重塑黏土单向冻结过程中水分迁移试验研究

利用室内水分迁移试验装置,通过改变土体初始含水率和温度梯度,进行土样单向冻结试验,研究含水率和温度梯度对土体中水分迁移和土样冻结过程的影响。结果表明:土样冻胀后在上部冻结区产生了不规则网状裂缝,裂缝最密集区域含有大量冰晶体,导致此处出现含水率峰值,峰值大小主要受初始含水率影响,但其出现位置主要由温度梯度决定; 上部冻结区增加的含水量来源于外界水分补充和未冻结区的水分迁移,下部未冻区的含水率较初始状态降低,其降低程度主要受初始含水率控制; 在整个冻结过程中,外界水分一直向土样内部迁移,水分迁移速度先增大再降低,温度梯度增大导致入流量和入流通量相应增加,初始含水率越大则入流量越小; 土样冻胀速率和冻结速率主要受温度梯度影响,整体趋势都是先增大到峰值,再逐渐降低并趋于稳定。     

水肥耦合对汉源花椒幼苗生长、养分吸收和 肥料利用的影响

为研究不同水肥条件下汉源花椒生长状况,指导合理的汉源花椒水肥管理措施,采用水和肥2因素3水平正交试验设计,通过盆栽试验研究了不同水肥耦合处理对汉源花椒幼苗生长、养分吸收和肥料利用的影响,运用隶属函数综合评价了水肥处理对汉源花椒生长的影响。结果表明:汉源花椒幼苗地径、苗高、生物量及氮、磷和钾养分吸收量均随施肥量的增加而增加,随土壤水分含量的增加呈先增加后降低的变化趋势; 氮肥、磷肥和钾肥利用效率随施肥量的增加而降低,随土壤水分含量的增加呈先增加后降低的变化趋势; 根/冠比随土壤水分含量和施肥量的增加而降低。汉源花椒生长状况隶属度(y₂)与土壤水分含量(x₁)和施肥量(x₂)的关系式为y₂ =-2.070 0-0.001 3x²₁-0.206 0x²₂+0.118 1x₁+0.512 6x₂(n=27, R²=0.962)。最适宜于促进汉源花椒幼苗植株生长和苗木质量提高的土壤水分含量为46.1%,氮(N)、磷(P₂O₅)和钾(K₂O)施用量分别为尿素187 kg/hm²、过磷酸钙75 kg/hm²和硫酸钾187 kg/hm²。汉源花椒幼苗生物量与氮、磷和钾肥利用效率之间呈显著正相关(P<0.05)。因此,适宜的土壤水分含量和肥料施用量对促进汉源花椒幼苗植株生长和养分吸收利用,以及减免过量施肥造成环境污染等具有重要作用。     

湖北省耕地利用效率时空分异及农业劳动力的差别化调控

选择耕地利用的投入产出指标集构建数据包络分析模型,在评价各决策评价单
元(decision making unit, DMU)有效性的基础上,以固定产出最小化投入为优化原则探寻表
现无效的各DMU的优化空间,分析其劳动力投入是否存在冗余及区域差异,并使用投入指标
集调整方法验证以上对于劳动力投入冗余的分析结论,以此提供农业劳动力的区域差别化调
控对策. 以湖北省为例,评价1987～2012 年期间各县级单元的耕地利用效率及其时空分异特
征. 研究结果表明,80% 的区域均存在不同程度的劳动力投入冗余,其中鄂西山区和鄂东南丘
陵地区的冗余率最高;2007 年后,随着农业劳动力的持续转移,江汉平原和鄂东北大别山区
的劳动力投入对耕地利用效率的影响程度变大,劳动力投入冗余状况有所缓解. 因此,有必要
采取或加速农业劳动力转移或稳固农业劳动力的对策来应对提升区域耕地利用效率的不同需
求.     

干旱对冬小麦叶片气孔、活性氧和光合作用的影响

通过盆栽控水方式,以冬小麦小偃22叶片为实验对象,利用生理指标测定、光合测定和H2DCFDA荧光标记等相结合的方法,研究了4个水分处理下(正常供水CK;轻度亏水LS;中度亏水MS;重度亏水SS),冬小麦叶片中活性氧含量、丙二醛(MDA)含量、活性氧清除系统的相关保护酶活性及水分胁迫情况下过氧化氢(H2O2)在小麦叶片内的分布情况,同时,还探讨了不同水分胁迫处理对小麦气孔的密度及光合性能指标的影响,结果表明,随着水分胁迫程度的加剧,小麦叶片内H2O2和MDA含量逐渐增加;叶片的气孔密度增加,其中重度胁迫较正常灌溉情况气孔密度增加了44.12％;而光合性能指标(蒸腾速率、光合速率、气孔导度和叶肉细胞间CO2浓度)随水分胁迫的加剧呈下降的趋势.H2O2在叶表皮中的含量随水分胁迫加剧呈增加趋势,且在重度胁迫情况下分布较其他情况更广.本实验为小麦抗旱机理的研究提供了实验依据,为解决旱区农业作物种植问题提供了一定的理论指导.     

中药资源化学研究体系建立及其应用

中药资源是国家战略性资源。然而,中药材生产长期处于农耕式经验生产状态,生产过程缺乏规范,生产区域疏于规划,从而导致中药材因采收期、产地加工、流通与贮藏、生产区划诸环节失于客观评价和优化而难以保证其质量。人们在开发利用药用生物资源过程中,由于对可利用物质认识的局限性等因素制约,常常只选取生物体的某一组织器官为药用部位,而废弃了其他大量的生物组织,造成有限资源的巨大浪费,资源利用效率水平低下。围绕我国中药资源生产与利用过程中亟待解决的若干瓶颈问题,建立适宜的研究技术体系并进行实践,有效提升中药资源的经济效益、社会效益与生态效益,促进中药与天然药物资源的健康可持续发展。     

设施农业增施CO2利用效率的影响因素及调控策略

 为提高设施农业增施CO₂的利用效率和经济效益,减少CO₂的逸散损失,降低成本,本研究以增施CO₂利用效率计算方法为基础,分析了增施CO₂利用效率的可能影响因素,探讨了提高CO₂施肥经济效益的有效技术与方法。分析表明,影响增施CO₂利用效率的主要因素为设施的换气次数、设施内外CO₂浓度差和植物的光合能力。因此,在进行CO₂施肥时,应综合考虑植物种类、生育阶段、栽培条件及其他环境要素等条件,选择适宜的CO₂增施方法、施肥浓度和施肥时间。     

用四单元电容传感器测量绝缘纸板微水分分布

由于变压器绝缘纸板中的微水分影响其介电特性,用介电方法可以测量绝缘纸板微水分分布.测量系统采用一种有4个感应深度不等的测量单元的电容式传感器,轮流使用各测量单元可获得绝缘纸板的对应导纳,再利用绝缘纸板截面上分布测点的等效导纳,推导出绝缘纸板不同深度层上的介电特性,通过适当标定后,该测量系统可以用于估算被测绝缘纸板某深度的含水质量分数.试验证明了其使用效果.介绍了传感器的原理、结构及测量系统的构成.     

水分迁移引起千枚岩填筑路基回弹模量衰变对路面结构力学特性的影响

为了分析水分迁移对千枚岩填筑路基回弹模量及其对路面结构力学特性的影响规律,基于水分补给条件下千枚岩填料回弹模量测试的试验结果,应用数值建模并分析了一般路基和路侧积水路基千枚岩填料路面结构层的力学特性,及路面结构层水平应力、轴向应力以及最大主应变的变化规律。结果表明:在试件底部补水条件下,各层含水率逐渐增大;随着深度的增加含水率呈现减小趋势;水分迁移引起土基回弹变形量逐渐增大,回弹模量大幅度降低,衰变率为60%;各路面结构层的方向应力及最大主应变随着回弹模量衰减率的改变产生较大变化,表现为边坡发生侧移和路面结构层容易发生不均匀沉降,进而形成纵向裂缝;基层是整个路面结构层的薄弱层,容易在过大拉应力作用下发生开裂,最终反射到面层并导致其出现反射裂缝,严重影响了道路整体的使用寿命。     

强风化千枚岩路基填料室内水分迁移试验研究

水分是影响强风化千枚岩路基填料崩解、破碎的关键因素,决定着强风化千枚岩填筑路基的稳定性。通过滤纸试验测定了风化千枚岩填料的土水特征曲线,分析了该土样含水率与基质吸力的关系。应用自主研发的设备进行了强风化千枚岩填料水分迁移试验,通过对比试验分析了风积沙隔断层对强风化千枚岩填料水分迁移路径的影响,揭示了水分迁移机理。结果表明,风积沙隔断层可以改变强风化千枚岩填料的水分迁移特性,具有良好的隔水作用。