喀斯特高原山区刺梨种植空间格局变化与地形土壤影响因素——以贵州省盘州市为例

为了研究近年来喀斯特高原山区刺梨种植空间格局变化与地形土壤的影响,以盘州市为例,对影像采用目视解译、地学统计分析及实地调研等方法获取2017年和2019年的刺梨种植空间分布特征,引入RS和GIS技术手段详细研究了2017年和2019年的刺梨种植空间分布格局时空变化特征与地形因子、土壤养分含量之间的相关性.研究结果表明:①受海拔、地貌类型和城市分布的影响,通过2017年和2019年的刺梨种植空间分布格局两期监测数据,直观地看出盘州市刺梨种植主要在除中部以外区域的空间分布特征;②盘州市刺梨种植空间分布面积占比情况和种植面积增加区域的占比情况均与全市的坡度分类面积占比规律一致,其坡度类型占比最大为缓陡坡,2017年和2019年刺梨种植空间分布主要在缓陡坡类型,2019年相比较2017年在各个坡度等级种植面积均有增加,在缓陡坡类型刺梨种植增长量占比最大,刺梨种植面积占比主要分布在地形起伏度为70～200 m范围内;③盘州市的土壤pH平均值约为5.98,为适宜种植刺梨的微酸性土壤,有机质、全氮、速效钾等含量主要为丰富和极丰富范围值,有效磷的含量较低,但土壤中各元素含量的丰富程度符合刺梨种植空间分布格局及变化情况.     

环境污染物对土壤生态系统的影响及其评价方法

概述了环境污染物对土壤生物种群、群落和生态系统的影响,阐述了评估化学污染物影响的方法,同时着重介绍了综合土壤微宇宙(ISM)和土壤模拟生态系统(TME)的组成和功能.     

新疆南疆地区A级旅游景区空间格局演化研究

选取新疆南疆5地州作为研究区,通过地统计方法,借助ArcGIS软件对南疆A级景区的时空格局及演化规律进行系统研究.研究结果表明： 1) 时间上,南疆5地州的A级旅游景区发展主要分为3个阶段,即缓慢增长阶段(2001年～2007年)、快速增长阶段(2007年～2013年)、缓慢增长阶段(2013年～2017年).2) 从空间分布类型上,除了2001年之外其他3个时间点都趋于凝聚型,2001年呈现出均匀型,总体呈现出从均匀分布向集中分布的特征.3) 从演化规律上,呈现由北向西转移态势,具体表现为“西北多东南少”;南疆以北主要为自然旅游景区、南疆以西主要为人文旅游景区.     

不同经营模式下杨树人工林土壤溶解性有机碳的吸附行为

【目的】溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)与土壤有机质的其他组分之间可以相互转化,虽然所占比例较小,却是陆地生态系统中最为活跃的有机碳库,影响到整个土壤有机碳组分之间的动态平衡。采用序批式平衡试验,以杨树凋落物为DOC的来源材料,对不同经营模式(农林复合、杨树桤木混交、杨树纯林)下杨树人工林土壤对DOC中的吸附作用进行研究,以期为不同经营模式下杨树人工林土壤碳库的有效管理提供参考。【方法】供试土壤采自江苏省泗洪县陈圩林场的3种不同经营模式[农林复合(农林)、杨树桤木混交(混交)、杨树纯林(纯林)]样地,每个样地选取5个采样点,用土钻分别采集0～10、≥10～20、≥20～30 cm土层的土壤,对应土层采集的土壤混匀风干后,过2 mm筛用于吸附试验。同时采集该林场的杨树叶凋落物制备DOC母液。采用序批式平衡试验,借助原始物质吸附等温线方程(“IM”方程,可以反映土壤对可溶性有机碳的吸附特性)对不同经营模式下杨树人工林枯落物中溶解性有机碳(DOC)在土壤中的吸附行为及其影响因素进行研究。序批式平衡试验:称取5.00 g土壤于50 mL离心管中,按照1:4的固液质量比加入DOC溶液(质量浓度分别为0、50、100、200、400 mg/L)20 mL,加入NaN₃溶液(熏蒸过的土壤不添加),并用KCl溶液调节离子强度,然后于恒温(设置25 ℃和15 ℃)条件下,在200 r/min转速的水平振荡机上振荡2 h后,用12 000 r/min的高速离心机低温(4 ℃)离心20 min,0.45 μm滤膜抽滤,TOC仪测定滤液DOC含量。【结果】DOC吸附试验表明,IM方程拟合度良好,R²均在0.810 9～0.999 3之间。各模式下不同土层土壤对DOC的吸附趋势相同,即无外源DOC加入时,土壤存在DOC净释放,但随着外源DOC浓度增加,土壤对DOC的吸附量增加,且两者之间存在极显著线性关系。3种林地土壤吸附DOC的量存在显著性差异(P<0.05,F_2,6=73.789),且受外源DOC加入量的影响。DOC加入量≤200 mg/L时,各林地土壤吸附的DOC量从大到小表现为:纯林>农林>混交; 而DOC加入量为200～400 mg/L时则表现为:农林>纯林>混交。在农林模式中,0～10 cm土层土壤吸附DOC的能力与≥10～20 cm、≥20～30 cm土层土壤存在显著差异(P<0.05,F_2,6=2.713),而在混交林和纯林模式中,3个土层土壤吸附DOC的能力差异不显著(P>0.05,F_混,2,6=1.198,F_纯,2,6=1.483)。此外,在试验所设条件下,土壤对DOC的吸附受熏蒸作用的影响,而温度对土壤吸附DOC的能力没有明显影响。15 ℃和25 ℃两种温度下,3种模式林地土壤对DOC的吸附能力无明显差异,而熏蒸后土壤吸附DOC的能力比未熏蒸土壤的大,m和K_d值比未熏蒸土高出0.128 9～0.199 0和1.64～1.87(m为IM方程的回归系数,K_d为DOC在土壤中的分配系数,两者均可衡量DOC对土壤的亲和力)。【结论】土壤吸附DOC的量与试验中加入DOC的量呈极显著线性关系,原始物质吸附等温线的参数可以反映出土壤吸附DOC能力的强弱。3种林地土壤吸附DOC的量存在显著差异,熏蒸后土壤吸附DOC的能力比未熏蒸土壤的大。在试验所设温度范围内,温度对土壤吸附DOC的能力未发现有明显影响,还需进一步研究。     

正十二烷喷雾火焰中碳烟的瞬态生成特性

针对压燃式发动机中碳烟演化过程难以被实验准确捕捉的问题,研究了高温高压环境中正十二烷喷雾燃烧焰中碳烟瞬态生成特性及动力学行为,在实验方面,应用消光辐射联合技术以及燃烧成像测速技术,同步获得高温高压环境中单孔喷油器正十二烷喷雾燃烧火焰中的碳烟体积分数、碳烟温度和碳烟速度场的瞬态分布;数值计算方面,基于OpenFOAM环境,发展欧拉喷雾模型和非稳态火焰面进度变量湍流燃烧模型的耦合模型,喷雾燃烧过程的数值计算结果与实验数据有高度的一致性。研究结果表明：相比于参考工况,低喷油压力工况火焰浮起长度更短,碳烟在当量比Φ>2区间驻留时间更长,推动了碳烟的生成,碳烟峰值质量增加了80%;高温环境工况碳烟在当量比Φ>2区间驻留时间没有明显差异,但更短的火焰浮起长度使得燃料在更高的当量比开始燃烧,导致其碳烟峰值质量增加了88%;富氧工况的燃烧温度最高,碳烟粒子运动速度增大,使得碳烟在当量比Φ>2区间驻留时间明显减少,同时火焰内部当量比较小,因而碳烟峰值质量减少了42%。     

吉林西部盐碱区农田土壤盐碱程度与碳的稳定同位素比值的关系

为了探讨农田土壤盐碱程度对土壤碳固定和碳排放的影响,选取吉林西部不同开发年限的盐碱旱田、水田为研究对象,进行野外采样和实验测量。测定土壤盐碱程度的基本理化指标:土壤pH、电导率和碱化度;同时测定土壤有机碳和无机碳的稳定碳同位素比值。研究结果表明,旱田土壤整体盐碱程度较高、固碳水平较低,土壤-大气碳循环较慢。随开发年限的增加,盐碱程度没有显著降低;而水田土壤盐碱程度相对较低,固碳水平较高,促进了土壤-大气碳循环。随开发年限的增加,土壤盐碱程度得以改善,土壤固碳水平提高。总体而言,玉米的种植无法较为有效地改善土壤盐碱程度和土壤碳的固定,而水稻的种植则可以改善土壤条件,有利于土壤对碳的固定从而降低碳排放。在全球温室效应大环境下,研究区应大力关注水稻种植产业的发展,改造盐碱土壤,为减缓区域变暖做出一定贡献。     

基于GPR与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型研究

近年来由道路路基病害所导致的城市道路塌陷事故频繁发生,造成人员伤亡和巨大的经济损失。针对城市道路路基病害所带来的诸多问题与安全隐患,提出了一种基于探地雷达与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型。首先在分析路基病害成因的基础上建立了城市道路路基病害评价指标体系;然后依托城市道路路基病害动态演化物理模型,使用探地雷达采集并积累样本数据;最后基于样本数据建立概率神经网络预警模型并进行仿真分析,结果表明预警准确率达到88.9%。该预警模型在郑州市中牟县的滨河路和荟萃路进行了应用试验,预警结果与实际情况基本吻合,表明该预警模型可对城市道路路基病害做出有效预警,为道路养护和工程整治设计提供技术支撑。     

基于模糊数学方法的川西南山区农田土壤肥力评价——以田坝镇耕地土壤为例

在传统土壤肥力评价仅考虑常规养分指标的基础上,引入微量元素养分指标,选取pH值、有机质、碱解性氮等10个土壤肥力性质作为评价指标,以田坝镇所处的川西南山区土壤为研究对象,采用模糊数学方法对玉米和水稻种植区农田表层土壤肥力进行综合评价,并分析其肥力丰缺情况。结果表明:仅碱解性氮服从正态分布,有效磷的变异系数最大(2.16),分布极不均匀;最终选取3个主成分,其贡献率达到71.63%,有效磷肥力指标权重最大(0.16)而速效钾最小(0.03);平均隶属度最小为有效硼(0.14),其次为有效磷(0.24),为该区的主要限制性因子;玉米种植区除有效锰外,其余肥力指标的隶属度均低于水稻种植区,且综合肥力低于水稻种植区。     

增氧地下滴灌对温室紫茄土壤通气性的影响

以郑州壤质黏土为供试土壤,紫茄为供试作物,设置常规地下滴灌(CK)为对照,研究以循环曝气为增氧方式的增氧地下滴灌(ASDI)对温室紫茄生长及土壤通气状况的影响.结果表明,与CK相比,ASDI处理下15 cm土层E_h最大提高47.92%,D_O最大提高26.95%,而开花期R_s最大提高39.24%,紫茄根长增加23.89%,根系活力提高28.61%,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别提高11.76%,8.02%,16.67%,叶绿素含量增加7.34%,株高增加22.04%,产量增加25.71%,水分利用效率提高25.82%,作物氮、磷、钾利用效率分别提高55.56%,42.86%,43.75%,且存在显著性差异(P0.05).增氧地下滴灌显著改善了土壤通气状况,促进温室紫茄的生长状况,提高作物水分、养分利用效率,进而可实现作物增产的目的.     

不同容器对柱状红叶石楠生长发育的影响

高效的容器苗培育技术是园林绿化苗木发展趋势,为探寻不同控根容器对柱状红叶石楠生长发育的影响,本研究以常见容器为试验材料,分析比较其相应的苗木指标,并对其进行动态回归与效益分析。结果表明:1)所有参试的容器中,以塑料排水板容器(部分控根)效果最好,其植株高度、地径及冠幅最大,分别为213、8.9及83 cm,与其他处理的差异达到显著水平(p0.05),同时其经济效益也最大。2)地径、植株高度及冠幅的增加值与时间呈现出先快后慢的规律,回归模型均为对数函数,R~2极显著水平(p0.01)。这些研究结果将为柱状红叶石楠的容器苗培育技术提供理论参考。