农作物秸秆生物炭技术的经济、固碳和农业效益分析——以威海地区为例

农作物秸秆生物炭技术是一项新兴技术,本文以建设农作物秸秆生物炭生产企业为例,假设农作物均匀分布在生产企业周围,以盈亏平衡分析方法,通过农作物秸秆收购半径数学模型,计算威海地区农作物秸秆收购最优半径为36.3 km;在最优半径内建设农作物秸秆生物炭生产企业,当农作物秸秆面密度ρ为271.9 t/km~2时,生产企业经济效益约为6 000万,施入土壤后碳封存产生的固炭效益约为4 600万元,带来的农业效益约为1.85亿元。同时,提出政府作为环境责任主体,对固碳效益进行分配调节,有利于农作物秸秆生物炭技术的应用推广,实现节能减排、增产增收。     

饵料生物生产与自然耕种及生活污水,农业废物的处理

高畦深沟种植水稻、有机蔬菜,沟中施投化粪池污水、生活废水、腐烂瓜果蔬菜、各类粪便、田间杂草、藤蔓秸秆等培养水蚯蚓、福寿螺、小球藻、水蚤等饵料生物,构成良性循环的人工生态系统,通过水生生物和农作物的作用使有机污染物在田间得到衰减和清除。这种立体生产、综合利用集约生产模式,能有利于降低饵料生物生产成本,有助于解决自然耕种收获量较少、成本较高的问题,能使有机垃圾、污水处理工艺简单、费用少,并能变废为宝生     

饵料生物生产与自然耕种及生活污水、农业废物的处理

高畦深沟种植水稻、有机蔬菜,沟中施投化粪池污水、生活废水、腐烂瓜果蔬菜、各类粪便、田间杂草、藤蔓秸秆等培养水蚯蚓、福寿螺、小球藻、水蚤等饵料生物,构成良性循环的人工生态系统,通过水生生物和农作物的作用使有机污染物在田间得到衰减和清除。这种立体生产、综合利用集约生产模式,有利于降低饵料生物生产成本,有助于解决自然耕种收获量较少、成本较高的问题,能使有机垃圾、污水处理工艺简单、费用少,并能变废为宝生产出大量的动物蛋白和植物蛋白。     

花生壳及中药渣混合生物炭对铅污染土壤的修复研究

以花生壳和中药渣为原料,于400℃下热解制备生物炭,并将两者按1∶1(w∶w)比例混合作为修复剂用于Pb污染土壤修复,研究发现,土壤总Pb含量为1 000mg·kg~(-1)时,生物炭添加量为5%(w/w)时,土壤pH增加了0.93个单位,有效态Pb含量降低了90%,印度芥菜(Brassica juncea L.)的生物量和株高分别提高了35%和57%,植株中Pb含量减少了83.3%~84.2%。由于根际作用的影响,印度芥菜根际土pH下降了0.43~0.57个单位,这可能会使土壤中的Pb被活化,对生物炭固持Pb的作用产生负效应。然而,研究中发现,在5%的生物炭添加量下,虽然根际土pH下降,但根际土与非根际土的有效态Pb含量无显著性差异,表明在这样的试验条件下,生物炭对土壤中Pb的固持作用占主导。这些研究结果为开发适宜于重金属污染土壤修复的功能生物炭以及生物炭技术建立提供了重要的理论数据。     

珊瑚岛礁淡水透镜体的生物修复研究

运用半模理论,研制了高1.2 m、直径1.5 m的半圆柱体实验平台,对受到有机污染的珊瑚岛礁淡水透镜体进行原位曝气生物修复研究.研究了溶解氧(DiSSOlvecl 0xygen,DO)在地下水中的.分布规律及脱色和化学耗氧量(Chemical oxygen demanol,COD)的去除效果.结果表明:(1)径向上,在主流区半径R为0.2～0.5 m的范围内,D0的质量浓度随R的增大而增大.R0.5 m,DO的质量浓度随R的增大而降低.垂向上,DO的质量浓度随高度的增大而迅速增大.(2)地下水色度和COD均随曝气时间的增加而降低,色度为40度、COD为96 mg/L的原水,曝气18 d后,色度均不超过15度,曝气30 d后,色度不超过10度,COD为21～36 mg/L.以色度不超过15度作为修复的标准,修复区半径R达0.7 m,修复区高度H为0.9 m.(3)修复1 m3的上述原水和1.3 m3土壤所需的空气量约为211 m3.     

对台风潮单站极值预报方法的改进

前 言 近年来以相关统计方法建立的台风潮单站极值预报公式进入预报业务并取得较好的效果。为了进一步提高预报精度,本文以汕头测站为例,在原有预报公式的基础上对局地风场在增水中的贡献又作了一些探讨和计算,供预报参考。 一、现行台风潮预报公式 现行预报公式为: △H_(max)=a+b△P_0(1-e~(-r)o/r) 式中△H_(max)为最大增水。△P_0=1008—P_0为气压下降量,外围气压取1008hPa,P_0为台风中心气压,采用最大增水时刻前24小时(即四个正点资料)实测资料的平均值。r_0为大风半径,取常数0.64。r为最大增水时刻台风中心至测站距离,从台风路径图中量取(以纬距为单位)。a、b为待定系数。     

疏浚土倾倒后悬浮泥沙扩散输移的数值模拟

疏浚土的处置是航道疏浚整治中需要解决的问题.疏浚土在倾倒区倾倒之后,大部分疏浚土会沉积在抛泥区附近,其余泥沙将在抛泥点的局部区域形成高浓度悬沙,在重力、波浪、潮流、风生流等因素作用下扩散输移.建立了平面二维潮流、悬沙浓度增量输移扩散的数学模型,采用有限单元法离散求解,研究了虾峙门口外航道整治工程中疏浚土倾倒后悬浮泥沙在水体中的扩散输移,以此分析抛泥后不同悬沙浓度增量的悬浮泥沙的扩散范围.虾峙门口外外海处设置了1#、2#、3#倾倒区,模型计算结果表明,各悬沙浓度增量的悬浮泥沙扩散最大面积的最小值及包络线面积的最小值均发生在3#倾倒区抛泥的工况,原因在于3#倾倒区位于外海,水深明显大于1#、2#倾倒区,其倾倒区容积最大.可见,在水动力条件相当的情况下,水深条件形成的各倾倒区容积对悬浮泥沙的扩散和输移是有影响的.倾倒区容积越大,对悬浮泥沙扩散和输移越有利.从经济因素来看,疏浚船的运输距离所发生的运费是不可忽略的,疏浚航道至1#、2#倾倒区的距离要短于至3#倾倒区的距离,把疏浚土运至1#和2#倾倒区的运行费用明显低于运至3#倾倒区的运行费.研究结果建议,选择1#和2#倾倒区为疏浚土倾倒区,并根据潮流方向灵活安排施工作业,可将1#倾倒区作为落潮时疏浚土的倾倒区,2#倾倒区作为涨潮时疏浚土的倾倒区.     

生长参数的生物学概念

本文由互不依赖的四篇短文组成,相应地,本文的摘要划分为四点主要结论。本文提出生长参数的生物学概念问题,与《东白令海刺黄盖鲽(Limandd aspera)年龄与生长的调查研究》一文的作者商榷,其中包括所谓的“生长指标”以及Von.Bertalanffy生长函数及其修改中的生长参数b,t_o与K。四点主要结论如下: 1.生长指标(growth indexes)D_(lt)△l_tln(l_(t+l))/l_t和D_(wt)△W_tln(W_(t+l)/W_t)与生长快慢本身具的生态概念背道而驰,是对于相对生长率(relative growth rates)C_(lt)△(l_(t+l)-l_t)/l_t和C_(wt)△(W_(t+l)-W_t)/W_t的否定,不能作为划分生长阶段的依据。《刺黄盖鲽》一文中的一系列自相矛盾的计算结果清清楚楚地暴露了所谓的生长指标实际上指不了什么标,它是在数学外衣掩盖下的谬误,应该向世界各国的鱼类生态学界建议废除。 2.鱼类种群一个世代在时刻t的平均体长l_t和平均体重w_t之间的幂函数关系模式w_t=α_wl_t~b中的生长参数b是异速生长常数(constant of allometry growth),表示w_t按其对数值的生长量(以及速度)是对应的l_t按其对数值的生长量(以及速度)的b倍。归纳概括出上述的关系式依赖于下列假设:“鱼体均匀生长,即体形与比重(密度)不变。”这一假设不涉及b值的大小,与b值是否等于3无关,根本不是“如果b=3”的推论,而是人们对于实际情况的一种近似。 3.Von.Bertalanffy生长函数及其修改中的t_o是一个假定的年龄(an assumed age),是假定生长曲线所描述的成年鱼的生长规律也适用于幼鱼而将其向幼鱼阶段延伸与t轴的交点的横坐标。这样延伸出一个假定的对应于平均体长和平均体重等于零的年龄t_o仅仅是为了简化生长函数作为一种数学模式的表达形式,根本不涉及任何生物学理论和数学理论;也根本不存在不知什么样的理论研究得出的所谓体长和体重等于零时的理论年龄(theoreticalage at which length and weight of fish body equal zero)。 4.关于Von.Bertalanffy生长函数及其修改的生理学概念归纳过程以及在此基础上的数学推导过程,清清楚楚地指明了生长函数中的生长参数K是异化作用系数(coefficient ofcatabolism),它表示1/3单位重量,或者一般地,l/b单位重量的鱼体中异化作用的匀速度;而在关于曲线的微分学研究中字母K用作表示曲线弯曲程度的曲率的记号。不能由于用作记号的字母相同就把异化作用系数K称为生长曲线的曲率(curvature of the growth curves),从而导致体长和体重两条生长曲线都成了半径等于l/k的圆周(或者圆弧)。在生物数学研究领域应该禁止乱套数学术语。     

基于线粒体cyt b基因序列差异的组合PCR技术快速鉴定五种鳗鲡养殖种类的方法研究

在自然或人为因素下容易出现鳗苗种质混杂的现象,由于鳗鲡苗种在形态上十分相似,难以区分。为了保障鳗农的合法利益和提高养殖效益,急需建立一种能够在现场快速、高效使用的鳗鲡种质鉴定方法。本研究通过比对找出5种常见鳗鲡养殖种类:日本鳗鲡(Anguilla japonica)、美洲鳗鲡(A.rostrata)、花鳗鲡(A.marmorata)、太平洋双色鳗鲡(A.bicolor pacifica)、欧洲鳗鲡(A.anguilla)线粒体细胞色素B(cytochrome b,cyt b)基因的差异序列,基于5个cyt b基因序列差异较大的片段,设计多对引物,分别经过PCR验证和条件优化,挑选出4对引物:aj S1/A1、r-a S1/A2、bp-m S5/A3和m-a S4/A4。将这4对引物组合在同一个反应体系中进行PCR扩增,进行条件优化,筛选出组合PCR的最优条件:退火温度为58oC;退火时间为45s;循环数为27。结果表明,通过扩增产物凝胶电泳中条带的有无及大小可快速准确的鉴定出五个鳗鲡种类。本研究建立的组合PCR方法在3小时内可完成整个种类鉴定过程,同时可使用便携式小型仪器完成操作,可满足现场快速、高效鉴定的要求。此外,通过MEGA5.0软件构建5种鳗鲡线粒体cyt b基因序列NJ进化树,发现花鳗鲡和太平洋双色鳗鲡先聚为一支,再与日本鳗鲡聚在一起,而欧洲鳗鲡和美洲鳗鲡聚在一起,进化树图显示的遗传距离和它们的地理分布的远近相似。     

湄洲湾峰尾围垦工程施工期间海水悬浮泥沙输移扩散的数值模拟

围填海工程施工过程导致海域悬浮物迅速增加,影响周围海洋生态系统,研究围填海工程悬浮泥沙的输移扩散规律对于区域生态环境质量及工程建设的综合生态影响评价具有重要的参考意义．针对湄洲湾峰尾围垦工程施工期悬浮泥沙可能造成的生态影响,对爆破挤淤（5．17t／s）和抛石挤淤（1．39kg／s）的悬沙源强进行了分析计算．在工程海区平面二维潮流场数学模型的基础上,采用二维对流扩散数学模型对施工范围内的模型网格点（40m×40m）进行了逐点计算,数值模拟结果表明,悬浮泥沙扩散范围和形态主要受潮流控制,工程施工联合影响下悬沙质量浓度大于10mg／dm3的全潮最大影响包络面积为5．848km2,施工9h后悬沙影响基本消失,为工程施工期环境管理提供了参考依据．施工悬浮泥沙的扩散整体表现为总悬沙质量浓度在离工程区较近的范围内较大,而距离越远质量浓度越接近自然状态的本底含沙量．施工悬浮泥沙对浮游生物、游泳生物和底栖生物等均会产生一定的影响,但随着施工结束而消失,不会对海洋生态产生长期的不利影响．     

不同月龄青蛤形态性状对活体质量的影响分析

随机选取5月龄、10月龄、15月龄的青蛤(Cyclina sinensis)混合家系各220枚作为研究对象,通过测定其壳长(SL)、壳高(SH)、壳宽(SW)和活体质量(W),并采用相关性、通径和决定系数的统计分析探讨青蛤形态性状对活体质量的影响效力。结果表明:各性状与活体质量间的相关性均达极显著水平(P0.01),其中5月龄、10月龄和15月龄相关系数最大的均为壳高;通径分析结果显示,对不同月龄的活体质量的直接影响最大的均是壳高、其次壳宽、最后壳长;5月龄和15月龄的壳高和壳宽共同决定系数最大,分别为0.269和0.262, 10月龄的壳高决定系数最大为0.338。利用逐步回归的方法分别建立5月龄、10月龄、15月龄青蛤活体质量的最优回归方程分别是:W5=–0.564+0.061SH+0.051SW,R2=0.933;W10=–2.585+0.040SL+0.149SH+0.101SW,R2=0.934;W15=–7.359+0.123SL+0.210SH+0.273SW,R2=0.957。本研究结果可为青蛤高产新品系阶段选优和良种选育提供基础数据。     

考虑溢流条件下的核电厂址风暴潮模拟与研究

基于ADCIRC建立了三门湾风暴潮模型,模型模拟结果与实测数据吻合较好。以可能最大热带气旋参数为基础构建了多种假想台风路径来计算三门核电厂址处的可能最大风暴潮增水。结果表明,NW向登陆且距离核电厂址左侧为R(最大风速半径)时的假想台风使得三门核电厂址处的增水达到最大,风暴潮增水最大值为4.58 m。将可能最大风暴潮增水叠加天文高潮位进行计算,厂址前沿处水位达到了7.75 m,而三门湾顶附近的最高水位已经达到9 m,超出了三门湾沿岸海堤高程。将三门湾沿岸陆地依照高程概化为计算区域进行漫堤计算,当天文高潮位叠加可能最大风暴潮水位时,三门湾沿岸会发生漫堤溢流现象,淹没范围最严重的区域出现在湾顶处,最大淹没面积达到了120 km2。此时厂址前沿最高潮位为7.25 m,与不溢流相比下降了0.50 m。本研究可为三门核电厂址的安全防护提供科学依据。     

光谱和体重对刺参耗氧率和排氨率的影响

实验采用室内受控的方法,研究了不同光色下,大(73.32±1.73) g、中(46.71±0.15) g和小(25.67±0.25) g 3种规格刺参(Apostichopus japonicus)的耗氧率和排氨率的变化.实验采用红、橙、黄、绿、蓝色和对照组(白色)6种光照处理.研究结果表明:光谱对刺参的耗氧率和排氨率均有显著性影响(P<0.05),3种规格刺参的耗氧率趋势相同:白色＞红色、黄色、绿色、蓝色＞橙色;3种规格刺参的排氨率有相似的变化趋势:白色＞红色＞橙色、绿色、黄色、蓝色.刺参的体重与单位体重耗氧率及排氨率之间的回归关系均可以表示为R=aW~b,耗氧率a值在0.005 9～0.012 1之间,b值范围是1.119 7～1.214 6,排氨率a值的变动范围为0.004 2～0.02,b值的变动范围为0.455 3～0.867 8.这说明光谱对刺参的耗氧率和排氨率有显著性的影响,丰富了刺参的基础研究,对于刺参养殖生产有一定的指导意义.     

长牡蛎壳橙品系形态性状与体质量的相关及通径分析

为研究长牡蛎(Crassostrea gigas)壳橙品系的壳形态性状对体质量性状的影响。本实验随机选取144只二龄壳橙品系长牡蛎为研究对象,测量了壳高(XH)、壳长(XL)、壳宽(XW)、活体总重(YL)和软体部重(YS),以壳形态性状(XH,XL,XW)为自变量,体质量性状(YL,YS)为因变量进行了相关分析、通径分析和多元回归分析。相关分析结果表明,所测量的长牡蛎橙色品系各性状间均呈极显著的表型相关(P0.01)。通径分析结果表明,壳形态性状对活体总重直接影响依次为壳高(0.477)壳宽(0.336)壳长(0.326),壳高对活体总重的直接决定系数最大(0.228),是影响活体总重的主要因素;然而,软体部重的相关系数R20.850,表明可能还存在对软体部重影响较大的其他因素。通过多元回归分析,建立了壳形态性状对体质量性状的最优回归方程。     

海洋水产品安全追溯系统实施的决策行为分析——基于食品供需网(FSDN)理念

近年来,我国海洋产业快速发展,海洋水产品产量逐年增加,质量安全问题也层出不穷。海洋水产品实施安全追溯系统对促进海洋产业可持续发展具有重要意义。文章从多功能开放型食品供需网(FSDN)的角度出发,以FSDN系统内的海洋水产品企业为研究对象,建立了FSDN平台上通过水产废料供需流联系在一起的两节点企业完全合作和完全非合作实施海洋水产品可追溯系统的决策模型,得出结论:在独立决策情形下,FSDN内不同的海洋水产品市场所代表的两节点独立实施可追溯系统即不分担实施可追溯系统的成本,而是将提高保证海洋水产品安全的生产努力程度作为最优策略;共同决策情形下,FSDN节点企业选择合作实施海洋水产品可追溯系统使FSDN整体收益达到最优,并且此时FSDN系统的整体收益大于独立实施可追溯系统时的整体收益。     

围隔生境下养殖密度对菲律宾蛤仔生长的影响

为揭示养殖密度对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)养殖生产的影响,在福建定海湾的菲律宾蛤仔滩涂养殖区建立围隔系统,分析和比较了高(1 400粒/m²)、中(700粒/m²)和低(350粒/m²)三组养殖密度对菲律宾蛤仔产量和生长的影响。基于生长曲线模型拟合,解析了该系统中菲律宾蛤仔的生长和形态参数变化特征及密度组间差异。研究显示：中密度组菲律宾蛤仔的相对增产率(35%)显著高于高密度组(10%)和低密度组(17%)。低密度组的体质量和相对体积呈持续生长的特征,其体质量和相对体积的生长曲线与Von Bertalanffy动物生长模型有较高拟合度(R²分别为0.913和0.953);中、高密度组的生长均呈显著的阶段性特征,具体表现为快生长、生长停滞再到快生长。通过分析蛤仔的形态参数与体质量变化的相关性,发现二次多项式模型在中、高密度组具有较高的拟合度(R²≥0.913),但在低密度组拟合度无明显规律。研究结果显示,在实验设置的围隔环境中,养殖密度不仅影响菲...     

中国麒麟菜族的分类研究

麒麟菜是生产卡拉胶的主要原料(Doty,et al.,1978)。麒麟菜的研究在其他国家起步校早,Agardh J.于1847年创立了麒麟菜属 Eucheuma,随后,荷兰藻类学家Weber-van Bosse(1928)、日本藻类学家Yamada(1936),以及Kraft(1969)都有较详细的报道;此外,还有一些区域性的研究报告(Taylor,1960;Dawson,1961;Dawes, et al.,1974; Cheney,et al.,1988)。我国从50年代起陆续开展了麒麟菜的资源保护、繁殖及养殖工作,主要开发利用的是琼枝 Betaphycus gelatinum。1985年我国从菲律宾引进了异枝麒麟菜(吴超元等,1988),现称长心卡帕藻Kappaphycus alvarezii。从分类的角度来说,琼枝藻属和卡帕藻属在我国为属的新记录。 1985年,美国藻类学家Dory和 Norris从商业角度出发,提出了15种具有商业价值的麒麟菜的分类标准,使麒麟菜属的分类研究获得较大进展;1988年,Doty再次修正了18种麒麟菜的分类标准,并在红翎菜科内新建了麒麟菜族Eucheurnatoidae,其中除麒麟菜属外,还建立了一新属一一卡帕藻属Kappapyrus,1996年再次新增了琼枝藻属Betaphycus。 随着世界工业的发展,目前卡拉胶的需求量大增,作为其主要原料之一的麒麟菜种类甚多,每属富含的卡拉胶的种类不同(琼枝藻属以β-型、麒麟菜属以t-型、卡帕藻属以k-型卡拉胶为主)(Doty,1996),同时特定的工业也要选用特定类型的卡拉胶,因此,正确区分这三属的不同种工作是十分重要的。迄今,我国关于麒麟菜的研究,除了一些区域性的调查外(夏恩洪,1963),还没有分类方面的专论性研究。因此,本文试图通过对所能收集到的标本的分析研究,明确我国产的琼枝藻属、麒麟菜属和卡帕藻属的种类、产地和种类间的区别,为卡拉胶实验的科学研究部门和生产单位在选择实验材料、选种养殖或收购原料时提供依据。     

一株蹄形藻(Kirchneriella sp.)的生长和油脂积累潜力评价

优质产油藻种是实现微藻油脂产业化生产的基础,蹄形藻可以积累高含量的储藏性三酰甘油,但其是否具有微藻油脂开发潜力,目前仍然缺少系统的评价。利用形态学和分子技术对分离自暨南大学南湖的一株微藻进行鉴定,通过设置4种硝酸钠浓度(3.6、9.0、18.0和36.0 mmol/L),测定生物质浓度、总脂含量、脂肪酸组成、光合效率等指标,评价该藻株的产油能力,并利用现有模型,计算生物柴油的质量参数。经鉴定该藻株为蹄形藻JNU-3201 (Kirchneriella sp. JNU-3201),在整个培养周期内,其碳水化合物含量(干重)均低于20%,蛋白质含量呈降低趋势,总脂含量逐渐增加,说明脂类是该藻的主要储能物质;主要脂肪酸包括油酸(C18︰1)、棕榈酸(C16︰0)和亚油酸(C18︰2);该藻株的生长和油脂含量明显受氮素水平影响,在最低氮浓度条件下(3.6mmol/L),获得最高总脂含量(46.92%±1.52%,干重),在最高氮浓度条件下(36.0mmol/L),获得最高生物质浓度[(6.53±0.11)g/L],在18.0 mmol/L条件下,获得最高总脂产量[(2.43±0.06) g/L...