不同林龄华北落叶松土壤养分及酶活性变化规律研究

研究选择5年、10年、20年林龄的华北落叶松林地为调查对象,确定其各个生育期林地土壤中养分含量及酶活性的变化趋势。结果表明:各生育期林地土壤中有机质和有效磷含量均随着土壤深度的增加而呈现显著下降趋势。而对于相同土层不同林龄间,土壤有效磷含量随着林龄的增加而下降。在40～60cm处,以20年林龄有机质含量在7月时最低,为4.17g·kg~(-1),显著低于其他土层。同时,5年的土壤有效磷含量在7月时达到最大,平均为4.44mg·kg~(-1),高于5月和9月时土壤中有效磷含量,但三者间差异不显著。不同林龄林地土壤铵态氮、硝态氮含量随土层深度而产生的变化趋势基本一致,表现为下降趋势。在落叶松林的新叶生长期内,5年落叶松林地在20～40cm和40～60cm处的铵态氮为13.47 mg·kg~(-1)和9.09 mg·kg~(-1),分别较0～20cm(25.36mg·kg~(-1))下降了46.9%和64.2%。而20年林龄的林地土壤硝态氮为19.24mg·kg~(-1),较10年的25.93mg·kg~(-1)下降了25.8%,且达到显著差异(P0.05)。土壤过氧化氢酶(CAT)、磷酸酶(ALP)和脲酶活性(Ure)随林龄的增加而下降,其中ALP下降趋势较缓,而CAT和Ure均显著下降。综合分析调查林龄范围内养分和酶活性的变化趋势,发现林地的地力随林龄的增加而衰退。     

不同覆盖材料对土壤含水量及小麦产量的影响

采用田间试验,研究不同起垄覆膜种植方式对冬小麦土壤含水率、叶面积指数、小麦产量及产量构成因素的影响。结果表明,小麦不同生育期不同处理的土壤含水量存在显著差异。在苗期,传统平作的土壤含水量最低;在作物大量需水期的拔节期和抽穗期,起垄覆膜处理能有效促进小麦的生长,提高水分的利用效率。不同处理小麦叶面积指数(LAI)呈先上升后下降的变化趋势,在抽穗期达到最大;拔节期以普通地膜处理的LAI最高,为3.78,其次为液体地膜(T3)处理,LAI为3.71,但两者间差异不显著。至抽穗期LAI显著提高,其中T3处理LAI最大,为6.79,较CK提高了15.28%。起垄覆膜处理的小麦穗粒数和千粒重显著高于CK,T3处理的穗粒数及千粒重为24.44粒和41.00g,分别较CK提高了19.3%和5.4%;起垄覆膜具有显著的增产作用,T3处理的产量达4 098.25kg·hm~(-2),较CK提高了29.37%,与CK达到显著差异(P0.05)。综合分析,起垄覆膜处理显著影响土壤含水量及小麦产量,其中以T3处理的效果最佳。     

不同盐浓度微咸水灌溉对棉花出苗率及幼苗生长情况的影响

本试验采用育苗盘及盆栽试验,研究了不同浓度微咸水浇灌对棉花籽的出苗率及棉花苗期的生长发育状况的影响。研究结果表明,随着盐浓度的增大,棉花出苗率逐渐下降,盐浓度0.1%(Y1)处理的出苗率达到最大,为75.0%,显著高于其他处理。且土壤盐浓度与棉花的出苗率呈显著的负相关关系(P0.05)。在相同条件下,不同盐浓度的咸水灌溉与棉花出苗率之间的拟合指数较高,且R~2均大于0.9。随着盐浓度的升高,棉花株高逐渐下降,且Y8(0.8%)处理的株高最低。棉花在苗期的根系干重和冠层干重均逐渐降低。其中Y3处理是根系干重快速下降的临界点。随着盐浓度的变化SPAD值的大小表现为:Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8。Y1处理的SPAD达到了48.7,其次是Y2和Y3处理,且均显著高于其他处理,但三者间差异不显著。综合分析,在适宜范围内随盐分浓度增高,对棉花的出苗及幼苗影响不显著,其中以盐浓度0.3%的微咸水为灌溉临界点。超过临界点将严重制约棉花的出苗率和幼苗生长。     

毛乌素沙地砒砂岩机械组成与矿物组成定量关系研究

土壤矿物尤其是次生矿物,对土体的诸多理化性质起决定性作用。为解析毛乌素沙地砒砂岩中机械组成与矿物组成的定量关系,本文运用X衍射射线法和密度计法,对11种不同颜色的砒砂岩和风沙土矿物组成和机械组成进行了研究。研究发现:毛乌素沙地砒砂岩主要由钾长石、斜长石、石英、方解石、伊利石、蒙脱石组成。不同类型的砒砂岩矿物组成差别较大,其中次生矿物含量最高可达59%,最低仅有5.4%,平均含量27.1%。不同类型的砒砂岩机械组成差异较大,粘粒含量最高可达30.28%,最低仅有4.28%,平均含量为16.1%。砒砂岩次生矿物含量决定了粘粒含量,并且二者呈线性正相关关系,拟合公式为y=0.481 3x+4.887 1,相关系数为0.742 3,相关性极为显著。     

炭化温度对秸秆制备生物质炭基本理化性质和养分影响研究

为了研究制备条件对制成的生物质炭产率和养分特性的影响,本文选用小麦、玉米、水稻三种不同作物的秸秆作为制备生物质炭的原材料,在马弗炉内经不同温度(300℃-C1、400℃-C2、500℃-C3、600℃-C4、700℃-C5)高温炭化形成生物质炭,分析在不同温度下形成生物质炭的pH、电导率、生物质炭产率和养分特性,包括水溶性钾、全氮、有机质等。结果表明,5种不同处理下,三种作物秸秆生物质炭的pH均为碱性,pH、电导率随着炭化温度的升高呈现先增大后减少的趋势。三种作物秸秆生物质炭产率均随炭化温度的升高逐渐减小,且小麦秸秆生物质炭产率受炭化温度影响较大;炭化温度较高时,玉米秸秆的生物质炭产率显著高于另外两种作物。三种作物秸秆生物质炭的水溶性钾含量随着炭化温度的升高呈现先增大后减少的趋势,在500℃～600℃之间水溶性钾含量最高;有机质含量随炭化温度的升高显著增加,而全氮含量随炭化温度的升高逐渐减小。     

基于神经网络的边坡安全系数快速预测研究

快速准确获取边坡安全系数对预防边坡发生滑坡等地质灾害具有非常重要的意义。在影响边坡稳定性的各种因素的基础上进行综合考虑,利用计算机科学和人工智能科学,以神经网络方法为基础,运用BP模型,进行边坡安全系数快速预测,建立了快速预测系统并实现了界面化操作,以黄土边坡实例为样本进行了模拟验证。结果表明:该方法对快速准确获取边坡的安全系数有一定的参考价值,可为边坡工程研究智能化提供帮助。     

不同改良剂对盐碱土植株生长发育的影响

通过研究磷石膏与有机肥配施对盐碱土植株生长发育的影响,为盐碱地改良提供科学依据。本文设置不同用量的磷石膏和有机肥混合比例,监测植株的生理生长以及对养分的吸收利用。结果表明:不同用量的磷石膏与有机肥配比施用可有效促进玉米的生理生长。其中PG3Y2处理的出苗率、株高和茎粗分别为0.93、38.67cm、1.08cm,分别较CK提高55%、41.5%、227.3%,且植株茎叶鲜重、干重CK增加7.89和2.10倍,同时显著提高了植株的养分吸收能力。     

陕北黄土地区涌泉根灌对土壤中水分运移规律的影响

为探明陕北坡地使用单点源涌泉根灌条件下,坡地土壤水分具体的运移规律变化情况,通过在陕北山地枣树微灌示范基地进行的单点源涌泉根灌入渗试验,研究了不同流量条件下涌泉根灌土壤湿润锋运移距离和水分分布的变化规律。结果表明:湿润体湿润锋运移在前期较快,随着时间的推移而逐渐减慢。在水平剖面,入渗40L水量后,4、6、8L·h~(-1)湿润体在X和Y方向湿润锋分别运移至39.1、42.0、44.8cm和37.0、38.3、40.5cm,两者运移速率相当;4、6、8L·h~(-1)湿润体水平面湿润锋平均运移速率分别为3.8、5.71、8.4cm·h~(-1)。而对于垂直剖面在入渗40L水结束时,4、6、8L·h~(-1)湿润体的X和Y向运移距离分别为:40.9、39.8、43.1cm和53.0、47.3、45.7cm;4、6、8L·h~(-1)湿润体X和Y方向湿润锋平均运移速率分别为4.09、5.97、8.62cm·h~(-1)和5.1、9.46、9.14cm·h~(-1)。综合分析发现,滴头流量越大,湿润峰运移速率越快,且在垂直剖面上Y方向显著快于X方向。