东南部红壤区生态农业模式主成分分析研究

应用主成分分析法选用24个指标对我国东南部红壤区生态农业模式了进行综合分析。结果表明：劳均产值、单位耕地产值、人均产值是决定第一主成分的主要指标;氮平衡指数、劳均产值、单位耕地施用农药量是决定第二主成分的主要指标;磷平衡指数、钾平衡指数、人均产值是决定第三主成分的主要指标。综合分析结果是余江的农牧加模式得分最高,为最佳生态农业模式。本研究的综合分析结果可为红壤区生态农业模式选择与发展提供依据。     

红壤丘陵区县域农林复合生态经济系统健康评价

在分析生态经济系统健康特征和指标筛选原则的基础上,构建了一套适合于县域尺度生态经济系统健康诊断指标体系。并运用层次分析法,采用了精度较高的均方差法确定指标权重,运用递阶多层次综合法和线性加权函数法建立了时间尺度上的农林复合生态系统综合评价模型,以县为单元,研究了红壤丘陵区县域多年农林复合生态经济系统健康情况。研究结果表明：研究区1980~2005年生态经济综合健康稳定水平呈逐年上升趋势,经济健康性方面是逐年平稳上升,社会健康性是波动性上升,而资源环境健康性则是先升后降,然后是相对稳定。引入障碍度概念,进行健康障碍诊断。分析结果表明1991年以前障碍因子主要是经济指标,1997年后障碍因子主要是资源环境指标。     

不同母岩区马尾松人工林土壤酶活性及微生物学性质研究

红壤丘陵区马尾松人工林对土壤性质有重要影响。研究马尾松长期种植对该区主要母岩（花岗岩、第四纪红黏土和红砂岩）发育土壤酶活性及微生物学性质的影响。微生物性质结果显示,土壤微生物生物量碳氮在花岗岩区较高,但有机碳在第四纪红黏土区矿化相对强烈;0～20 cm土层,花岗岩区和红砂岩区土壤有机碳相对趋向累积,而20～40 cm土层,第四纪红黏土区土壤有机碳相对累积;花岗岩区林地土壤微生物群落相对稳定,且0～20 cm层土壤微生物群落真菌较多。转化酶活性和脲酶活性在花岗岩和第四纪红黏土区较高;酸性磷酸酶活性在第四纪红黏土区显著较高;各母岩区土壤多酚氧化酶活性无显著性差异;过氧化氢酶活性在花岗岩区显著较高;因此,在马尾松与土壤长期作用下,花岗岩区土壤微生物群落稳定性,生化强度较高,相对适宜马尾松林种植。     

不同减量施肥条件下稻田田面水氮素动态变化及径流损失研究

采用过量施用化肥获得高产已成为近年来太湖地区的普遍现象,而由此引发的农业面源污染对水体生态环境恶化的贡献值也越来越大。通过对苕溪流域地区的田间试验,研究了8种不同减量施肥处理条件下,稻田田面水中氮素的动态变化特征和径流损失量,研究结果表明,（1）各处理铵氮浓度在施肥后迅速上升,1～3d达到最大值,而总氮在施肥后第1天便达到峰值,之后随时间变化逐渐下降,铵氮、总氮浓度在一周之后均降至较低水平。（2）田面水中铵氮／总氮比在施肥后3～7d达到峰值,之后逐渐下降。（3）田间任何1次的径流排水均会造成田面水氮素的流失,径流排水发生的时间与施肥时间间隔越小氮素的流失负荷就越大。（4）各减量化施肥处理年度累计流失负荷较常规施肥处理下降6％～53％,当季稻田氮素流失率在1．4％～2．6％之间。为减少农田氮肥使用量,降低氮素流失量,减缓农业面源污染提供理论依据。     

大气沉降向林地(小叶栎)输入硫素通量的观测

利用中国科学院红壤生态试验站森林小气候观测站(江西鹰潭)逐时气象梯度参数连续自动观测数据,采用阻力模式计算SO₂、硫酸盐(SO₄^2-)粒子的干沉降速率(Vd),结合大气SO₂、SO₄^2-粒子浓度现场测定,研究了该地2年大气硫沉降量.结果表明,2000年大气SO₂和SO₄^2-粒子时年Vd值分别为0.748cm/s、0.665cm/s;2002年分别为0.180cm/s、0.221cm/s.2000和2002年大气干沉降硫(SO₂+SO₄^2-粒子)通量分别为104.6kgS/(hm2a)和140.6kgS/(hm2a),SO2干沉降是大气干沉降主要贡献者,占98.38%和97.2%;大气沉降硫总量分别为150kgS/(hm2a)和185kgS/(hm2a);可见大气干沉降是大气硫沉降主要贡献者,分别占70%和76.2%.     

N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪-H2SO4水溶液吸收SO2动力学

在鼓泡式反应器中,以N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)-硫酸水溶液为吸收剂,利用初始速率法探讨了SO2吸收反应动力学.结果表明:HPP-H2SO4水溶液吸收SO2为快速反应;吸收速率NA随着SO2进口体积浓度yA和吸收剂浓度CN的增大而增大,随着吸收温度T的升高而降低;吸收速率对CN是0.5级反应,对yA为0.85级反应.同时,建立了HPP-H2 SO4水溶液吸收SO2的吸收速率NA与CN、yA及T之间的经验关系式,发现该经验关系式的预测值与实验值符合较好,可用于工程设计计算.     

红壤丘陵区县域农林复合生态经济系统健康评价

在分析生态经济系统健康特征和指标筛选原则的基础上，构建了一套适合于县域尺度生态经济系统健康诊断指标体系。并运用层次分析法，采用了精度较高的均方差法确定指标权重,运用递阶多层次综合法和线性加权函数法建立了时间尺度上的农林复合生态系统综合评价模型，以县为单元，研究了红壤丘陵区县域多年农林复合生态经济系统健康情况。研究结果表明：研究区1980~2005年生态经济综合健康稳定水平呈逐年上升趋势，经济健康性方面是逐年平稳上升，社会健康性是波动性上升，而资源环境健康性则是先升后降，然后是相对稳定。引入障碍度概念，进行健康障碍诊断。分析结果表明1991年以前障碍因子主要是经济指标，1997年后障碍因子主要是资源环境指标。     

艾比湖湿地盐节木根际土壤氨氧化微生物多样性和丰度及其与环境因子的相关性分析

氨氧化反应是硝化作用的关键步骤,参与这一反应的微生物是氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA).对新疆艾比湖湿地盐节木根际和非根际土壤的氨氧化微生物进行群落结构和丰度分析,并探究其与土壤理化因子的相关性.同时,以氨单加氧酶基因(amo A)为分子标记,构建克隆文库和测序并与q-PCR法结合研究AOA、AOB的群落结构和丰度,利用Pearson相关分析法探究其与环境因子的相关性.结果表明,根际土壤中AOB的多样性高于AOA,amo A基因序列多属于土壤/水体沉积物分支,AOB克隆文库中的所有序列均属于亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas).根际土壤中AOA amo A和AOB amo A的数量分别为2.09×104和2.91×105copies·g~(-1),AOB/AOA的比值为13.9;非根际土壤中AOA amo A和AOB amo A的数量分别为3.85×104和4.76×105copies·g~(-1),AOB/AOA的比值为12.36.相关分析显示,氨氧化微生物的群落结构和丰度与电导率(EC)、有机质(OM)、速效氮(AN)、氨氮(NH_4~+-N)和总氮(TN)等环境因子显著相关.这些结果表明,根际土壤中AOB的群落多样性高于AOA,根际和非根际土壤中AOB的丰度均高于AOA,说明在艾比湖湿地AOB是氨氧化微生物的优势种群,且EC、OM、AN、NH_4~+-N和TN可能会影响氨氧化微生物的群落结构和丰度.     

坡位对马尾松林下土壤理化性质、酶活性及微生物特性影响

以我国南方花岗岩区退化马尾松林地土壤为研究对象,通过典型样地调查方法研究不同坡位（坡上、坡中,坡底）马尾松对土壤理化性质、酶活性和微生物学性质的影响。结果表明,0～20和20～40 cm土层土壤w（有机质）、w（全氮）、w（碱解氮）和w（速效钾）坡位间差异均显著（p〈0.05）,其中w（有机质）和w（全氮）均表现为坡底〉坡中〉坡上;而w（全磷）和w（全钾）位间差异不显著;3坡位中坡底土壤w（粘粒）较高容重较小。土壤酶活性坡位间差异不显著,可能受林分密度影响较大。两土层微生物生物量碳氮与土壤呼吸强度均为坡底最大,且与有机质和全氮相关性分别达显著（p〈0.05）和极显著（p〈0.01）正相关,但在微生物对碳利用效率、有机碳氮累积程度等方面坡位间差异不显著。所以,对养分瘠薄且易受侵蚀的花岗岩红壤区域,马尾松作为恢复植被须谨慎选择。