外源锌对镉胁迫下玉米幼苗生长及根系构型分级的影响

为探究不同浓度锌（Zn）对镉（Cd）胁迫条件下玉米幼苗生长及根系构型分级的影响,通过水培试验,以玉米品种郑单958为试验材料,研究Cd胁迫条件下（50 μmol·L^-1）,外源施加不同浓度Zn（0、10、25、50、100、200和400 μmol·L^-1）对玉米幼苗生长、根系构型及其分级特征、Cd含量及根系Cd吸收能力、光合系统的影响,并通过主成分分析和隶属函数法进行综合评价.结果表明,50 μmol·L^-1 Cd胁迫对玉米幼苗具有明显的毒害作用,使叶绿素含量和光合参数显著降低,主根长、株高、生物量、根分枝数和根尖数,包括Ⅰ~Ⅲ级径级区间的根长、根表面积及Ⅰ~Ⅱ级径级区间的根体积显著下降,阻碍了玉米幼苗的正常生长发育.施用100 μmol·L^-1和200 μmol·L^-1 Zn与不施Zn相比,降低了玉米幼苗对Cd的吸收,显著降低了Cd含量和Cd吸收效率,缓解了对玉米幼苗的毒害作用,使地上地下部鲜重、地上部干重、地上地下部耐受指数和根分枝数均显著升高;显著增强了玉米幼苗的光合作用,促使幼苗光合速率和总叶绿素含量显著升高;Ⅰ级径级区间的RL、Ⅰ~Ⅱ级径级区间的SA和RV在100 μmol·L^-1 Zn时达到最大,Ⅲ级径级区间的RL、SA和RV在200 μmol·L^-1 Zn时达到最大,均显著高于不施Zn处理;玉米幼苗生长耐受性综合评价表明,100 μmol·L^-1和200 μmol·L^-1 Zn缓解Cd毒害作用效果较好.综合分析可知,施加适宜浓度的Zn可以降低玉米幼苗植株内Cd含量、根系Cd吸收能力及Cd吸收效率,提高玉米幼苗生物量的积累,减轻Cd毒害对根系构型的影响,减少对光合系统的影响,提高玉米幼苗对Cd的耐受性.     

基于改进麻雀搜索算法优化BP神经网络的土壤有机质空间分布预测

土壤有机质是衡量土壤肥力的重要指标,提高区域有机质空间分布预测精度十分必要.利用黄河流域卫宁平原采集的1 690个土壤表层（0~20 cm）有机质及自然环境、人类活动数据,通过1 348个点采用经典统计学、确定性插值、地统计插值和机器学习的方法分别建立了土壤有机质空间分布预测模型,以342个样点数据为测试集检验分析不同模型预测精度.结果表明,卫宁平原土壤表层ω（SOM）的平均值为14.34 g·kg^-1,1 690个采样点土壤有机质变异系数为34.81%,为中等程度变异,呈现出东北部、西南地区含量低,中间黄河左右岸和地势平缓的黄河阶地相对含量高的空间分布趋势.4类方法的预测精度大小为：机器学习法>地统计插值方法>确定性插值方法>经典统计学方法.通过对比,基于改进麻雀搜索算法优化的BP神经网络预测精度最好,改进后的麻雀搜索算法具有更优的收敛精度,避免了陷入局部最优,防止了数据过拟合,具有较好的预测能力,该优化算法可以提高土壤有机质含量预测精度,在土壤属性预测上有良好的应用前景.     

管制员不安全行为干预策略研究

为了制定科学合理的干预策略、防止由管制员导致的两机相撞等不安全事件发生,运用系统动力学方法(SD)构建了管制员不安全行为干预策略模型,以S空管站为例,运用Vensim软件仿真模拟不同安全奖惩政策对管制员不安全行为的干预结果。结果表明:安全奖励政策可以有效干预管制员的差错行为,安全惩罚政策可以有效干预管制员的违章行为;高强度奖励政策-中强度惩罚政策组合干预效果最佳,即当对管制员奖励强度达管制员月薪的3.2倍,惩罚强度达管制员月薪的0.82倍,管制员不安全行为造成的不安全事件率能够降低85.6%。     

长江中上游圆口铜鱼群体遗传结构研究

为科学地开展圆口铜鱼人工繁殖和增殖放流等保护工作,研究采用9个四碱基重复的圆口铜鱼（Coreius guichenoti）微卫星标记,对采自宜昌、三峡库区、宜宾、永善、巧家、攀枝花6个江段的199尾圆口铜鱼样本的遗传多样性和遗传结构进行了分析。依照采样点不同将圆口铜鱼分成6个群体,研究结果显示,9个微卫星标记均具有较高的多态性,各群体遗传多样性水平较高。AMOVA显示6个群体并未达到显著遗传分化水平。Structure分析将6个群体分为2组,三峡库区群体中部分个体与宜宾群体中部分个体为一组,其他为另一组。分子方差分析（AMOVA）结果与Structure分析结果间存在一定差异,可能原因在于AMOVA结果是将每个群体作为一个整体来显示的,而Structure分析结果是将每个群体按照个体数所占比例来显示的。因此,为避免遗传背景污染事件的发生,进行圆口铜鱼人工繁殖的遗传管理,分析比较放流群体和野生群体的遗传结构是必须的     

Modes of selenium occurrence and LCD modeling of selenite desorption/adsorption in soils around the selenium-rich core,Ziyang County,China

Studying the modes of selenium occurrence in high-Se soils and its behaviors can improve understanding and evaluating its cycling, flux, and balance in geo-ecosystems and its influence on health. In this paper, using a modified sequential chemical extraction technique, seven operationally defined selenium fractions and Se valence distribution were determined about five soils in which paddy was planted (W1, W2, W3, W4, W5) and five soils in which maize was planted (H1, H2, H3, H4, H5) around the selenium-rich core, Ziyang County, Shaanxi Province, China. The results show that selenium fractions in the soils mainly include sulfide/selenide and base-soluble Se, and ligand-exchangeable Se is also high for five soils in which paddy was planted. For water-soluble Se, Se (IV) is main Se valence and almost no Se (VI) was determined about five soils in which paddy was planted, while almost 1:1 of Se (IV) and Se (VI) coexist about five soils in which maize was planted. For exchangeable Se, similar results were found. For the first time, two typical high-Se soils (W1 soil and H1 soil) were chosen to measure the pH-dependent solid-solution distribution of selenite in the pH range 3–9, and the results were explained using LCD (ligand and charge distribution) adsorption modeling. The desorbed selenite concentrations from the two soils are in general underestimated by the model due to a comparable binding affinity of phosphate and selenite on goethite and much lower amount of total selenite than total reactively adsorbed phosphate. The pH dependency of adsorption of selenite added to the soil can be successfully described with the LCD model for W1 soil. Whereas considering the influence of Al-oxides, by lowering selenite adsorption affinity constant K of Se adsorption on goethite by 16 times, the LCD model can describe the adsorption much better. The results can help to understand selenium cycling, flux, and balance in typical high-Se soils.

     

基于CVM调查法评估城市公共绿地服务价值 ——以西部省会城市为例

随着人口增长和城市化程度越来越高,作为城市土地利用类型之一的公共绿地往往最容易被改变性质和用途。开展城市公共绿地价值评估,是当前城市规划、绿地保护与建设中迫切需要解决的问题。通过梳理西部城市群中典型的甘青宁3个省会城市的公共绿地存在的主要问题,并采用CVM调查法评估城市公共绿地的服务价值。研究表明：兰州市城市公共绿地提供的生态服务总价值约为 3 324~3 761 万元之间,西宁、银川两市因城市规模相对较小,城市公共绿地提供的生态服务总价值较兰州市略低;分析社会因素对支付意愿的影响,得出职业、收入、性别等变量对支付意愿的正向影响作用较大;比较单位公共绿地面积的生态服务价值产出可以发现,兰州市单位公共绿地面积的生态服务价值产出最高约为1.57~1.77元/m²,兰州市城市公共绿地的生态服务价值产出效率较高。     

某石化废水的综合毒性评价及其处理工艺对毒性的削减规律研究

利用生物毒性测试对环境中的污染物进行生态风险评价,是目前风险评价中的研究热点。本研究以明亮发光杆菌(Photobacterium phosphoreum)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和大型溞(Daphina magna)为受试生物,对某石化厂废水的处理流程中5个主要单元出水的急性毒性进行了测试,分析了其急性毒性与理化指标间的相关性;同时,为了解不同处理单元毒性去除效果及主要毒性来源,结合毒性鉴别评价(toxicity identification evaluation,TIE)技术对各阶段出水的毒性削减及其主要致毒物质类别进行了分析。毒性测试结果表明,该废水处理厂对石化废水的毒性去除效果比较显著,其中进水对明亮发光杆菌、斜生栅藻和大型溞分别表现为中毒、高毒和剧毒,最终处理后出水的毒性分别为无急性毒、中毒和微毒,对毒性的去除效率分别为96.4%、74.3%和99.5%。TIE结果表明,石化废水中的主要致毒物质是非极性有机物和可滤型物质。本研究结果为石化废水的综合生物毒性评价提供了研究基础,为探讨废水生物毒性的去除提供了实例参考。     

An investigation of a heat pump system using CO2/propane mixture as a working fluid

In order to decrease the heat rejection pressure of heat pump using pure working fluid, CO₂ or R744, other natural component including hydrocarbons (R290, R600a, R600, R1270, R170, R601) and dimethyl ether (RE170) is added to CO₂, respectively, and then six binary mixtures are achieved. By environmental and thermodynamic comparisons, R290 is selected to be the most appropriate component candidate to mix with CO₂, and meanwhile to weaken the flammability and explosivity for pure R290. Then, the system performances of heat pump using mixture of CO₂ and R290 were experimentally studied when R290 is added to CO₂ with a small fraction, and compared with that of the pure CO₂. The experimental test rig is designed and set up for the transcritical heat pump system. When the refrigerant charge is variable, the heating coefficient performance, optimum heat rejection pressure, compressor power, mass flow rate of refrigerant, and total heat coefficient of gas cooler were researched. The variation ratios of heating coefficient performance and heating capacity with deviation from the optimum refrigerant charge were also investigated. The optimum refrigerant charge of CO₂/R290 is obtained and the research results show that the addition of R290 to CO₂ can efficiently reduce the heat rejection pressure and improve the system performance. The results in the present work could provide useful guidelines for the design and operation of heat pump system using CO₂-based mixture.     

我国水稻生产中不同类型技术要素投入的时空变化及门限效应分析

基于1978～2016年我国大陆30个省(市、自治区)的面板数据,分析了我国水稻生产中的农业机械技术要素投入和农业灌溉技术要素投入的时空变化,采用面板门限回归模型,实证分析了两类技术对我国水稻生产的影响.结果 表明:农业机械技术要素投入增幅大于农业灌溉技术要素投入,且二者均增加的省份主要位于北方,其中东北增幅最大,减少的省份主要位于南方,其中华南降幅最大;农业机械技术要素投入和农业灌溉技术要素投入对我国水稻生产的影响均具有相同的双门限效应,门限值为1981和1989年,但两类技术影响水稻生产的演进路径不尽相同,农业机械技术要素投入经历了从最初与水稻生产实际不匹配而导致过剩到对水稻增产作用逐渐增强的阶段,而农业灌溉技术要素投入对水稻产量的影响一直是正向且影响程度不断增强.因此,差异化实施农业生产技术要素发展政策,是提高农业技术效用水平、保障国家粮食安全的重要途径.     

海水中二甲基硫含量与海洋环境因子间关系的研究

以青岛尚岸海水为典型水域,设８个采样点于１９９６－０３、１９９６－０５和１９９６－１０进行了３次ＤＭＳ与海洋环境因子的监测,研究青岛尚岸海水海洋因子的特点及海水中ＤＭＳ浓度与浮游物种和海洋环境因子的关系,结果表明,海洋浮游植物生成ＤＭＳ的生物机理较为复杂,青岛沿岸海水中ＤＭＳ含量与叶绿素α２及海洋环境因子无明确的相关关系,浮游植物和海洋环境因子复杂的时空变化为研究海洋排放ＤＭＳ带来了很大的不确定性