东北黑土资源质量变化特征研究概述

东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,但随着黑土资源的不断开垦,土壤退化问题日益加剧。详述了近几十年来黑土资源质量的变化特征,分析了黑土质量退化的各种自然与人为因素。通过分析得知,东北农田黑土总的变化趋势是黑土层变薄,有机质含量下降,土壤养分平衡失调,物理性状恶化,土地生产力降低,大部分高产农田变成中、低产田,严重制约了东北及我国粮食生产和经济的可持续发展。图1,表3,参19。     

开垦对农业生态系统土壤有机碳动态变化的影响

因烧垦而引起的土地利用变化仍然是碳素释放的主要来源,从而导致了土壤有机碳含量下降和土壤质量退化。根据该领域的一些研究结果及近年研究进展,概述了开垦对农业生态系统土壤有机碳动态变化的影响,提出了今后我国黑土地区的研究方向。表2,参23。     

农田黑土微生物量碳的研究

根据试验测得的黑土微生物量碳结果,分析了黑土微生物量碳与土壤结构、土壤肥力以及环境条件之间的关系,为改良农田黑土,提高农田黑土土壤肥力提供依据,为黑土区农业的综合治理提供了技术支撑。表2,参5。     

移耕农业制度下黑土农田土壤有机碳的演变

Century模型是世界上用来预测土壤有机碳趋势的重要模型之一,近20年来在农林生态系统上得到了广泛的应用.运用该模型对移耕农业条件下黑土农田土壤有机碳的变化进行了预测,结果表明:Century模型可以预测黑土农田土壤有机碳的演变.移耕农业制度下,已垦黑土农田有机碳水平呈下降趋势,今后100年内年平均下降速率为0.063g/kg.图1,表1,参11.     

垦殖与自然恢复黑土土壤微生物量碳和土壤酶活性的季节性变化

对比研究中国科学院海伦农业生态实验站长期定位试验区中黑土自然恢复（NR）及垦殖中不施肥（NoF）、施化肥（CF）和化肥配施有机肥（CF＋M）处理下的土壤微生物量碳和土壤酶活性季节性变化情况。结果表明：黑土土壤微生物量碳季节性变化明显,所有处理土壤微生物量碳的峰值均出现在早春,自然恢复较垦殖处理提高了黑土土壤微生物量碳含量。对土壤酶活性研究发现,除垦殖处理的转化酶活性季节性变化较小外,其他处理酶活性季节性变化显著。NR处理促进了土壤过氧化氢酶、转化酶和磷酸酶活性的提高,而对土壤脲酶活性影响不大。垦殖处理下施肥较不施肥处理土壤酶活性高,但单施化肥对土壤过氧化氢酶活性有一定的抑制作用。     

基于多变量优化的恒定应力加速退化试验设计

为了实现高可靠长寿命产品加速退化试验的高效开展,提出一种可以同时优化加速应力水平、各水平下试样数、各水平测试时间等多个试验设计变量的恒定应力加速退化试验优化设计方法。基于Wiener过程与阿伦尼斯模型建立加速退化模型,以可靠寿命估计精度为目标函数,以试验总经费为约束条件,应用遗传算法搜索最优试验方案,并通过敏感性分析确定优化方案的有效性。以某碳膜电阻器为对象开展加速退化试验优化设计的实例分析来证明所提方法的合理性。敏感性分析结果表明,所提方法的优化结果具有良好的稳健性。     

黑土区耕地地力综合评价研究

耕地地力的变化对粮食生产、生产力等具有重要的影响,黑土是东北地区重要的土壤资源,黑土耕地面积占东北区总耕地面积的18 08%,但常年粮食总产量占全区粮食总产量的28 1%,占全国粮食总产量的7 8%,具有十分重要的地位[1],但是由于掠夺式的经营,导致黑土不断退化。在分析了德惠市耕地地力等级评价因子的基础上,利用RS和GIS建立了耕地资源数据库,确定了每个评价因子的权重,并利用层次分析法,进行耕地地力的评价,最后利用耕地地力综合评价等级指数确定耕地的级别,为黑土区耕地退化治理和耕地的可持续利用与管理提供决策依据。图1,表1,参9。     

考虑零售商营销投入的退化品整合库存模型

在整合库存模型的基础上考虑了商品具有退化特性并且将零售商的营销投入水平作为模型的内生变量,讨论从供应链系统整体利益出发,如何制定最优的生产、订货以及营销投入决策.给出了这一问题的求解算法,并通过数值研究分析了需求对营销投入敏感性的变化以及商品退化率的变化如何影响系统的最优策略与利润.     

两阶段非线性Wiener过程退化建模与可靠性分析

基于性能退化数据对产品进行可靠性分析一直是可靠性工程领域研究的热点与难点。针对多阶段退化过程中存在的非线性规律,同时考虑变点位置位于测试时刻之间的一般情形且各试样变点存在个体差异性的实际情况,提出了基于Wiener过程的两阶段非线性退化模型,给出了模型参数极大似然估计方法,建立了可靠性分析和寿命预测方法。最后通过高压脉冲电容器实例的对比分析,验证了所提方法的合理性与有效性。结果表明,与多阶段线性Wiener过程方法相比,所提方法能够更加准确地描述退化过程的非线性时变特征,进而得到更为合理的寿命评估结果。     

土壤退化诊断概念模型的构建及应用案例

根据土壤发生学理论和系统理论,构造了土壤退化诊断概念模型,并以黑土退化为例进行了应用分析。图2,表1,参9：     

农业管理措施对土壤有机碳固存潜力影响的研究进展

回顾了近年来国内外农业管理措施对土壤有机碳(SOC)固存潜力影响的研究进展,分析了土壤碳库的源汇效应及其影响因素,着重介绍了耕作制度、轮作制度、施肥制度和残茬管理等农业管理措施对土壤有机碳固存潜力的影响,指出应加强对土壤有机碳固存潜力和农业管理措施对土壤有机碳库影响的研究,以便制订合理的农业管理政策,进而缓解全球变化。参31。     

CO2浓度升高对三江平原典型湿地土壤活性有机碳的影响

选择三江平原典型草甸化小叶章湿地为研究对象,利用开顶箱控制CO2浓度,模拟CO2浓度升高对湿地土壤活性有机碳的影响。结果表明,CO2浓度升高对土壤微生物量碳的影响受土壤氮素水平制约。不施氮和常氮处理,CO2浓度升高对其影响不显著;高氯处理,土壤中可利用的氮相对充足,微生物活性不受氮素限制,土壤微生物量碳显著增加。置于CO2浓度升高环境中的土壤水溶性有机碳含量有增高的趋势,但没有达到统计上显著水平（P〉0．05）。施氮均促进了土壤微生物量碳和水溶性有机碳的增加。图2,参13。     

不同开垦年限黑土耕层有机无机复合体变化及有机碳组分分布特征

以辰光和郭家不同开垦年限耕层黑土土壤为研究对象,探讨了有机无机复合体含量变化及有机碳组分变化在有机无机复合体中的分布规律,结果表明:土壤黏粒级复合体的含量随着开垦年限的延长而增加,粉粒及细砂级复合体的含量随着开垦年限的延长相应减少。随着复合体粒径的增大,各级土壤复合体中的有机碳及其组分含量均呈下降趋势。黏粒级复合体含量与黏粒级复合体中有机碳及组分含量之间具有显著的负相关,而粉砂和细砂级复合体含量与有机碳及组分含量之间具有显著的正相关。图2,表1,参15。     

施肥对土壤呼吸的影响

以中国科学院海伦农业生态实验站长期肥料定位试验为研究平台,研究玉米生长条件下,不同施肥处理对土壤呼吸和水溶性有机碳的影响。结果表明,玉米生长期间,各施肥处理的土壤呼吸速率变化趋势较为一致,变化范围（CO2-C）是43.86 mg.m-2.h-1~359.32 mg.m-2.h-1,在7月12日达到最大值。NPKOM处理的土壤呼吸速率以及累积呼吸量明显大于其它施肥处理。CK处理Q10最大,表明施肥降低了土壤呼吸对温度的敏感性。不同施肥处理（除PK处理）的Q10都呈现15 cm地温最高,地表温度最低。有机肥能够增加土壤水溶性有机碳的含量,氮肥会减少水溶性有机碳的含量。     

哈尔滨市辖区黑土有机质、全氮的空间异质性分析

在哈尔滨市辖区的6个市县采集了黑土表层(0~20cm)土样411个,测试了有机质、全氮的含量,利用经典统计学和地统计学结合GIS分析了两种养分的空间异质性,分析表明有机质和全氮的理论模型均为指数模型,其块金值和基台值之比分别为0.597和0.520,都为中等程度空间相关;利用地理信息系统软件和地统计学软件相结合绘制出养分空间分布图,为该区农业规划、生产管理、合理布局提供了科学依据。图5,表2,参10。     

有机农业现状和发展概况

介绍了有机农业出现的背景,解释其含义和现实意义,讲述了国内外发展现状,并分析了目前存在的问题。参10。     

长期定位施肥对黑土碳氮储量的影响

以中国科学院海伦农业生态实验站的18 a长期定位施肥试验为平台,研究了在不施肥（CK）、施化肥（NPK）和化肥配施有机肥（NPKOM）条件下,0～100 cm土体剖面碳、氮的分布特征,并在此基础上分析0～100 cm土体碳氮储量的变化。结果表明,与CK处理相比,施用有机肥的NPKOM处理增加了0～60 cm剖面土壤的碳、氮含量,而施化肥NPK处理,只增加了0～20 cm耕层土壤碳、氮含量。从0～100 cm土体碳、氮储量来看,施肥对0～100 cm土体碳、氮储量影响较小,尽管各处理间的变化趋势为NPKOM〉NPK〉CK,但处理间差异不显著。剖面土壤碳、氮含量存在着线性关系,相关系数R=0.991。与无肥CK处理相比,化肥配施有机肥NPKOM处理和化肥NPK处理的C/N有下降趋势,而与NPK处理相比,NPKOM处理的C/N也有所降低,这些结果表明长期定位施肥条件下的土壤剖面碳、氮的变化是相互影响,相互制约。     

芜湖市典型蔬菜地土壤有机质空间变异特征研究

在GIS和地统计学的支持下,以半方差函数为工具,分析了芜湖市典型蔬菜地土壤有机质含量的空间变异特征,并运用克立格法进行线性无偏最优插值,制作了土壤有机质含量的空间分布图。结果表明：研究区域土壤有机质含量具有强烈的空间相关性和良好的结构性;在80m步长范围内,0°、90°、135°的3个方向上有机质的半方差函数变化基本一致,表现为各向同性,超出此范围,各向异性显著增强;土壤有机质含量的空间分布具有明显的斑块状特点,菜地的东南部和中东部含量高,大部分区域土壤有机质的含量为20g·kg-1～30g·kg-1,分布土壤面积79500m2,占总面积的80.63%。     

基于XVL技术的海底地形生成方法

XVL技术提供了大压缩比的不规则表面高精度简化和快速渲染的方法,可提高基于Web环境三维仿真的实时性。文中描述了在下一代三维引航系统中构建XVL格式的三维海底地形的方法,对于移动式、低带宽条件下的高逼真度三维仿真系统的实时性有重要的意义。经过水深数据提取、三角网构建和Lattice表面拟合等步骤后,生成的紧凑的、包含丰富细节的Lattice表面,能够大幅度地减少网络数据的传输量和提高客户端的渲染速度。采用从二维电子海图中提取海底地形数据的方法,充分地利用了珍贵的现有权威性资源,是一种快速构建海底地形的有效方法。本文还详细介绍了在VRML文件中扩展XVL标识,存储和表示海底地形数据的方法。     

黑土区农业系统投料中有机碳、磷和氮在饲养—堆腐过程中的循环率

根据中国科学院和国家科技部分布于四大类型地区的生态站进行长期施肥养分循环再利用的作物产量、土壤肥力质量变化研究数据，提出了黑土区农业系统投料中有机碳、磷和氮在饲养－堆腐过程中的循环率。