科学家研制出膝盖发电器

美国和加拿大的科学家研制出一种固定在人膝盖上的发电装置。这种装置可通过收集人走路时损失的能量发电,足够给10部手机充电。美国密歇根大学工程师阿瑟一郭说,这种装置的发电原理与靠刹车供电的电瓶车相似。据他介绍,行人迈出一条腿后,膝盖会自然刹住。这时,将有一些能量损失,而“膝盖发电器”可将损失的能量收集起来,转化为电能。     

开花结实期小麦氮素损失的初步研究

在气候箱试验条件下,用密闭箱法研究了开花结实期小麦植株NH3、N2O、NO和NO2挥发特征及规律.结果表明:(1)只保留小麦根系处理有明显挥发NH3的作用,但在气候箱控制、白昼有相对良好的光照条件下,小麦地上部没有显著净挥发NH3作用效果;(2)开花结实期小麦植株有明显从空气吸收NO和NO2的效应,NO净吸收速率在0.5～2.7 ug·pot-1·h-1之间,NO2净吸收速率约0.4～1.6 ug·pot-1·h-1;(3)小麦根系是产生N2O的重要部位,只保留小麦根系和保留完整小麦植株处理均有显著净挥发N2O的作用效果.研究发现,开花结实期小麦植株氮素挥发损失是以N2O为主而不足NH3;这一时期小麦植株有净吸收NO、NO2明显效应,但其吸收速率远低于小麦植株N2O排放速率;开花结实期小麦N2O排放速率基本可以表征其氮素挥发损失数量.     

露天煤矿区生态风险评价方法

以露天煤矿区这一脆弱生态系统为对象进行了生态风险评价方法的探讨 ,阐述了生态风险评价的基本概念。针对露天矿区生态环境特点 ,通过描述露天矿区的主要生态环境问题 ,分析了矿区风险源、风险受体以及评价终点 ,最后建立了典型露天煤矿区生态风险的评价指标体系 ,对露天矿区这一典型退化生态系统进行了生态风险评价方法及评价步骤的探索     

枣粮间作养分利用与表观损失空间差异性

基于枣粮间作复合生态系统内部异质性,通过在系统内不同位置采样,分析了枣粮间作系统内间作作物产量、氮磷营养元素利用与表观损失方面的空间差异性,并对枣粮间作、枣树单作和农田3种生态系统进行了比较.结果表明:(1)枣粮间作系统内间作作物产量随着距枣树种植行距离的缩小而迅速降低,表现出明显的空间差异性.虽然与农田生态系统比较,间作小麦、玉米均表现减产,经济产量分别降低11.4%、39.9%,但整个枣粮间作系统提高了土地利用程度;(2)枣粮间作系统间作作物吸收氮磷量也呈现明显空间差异性,且与间作作物生物量有极显著相关性.3种生态系统相比,吸氮量为枣粮间作>枣树单作>农田;吸磷量为农田>枣粮间作>枣树单作;(3)枣粮间作系统内氮磷表观损失量有明显的空间差异性,距枣树种植行0.25m处表观损失量显著高于其它位置表观损失量,在距枣树种植行6.5m到2m范围内,随着与枣树种植行的接近,氮磷表观损失量有所降低.3种生态系统相比,氮、磷表观损失量均为枣树单作>农田>枣粮间作.     

昆虫区系多元相似性分析方法

由植物学领域首先提出的相似性概念已广泛应用于动植物区系地理研究以及生物学、生态学等诸多自然学科乃至社会科学领域.根据Jacard提出的二元相似性系数公式SI=C/(A B-C)和Sprensen提出的二元相似性系数公式SI=2C/(A B),分别推导出2个计算多元相似性系数的数学表达式,SIJab…n=[(∑Hij)2/n (∑Hijk)3/n … Hab…n]/[∑Si-∑Hij-2∑Hijk-…-(n-1)Hab…n]和 SISab…n=[2(∑Hij)2/n (3∑Hijk)3/n … nHab…n]/ ∑Si,并用中国夜蛾广布种类在中国7个动物地理区的分布资料为例进行验证,从而可以直接从整体角度和宏观规模上简便、快捷地考量多个系统间的亲疏程度和相似关系.建议在以相似性为基础的聚类分析中,不必再先把2个系统合并成一个新系统后,再和第3个系统比较,而可直接计算多个系统的相似性系数,以避免由于合并带来的信息损失.还讨论了应该提高Sprensen公式0.5的显著性标准,以使同一组数据的两种计算结果趋向一致.     

定量评价人类活动对净初级生产力的影响

以人类活动为主导的城市扩张和土地覆被变化对城市生态环境产生了重要影响,并与气候变化共同影响植被净初级生产力(NPP),但目前从时空尺度上脱离气候干扰仅以人类活动为主导因素来定量分析其对植被NPP影响的研究尚不充分.本研究以广州市为研究区,利用CASA模型估算2001—2013年实际净初级生产力(NPP_act),结合CHIKUGO模型估算得到的潜在净初级生产力(NPP_p)计算因土地覆被变化导致的NPP损失(NPP_lulc),并建立相对贡献指数(RCI)定量分析和评价在城市扩张过程中人类活动对NPP的影响.结果表明:2001—2013年间,广州总体及其5片区NPP_act和NPP_lulc分别呈减少和增加趋势,并存在明显的空间差异性;RCI呈明显增加趋势,东北片区RCI值最低,为0.31,表明气候变化是其NPP变化的主要原因,其他4个片区的RCI值均高于0.5,说明4个片区人为干扰严重,人类活动是其NPP减少的主导因素;广州市及其5片区的RCI变化斜率均大于0,人类活动对植被的干扰逐年增强,北部片区RCI变化斜率值最大(0.693),人为干扰增加趋势最明显.     

供氮水平对矮化苹果15N-尿素吸收、利用、损失及产量和品质的影响

以7年生烟富3/M26/平邑甜茶为试材,采用¹⁵N同位素示踪技术,研究不同供氮水平[低氮(100 kg N·hm^-2,N₁₀₀)、中氮(200 kg N·hm^-2,N₂₀₀)和高氮(300 kg N·hm^-2,N₃₀₀)]对烟富3/M26/平邑甜茶¹⁵N-尿素吸收、利用、损失及产量和品质的影响.结果表明: 不同供氮水平植株的生长状况及氮素吸收、利用和损失特性差异显著.N₂₀₀处理植株叶绿素含量(SPAD)、光合速率(P_n)、叶片全氮含量和生物量显著高于N₁₀₀和N₃₀₀处理,植株根冠比也显著增加.不同供氮水平下植株各器官对氮的吸收能力(Ndff值)存在显著差异,各测定时期果实(花)、叶片、一年生枝、多年生枝和中心干的Ndff值均为N₁₀₀>N₂₀₀＞N₃₀₀;而根的Ndff值在盛花期和春梢缓长期为N₁₀₀ >N₂₀₀＞N₃₀₀,在秋梢生长期、果实膨大期和果实成熟期为N₂₀₀ >N₁₀₀＞N₃₀₀.在果实成熟期,N₂₀₀处理¹⁵N肥料利用率为23.6%,显著高于N₁₀₀(16.3%)和N₃₀₀处理(14.4%),而¹⁵N损失率为56.4%,显著低于N₁₀₀(60.6%)和N₃₀₀处理(66.1%).不同供氮水平植株的平均单果质量、单株产量、可溶性固形物、硬度、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比均存在显著差异,且均以N₂₀₀处理最高,其次是N₃₀₀处理,N₁₀₀处理最低.     

保氮剂对水葫芦堆肥进程及氮素损失的影响

为研究保氮剂对水葫芦堆肥进程及氮素损失的影响,以切碎的水葫芦为原料,以硫酸亚铁、腐植酸钠、过磷酸钙按75∶20∶5质量比配制成保氮剂,进行35 d的好氧堆肥试验.试验设置占堆体总质量0%(对照,CK)、1%(PN1)、2%(PN2)、3%(PN3)的保氮剂4个处理,对堆肥过程中堆体理化性质、氮组分含量、氨挥发及氮素损失率进行监测.结果表明: 堆肥高温期,保氮剂处理的堆温明显高于CK,堆体含水量则在降温期显著低于CK(P<0.05).堆肥完成后,保氮剂处理的全氮、有机氮含量均显著增加,以PN3处理最高,其全氮、有机氮含量分别比CK高16.3%和13.2%;同时,PN1、PN2、PN3处理的氨挥发总量分别比CK低25.9%、31.5%、42.4%,氮素固定率则分别达31.3%、40.7%、72.2%.表明水葫芦堆肥过程中添加保氮剂可加快启动速度、缩短堆肥时间,并能减少氨挥发、氮素损失.总体上,以PN3处理效果最佳.     

新疆荒漠绿洲稻区稻水象甲危害损失及防治阈值研究

【目的】稻水象甲是水稻的一种毁灭性害虫,也是我国重要的对外检疫性对象之一。该虫自2010年传入新疆后,其发生面积和危害呈不断加重趋势,已对新疆水稻尤其是绿色有机水稻的生产构成了严重威胁。稻水象甲危害造成的产量损失及防治阈值的确定对其准确预测预报及化学防治都具有重要的指导意义。然而,目前尚未见新疆荒漠绿洲稻区的相关报道。【方法】通过田间罩笼试验比较研究了不同虫口密度下的水稻有效穗数、单穗粒数、结实粒及产量等指标,计算得出稻水象甲在新疆的产量允许损失率及防治阈值。【结果】田间稻水象甲成虫数量与水稻有效穗、单穗粒数、结实率存在显著负相关性,但与千粒重关系不显著;逐步线性回归模型分析表明,水稻产量与虫口密度、每公顷穗数、单穗粒数和结实率相关性显著,它们是影响水稻产量的主要因子。此外,新疆荒漠绿洲稻区稻水象甲的产量允许损失率为1.1756%,其防治阈值为5.82头·m~(-2)。【结论】新疆荒漠绿洲稻区允许的稻水象甲越冬代虫口密度最大临界值为5.82头·m~(-2),高于此值应及时进行防治。     

天山北坡雪岭云杉林地开垦的土壤有机碳损失估算

在全球变暖的背景下,由土地利用变化导致的土壤碳库的变化已经受到越来越多的关注。首先采用物种分布模型预测了天山北坡雪岭云杉林的潜在分布,其次估计了与被开垦为农田的雪岭云杉林面积(PSC)以及由林地开垦为农田造成的有机碳损失。PSC分别由雪岭云杉林的现实分布、潜在分布和农田的现实分布确定。云杉林地和农田的土壤有机碳含量由野外采样和实验室分析获得。研究发现,PSC面积为2.68×10~6hm~2,被开垦为农田的雪岭云杉林土壤有机碳的损失为171.7 t/hm~2;研究区总有机碳的损失为459.70Tg。结果表明,研究区的林地恢复和重建项目将会使土壤有机碳储量有所增加,且土壤表层的增加量多于深层。