基于GIS的土壤盐分时空变异及分区管理研究——以浙江省上虞市海涂围垦区为例

采用传统统计学和地统计相结合的方法,在GIS支持下研究了浙江省上虞市海涂围垦区一块面积为10 5hm2的棉田在3个不同耕作时期上盐分的时空变异性,在此基础上进行了该棉田的精确分区管理研究。结果表明,海涂围垦区盐碱地土壤表层盐分具有较高的变异性,盐分变异的空间结构在时间上保持了相对稳定。盐分分布的空间趋势图显示该棉田东部地区的盐分含量较高,而北部和西部地区盐分含量相对较低。时间稳定性图显示了盐分在时间上的稳定和不稳定区域。将空间趋势图和时间稳定性图叠加所产生的管理分区图,显示了4个潜在的管理子区。最后棉花产量数据被用来验证所划分的管理子区的适用性。研究表明,根据划分的管理分区,可以对海涂围垦区土壤盐分进行精确的田间管理。

浙江衢县样区土系的划分

本文根据中国土壤系统分类中基层分类课题研究的要求 ,探讨了浙江衢县样区土划分的原则和依据 。

基于DEA方法的浙江省市级环境效率评估研究

采用数据包络分析(DEA)方法对浙江省11个地市2005年-2011年的环境效率进行实证分析,同时使用tobit模型进行了环境效率与各类影响因子的回归分析。结果表明,2005年-2011年浙江省11个地市的环境效率在0.3~1范围内波动,波动幅度较大,环境效率优良的地市数量较少,且呈现总体数量下降趋势。浙中、浙南环境效率明显好于浙东北、浙西。随着环保投入产出效益的增加,浙东北、浙西环境效率一定程度提高。

A/O工艺处理牛皮纸废水分级效能研究

采用A/O工艺处理牛皮纸废水,通过对O池不同分级形成不同反应时间序列,考察COD去除率,构建O池的COD分级降解动力学模型,确定COD去除率与O池分格数n之间的关系。工程现场实验研究结果表明,O池分级数n从1级增加到3级,O池COD去除率显著提高,超过3级后,COD去除率曲线趋于平缓,说明在相同初始运试条件下,O池分级以3级为宜。

地统计学在土壤科学中的应用及展望

地统计学应用于土壤科学中,探索其空间分布特征及其变异规律,已为越来越多的学者所推崇。半方差函数提供了一个定量工具,可以将土壤某一性质的变异与成土因子和成土过程联系起来,使人们加深对土壤的作用后果的理解,而克立格可以对未采样区的区域化变量的取值进行无偏最优估计。在对地统计学的理论进行简要阐述的基础上,介绍了其近几年的发展,回顾了它在土壤科学研究中取得的一些成果,并就地统计学在土壤科学中的应用前景作了展望。

低钾胁迫下水稻钾高效基因型若干生长特性和营养特性的研究

采用溶液培养筛选,结合田间试验,提出了采用低钾胁迫下水稻体内钾利用效率作为衡量水稻钾利用效率的指标;探讨了钾高效基因型水稻的若干生长特性和营养特性;指出低钾胁迫导致水稻生物量减少,植株生长缓慢,分蘖能力差,根系生长受到抑制,根系吸收的钠增加。水稻钾高效基因型低钾胁迫下仍具有较强的生长势(相对干重、相对株高、相对根长较大),其地上部钾/钠比值高而根部钾/钠比值较低,地上部和根部钾/氮吸收量比值较低。

杭州市郊规模化养殖场猪粪的重金属含量及其形态

对采集于杭州市郊规模化养殖场的猪饲料和猪粪的重金属含量及猪粪中重金属的形态分布进行了研究。结果显示,猪饲料中Zn,Cu,Mn和As的平均含量分别为324.0,294.1,156.2和5.9 mg/kg;猪粪中Zn,Cu,Mn和As的平均含量分别高达1064.00,1018.00,659.90和59.96 mg/kg。参照污泥农用中污染物控制标准(GB4284-84),供试猪粪样品中Zn,Cu含量均超标,As含量超标率为35%。猪粪中Cu以有机结合态为主,Zn和Mn以铁锰氧化物结合态为主,而As则主要以生物有效性高的交换态存在,高达31.2%。按照农田常规施氮量估算的粪便用量施用,土壤耕层中重金属均会有不同程度的增加,长期施用这些高量重金属的畜禽粪便存在污染农产品和生态环境的潜在风险。

小麦根系对铝毒的反应及其与根细胞壁组分和细胞壁对铝的吸附-解吸性能的关系

研究了小麦根系对铝毒的反应与不同根段细胞壁的组分及细胞壁对铝的吸附解吸性能的关系.结果表明, 30 μmol/L AlCl3可迅速抑制根系伸长,在铝处理30 h时其根长仅为对照的30.2%;小麦根系相对伸长率随着铝浓度的提高而急剧降低,30 μmol/L AlCl3处理24 h对根系伸长的抑制率高达70.9%.小麦根系中距根尖0～10 mm根段的铝含量和细胞壁中果胶糖醛酸含量明显高于距根尖10～20 mm根段;距根尖0～10 mm根段细胞壁对铝的吸附量明显大于距根尖10～20 mm根段,而前者吸附态铝的解吸率低于后者;铝浓度从10 μmol/L提高到20 μmol/L时细胞壁对铝的吸附量增加,但对铝的解吸没有明显影响.采用1.0 mol/L NH3·H2O对细胞壁预处理2 h降低果胶甲基酯化程度后,铝吸附量降低了20.9%,但对铝解吸率没有影响.由此可见,小麦根尖是铝毒的主要位点,细胞壁果胶含量和果胶甲基酯化程度对小麦不同根段细胞壁对铝的吸附、积累具有重要作用,铝与细胞壁的结合是根系对铝毒胁迫反应的重要原因.

基于多源数据的盐碱地精确农作管理分区研究

为了便于对盐碱地实施变量管理和精确农作,以海涂围垦区盐碱土为研究对象,以NDVI数据、盐分数据以及作物产量数据作为分区变量,对一面积为15hm2的盐碱地农田进行了基于多个数据源的精确农作管理分区研究。利用模糊c均值聚类方法进行分类分区,引入了模糊聚类指数(FPI)和归一化分类熵(NCE)作为最佳分区数目的判断标准,通过单项方差分析对分区结果进行比较和评价。研究发现,对本研究区,最佳的分区数目为三个。不同管理分区之间土壤化学性质(EC1:5,有机质,速效磷,速效钾,全氮,碱解氮以及阳离子交换量)的均值都存在着统计意义上的显著差异性,其中子区3具有最高的肥力水平和作物生产能力而子区1最低。利用所选取的三个变量,模糊c均值聚类算法可以较好地进行精确农作管理分区划分。分区结果不但可以指导采样,而且可以作为变量管理的决策单元用于田间变量管理作业中,为精确农业变量投入的实施提供有效手段和决策依据。

海州香薷和鸭跖草铜吸收机理

研究了解偶联剂、P-型ATP酶抑制剂、离子通道抑制剂、蛋白合成抑制剂和缺铁缺锌诱导对海州香薷(Elsholtziasplendens)和鸭跖草(Commelinacommunis)铜吸收的影响。结果表明,海州香薷对铜的富集能力高于鸭跖草,但鸭跖草对铜的运输能力大于海州香薷。解偶联剂2,4 二硝基苯酚(DNP)和P-型ATP酶抑制剂钒酸钠(Na3VO4)对海州香薷和鸭跖草铜吸收均有一定的抑制作用,说明两种植物对铜可能存在主动吸收。钙离子通道抑制剂LaCl3对海州香薷铜吸收有抑制作用,而对鸭跖草铜吸收没有抑制作用;蛋白合成抑制剂放线菌酮(CHD)对海州香薷铜吸收没有抑制作用,而显著抑制了鸭跖草对铜的吸收。说明海州香薷铜吸收与钙离子通道密切相关。缺铁诱导大大提高了海州香薷与鸭跖草对铜的吸收。低浓度铜处理下,缺锌诱导对两种植物铜吸收影响不大;但高浓度铜处理下,缺锌诱导促进了铜吸收。

水稻烤田期间N_2O排放及其影响因素

水稻田间实验研究了烤田期间的土壤温度、Eh、含水量和裂缝基本性质,矿质态氮以及与氮有关的酶活性的演变规律,及其对N2O排放的影响.试验表明,在水稻分蘖期间烤田,N2O有一个排放高峰,其最高值可达75 6μg·m-2·h-1.在排放高峰后,即使继续烤田,N2O的排放值也将降低.N2O排放与尿素氮肥的施用量没有明显关系.裂缝的生成,改变了N2O的日排放规律.随着烤田时间的延长,脲酶和羟胺还原酶活性呈波动变化,硝酸还原酶活性递减,亚硝酸还原酶活性极低.硝酸还原酶活性与N2O排放之间没有显著相关性.土壤中的脲酶活性与N2O日排放通量呈显著的线性正相关.在烤田期间,NO-3含量呈增加趋势.土壤中的硝态氮含量与N2O排放通量之间呈显著正线性关系.土壤中的铵态氮含量与N2O排放通量之间呈显著负线性相关.

铝胁迫下小麦根细胞壁多糖组分含量的变化与其耐铝性的关系

以2个小麦基因型辐84系(敏感)和西矮麦1号(耐性)为材料,研究了在铝胁迫下根系的反应及小麦根尖不同部位细胞壁多糖含量的变化.结果表明,30 μmol/L AlCl3处理24 h,小麦根系伸长受到了明显的抑制,但辐84系受抑制程度更为明显.小麦根系0～10 mm根段的铝含量显著高于10～20 mm根段,且辐84系0～10 mm根段的铝含量是西矮麦1号的1.3倍.铝处理后,小麦根尖0～10 mm根段细胞壁果胶糖醛酸含量提高,辐84系提高幅度尤为明显,且无铝对照和铝处理下,辐84系根尖0～10 mm根段细胞壁果胶糖醛酸含量均显著高于西矮麦1号,但小麦根尖细胞壁果胶总糖含量受铝影响较小.铝处理后,小麦根尖10～20 mm根段细胞壁半纤维素和纤维素糖醛酸、及总糖含量无明显变化,但在根尖0～10 mm根段,小麦细胞壁半纤维素1、半纤维素2及纤维素中糖醛酸和总糖含量提高,且敏感基因型辐84系提高幅度要大于耐性基因型西矮麦1号上述结果表明,小麦敏感基因型根尖细胞壁果胶、半纤维素和纤维素含量较高且在铝胁迫下提高幅度较大,导致根尖铝积累量以及细胞壁的厚度和刚性增加,进而降低了细胞壁伸展性和根细胞的伸长速率,可能是其根系伸长受铝抑制程度较高的主要原因.

新型包膜尿素的氮释放动态研究

利用高分子聚合物为包膜材料 ,根据涂膜量不等制得 CU1,CU2二种包膜尿素 ,并在实验室条件下对其进行性能测试 ,以常规尿素 ( U)作比较 ,验证包膜尿素 ( CU)作为新型高效肥料的优点 .研究结果表明 :包膜尿素 CU系列均具有不同程度的缓效性 ,涂膜量越大 ,养分溶出速率越慢 ;包膜尿素 CU系列在各种土壤中的淋失量和挥发量均少于常规尿素 ;

基于AnnAGNPS模型的千岛湖流域氮、磷输出总量预测

农业非点源污染目前已成为我国水环境恶化和湖泊富营养化的重要因素。运用AnnAGNPS模型对千岛湖流域农业非点源污染物输出总量及时空分布进行预测分析。研究结果表明预测结果与实测结果在一定误差范围内基本一致 。

微污染水源水的控制技术

饮用水水源的污染日益严重 ,对人类的健康和传统净水工艺都构成了较大的威胁 ,更加剧了水资源的危机。文中阐述了近年来我国处理微污染水源水的主要技术 :强化混凝处理技术、臭氧活性炭联用深度处理技术、生物活性炭深度处理技术、光催化氧化法技术、膜法深度处理技术、吸附预处理技术、生物预处理技术等 。

小麦根尖细胞壁对铝的吸附/解吸特性及其与耐铝性的关系

研究了耐铝性明显差异的2个小麦基因型西矮麦1号（耐性）和辐84系（敏感）根系对铝毒胁迫的反应与根尖细胞壁组分以及细胞壁对铝的吸附和解吸的关系。结果表明，30／μmol／LA1C13可迅速抑制小麦根系伸长，但对辐84系根系伸长的抑制更为明显，且小麦根系相对伸长率随着铝浓度的提高而急剧降低。在30／μmol／L AlCl3处理24h后，西矮麦1号根系伸长的抑制率为33．3％，而辐84系根系伸长的抑制率高达70．9％。小麦距根尖0～10mm根段的铝含量和细胞壁中果胶糖醛酸含量显著高于10～20mm根段，且前者对铝的累积吸附量明显大于后者；在0～10mm根段，敏感基因型果胶含量高于耐性基因型，其根尖含铝量及根尖细胞壁对铝的吸附量都要大于后者。采用1．0mol／LNH3·H2O对细胞壁预处理2h降低果胶甲基酯化程度后，耐性和敏感基因型根尖细胞壁对铝的累积吸附量分别降低了17．1％和20．9％，但对铝的累积解吸率没有影响。由此可见，小麦根尖是铝毒的主要位点，细胞壁果胶含量和果胶甲基酯化程度可能是导致不同小麦基因型根尖细胞壁对铝吸附量、铝积累量的差异及其对铝毒胁迫反应的差异的重要原因。

不同小麦基因型耐铝性的差异及筛选方法的研究

采用了大体积溶液培养法、培养皿快速鉴定法和小盆钵土培筛选法对小麦基因型进行了耐铝性筛选。供试的 2 4个小麦基因型的耐铝性存在极显著的差异。所采用的各项筛选指标间呈极显著的正相关 ,且都能不同程度地区分基因型间的耐铝性差异。其中相对根长的SD、CV及分布范围最大 ,可以灵敏、可靠地反映不同基因型的耐铝性差异 ;其次是相对根系干重 ;相对株高和相对地上部干重的SD、CV及分布范围较小 ,反映基因型间耐铝性差异的灵敏度较低。 3种筛选方法能克服传统筛选方法如小体积溶液培养、土培和田间试验的繁琐、费时和筛选效率低等缺点 ,具有快速简便 ,一次可筛选较多样本 ,且条件易于控制等优点 ,大大地提高了筛选的可靠性和筛选效率。

低丘侵蚀红壤复垦后土壤微生物特征研究

侵蚀红壤复垦培肥后 ,随着地面覆盖度的增加 ,土壤结构、土壤通气性、土壤养分状况得到改善 ,各侵蚀观测小区的年径流量、侵蚀模数、土壤流失量急剧降低 ,土壤微生物量、土壤呼吸强度、土壤酶活性均有较大幅度的提高 ,并且其在各小区的分布趋势与土壤养分和土壤水稳性团聚体的分布趋势相一致 ,说明侵蚀红壤经耕作培肥后 ,土壤有机残体的分解强度和腐殖质的合成过程得到加强 ,土壤肥力处于不断的恢复和提高过程当中 ,从土壤微生物和土壤酶活性增强的幅度来看 ,林地要优于草地 ,在林地中阔叶林优于混交林优于针叶林 (杉木林 ) ,而且随着复垦年限增加 。

地下水硝酸盐去除方法

研究了以固相有机碳(棉花、纸、稻草和木屑)为碳源和反应介质的生物反应器对地下水中硝酸盐的去除。结果表明:以棉花和纸为碳源和反应介质的生物反硝化法能成功地去除地下水中硝酸盐。但以稻草和木屑为碳源和反应介质的生物反硝化法效果不好。四个反应器出水的pH值变化不大,纸张和棉花的出水pH值比进水pH值低0.5～0.6个单位,稻草次之,低0.2～0.3个单位,木屑只低0.1个各单位左右。出水中没有检测到铵态氮(NH4+-N)。出水细菌较多,一般在105个/mL水平.若作为饮用水,需要进一步处理。