山东省农业多功能的时空演化特征与驱动机制分析

农业供给侧改革与乡村振兴背景下,深入挖掘各地区农业多种功能,统筹不同农业功能特征地域的协调发展,成为促进农业增收、实现农业可持续发展、保障食物安全的关键。农业多功能的演变受到区域农业资源禀赋与社会经济发展水平和阶段的复杂影响。以山东省为例,选取2004年、2011年、2017年三个时间截面,构建农业多功能评价指标体系,运用空间错位指数、回归分析等方法对县域农业多功能的时空演变规律与驱动机制进行分析。研究发现：（1）2004—2017年,山东省农业的农产品供给功能和经济发展功能分别呈先升后降和先降后升的增长态势,社会保障功能和生态服务功能分别呈持续下降和先降后升的下降趋势。（2）研究期内,农产品供给功能与生态服务功能对农业资源禀赋依赖较强,分别呈现出沿平原—丘陵—山地递减与递增的空间格局;经济发展功能与社会保障功能受社会经济发展水平和阶段影响较大,时空差异明显。（3）各驱动因子对于同一功能中不同要素的作用方向与强度存在差异,引发农业各功能结构的变化。基于功能视角提出山东省农业转型发展的路径选择与分区优化策略。     

城市化进程中的武汉市空气环境响应特征研究

以武汉市2000~2013年数据为基础,构建了城市化综合水平和空气环境综合指数的评价指标体系,利用结构熵权法和响应度模型对城市化进程中的空气环境响应时序特征和整体响应强度进行了比较分析。结果表明:(1)2000年后武汉市城市化呈现快速增长态势,进入了一个快速增长时期;空气环境综合指数及其分量呈现不同的变化特征,综合指数呈波动中递增趋势;(2)空气环境综合指数及其分量对城市化有着不同的响应特征,其中,空气质量指数与综合指数由正响应转向负响应,2010年为拐点,表明近年来,武汉市空气环境压力变大,空气质量有恶化的趋势;(3)相同城市化进程中,空气环境质量的正向响应相对于空气负荷压力的减小具有不一致性和滞后性,2013年后的武汉市空气质量需要持久努力改善。城市空气环境质量改善是一个漫长的过程,需要在减小空气污染排放的压力同时,调整产业结构、节能减排,并要积极预防城市化扩张过程中的建设施工、道路、裸露地面等扬尘污染。     

基于重庆本地碳成分谱的PM2.5碳组分来源分析

为了解重庆主城PM2.5中碳组分特征和来源,2012-05-02~2012-05-10日在商业区、工业区和居民区进行了PM2.5采样.利用TOR方法分析了8种碳组分,对3个不同功能区大气环境PM2.5以及燃煤尘、尾气尘(机动车尾气、船舶尾气、施工机械尾气)、生物质燃烧尘、餐饮油烟尘这6类源PM2.5中的8种碳组分进行了特征分析.在源的碳成分谱基础上,利用化学质量平衡(CMB)模型得到重庆本地PM2.5的碳来源指示组分,利用因子分析法解析出各类源对不同功能区内PM2.5碳组分的贡献率.结果表明,重庆地区燃煤尘、机动车尾气尘、船舶尾气尘、施工机械尾气尘、生物质燃烧尘、餐饮油烟尘的OC/EC值分别为6.3、3.0、1.9、1.4、12.7和31.3.EC2、EC3的高载荷指示柴油车尾气排放,OC2、OC3、OC4、OPC的高载荷指示燃煤排放,OC1、OC2、OC3、OC4、EC1指示汽油车尾气排放,OC3指示餐饮业排放,OPC指示生物质燃烧排放.商业区OC/PM2.5为17.4%,EC/PM2.5为6.9%,估算得到,二次有机碳(SOC)/OC为40.0%;工业区OC/PM2.5为15.5%,EC/PM2.5为6.6%,SOC/OC为37.4%;居民区OC/PM2.5为14.6%,EC/PM2.5为5.6%,SOC/OC为42.8%.工业区PM2.5中碳组分的主要来源为燃煤和汽油车尾气、柴油车尾气;商业区PM2.5中碳组分的主要来源为汽油车尾气、柴油车尾气和餐饮业油烟;居住区PM2.5中碳组分的主要来源为汽油车尾气、餐饮业油烟、柴油车尾气.     

光质对蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）生长特征及生化组成的影响研究

采用发光二极管(light emitting diode,LED)调制光谱,研究了不同光质(红光、蓝光、白光、红蓝混光8∶1,红蓝混光8∶2,红蓝混光8∶3)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长特性及生化组成的影响.结果表明,蓝光下蛋白核小球藻生长效果最佳,其接种后培养30 d,光密度为2.4,比生长速率为0.10 d-1,生物量为0.64 g·L-1,而其它光质下光密度、比生长速率和生物量分别在1.0~1.7、0.07~0.10 d-1和0.27~0.38 g·L-1之间,蓝光条件下其光密度、比生长速率和生物量分别约为红光下的2.05倍、1.33倍和2.06倍;红蓝混光有利于蛋白核小球藻叶绿素a和β-胡萝卜素的合成,蓝光可促进叶绿素b的合成,红蓝混光8∶1其叶绿素a和β-胡萝卜素的含量分别为13.5 mg·g-1和5.8 mg·g-1,而蓝光下分别为8.4 mg·g-1和3.6mg·g-1;红蓝混光更有利于蛋白核小球藻单位细胞干重蛋白质和总脂的积累,红蓝8∶3蛋白质含量为489.3 mg·g-1,红蓝8∶1总脂含量为311.2 mg·g-1,而蓝光下蛋白质和总脂含量均较低,分别为400.9 mg·g-1和231.9 mg·g-1.     

地下水中ClO_4~-浓度测定的分光光度法优化

采用单因素批试验方法优化亚甲蓝络合-分光光度法测定地下水中Cl O4-浓度的实验条件,确定0.2 mol/L硫酸溶液、0.5 mmol/L亚甲蓝溶液、1,2-二氯乙烷、无水硫酸钠的最佳用量分别为1 m L、1.5 m L、5 m L和0.1 g。该方法的相对标准偏差优于4%,加标回收率在95%~108%;检出限为9μg/L,测定下限为31μg/L。实验结果表明NO3-是影响Cl O4-浓度分光光度测定最为显著的干扰离子,其对Cl O4-浓度测定的干扰程度随着溶液中NO3-浓度增加而增强。揭示出NO3-对Cl O4-浓度测定干扰的规律性,吸光度差值与NO3-浓度间显著的相关性(R2=0.988)为解决NO3-的干扰问题提供了有效的途径,拓展了亚甲蓝络合-分光光度法的应用范围。     

高效复合脱氮剂物化法处理高浓度氨氮废水的中试研究

以平均氨氮浓度550 mg/L以上的猪场废水为研究对象,通过对比直接吹脱法和高效复合脱氮剂物化法对氨氮的去除效率,来寻找适合于高浓度氨氮废水的去除方法。结果表明,在吹脱法的基础上,投加高效复合脱氮剂,确实能提高氨氮去除率,缩短反应时间;在p H=11,T=45℃,曝气速率为115.2 m3/h的条件下,投加脱氮剂,吹脱相同的时间,氨氮去除率与直接吹脱法相比,最大可提高7.6%。     

气相色谱-脉冲氦离子化检测法(GC-PDHID)分析大气中分子氢(H2)浓度

在商用Agilent7890A型气相色谱的基础上,通过自组装、集成及调试,建成了基于气相色谱-脉冲氦离子化检测器(GCPDHID,gas chromatography-pulsed discharge helium ionization detector)观测大气中H2浓度的高精度分析系统.系统采用保留时间定性,峰高定量,最低检测限约为1×10-9(摩尔分数,下同).对浓度约为600×10-9的标气重复进样140次用峰高定量的标准偏差优于0.3×10-9.系统对409.30×10-9~867.74×10-9浓度范围的大气H2具有较好的线性响应.系统使用2瓶标气定量,满足世界气象组织/全球大气观测计划(WMO/GAW)对本底大气H2观测的比对目标.2013年1~11月在广州城区开展大气H2采样观测,采集的样品运回北京实验室利用所建系统进行浓度分析,结果表明该城区大气H2浓度在450×10-9~700×10-9之间波动,观测到最低值出现在每日14:00(北京时,下同),最高值在20:00,其大气H2季节变化趋势与北半球同纬度站点情况类似.     

生草果园土壤微生物群落的碳源利用特征

传统的清耕果园土壤肥力持续下降,而果园生草作为一种新兴的果园管理模式,对改善果园土壤状况具有重要的作用.本试验利用Biolog微平板技术,对苹果园清耕、苹果∕白三叶间作、苹果∕小冠花间作、苹果/鸡脚草间作这4种管理模式下土壤微生物群落功能多样性进行了研究,探讨了果园不同生草条件下土壤微生物群落的碳源利用特征,为揭示生草果园土壤生态学过程的驱动机制提供参考.结果表明,不同处理的微生物群落功能多样性差异显著,总体趋势为白三叶小冠花鸡脚草清耕.相关性分析表明,4个处理土壤微生物的平均颜色变化率(average well color development,AWCD)、Shannon指数、丰富度指数、Mc Intosh指数与土壤有机碳、全氮、微生物量碳呈极显著正相关,Shannon指数与p H呈显著正相关.主成分分析与碳代谢图谱分析表明:生草处理提高了土壤微生物对碳源的利用能力,其中豆科牧草白三叶与小冠花土壤微生物对糖类(N-乙酰-D-葡萄糖胺、D-甘露醇、β-甲基-D-葡萄糖苷)、氨基酸类(甘氨酰-L-谷氨酸、L-丝氨酸、L-苏氨酸)、多聚物类(吐温40、肝糖)的利用代谢能力显著高于清耕处理.可见,生草处理与清耕处理土壤微生物群落形成了各自独特的群落结构与特点.     

移动通信基站天线电磁辐射分布规律及安全防护研究

利用应急通讯车,以GSM900、WCDMA网络天线为例,通过加载不同载频,研究了不同工作模式基站天线电磁辐射强度与话务量的关系,及天线主瓣轴向电磁辐射场的空间分布规律;经理论计算验证后,合理划定了基站天线的垂直安全防护距离。结果表明:基站天线电磁辐射强度与话务量密切相关,GSM900天线空载时,电磁辐射功率密度最大,随着话务量的增加,其电磁辐射强度先减小后增大,但幅值不超过15.2%;WCDMA天线空载时电磁辐射功率密度最小,随着话务量增加而显著增加,加1个载频(90%负载)、2个载频(90%+90%负载)时,其电磁辐射强度相对空载时分别增加了380%、833%。此外,依据天线主瓣轴向电磁辐射厚度的试验监测和理论计算结果,建议基站天线电磁辐射的垂直安全防护距离划定为4.5 m较为合理。