、简便、普适的土壤风蚀可蚀性量化表达方法是目前该领域急需解决的重要研究内容;3)土壤风蚀可蚀性是一种随环境条件变化而改变的动态特征,未来研究应把该特征纳入土壤风蚀可蚀性预报模型中,从而提升土壤风蚀可蚀性和土壤风蚀的计算精度。此综述明确了现阶段土壤风蚀可蚀性研究的局限性,提出了未来研究的发展方向,可为相关学者提供参考和借鉴。

大庆油田化学驱分层注入技术现状与发展趋势

化学驱分注技术已成为高含水油田提高采收率、保障油田可持续发展的重要技术手段。大庆油田根据不同油层类型、不同开发阶段需求,形成了较为成熟的注聚工艺体系,取得了较好的开发效果。目前已形成以“全过程一体化分注技术”为主体的化学驱分注技术,实现了同井分层注入量与分子量的双重调节,一趟管柱满足空白水驱、化学驱及后续水驱2~7层分注需要,测试工艺与水驱兼容,投捞、验封、流量测调全电控。随着油田生产的发展,化学驱开发规模的不断扩大引发了现场应用中的新问题:分注井测试工作量逐年增多,班组测调能力已达极限;分注合格率下降快,测调周期缩短;开发油层向渗透率更低、隔层更薄、厚度更小的油层转变等问题,为此提出了结合自动监测、远程控制等自动化技术,以实现化学驱分层注入技术监测与调整智能化的新工艺,同时研发了小卡距和小隔层细分工艺,为油田化学驱分注进一步高质、高效开发提供技术参考。

大庆油田缆控智能分注技术工艺优化

缆控智能分注工艺实现了井下参数的连续监测和实时测调,为油藏分析提供充足数据,但由于井下工具涉及多学科应用且工艺复杂,前期现场试验过程中发现,缆控智能分注井运行2年以上井数占比仅为51.9%,无法满足规模应用需求。通过对前期试验井进行故障分析,找到影响工艺可靠性的关键因素,针对主要问题对缆控智能配水器流量控制阀、电缆密封连接工艺以及过电缆封隔器洗井阀结构进行了改进和优化;实现了缆控智能配水器流量控制阀10 MPa压差下顺利开关,漏失量小于1 m^(3)/d;电缆与缆控智能配水器连接密封可靠,电缆可从过电缆封隔器上、下接头顺利穿过。工艺技术优化与完善后截至2022年4月,现场试验223口井,运行2年以上井数占比由原来的56.1%提高到91.9%。优化后的缆控智能分注工艺,可靠性得到提升,为该技术在油田开展规模化应用奠定基础。

中国西北三省(区)风雪流发生的可能性

[目的]揭示新疆、内蒙古和甘肃西北3省(区)风雪流发生的可能性,为风雪灾害防治提供理论依据。[方法]利用1981—2010年3省(区)130个区站地面气象资料,划分风雪流发生可能性等级。[结果](1)研究区65.4%的地区有发生风雪流灾害的可能性,其中16.9%的地区发生风雪流可能性的等级较高;(2)研究区风雪流灾害最严重的月份为3和12月,少数地区受地形影响有所差异;(3)研究区30a间气象数据在一定范围内波动,风雪灾害发生可能性没有减弱趋势。[结论]西北3省(区)需重视风雪灾害防治,尤其是3和12月应重点防护;同时要加强生态修复工作,降低风雪灾害。

呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌群落结构和多样性

【目的】揭示呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌群落结构与多样性及其影响因素,探究不同生境对土壤真菌的影响。【方法】选择裸沙地、草地、樟子松人工林和樟子松天然林4种生境土壤真菌为研究对象,采用野外调查、ITS高通量测序结合RDA分析,比较分析不同生境土壤真菌种群特征。【结果】呼伦贝尔沙区土壤共检测到真菌5门22纲73目28科257属。其中,裸沙地和草地土壤优势真菌门为子囊菌门,樟子松人工林和天然林中优势真菌门为担子菌门。优势属共31属,裸沙地、樟子松人工林的优势属分别是被孢霉属和丝膜菌属,草地和天然林土壤中的优势属分别为被孢霉属和Archaeorhizomyces、红菇属和Geminibasidium。其中裸沙地和草地、樟子松人工林和天然林的土壤真菌进化分支更为接近。草地土壤真菌物种丰富度和个体数最高,分布最为均匀;裸沙地其次;樟子松天然林和人工林物种丰富度、个体数和多样性指数较低,分布也较为集中。土壤真菌群落分布的主要影响因子是土壤含水量,优势真菌属分布受多种环境因子影响,土壤孔隙度、含水量、有机质分别是被孢霉属、Archaeorhizomyces、丝膜属的主导影响因子,全磷则是红菇属和Geminibasidium的主导影响因子。【结论】呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌主要由子囊菌门和担子菌门组成,其中裸沙地和草地、樟子松人工林和天然林土壤真菌群落结构相似度较高。多类型草本植物使真菌种类增多且分布更为均匀,樟子松在一定程度上降低真菌数量和种类,并使其分布更为集中。不同生境的不同植被可以改变土壤性质,而土壤水分、营养元素及孔隙结构等土壤环境因素会直接影响4种生境土壤优势真菌属的代谢过程和功能特征,因此4种不同生境真菌群落结构及多样性呈显著差异。

硬质地HDPE沙障防风效益的风洞试验

【目的】研究硬质地HDPE网沙障防风效能。【方法】按照1:10的比例制作不同高度(1、2和3 cm)、不同边长(10、15和20 cm)、不同孔隙度(0.5和0.6)的硬质地HDPE网沙障模型,通过布设测点模拟出不同配置模式下沙障网格纵截面流场图及风速稳定后沙障网格内水平流场图,并运用地统计学的方法进行空间自相关分析。【结果】空间自相关分析中18种不同配置模式的沙障有16种符合高斯模型,2种符合球状模型,且所有模型R2均高于0.97,空间相关度小于25%,变程大于测点间距,表明不同沙障网格都具有强烈的空间自相关性,且测点间距合理。气流在通过沙障时可顺畅的从沙障孔隙中穿过,不会造成气流的抬升加速作用,因此障后近地表及沙障上方的风速均低于相同高度处的对照风速。硬质地HDPE沙障防风效能在本研究设置的变量梯度范围内与高度呈正相关关系,与边长和孔隙度呈负相关关系,高度和孔隙度对防风效能的影响较大。【结论】硬质地HDPE材料性质稳定,不会产生塑性变形,抗老化能力强,且防风效果较好,应用前景较好。

土壤微生物膜对风沙土固沙保水特性的影响

土壤微生物膜胞外聚合物具有较强的黏结性,为增强风沙土抗蚀性,提高风沙土保水性提供了新途径。鉴于此,该研究采用室内控制试验设置6个微生物菌剂施用水平(0、1、3、5、7和10 g/kg),以期阐明土壤微生物膜对风沙土特性的影响。研究结果表明:1)施用微生物菌剂可产生土壤微生物膜,并胶结风沙土颗粒。2)试验结束时(第49 d),与对照组相比,不同菌剂施用处理的土壤容重降低0.54%~8.88%,孔隙度提高0.39%~3.91%,含水率显著提高0.11%~0.25%(P<0.05),大团聚体质量分数增加5.59%~25.01%,土壤pH值由7.16显著增加至8.32~9.23(P<0.05)。3)土壤多糖含量对土壤特性的解释率为47%,是影响土壤特性的关键因素。土壤微生物膜能够有效改善风沙土特性,增强风沙土抗蚀性,提高风沙土保水性,但较高的微生物菌剂施用量会增加土壤pH值,造成土壤盐碱化,建议微生物菌剂施用水平为1~5 g/kg。研究成果有利于深入理解微生物膜固沙保水机制,并可为沙化土地防治新技术研发提供重要理论依据和科技支撑。