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直流电与交流电场影响猪粪堆肥腐熟效果对比研究

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中国环境科学 2025年

作者：吴霞于锐周嘉杨文聪邵玟玥梁梦月袁宁罗那那哈尔滨师范大学中国科学院东北地理与农业生态研究所

为了对比研究直流电和交流电对猪粪堆肥腐熟效果的影响，以新鲜猪粪和玉米秸秆为原料，在好氧堆肥的基础上，分别施加3V直流电（DC）和3V交流电（AC），以不施加电场作为对照（CK），进行为期42d的堆肥实验。结果表明：CK、DC、AC处理... 详细信息

为了对比研究直流电和交流电对猪粪堆肥腐熟效果的影响，以新鲜猪粪和玉米秸秆为原料，在好氧堆肥的基础上，分别施加3V直流电（DC）和3V交流电（AC），以不施加电场作为对照（CK），进行为期42d的堆肥实验。结果表明：CK、DC、AC处理堆体高温期（>50℃）分别持续了9d、9d、8d，最高温度分别为68.3℃、69.3℃、76.5℃；堆肥结束时，CK、DC、AC处理堆体pH值分别为7.71、7.92、7.61，EC值分别为3.75mS·cm-1、3.11mS·cm-1、3.82mS·cm-1，C/N分别为11.40、10.51、11.96，各处理堆体理化性质均符合无害化的基本要求；堆肥结束时，CK、DC、AC处理含水率分别为55.35%、54.70%、45.45%，各处理种子发芽指数（GI）分别为76%、99%、87%，各处理胡敏酸与富里酸比值（HA/FA）分别为1.53、2.03、1.62。总之，直流电使堆体腐熟时间缩短了18%，直流电促进猪粪堆肥腐熟效果比交流电更好；交流电使堆体最高温度升高约8℃，但交流电明显降低了堆体含水率。

关键词：电场强化堆肥好氧堆肥直流电交流电腐熟度

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贮藏方式对芡实种子萌发和耐盐碱能力的影响

种子 2025年第1期44卷 118-123,130页

作者：姜文明文波龙徐惠风任俊罗那那路鑫雨张宇琦吉林农业大学长春130118 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102

芡实作为典型的湿地植物具有重要的生态价值和经济价值,有性繁殖是繁育芡实的有效方式,而温度和湿度是影响种子发育及休眠的重要因素,本研究通过控制模拟实验,结合植物生理生态指标可溶性糖、丙二醛等,分析常温干藏、常温沙藏、低温干... 详细信息

芡实作为典型的湿地植物具有重要的生态价值和经济价值,有性繁殖是繁育芡实的有效方式,而温度和湿度是影响种子发育及休眠的重要因素,本研究通过控制模拟实验,结合植物生理生态指标可溶性糖、丙二醛等,分析常温干藏、常温沙藏、低温干藏、低温沙藏及冷冻贮藏共5种贮藏方式下,芡实种子的性状变化及幼苗的耐盐碱特征,以期筛选出最优的种子贮藏方式。结果表明,芡实种子在低温沙藏方式下可溶性糖含量和丙二醛含量均最高,分别是3.81%,0.75μmol/g。沙藏可调控芡实种子储存环境的湿度条件进而显著影响种子的萌发质量,温度对种子储存物质的能力具有一定影响;低温沙藏下芡实种子发芽势随着盐碱胁迫强度的升高而下降。短期贮藏下,仅低温沙藏处理的种子在各盐碱胁迫梯度下都有一定的萌发率,低温沙藏的芡实种子种皮透性发生改变,淀粉转化为可溶性糖,丙二醛含量的升高,为种子在不同盐碱生境条件下的萌发和生长创造了有利条件。通过种子的有性繁殖,低温沙藏是芡实最适宜的短期储藏方式。

关键词：芡实盐碱地种子幼苗贮藏方式

北疆近53年棉花农业干旱时空演变及对气候变化的响应

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北疆近53年棉花农业干旱时空演变及对气候变化的响应

作者：罗那那新疆农业大学

学位级别：硕士

农业干旱威胁农业的生产,严重影响农业经济的健康发展。研究农业干旱的时空分布及其演变规律,探讨其影响因子对指导农业的生产具有重要理论意义。因此,本研究基于北疆地区25个气象站的逐日气象资料和农业干旱指标数据计算,结合气象学数... 详细信息

农业干旱威胁农业的生产,严重影响农业经济的健康发展。研究农业干旱的时空分布及其演变规律,探讨其影响因子对指导农业的生产具有重要理论意义。因此,本研究基于北疆地区25个气象站的逐日气象资料和农业干旱指标数据计算,结合气象学数学统计分析方法,探究了近53年北疆棉花农业干旱的时空分布规律及其驱动因子分析。主要结果如下:(1)对北疆棉花不同生育期内1961～2013年各气象因子的时空分布进行研究,年际变化上日照时数、潜在蒸散量、平均风速和相对湿度均呈减少趋势,而气温呈增加趋势。空间分布上潜在蒸散量表现为西南向东北递减的变化特征,相对湿度表现为自西向东递减的经线分布特征,日照时数表现为北部高于南部,平均气温表现为北部低于南部,平均风速表现为自北向南递减。(2)北疆过去53年的干旱指数呈减少趋势,其中变率为-0.117/a。运用M-K分析得到干旱指数于1983年发生增加的突变趋势,运用小波分析法得到干旱指数存在多尺度的周期变化,30a的大周期和15a的中周期变化。空间分布上整个北疆地区的干旱指数除了阿拉山口、克拉玛依和达坂城之外,其余均呈低值分布,气候倾向率表现为由西向东递减的变化趋势,由干旱等级分类可知,北疆地区以干旱分布的站点为主,极端干旱分布站点仅有3个,表明北疆地区的干旱情况不明显,北疆气候呈湿润化转变。(3)北疆地区的棉花需水量、灌溉需水量、灌溉需求指数在不同的生育期变化趋势都呈下降趋势,水分盈亏指数和有效降水量各生育期都呈上升趋势。作物需水量存在30a的大周期和15～17a的中周期尺度,在小尺度周期上作物需水量无明显的特征。空间分布上,棉花各生育期的作物需水量、水分盈亏指数致和有效降水量总体上大致呈现由西向东递减,灌溉需水量呈中间高四周低的特征,灌溉需求指数大多是中间高两边低的分布特点。(4)气候成因分析结果显示:各生育期内棉花的作物需水量和灌溉需求指数与平均风速、日照时数和最高气温都呈正相关性,且相关性达到了0.01显著性水平。作物需水量与相对湿度呈明显的负显著相关性。水分盈亏指数和灌溉需水量与相对湿度呈明显的正相关性,与日照时数呈负相关性。

关键词：农业干旱作物需水量水分盈亏指数时空变化气象因子

北疆地区棉花作物需水量时空演变及其气象影响因子

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应用生态学报 2017年第10期28卷 3305-3313页

作者：罗那那巴特尔.巴克新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052

基于北疆25个气象站1961—2013年的气象资料和棉花生育期资料,利用FAO推荐的Penman-Monteith公式及作物系数法,对棉花各生育阶段的作物需水量和灌溉需水量进行估算.结果表明:过去53年,北疆地区棉花需水量在各个生育期总体呈下降趋势,其... 详细信息

基于北疆25个气象站1961—2013年的气象资料和棉花生育期资料,利用FAO推荐的Penman-Monteith公式及作物系数法,对棉花各生育阶段的作物需水量和灌溉需水量进行估算.结果表明:过去53年,北疆地区棉花需水量在各个生育期总体呈下降趋势,其中,花铃期作物需水量下降趋势最为显著,变化率为-0.15 mm·a^(-1);各生育期内存在多尺度的周期变化,其中在30年左右的大周期尺度上,各生育期作物需水量大致呈现"偏高-偏低-偏高"的变化过程,在15~17年的中周期尺度上,经历了"偏低-偏高-偏低"的变化过程,而在较小年际尺度上,作物需水量无明显的周期特征;在空间分布上,作物需水量、灌溉需水量和水分盈亏指数多年均值总体上大致呈现自西向东递减的分布特征;突变结果显示作物需水量在各生育期均呈显著减少趋势,且在北疆西北和西南地区最为明显.各个生育期内,棉花需水量与平均风速、日照时数和平均气温都呈显著正相关,与相对湿度呈显著负相关.研究结果可为北疆棉花适时定量灌溉和提高水分利用效率提供基础数据支撑.

关键词：作物需水量水分盈亏指数时空分布棉花北疆

酸碱改性生物炭与膨润土复配提高猪粪堆肥Cu和Zn钝化率

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农业环境科学学报 2024年第9期43卷 2126-2133页

作者：梁梦月袁宁于锐周嘉罗那那哈尔滨师范大学哈尔滨150025 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102

为了钝化畜禽粪便中的重金属,促进农业废弃物资源化、无害化利用,本实验以猪粪和玉米芯为原料,共设置添加酸性生物炭4%(F1)、酸性生物炭4%+钙基膨润土4%(F2)、碱性生物炭4%(F3)、碱性生物炭+钙基膨润土4%(F4)、未改性生物炭4%(F5)、未... 详细信息

为了钝化畜禽粪便中的重金属,促进农业废弃物资源化、无害化利用,本实验以猪粪和玉米芯为原料,共设置添加酸性生物炭4%(F1)、酸性生物炭4%+钙基膨润土4%(F2)、碱性生物炭4%(F3)、碱性生物炭+钙基膨润土4%(F4)、未改性生物炭4%(F5)、未改性生物炭+钙基膨润土4%(F6)、钙基膨润土4%(F7)和无添加(CK)8个处理,开展为期40 d的好氧堆肥实验,研究酸碱改性生物炭和钙基膨润土对猪粪堆肥腐熟效果及重金属Cu和Zn形态转化的影响。结果表明:堆肥结束时堆体pH值为7.7~8.1,呈碱性,EC值均小于4 mS·cm^(-1),所有堆肥处理基础理化性质均达到无害化要求。F2、F4重金属钝化效果较好,F2处理Cu和Zn钝化率分别为57.98%和40.94%,F4处理Cu和Zn钝化率分别为50.43%和47.35%。研究表明,堆肥过程中酸碱改性生物炭和钙基膨润土配施对Cu和Zn有较好的钝化效果,可提升堆肥产品质量。

关键词：猪粪堆肥酸碱改性生物炭钙基膨润土重金属形态钝化

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1961-2012年北疆干旱时空变化

中国沙漠 2017年第1期37卷 158-166页

作者：吴燕锋巴特尔.巴克罗那那新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052

基于北疆38个气象站1961—2012年逐日的气象数据和综合气象干旱指数,探究了北疆干旱的时空演变特征。结果表明:1961—2012年,北疆旱情有所缓解,但干旱仍然频发,且全域性干旱较多,其中夏旱和秋旱较多且覆盖范围较大。干旱频次和干旱覆盖... 详细信息

基于北疆38个气象站1961—2012年逐日的气象数据和综合气象干旱指数,探究了北疆干旱的时空演变特征。结果表明:1961—2012年,北疆旱情有所缓解,但干旱仍然频发,且全域性干旱较多,其中夏旱和秋旱较多且覆盖范围较大。干旱频次和干旱覆盖范围呈减少趋势,干旱强度逐渐减弱。四季中,冬季干旱缓解最为明显,其次是春季和夏季,秋季干旱略有缓解。空间上,自东南和东部向西北,旱情逐渐减轻。干旱强度和干旱频次中南部减势最明显,干旱频发会有所改善;东部减势较弱,干旱频发将会持续;西北部减势最弱,旱情仍持续较轻。气候变化下,北疆降水量和潜在蒸散量分别与综合气象干旱指数存在显著的正相关和负相关,北疆降水量的增加趋势和潜在蒸散量的减少趋势对北疆干旱缓解有重要的作用。

关键词：北疆干旱时空变化气候因子

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石河子地区年冻融指数的多尺度变化特征

干旱区研究 2017年第3期34卷 511-517页

作者：罗那那巴特尔.巴克吴燕锋新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130102

基于石河子地区各气象站点1961─2013年的逐日平均气温数据,计算年冻融指数,并利用集合经验模态分解(EEMD)分析其多尺度变化特征。结果表明:在过去53 a,石河子地区冻结指数和融化指数的年际变化明显,其中冻结指数总体呈减少趋势,融化指... 详细信息

基于石河子地区各气象站点1961─2013年的逐日平均气温数据,计算年冻融指数,并利用集合经验模态分解(EEMD)分析其多尺度变化特征。结果表明:在过去53 a,石河子地区冻结指数和融化指数的年际变化明显,其中冻结指数总体呈减少趋势,融化指数总体呈增加趋势,气候倾向率分别为-3.84℃·a-1和8.64℃·a-1。在年际变化上,冻结指数年际波动较大,其变幅为820~1 900.7℃;融化指数年际波动较小,变幅为3 518.8~4 577.9℃。在年代尺度上,冻结指数与气温呈明显的负相位,且两者的年际变化周期相同(3 a),年代尺度周期大致相当(10 a左右);融化指数与气温呈明显的正相位,且两者存在年际变化的同周期(3 a)。变化趋势特征表明,伴随着气温的增加,冻结指数呈非线性减少趋势,而融化指数呈非线性增加趋势。

关键词：冻融指数集合经验模态分解气温多尺度变化石河子新疆

1901—2013年塔吉克斯坦极端降水事件时空变化特征

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干旱区研究 2016年第5期33卷 943-951页

作者：吴燕锋巴特尔.巴克罗那那李维魏小琴 Rasulov H 新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 塔吉克农业大学水文气象系杜尚别734003

根据Climate Research Unite(CRU)1901—2013年最新0.5°×0.5°网格点的逐月潜在蒸散量和降水数据,运用趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法,探究了塔吉克斯坦过去113 a极端降水事件的特征及其区域差异。结果表明:1过去1... 详细信息

根据Climate Research Unite(CRU)1901—2013年最新0.5°×0.5°网格点的逐月潜在蒸散量和降水数据,运用趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法,探究了塔吉克斯坦过去113 a极端降水事件的特征及其区域差异。结果表明:1过去113 a,塔吉克斯坦年、春季、秋季和冬季的极端降水事件都呈增加趋势,其增势分别为:0.33次·(10a)^(-1)、0.15次·(10a)^(-1)、0.07次·(10a)^(-1)和0.20次·(10a)^(-1),而夏季呈轻微的减少趋势;年和四季都发生了明显突变,且存在变化周期。2东部的戈尔诺-巴达赫尚自治州年、春季、秋季和冬季的极端降水事件发生频次相对较高,哈特隆州西南部和索格特州西北地区极端降水事件发生频次相对较低;而夏季极端降水事件在戈尔诺-巴达赫尚自治州西部、索格特州的北部地区和哈特隆州的东部发生频次较高,在塔吉克斯坦最西部和东部则发生频次较低。在塔吉克斯坦的哈特隆州和中央直属区的东部,以及戈尔诺-巴达赫尚自治州的极端降水事件增势最为明显。

关键词：极端降水事件时空变化塔吉克斯坦

基于集合经验模态分解北疆降水多尺度变化特征

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水土保持研究 2017年第4期24卷 362-367页

作者：罗那那巴特尔.巴克吴燕锋新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102

降水是中国西北干旱区水资源的重要组成部分,利用合理方法有效认识降水的区域变化规律对指导农业发展尤为重要。基于北疆42个气象站1961—2012年降水序列数据,从气候时间序列中提取气候信号中各个尺度的变化,对北疆过去52a来的降水进行... 详细信息

降水是中国西北干旱区水资源的重要组成部分,利用合理方法有效认识降水的区域变化规律对指导农业发展尤为重要。基于北疆42个气象站1961—2012年降水序列数据,从气候时间序列中提取气候信号中各个尺度的变化,对北疆过去52a来的降水进行多尺度分析,并对其空间差异进行了初步探讨。结果表明:过去52a北疆降水量存在明显的年际和年代尺度的变化,年际尺度的周期为5a和8a,年代尺度的周期为10a和30a。变化趋势上,降水量1985s之前呈减少趋势,在1985s之后呈增加趋势,且后期的增幅大于前期的减幅。突变分析表明北疆年降水量呈增加趋势。集合经验模态分解(EEMD)是一种适用于非线性、非平稳序列的信号分析方法,将EEMD应用于气候要素时间序列,可提取可靠真实的气候变化信号,同时,EEMD可以得到气候变化的固有时间尺度。

关键词：集合经验模态分解多尺度变化区域差异北疆