科考知行录:格物致知篇
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引言

本次生态科考共形成了16篇自然科学类文章,其中涉及地区水质状况、土壤理化性质、植被种植、黄龙病治理等多个研究方向。生态科考的三个队伍均采集了科考地的水样和土样,并结合各自的研究课题从不同方面进行分析总结。

科考队对当地水质进行了分析测定,水样检测主要包括测定水质的pH、COD、磷酸、总氮和总磷含量、余氯等指标。其中,山西队的张婷婷对吕梁方山横泉水库和北川河的水质进行了采样分析,并考察了方山县地表水质的状况,结果发现大部分地区总氮的含量过高,均在5~10之间,远远高于地表水的Ⅴ类≤2的标准。而且总硬度的变化范围过大,其中横泉水库、桥沟村、武回庄村、来堡村及大武镇地区北川河中南部及南部的水域的硬度均较大,长期饮用将不利于身体健康;此外,多数地区还检测出重金属,如果金属类检测项目超过标准限度,对灌溉及饮用均不利。结果分析表明,方山县地表水水质存在着一定的问题,可能会对人类的身体健康造成一定的影响,因此需要对横泉水库和北川河等地继续进行水质监控和治理。而江西队的马小岚和兰非则分别对东江、章江以及贡江的三处水域进行了水质测定,考察表明取样检测数据基本符合当地对应的要求,水质良好,符合用水标准。但这其中仍有提升的空间,水质污染只是得到了控制,各级部门仍需努力,在巩固治理成果的基础上,努力突破,全面提升水质状况。此外,陕西队的杨文娟还对延河流域的水质进行了检测分析,考察采用单因子污染指数、水污染指数和菌落总数测定对延河的5个断面进行水质分析和污染评价,结果表明延河水的主要污染物为氨氮、总磷、总氮和细菌类污染。延河上游水质较好,中下游的主要污染断面为宝塔山和朱家沟。相关部门应加大治理力度,严格落实水资源管理“三条红线”管控制度,并对水质进行实时监控,以缓解延安市的水资源紧缺和水域污染等问题。

其次,队员们还对科考地的土壤进行了采集和理化性质分析。山西队的李祎祎对多处林地和农田的土壤进行了采样,并将其进行比较。检测结果表明方山县具有发展农、林、牧各业生产的基础,但土壤质量仍有待改善,可采取措施进一步改善土壤、适当拓宽生产作物类型,以促进其生态、经济综合发展。山西队的张晓娇的实验结果表明方山县的土壤由北到南含水量呈下降趋势,土壤整体偏碱性或弱碱性,部分土地呈现强碱性,土壤肥力较弱,而且土地干旱瘠薄,雨量强度大且集中,水土流失较为严重。为改善当地生态经济综合效益,提出了经济林+药材、天然次生林+药材和灌木林+药材3种林药间作模式,并探讨了其适生药材品种和栽培中应注意的问题。

江西队的赵天扬和黄梓璇通过对江西不同地区土壤以及肥料与黄龙病之间关系的研究,得出如下结论:柑橘黄龙病也会导致柑橘树体黄化,虽然实验数据并未表明土壤中相关因素与黄龙病有直接的关联,但施肥改土能有效增强柑橘对黄龙病的抵抗能力。通过科学施肥、改良土壤,增强树体“体质”,树木就会相应增强免疫力,黄龙病也进而会得到比较好的预防,因而在种植过程中要注重科学施肥。此外,土壤磷酸根含量对于抑制黄龙病发生也有明显差异,其中将土壤中的磷酸根含量控制在2mg/L以上有利于抑制柑橘黄龙病的发生。陕西队徐子瑜的研究方向是分析治沟造地工程给土壤理化性质带来的影响。对未整治区域和整治后种植各种作物的土壤,采用对角线取样的方法进行样品采集,对比分析后,结果表明整治后土壤中微生物种类数目较多,土样矿物质含量、TDS均高于整治前土样,溶解氧波动较大,整治后土样中、全氮含量要高于整治前土样,P含量差别不大。此外,陕西队的许祖强对延安市南沟村和后孔家沟村的果园土壤进行了采集,而且每个取样点设置阳面和阴面进行分别取样,结果表明,尽管延安当地气候条件等对果树生长有着得天独厚的优势,但是其土壤问题却一直是果树产量和质量的瓶颈,土壤中存在的有机质含量问题一直存在,含水量问题同样也是其存在的问题,土壤肥力低下及缺乏、土壤有机质低是制约延安苹果产业优化提升的主要障碍。大部分果区有机肥源不足,偏施化肥,造成土壤板结、有机质匮乏,生产能力下降,果品质量提升难度大。

除了对水质和土壤进行考察研究外,科考队还对黄龙病问题进行了细致的考察和研究。柑橘黄龙病是危害柑橘产业的一种毁灭性病害。据不完全调查,目前大约有1亿棵柑橘树感染柑橘黄龙病。柑橘发病后,枝梢变黄并引起条由顶部向下枯死直至整株树死亡。江西队的李小龙和吴月对柑橘木虱内生菌与黄龙病的关系进行了研究,结果表明内生菌与黄龙病具有较大的联系,具有很大的潜在研究价值。江西队的张琼文通过对赣南地区气候对黄龙病的影响分析,得出结论:冬季气温偏高从一定程度上助长了柑橘木虱的生长程度,导致黄龙病暴发;低温天数影响木虱生存;夏季降雨偏多会促进木虱繁殖。从不同纬度区域病情差异性分析结果看出,赣南地区由南往北随着纬度的增加,柑橘黄龙病的发病程度逐渐降低。此外,江西队的陆江坤对检测黄龙病的PCR方法进行了研究,成功地总结出了一种快速检测黄龙病病原的PCR方法(MT=55℃,16S rDNA=1200bp)。该方法能较灵敏特异地检测出未显整株黄化,长势衰退。感染黄龙病初期,部分新梢叶片出现黄化;而后1~2年全株即发病;发病后期,新梢细小、皱褶、抽生困难,叶片逐渐脱落,枝示症状的黄龙病病株。江西队的武瑞鹏和赵亮对黄龙病的治理方法进行了对比,调查结果表明柑橘黄龙病染病树的检测工作目前还不够完善,检测方法比较单一,大多为田间诊断法,且主观性较强,准确率不高。而早期诊断到黄龙病病原菌的存在是抑制黄龙病暴发的重要方面之一。通过微芽嫁接培育无毒苗木并移栽至大棚统一管理,及时打药,可使黄龙病造成的危害降至最低。选择生态条件适宜的隔离地区建立果园、种植良种无病苗等也是防治黄龙病的良好方法。