福建金线莲的环境因子分析及生境适宜性评价

利用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS)技术,结合金线莲的地理空间分部信息,建立生态位模型和空间优化模型,研究金线莲的适宜生境及在福建省的生态适宜性区划,为金线莲种植基地的合理规划提供科学依据。结果表明,年平均气温(8.8%)、热月平均最高温(5.7%)、冷月平均最低温(6.1%)、年平均风速(6.2%)、降水年较差(6.7%)、年平均相对湿度(5.8%)、年最小相对湿度(8.7%)、冷月平均相对湿度(9.2%)、年日照时数(10.4%)、热月日照时数(10%)、冷月日照时数(12.7%)等11个环境因子为影响金线莲生境适宜性区域分布的主要环境因子;南平市武夷山市、宁德市柘荣县等地区是金线莲生长的最适宜分布区,面积约占福建省总面积的1.57%,适宜区和次适宜区面积共占福建省总面积约83.02%,主要位于福建省的西北部、中部地区。因此,福建省多处地区均适合发展林下金线莲种植产业。

土壤光谱重建的湿地土壤有机质含量多光谱反演

土壤有机质是湿地生态系统的重要元素,利用多光谱遥感技术可大尺度、快速获取其含量信息,对保护湿地生态系统具有重要意义。然而,由于不同地物光谱混合给多光谱数据带来光谱畸变,影响湿地土壤有机质含量的反演精度。为了消除不同地物光谱混合,实现湿地土壤有机质含量的准确、实时监测,以闽江鳝鱼滩湿地为研究区,利用线性波谱分解技术对原始影像的像元进行分解,重建土壤光谱,分析原始光谱、重建光谱与土壤有机质含量的相关性后,建立土壤有机质含量的反演模型。结果表明:利用线性波谱分解技术可有效消除原始影像中的植被端元,减少大部分道路及建筑物的反射干扰,重建后的土壤光谱特征曲线更趋近于自然状态下土壤的光谱曲线,重建效果显著;通过两种光谱与土壤有机质含量的相关系数对比,重建光谱更能准确的反映土壤光谱与土壤有机质含量的相关性;运用重建光谱构建土壤有机质含量的反演模型,其预测精度优于基于原始光谱的反演模型,R2和F分别提高0.124和2.223,RMSE则降低0.106,1∶1线检验的预测值与实测值的拟合度更高,模型可行且有效。由此得出结论,利用线性波谱分解技术消除不同地物光谱混合,重建土壤光谱,一定程度上可实现在自然条件下湿地土壤有机质含量的大面积、准确检测,具有较好的实际应用价值。

废菌棒生物炭对亚热带红壤温室气体排放的影响

为探究生物炭对亚热带红壤温室气体排放的影响,研究以亚热带红壤为研究对象,通过短期盆栽试验,采用静态箱-气相色谱法,探讨对照(CK)、化肥(F)、低炭(LB)、高炭(HB)、低炭+化肥(LBF)、高炭+化肥(HBF)6种不同处理下土壤温室气体的排放规律。研究结果表明:(1)二氧化碳(CO2)平均排放通量范围为:-189.81^-97.34 mg/(m^2·h),施用生物炭可以降低CO2的排放通量,且与生物炭施用量呈正相关,平均降幅为54.62%;(2)施用生物炭可以降低甲烷(CH4)的排放通量,而且生物炭施用量越大、效果越显著,配施化肥则会减弱抑制作用;(3)施用生物炭可以降低氧化亚氮(N2O)排放量,与对照相比低炭、高炭N2O累积排放量分别降低1.67倍、1.97倍,配施复合肥则会减弱抑制作用;(4)生物炭能够显著降低综合温室效应(GWP),生物炭施用量越大,对综合温室效应的抑制作用越明显,低炭、高炭处理GWP较对照组分别降低了232%、319%。配施化肥则会减弱抑制作用。短期施用生物炭可以降低亚热带红壤CO2、CH4和N2O排放通量与综合温室效应,且生物炭施用量越大,效果越佳,配施化肥,则效果减弱。

生物炭对亚热带红壤水稳性团聚体及其碳、氮分布的影响

为探究生物炭对亚热带红壤水稳性团聚体结构及其碳、氮分布的影响,针对亚热带红壤选用海鲜菇废菌棒为原料制备生物炭,通过短期盆栽试验,研究生物炭施用下土壤水稳性团聚体及其碳、氮分布特征。研究结果表明:(1)土壤水稳性团聚体均以<0.25 mm粒径为主,其中生物炭配施化肥处理含量最高,为65.88%,生物炭能够显著增加土壤粒径>0.25 mm水稳定性团聚体比例,增幅达到40.52%;配施化肥、猪粪则会降低其含量,降幅分别为43.33%、25.33%;(2)生物炭配施化肥、猪粪可以显著提高土壤平均重量直径与几何平均直径;(3)施用生物炭可以显著提高土壤有机碳、全氮含量及碳氮比,平均增幅分别为154.76%、74.05%、30.16%。综上所述,生物炭施用有利于提高亚热带红壤水稳性大团聚体含量及稳定性,且对于土壤碳氮含量的提升效果更为显著。

不同施肥模式对罗汉松生长及土壤理化性质的影响

以罗汉松为供试植物,设置3个不同施肥方式:常规施肥、常规施肥+猪粪、常规施肥+猪粪+菌剂,猪粪和菌剂分别设置3个不同浓度梯度的处理,研究罗汉松施肥1年后的土壤理化性质及生长情况。结果表明:施用猪粪可以提高土壤p H,提高土壤通气性、持水性和土壤肥力,且随着猪粪施用量的增加土壤改良效果越明显。与常规施肥+中量猪粪相比,配施微生物菌剂可以有效提高土壤速效磷和速效钾,对于罗汉松地径和冠幅的生长提升最大,地径和冠幅与常规施肥相比分别提高了10.83%和12.01%。猪粪处理和菌剂处理对罗汉松树高的影响无显著差异。此外,土壤孔隙度和持水量与罗汉松生长呈显著的正相关关系,与常规施肥相比配施菌剂处理土壤总孔隙度平均提高了37.36%,田间持水量平均提高了49.47%。通过配施菌剂减少化肥和有机肥的投入,既能满足罗汉松生长营养所需,还可以减少种植成本。研究结果对苗圃育苗和园林应用中罗汉松的施肥具有指导意义。

废菌棒替代泥炭土对金线莲生长和品质的影响

【目的】为探究废菌棒在替代泥炭土后对金线莲生长与品质的影响。【方法】采用盆栽栽培的方法种植金线莲,利用废菌棒替代泥炭土作为金线莲生长基质,共设置5个处理;100%泥炭土,70%泥炭土+30%废菌棒,70%泥炭土+30%废菌棒+木醋液,40%泥炭土+50%废菌棒+10%竹炭,40%泥炭土+50%废菌棒+10%稻谷炭,分析金线莲生长和品质指标,为废菌棒的利用提供理论依据。【结果】废菌棒替代泥炭土后各处理在生长和品质上均有提升,其中使用70%泥炭土+30%废菌棒+木醋液处理的金线莲生长状况最佳,株高显著高于其他处理,提高了16.57%,且在Vc、黄酮、多糖、总酚、游离氨基酸上较纯泥炭土分别提高了41.37%、64.40%、10.27%、54.98%、17.63%;1 mg/mL的金线莲多糖对羟自由基、亚硝酸根离子及DPPH·的清除率分别提高了21.21%、19.21%和34.31%;同时其经济效益最佳,高于对照112.52%。【结论】70%泥炭土+30%废菌棒+木醋液在本试验中效果最佳,值得推广。

红壤侵蚀区不同植被下土壤理化性质的分布特征

为研究侵蚀红壤区生态系统恢复过程中土壤理化性质分布特征,通过选取红壤侵蚀区罗汉松、玉兰、红枫、茶花、梅花、竹柏6种植被下土壤为研究对象,分析其土壤理化性质。结果表明:(1)土壤容重与最大持水量、毛管持水量、最小田间持水量、非毛管孔隙、总孔隙均达到显著或极显著水平的负相关关系。茶花土壤容重最大,土壤孔隙、持水能力较差,梅花、竹柏土壤容重较小,土壤孔隙、持水能力较好;(2)土壤pH介于4.60～5.20,呈酸性。竹柏土壤pH最小,酸性最强,梅花0～20cm土层土壤pH最大,酸性较弱;(3)植被对土壤养分具有表聚作用。土壤有机质含量为2.27～20.02g·kg^(-1)。全氮与有机质含量呈极显著正相关,玉兰土壤磷素含量较高,速效钾主要集中在表层土壤;(4)土壤综合肥力指标值分析结果表明,玉兰植被下土壤质量最高,恢复效果最好。不同植被下土壤理化性质表现出明显的差异性,玉兰是改良土壤结构、提升土壤肥力的优势植被品种。

抵御执行器故障的静态输出反馈保性能可靠控制

基于Lyapunov稳定性定律、线性矩阵不等式(LMI)技术和故障处理法等有关理论,研究了线性系统满足保性能指标的静态输出反馈可靠控制问题。首先,在不考虑执行器故障时,设计一个静态输出反馈保性能标准控制器,当执行器产生故障时,相同系统在同一控制器下,系统出现不稳定。然后,针对上述故障模型,重新设计一个静态输出反馈可靠控制器,使系统在执行器正常和发生故障时均能保持稳定,并且满足原有的保性能指标。最后,对线性化的无人机爬升阶段运动系统进行仿真,绘制系统的状态响应曲线,证明了设计方法是切实可行的。

Impact of different regeneration patterns of old-growth Chinese fir on quantity and quality of soil organic carbon

Chinese fir is one of the largest distributions of commercial forest plantation in South China. In this study, we chose the different regeneration patterns of Chinese fir for our researches, the results showed different regeneration patterns affected both the quantity and quality of soil organic carbon. clear cutting followed by different regeneration in old-growth Chinese fir decreased the quantity of soil organic carbon both in artificial regeneration forest and natural regeneration forest, and both of them were significantly different with the old-growth Chinese fir forest （p〈0.05）. The concentrations of soil organic carbon（SOC） and particulate organic carbon（POC） in natural regeneration forest were higher than those in artificial regeneration forest, and the difference was significant in the 0-5 cm layer （p〈0.05）. Different regeneration patterns decreased forest SOC storage. Compared with the old-growth Chinese fir, SOC storage in 0-100 cm layer decreased by 7.09% and 13.27% in natural regeneration forest and artificial regeneration forest respectively, and the differences were both significant （p〈0.05）. In addition, SOC storage in 0-100 cm layer of natural regeneration forest was 7.13% higher than that in artificial regeneration forest.

木荚红豆叶中1个新的木脂素

目的研究木荚红豆叶Ormosia xylocarpa 70%乙醇提取物的醋酸乙酯萃取物化学成分及其对肝癌HepG2的细胞毒性作用。方法利用多种色谱学方法和波谱学技术分离鉴定化合物,采用CCK-8比色法测定化合物的细胞毒活性。结果从木荚红豆叶70%乙醇提取物的醋酸乙酯萃取物中分离鉴定8个化合物,分别为3’,4"-二羟基-3,5,4’,3",5"-五甲氧基-7,9’;7’,9-双环氧-4,8"-氧-8,8’-倍半木脂素-丙醇(1)、染料木素(2)、槲皮素(3)、羽扇豆酮(4)、β-香树脂醇(5)、蒲公英赛醇(6)、mundulin(7)和齐墩果酸(8)。化合物7对人肝癌HepG2细胞有细胞毒性作用,半数抑制浓度(median inhibition concentration,IC50)值为86.34μmol/L。结论所有化合物均首次从该植物中分离得到,其中化合物1为新的四氢呋喃类木脂素,命名为木荚红豆素;化合物5~8为首次从红豆属中分离得到,化合物7具有一定的细胞毒活性。