资源与环境
本研究基于文献计量学方法,系统分析珠子参研究的全球发展态势与前沿热点(2000—2024年)。检索Web of Science(WOS)核心数据库和中国知网(CNKI)数据库,共纳入相关文献353篇(英文95篇,中文258篇),运用文献计量学与知识图谱技术(合作网络、共现分析、突现探测)进行综合分析。合作网络分析显示,国内形成以宋小妹(陕西中医药大学)为代表、国外形成以Shi Mengqiong等为代表的研究群体,且国际合作日益紧密。研究主题对比显示,中文文献聚焦于珠子参的物质组成,英文文献则侧重于分子机制及细胞通路。突现探测表明,三萜皂苷是持续的研究热点。中英文研究存在显著的学科侧重差异,突显了整合物质基础研究与分子药理机制研究的迫切性。本研究可为深化珠子参研究、优化学术资源配置、促进跨学科整合及推动中医药现代化与国际化提供重要的数据支撑与决策参考。
本研究旨在探讨不同木薯品种根际土壤细菌群落的动态变化特征。运用根袋法对‘华南205’(‘SC205’)、‘桂热10号’(‘GR10’)和‘华南9号’(‘SC9’)在种植后39、75、115 d这3个时间节点的根际土壤速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量以及微生物群落差异展开研究。研究结果显示:(1)3个木薯品种的根际土壤速效养分含量在不同采样时间存在显著差异,仅速效钾(AK)含量在种植后39 d时存在品种间的显著性差异。(2)不同木薯品种以及不同采样时期的根际细菌丰富度和多样性均表现出显著性差异,且细菌的丰富度和多样性随着采样时间的推移呈增加趋势。(3)‘SC205’根际土壤在种植后75、115 d时,均富集变形菌门-α-变形菌纲和γ-变形菌纲、拟杆菌门-拟杆菌纲;在种植后39 d时,‘SC205’根际土壤富集γ-变形菌纲;而‘GR10’根际土壤在种植后75、115 d时富集放线菌门。(4)在种植后115 d时,土壤速效磷(AP)、速效氮(AN)含量与变形菌门、拟杆菌门呈正相关关系,与绿弯菌门呈负相关关系;土壤速效钾(AK)含量与放线菌门、髌骨细菌门呈正相关关系,与酸杆菌门、WPS-2呈负相关关系。综上所述,‘SC9’、‘GR10’和‘SC205’根际土壤中的微生物群落以放线菌门、变形菌门、拟杆菌门等富营养型细菌为主,且3个木薯品种根际细菌的丰富度和多样性存在品种差异并随季节变化。
以陇东旱塬区平凉市的静宁、庄浪、泾川、灵台县4个苹果主产县的苹果园为研究对象,分析4个县区苹果园地土壤养分的分布特征及差异性。通过采集并分析4个县区苹果园地0~100 cm土层土壤的剖面样品,测定土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量。结果显示,4个县的果园土壤中,0~100 cm土层土壤有机质含量平均值分别为11.61、11.90、10.84、12.16 g/kg,全氮含量平均值分别为0.8724、0.8074、0.8525、1.0234 g/kg,速效磷含量平均值分别为93.85、21.18、33.72、28.49 mg/kg,速效钾含量平均值分别为217.11、244.71、296.74、275.22 mg/kg。总体上,4个县果园土壤普遍存在有机质、全氮含量不足的问题;土壤含量在部分区域(如静宁县)相对较高(可选);速效钾处于丰富水平;且土壤养分含量呈现随土层深度增加而降低的趋势。针对平凉市苹果主产县土壤养分的现状,建议在生产中增施有机肥、氮肥,以提高土壤肥力,促进苹果产业的可持续发展。
以陕北沿黄土石山区4种典型人工林(侧柏林、油松紫穗槐林、枣树林、油松火炬林)为对象,通过长期监测不同土层(10~100 cm)土壤含水量及降雨事件,结合统计分析与图表解析,揭示陕北沿黄土石山区人工林土壤水分的时空变化特征及其对降雨的响应规律。结果表明:(1)侧柏林0~10 cm土层对降雨响应最敏感,含水量峰值与降雨同步,深层(40~80 cm)储水量最高;(2)油松紫穗槐林浅层(0~40 cm)土壤水分在强降雨后响应延迟,80~100 cm土层储水量较高,可能与紫穗槐固氮作用改善土壤结构有关;(3)枣树林浅层(10~20 cm)保水能力有限,短期降雨后水分流失快,但持续强降雨下表层保水性增强;(4)油松火炬林浅层(10~20 cm)保水能力最弱,凋落物层薄或土壤结构松散导致水分快速流失;(5)不同降雨强度的影响具有层次性,小到中等强度降雨(≤30 mm)主要影响表层(10~20 cm)土壤含水量,而强降雨(>30 mm)通过优先流快速补给深层土壤水分。研究表明,侧柏林因深层储水能力和稳定水分动态更适应水分胁迫环境,油松紫穗槐林适合改善深层土壤结构,枣树林和油松火炬林需结合保水措施以提升生态效益。本研究可为陕北沿黄土石山区人工林优化配置与水土保持提供科学依据。
为明确大豆鼓粒期霜冻灾害指标,以当地主栽品种‘蒙豆13’为试验对象,在扎兰屯大河湾大豆试验基地利用霜箱人工模拟霜冻试验,结合大田霜冻调查进行验证。通过分析不同低温条件下大豆叶片、豆荚、茎秆的受冻率,以及不同低温程度及持续时间与受冻率的关系,采用回归分析法构建基于危害积温的大豆霜冻指标并验证其适用性。结果表明:(1)大豆鼓粒期间,叶片最易受冻,豆荚次之,而茎秆相对耐冻。(2)大豆鼓粒期受霜冻危害的临界温度为1℃;温度低于1℃后,大豆冻伤率和冻死率随着温度降低或者持续时间延长而增加,且当温度达到-1℃时增速尤为明显。(3)大豆鼓粒期冻伤率和冻死率与危害积温呈显著正相关,轻度、中度和重度霜冻的危害积温指标分别为0℃·h≤K≤3.9℃·h、3.9℃·h<K≤7.9℃·h和K>7.9℃·h。本研究明确了大豆鼓粒期霜冻灾害临界温度和不同程度霜冻的危害积温指标,可为大豆霜冻害监测、预警和评估提供技术支撑。
本研究旨在探究连作对魔芋根际土壤微生物群落及其相关功能基因的影响,以期为解决魔芋连作障碍问题提供理论依据。采用宏基因组测序技术,对未种植过魔芋(Mock)、种植1年(SC1Y)以及连续种植魔芋13年(SC13Y)的根际土壤微生物群落特征进行分析,并结合NR、eggNOG、KEGG、CAZy数据库,对微生物和酶的丰度及功能予以注释。在微生物群落方面,相较于Mock和SC1Y处理,SC13Y土壤中酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、子囊菌门(Ascomycota)、毛霉菌门(Mucoromycota)、长尾噬菌体科(Siphoviridae)的相对丰度呈现增加趋势;而芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、广古菌门(Euryarchaeota)、壶菌门(Chytridiomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、短尾噬菌体科(Podoviridae)的相对丰度则有所降低。基于KEGG和EggNOG的功能预测结果显示,魔芋长期连作致使新陈代谢和氨基酸代谢的丰度下降,进而降低了土壤微生物的整体代谢能力。通过CAZy注释分析发现,SC13Y魔芋根际土壤中糖苷水解酶和糖苷转移酶类的数量最多,这使得魔芋根际土壤中的碳水化合物含量降低。综上所述,不同种植年限的魔芋根际土壤微生物组成存在显著差异,长期连作改变了魔芋根际土壤微生物群落的功能。
为明确湖南邵阳市植烟土壤的养分空间分布特征和综合肥力情况,本研究采集并分析了该烟区3个植烟县的代表性土壤样品的养分含量。运用地理信息系统技术分析了土壤养分的空间变异特征,采用模糊综合评价法(Fuzzy)对土壤综合肥力进行量化分析。结果表明:邵阳市植烟区土壤酸碱度平均为pH 6.47;主要养分含量总体处于烟草适宜生长范围,但有效磷含量偏高;土壤综合肥力指数平均值为0.6374,大部分区域土壤综合肥力处于I~III级。研究表明,邵阳烟区土壤整体肥力状况良好,适宜优质烟叶生产,但需重点关注磷肥的减量施用与土壤养分的均衡管理。
为探究稻麦轮作区水稻秸秆还田对土壤培肥和小麦产量的影响,采用大田小区试验,设置6个处理:1/3秸秆还田(JB)、1/3还田+腐熟剂(湖北产JBF1、山东产JBF2)、全量秸秆还田(JQ)、全量还田+腐熟剂(湖北产JQF1、山东产JQF2),研究0~20 cm表层土壤团聚体结构、化学性质与小麦产量之间的相关性。结果表明:与JB相比,JQ及所有配施腐熟剂处理(JBF1、JBF2、JQF1、JQF2)显著提高了土壤>0.25 mm水稳性大团聚体占比和团聚体稳定性指标(R0.25、平均重量直径MWD、几何平均直径GMD);同时显著提高了土壤电导率(EC)、有机质(OM)、全氮(TN)、有效氮(AN)及速效钾(AK)含量,其中土壤OM的提升主要与重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)和易氧化碳(ROC)的积累有关。产量结果显示:与JB或JQ相比,配施腐熟剂能使小麦分别增产16.8%~26.4%和10.1~20.6%,且JQF1处理小麦产量最高。创新发现:全量还田条件下,湖北产腐熟剂(JQF1)效果显著优于山东产(JQF2),较JQF2显著提高>0.25 mm大团聚体含量8.3%、小麦产量5.2%(P<0.05)。相关性分析表明,小麦产量与>0.25 mm团聚体占比、团聚体稳定性、土壤OM、TN及AN含量呈显著正相关。综上,秸秆还田配施腐熟剂实现了土壤培肥与作物增产的协同效应,具体表现为:较JB处理提高土壤>0.25 mm大团聚体含量15.2%、OM含量8.7%、AN含量10.3%,同时小麦产量显著增加12.5%,是稻麦轮作区的优良耕作措施。
本研究旨在探讨气象因子对高寒草原牧草产量的分时段调控机制,为草地资源管理及产量预测提供科学依据。基于青海省同德县巴滩高寒草原2005—2023年的牧草鲜草产量及气象数据,采用时段分组法划分13个气象时段,并运用相关性分析和多元线性回归模型,解析降水、温度、湿度、日照和风速等因子对牧草产量的影响及其时段特异性。结果显示:牧草产量呈弱增长趋势(气候倾向率1801.4 kg/(hm2·10a)),变异系数达59.3%,表明其对气候波动响应敏感。降水是主要的促进因子,在生长盛期(5—8月)的效应最显著(r=0.294);相对湿度在生长后期通过调节蒸汽压亏缺发挥补偿作用(5—8月r=0.462);日照与风速呈持续抑制效应;温度作用具时段性,春季促进生长,而夏季影响不显著。构建的产量预测模型(R2=0.934)识别出3个关键因子:上年12月至当年8月的累积降水、5—8月均温和上年11月至当年8月的平均相对湿度。研究表明,高寒草原牧草产量主要受水分调控,且多因子间存在显著的时序互作效应,体现出“水热耦合、阶段互补”的生态适应策略。建议依据物候阶段制定针对性管理措施,并聚焦关键时段的气象变量,以提升产量预测的精度。
新疆干旱区盐碱地面积大、分布广,其特殊的理化属性导致土壤肥力状况低下,且盐基离子会干扰氮素转化。目前,盐碱环境对氨氧化细菌等硝化关键微生物的影响尚不明确,制约了对该区域氮素转化机制的深入研究及盐碱地改良工作的开展。本研究通过土柱模拟试验,旨在探究NaCl和Na2CO3+NaHCO3胁迫对干旱区灰漠土土壤氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)群落多样性的影响。试验设置了非盐(碱)化(CK)、中度盐化(CS)和中度碱化(AS) 3个处理,评估了盐碱胁迫对棉花生长、土壤理化性质以及AOA和AOB的丰度和群落结构的影响。结果表明:盐碱胁迫显著降低了棉花株高和干物质重、土壤NO3-N含量和潜在硝化速率(PNR);然而,土壤含水量、盐分、pH和NH4-N含量显著增加。与对照组相比,盐碱胁迫处理AOA和AOB的基因拷贝数均显著降低,且AOA/AOB比值也显著降低。此外,在所有处理下,AOB的基因拷贝数均显著高于AOA。PNR与AOA丰度和AOB丰度均呈显著正相关关系。不同处理下AOB群落操作分类单元(OTUs)的数量均显著高于AOA,碱胁迫显著降低了AOB群落的OTU数量,而盐胁迫显著降低了AOB群落的辛普森指数和香浓指数,碱胁迫显著增加了AOB群落的辛普森指数。盐胁迫显著降低了AOA和AOB的Pielou_e均匀度指数,碱胁迫显著降低了AOA和AOB的Chao1丰富度指数,但是显著增加了其Pielou_e均匀度指数。在门水平上,AOA群落的优势菌门为Thaumarchaeota;AOB群落的优势菌门为Proteobacteria;在属水平上,AOA优势菌属为Candidatus Nitrosocaldus和Nitrososphaera,AOB优势菌属为Nitrosospira和Nitrosomonas。盐碱胁迫显著增加了Candidatus Nitrosocaldus和Nitrosomonas的相对丰度,但是显著降低了Nitrososphaera和Nitrosospira的相对丰度。冗余分析显示:AOA群落结构的改变主要驱动因子为土壤含水量和pH,而AOB群落结构的改变主要驱动因子为pH。综上,AOA和AOB共同参与了灰漠土的硝化作用,土壤pH是影响其丰度、生长及群落结构的主导环境因子。
本研究聚焦于城市园林绿化废弃物的资源化处置难题,旨在通过微生物技术手段有效纾解其堆积压力,推动可再生资源的高效循环利用,为构建绿色低碳的废弃物处理体系提供理论依据与实践支撑。本研究以自然发酵堆腐环境中的园林废弃物为样本,选取羧甲基纤维素钠为唯一碳源,经筛选分离纯化后得到高效降解纤维素菌株。实验中,综合运用刚果红染色法和滤纸条崩解法开展初筛、复筛,对纤维素酶活性进行测定,通过形态学及分子生物学鉴定方法对菌株进行鉴定。研究表明,经筛选分离纯化后所获一株纤维素降解真菌FH10,其滤纸酶活、内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡聚糖苷酶酶活分别为0.5558 U/mL、0.4916 U/mL、1.107 U/mL、1.663 U/mL。根据NCBI-BLAST数据库比对鉴定FH10菌株为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。FH10菌株属于高效降解纤维素菌株,能够有效促进纤维素的降解,为进一步开发利用微生物堆肥菌剂或酶制剂奠定了工作基础。
镉污染对全球农田安全构成严峻挑战,保障耕地质量是农业可持续发展的关键。本研究系统梳理了土壤中镉的来源及赋存形式,总结了植物与微生物联合体系的协同作用机制,包括根系互作、代谢物调控及镉形态转化等核心途径。同时,概述了植物—微生物联合修复体系中植物和微生物的主要类型、特征及典型功能组合案例(如超富集植物-促生菌、耐性植物-菌根真菌等),阐释了其修复镉污染土壤的作用机理及其影响因素。研究表明,由于植物与微生物之间的协同作用,相较于单一修复体系,联合修复体系对土壤中重金属镉的修复效率具有明显优势,且能有效降低二次污染风险。然而,该体系仍存在野外环境中微生物定殖稳定性不足、修复周期较长等局限。最后,针对未来研究方向,建议引入生态友好型功能材料(如生物炭、纳米材料等),以期为镉污染土壤修复提供高效、环境友好的技术方案。
矿山开采迹地的土壤团聚体状况对生态修复措施的选择与配置起到重要作用,本文以滇东露天矿山开采迹地为研究对象,在独石山矿山选取5块典型开采迹地和1块未扰动区域作为对照,采集土壤样品,旨在探明开采迹地土壤团聚体稳定性及其分形维数特征。结果表明:矿山开采活动显著改变了土壤机械团聚体和水稳性团聚体分布;影响了土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和>0.25 mm粒级团聚体含量(R>0.25);降低了土壤结构稳定性,开采迹地2个土层的土壤团聚体破坏率(PAD)均高于CK采样点,而水稳性团聚体稳定率(WASR)均低于CK采样点,分别增加/降低1.88~28.66个百分点;开采迹地干、湿筛法下土壤团聚体分形维数均随>0.25 mm土壤团聚体含量的增加而减少。因此,可通过提高>0.25 mm土壤团聚体含量来降低分形维数,进而增加土壤结构稳定性。本研究揭示了矿山开采迹地的土壤团聚体稳定性与分形特征,可为矿山生态修复措施的选择与配置提供理论基础。
作为耕地资源的关键组成部分,坡耕地是山丘区域农业生产的基础资源。尤其在中国中西部山丘地带,坡耕地在区域耕地布局结构中占据着较大比例。坡耕地受限于该区域特有的自然地理条件与相对滞后的农事耕作技术水平,已成为水土侵蚀强度最高、农业面源污染物迁移风险最大的土地利用类型之一。本研究论述了坡耕地土壤有机碳(SOC)的损失影响因素,分别从环境因素和人为因素进行了阐述,其中环境因素主要包括水蚀、风蚀、冻融侵蚀及其相互作用侵蚀,而人为因素主要是耕作、施肥、灌溉等。基于坡耕地水土流失导致有机碳损失,从坡耕地碳汇/碳减排角度出发,分别从耕作、施肥、灌溉、秸秆覆盖、生物炭施用等农艺措施进行改进,从而改变坡面特性、减少地表径流、提高土壤质量以及增加作物产量。最后,归纳总结了土壤碳库储量、碳汇算法方面的研究进展,旨在为未来水土流失影响下坡耕地SOC汇的核算凝聚共识并确立相应方法。
为探究黄河故道砂性土壤地区不同外源有机物添加对土壤酶活性、细菌多样性及小麦产量的影响,本研究在秸秆全量还田模式下,设置不施用外源物(CK)、增施氮肥和生物菌剂(NM)、增施有机肥(F)、增施有机肥和土壤酶助剂(FE) 共4个处理,进行大田试验,分析不同处理下土壤理化性质、酶活性、微生物多样性等及小麦产量构成等指标。结果表明:施用有机肥和土壤酶助剂(FE处理)能显著增加土壤pH,与CK相比增幅为2.28%,但对土壤有机质、全氮等影响不显著;各外源有机物处理均能显著促进土壤α-葡萄糖苷酶(AG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-木聚糖酶(XYL)酶活性,其中以FE处理的表现最优,与CK相比,FE处理的土壤AG、BG、NAG、LAP、XYL酶活性增幅分别为83.09%、75.47%、186.43%、112.01%、67.83%;不同处理之间土壤微生物组成存在显著差异,且添加有机肥和土壤酶助剂能够显著影响土壤细菌的丰富度Chao1指数、ACE指数、Shannon指数,与CK相比分别增加3.43%、1.95%、2.26%;氮肥和菌剂处理(NM)能够增加土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、黄杆菌属(Flavobacterium)的相对丰度,有机肥处理(F)能够显著增加土壤细菌Kouleothrix属的相对丰度。施用氮肥、菌剂能够有效促进小麦单穗粒重、穗粒数的增长,而施用有机肥和土壤酶助剂能够显著增加小麦穗数、千粒重和产量,其中FE处理的穗数、千粒重和产量较CK分别提高7.50%、9.67%和11.46%,NM处理的单穗粒重和穗粒数较CK分别提高9.72%和6.09%。综上,施用有机肥和土壤酶助剂能够促进土壤pH和酶活性,改善土壤细菌多样性及群落丰富度,从而提高小麦产量,可为黄河故道区农田系统的合理施肥和作物高产稳产提供一定的理论依据。
为研究盐碱地环境下椰糠覆盖对小麦生长、土壤理化性质及土壤细菌群落结构的影响,本研究以‘扬麦29’为研究材料,采用盐碱土田间试验,设置空白对照(不施肥,水稻秸秆离田)、常规对照[基施复合肥(15:15:15) 600 kg/hm2,拔节期追施尿素300 kg/hm2,水稻秸秆离田]、水稻秸秆覆盖[基施复合肥(15:15:15) 600 kg/hm2,拔节肥尿素300 kg/hm2,水稻秸秆覆盖厚度2 cm]、椰糠覆盖[基施复合肥(15:15:15) 600 kg/hm2,拔节肥尿素300 kg/hm2,椰糠覆盖厚度2 cm] 4个处理。研究表明:椰糠覆盖能够显著减少盐碱土土壤水分蒸发,从而降低土壤盐分表层聚集,显著增加碱解氮、有效磷、速效钾、有机质等土壤养分含量,其中土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别较常规对照提高4.44%、2.26%、1.22%和4.51%,同时显著改善土壤结构,相较于常规对照处理,椰糠覆盖处理下显著提高小麦的出苗率(31.57%)和产量(11.54%),表现出显著的控碱抑盐的效果。此外,椰糠覆盖处理改变了土壤细菌群落结构,显著增加了具有固氮功能的植物生长促生菌的丰度(GPA),减少部分可能参与反硝化等过程的功能细菌类群(FBA,CTA)的丰度,从而潜在地提高了土壤的固氮能力。综上,椰糠覆盖是一种有效改良盐碱土、促进小麦增产的可行农业措施,具有重要的应用前景。
为探究秸秆生物炭和硝化抑制剂协同施用对设施蔬菜种植土壤氨(NH3)与氧化亚氮(N2O)排放的影响及其作用机制,本研究采集浙江设施蔬菜种植大棚土壤,结合密闭箱—气相色谱法开展盆栽试验,观测秸秆生物炭与硝化抑制剂(DMPP)对作物生长期间土壤N2O及NH3排放的影响。试验设置5个处理:对照(CK)、单施尿素(N)、尿素+硝化抑制剂(N+DMPP)、尿素+生物炭(N+C)、尿素+生物炭+硝化抑制剂(N+C+DMPP)。结果表明:在N2O方面,相较于N处理(16.69 mg N/m2),N+C处理使N2O累积排放量降低11.74%(14.73 mg N/m2);N+DMPP(8.36mg N/m2)、N+C+DMPP(2.82mg N/m2)处理显著降低了N2O累积排放量。DMPP通过抑制氨氧化细菌(AOB)的生长繁殖来抑制硝化作用,进而降低硝化过程产生的N2O累积损失量。在NH3排放方面,N+C处理显著提高了土壤中累积氨挥发量(45.08 kg N/hm2),较N处理增加59.75%;N+C+DMPP处理的氨挥发量也高于N处理24.24%。单独添加DMPP与N处理氨挥发无显著差异。在微生物机制方面,生物炭与硝化抑制剂配施处理nosZ基因数量比单独施用高出80%,说明两者配施使土壤反硝化作用强显著增强,利于N2O还原N2。在温室效应潜能评估方面,综合考虑N2O直接排放和氨挥发导致的N2O间接排放所产生的温室效应潜能(GWP),N+C处理降低N2O排放,但促进了氨挥发,进而增加了其产生的温室效应潜能(GWP)。综上,在设施蔬菜种植体系中,相较于单一施用措施,3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)与生物炭配施能够更显著地抑制土壤氮素转化过程中温室气体的排放,在施肥关键期展现出最优的全球增温潜势(GWP)削减效果,为实现设施农业绿色低碳生产提供了高效可行的技术路径。
探究氯盐溶液浓度、周期性吸水—干燥及蒸发等不同条件对高分子保水剂SAP长期吸释水和保水性能的影响规律,为盐胁迫环境下保水剂的适用性评估提供依据。以18目、60目、120目和200目的4种聚丙烯酸类保水剂为研究对象,进行了标准吸水试验、6个周期的干燥—吸水试验、以及不同蒸发条件下的保水试验,分别对其吸—释水性、耐盐性和保水性进行评价。结果表明:随氯盐溶液浓度增大,SAP吸水倍率均呈下降趋势,在去离子水中60目SAP的吸水倍率最大,可达602.0 g/g,但其耐盐性较差,氯盐溶液浓度2000 mg/L时吸水倍率112.7 g/g,降幅达81.3%,120~200目SAP的吸水倍率只有60目的53%~66.8%,但耐盐性相对较好,说明保水剂粒径与其耐盐性存在负相关关系;经6次反复干燥再吸水循环后,60目SAP仍可保持90.1%的吸水能力,200目耐久性最差,仅保持55.7%;60℃恒温和室内外自然蒸发条件下,SAP的保水性能均呈线性下降趋势,其保水性与盐溶液浓度无显著关系,且4种材料间的差异不显著。综合评估表明,18~60目SAP较适用于氯盐浓度450 mg/L以下的环境,120~200目SAP较适用于450~2000 mg/L的氯盐溶液环境。60目综合性能最佳,兼具高吸水性和保水稳定性。试验成果为保水剂应用于盐碱地改良治理的可行性和适用性提供了参考数据。
全球土壤盐渍化问题日益严重,导致土壤生产力下降、植物生长受抑,不仅威胁粮食安全、造成经济损失,更严重威胁农业可持续发展和生态平衡。膨润土保水剂因其独特的膨胀性、高吸水性和离子交换性,可通过改善土壤团聚体结构、降低土壤容重、调控水盐迁移、减少盐分表聚与土壤板结,缓解盐渍化危害,为土壤微生物和植物提供更适宜的生长环境,因此被认为是一种具有良好应用前景的土壤改良材料。本研究采用文献计量的方法,系统分析了Web of Science及知网中与膨润土保水剂相关的文献,总结了膨润土保水剂的结构特性及其对盐渍土水盐迁移的影响,分析了其在改善土壤结构、提升养分利用效率、促进微生物活性及作物增产等方面的应用效果,探讨了膨润土保水剂的应用潜力与局限性,展望未来研发趋势。研究结果表明,膨润土保水剂可使盐碱地土壤团聚体稳定性提高15%~30%,作物氮磷钾吸收量增加20%~40%。其“吸水—抑盐—生态友好”协同优势显著,是盐碱地改良的潜力材料。未来研究可侧重于膨润土保水剂复合改性与多功能协同应用,进一步提升其保水、调盐及养分协同调控能力,以期为盐碱地低成本、环境友好型改良和农业可持续发展提供理论支持。
烤烟种植对气候条件高度敏感,为合理利用气候资源、探究气候因素对烤烟生长发育的影响,本研究针对玉溪地区开展烤烟气候适宜性区域划分,旨在为烤烟种植布局优化提供科学支撑。本研究基于玉溪各乡镇常规气象观测数据及地理信息数据,结合当地独特的气候条件与烤烟产区的生产实际情况等,采用德尔菲法和客观赋权权重法结合,筛选玉溪气候适宜性评价指标并确定权重,并构建基于模糊数学的隶属函数模型,量化气候指标对烤烟适宜性的影响;借助GIS平台实现气象要素空间化,结合细网格推算模型定量估算气候适宜性评价指标值,实现玉溪地区烤烟种植适宜度的精细化气候区划。结果发现:以玉溪市市辖区为中心,烤烟种植气候最适宜区主要分布在玉溪中西部以及东北部地区;适宜种植区主要分布在玉溪中部、北部以及西南边界地区;次适宜种植区分布较为分散,玉溪各县区均有分布;不适宜种植区分布较为集中,主要分布在元江到新平河谷地带的低海拔区域和新平县西部边界地区、易门县东部、华宁县中部、玉溪市市辖区北部的高海拔区域。各区划指标细网格推算模型精度较高(空间分辨率可达到30 m×30 m),区划结果与玉溪地区烤烟种植现状吻合度较高,验证了方法的科学性与结果的实用性。本研究通过多方法融合(德尔菲法、客观赋权、模糊数学、GIS空间分析等)实现了烤烟气候适宜性的精细化区划,不仅明确了玉溪不同区域的气候适宜性等级,其结果还可为玉溪地区应对未来气候变化、优化烤烟种植区域布局提供科学决策依据,具有重要的生产指导价值。