不同覆膜方式对杨树林下土壤物理性状及呼吸速率的影响

在大田条件下,研究了白膜覆盖和黑膜覆盖对欧美I-107杨林下土壤0—40cm土层的温度、含水量、容重、孔隙度和土壤呼吸速率的影响。结果表明,在两种覆膜方式中,白膜覆盖的增温效应优于黑膜覆盖,而对土壤含水量的影响无显著差异。0—20cm土层白膜覆盖和黑膜覆盖处理均显著提高了土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度,而土壤容重却明显降低,分别比对照降低15.44%和9.56%;此外,白膜覆盖的土壤呼吸速率与对照差异不显著,而黑膜覆盖显著低于对照。20—40cm土层与0—20cm土层表现出基本一致的变化规律,但两种覆膜方式与对照之间的差异均变小,表明随着土层的加深,覆膜的影响作用减弱。说明白膜和黑膜覆盖均可明显改善表层土壤的物理性状,但黑膜覆盖明显抑制了土壤呼吸。在两种覆膜方式中,白膜覆盖的作用效果明显优于黑膜覆盖。     

太阳能加热防治根结线虫时覆膜、土壤类型与有机物对土壤温度的影响

试验研究了覆膜方式(双层膜、单层膜和不覆膜)、土壤类型(中壤土、砂壤土)与有机物(添加牛粪和不添加牛粪)对太阳能加热时土壤温度的影响。覆盖透明膜可显著提高土壤日平均温度和日最高温度,10 cm2、0 cm和30 cm深度土壤日平均温度分别达40℃、38℃和36℃以上,日最高温度分别达43.3℃、39.0℃和36.5℃以上。覆盖透明膜可明显延长土壤高温(≥35℃)持续时间并提高土壤日温差,土壤温度超过35℃的累计时间达22.5h以上,10 cm、20 cm和30 cm深度土壤日温差分别在7.1℃、2.6℃和0.8℃以上。覆盖双层膜土壤日平均温度、日最高温度、高温持续时间及日温差比单层膜高,且在10 cm深度尤为突出。除20 cm深度外,土壤类型对日平均温度和日最高温度没有影响。添加牛粪能使0~20 cm土层土壤日平均温度提高2℃以上,显著高于不添加对照。故覆盖透明膜和添加牛粪可显著提升30 cm深度内的土壤温度,利用太阳能加热可望降低土壤中根结线虫种群数量。     

不同覆膜方式对旱砂田西瓜土壤温度及产量和品质的影响

在传统砂田增温保墒基础上,为进一步提高对土壤的增温效果,提高砂田生产效率,在甘肃皋兰干旱山区的砂田上进行全地膜覆盖(FM)、起垄覆膜(RM)、半地膜覆盖(HM)、和不覆膜(CK)4种栽培模式试验。结果表明:各覆膜处理在5cm、10 cm、15 cm、20 cm、25 cm土层的日地温、西瓜各生育时期平均地温及积温均为全覆膜>起垄覆膜>半覆膜>不覆膜,但随着土层的加深,增温效果逐渐减弱。各覆膜处理西瓜果实比不覆膜处理提前10 d左右成熟,并且西瓜产量和品质均以全覆膜(FM)最优,其产量及可溶性糖含量分别比传统半覆膜提高26%和10%。     

白膜、黑膜全年覆盖下的土壤水、热、盐变化

地膜覆盖因能有效地增温保墒增产而在黄土丘陵区旱作农林生产中广泛应用。为明确不同薄膜覆盖的差异以及连续覆膜条件下的土壤水热盐变化特征,于2015年7月1日—2017年6月30日在陕北米脂进行野外连续覆膜定位观测,试验设裸地(CK)、白色薄膜(WF)与黑色薄膜(BF)3种处理,利用GS3仪器监测0～150cm深度的土壤水分、温度和电导率。结果表明:1)连续覆盖两年后,两种覆膜处理平均土壤含水量为16.9%, CK为13.6%,土壤储水量分别达314.56mm、204.44mm,具体表现为土壤含水量BF在0～15cm高于WF(P0.05),15～30cm低于WF(P0.05); 0～150 cm, WF和BF总储水量差异不显著,与CK差异显著(P0.05);在作物生育期覆膜平均较CK提高储水量60.8 mm。2)膜覆盖下近地面日温差WF大于BF, 0～150 cm,两种覆膜周年土壤平均温度无显著差异,较CK高1.3℃(P0.05);气温较高条件下WF比BF、CK缩短冻融时间分别达8d和24d,WF更有利于土壤解冻和早春土壤增温。3)周年土壤表层盐分高,其中0～30 cm土层电导率为BFWFCK, 30～50 cm土层为WFBFCK,但土壤总体盐分较低,无土壤盐渍化趋势, 50 cm以下3种处理盐分没有差异。综合而言, WF较BF更能提高表层土壤温度, BF较WF更能提高表层土壤水分,覆膜保墒增温,延长作物生长时间。研究成果可为黄土丘陵区旱作农业覆膜应用提供土壤水热盐调控依据,也为果园和林地常年连续覆膜提供参考。     

新疆棉田地膜覆盖耕层土壤温度效应研究

棉田地膜覆盖试验结果表明,窄膜或宽膜覆盖分别较露地增产46.8％和51.3％,提高出苗率和促进棉花生长发育。窄膜或宽膜覆盖分别使生育前期(4月下旬～6月底)棉田土壤积温增加105℃、和195℃,土壤温度提高0.7～3.2℃,但这种热效应随生育后期的到来而减弱。地膜覆盖提高5～20 cm土层土壤温度,其增温效应随土层深度的增加而降低。地膜覆盖对生育前期日温差影响不明显,生育中后期(7月份始)棉田早晚土壤温差降低0.8～4.2℃,宽膜覆盖比窄膜覆盖增温效应更佳。     

元谋干热河谷辣木人工林地灌水后不同覆盖措施对土壤水分及辣木物候的影响

根据元谋干热河谷气候特点,2010年初步研究了旱坡地辣木人工林地灌溉后地表盖草和覆膜的土壤水分及其变化状况,研究结果得出:(1)在地面覆盖物作用下,无论是沙土、沙壤土还是黏土样地,耕作层0-20cm、20-40cm土壤水分高于未覆盖样株的土壤水分,辣木生育期比未覆盖提前。总体表明,盖膜土壤水分增加最多,在0-20cm土层,2龄辣木树10d的土壤水分高于对照1.2%～4.6%,幼龄辣木树(栽植8个月)10d的土壤水分高于对照1.8%～4.7%。其次是草覆盖,在0-20cm土层,2龄辣木树10d的土壤水分高于对照2.6%～3.4%,幼龄辣木树(栽植8个月)10d的土壤水分高于对照1.8%～4.6%。土层20-40cm下土壤水分变化较小。(2)由于土壤质地差异,无论是灌水量的多少与处理的不同,沙土蒸发均高于沙壤土,而且变化较大,沙壤土变化均匀,黏土较保水。深层土壤水分总体趋势是随土壤深度增加而增加,增加幅度随之减少。     

大棚无子西瓜无公害高产栽培技术

大棚无子西瓜因采用先进无公害生产管理技术,以其上市早、品质优、经济效益高而备受消费者欢迎,市场发展前景广阔。1设施构造与保温方式采用拱圆型大棚,实行三膜一苫覆盖,即在大棚里套小拱棚,小拱棚内覆盖地膜,小拱棚外覆盖草苫。据测定,这种保温方式在郑州地区2月(最低气温-10℃左右)棚内温度最高达到28℃,最低6℃,能够满足西瓜生长对温度的要求,能比露地西瓜提前上市40～50d。在11月份建好大棚,长度100m,宽度7m,东西方向,大棚最高处为1.8m。在建好的大棚内以南建阳畦,畦北埂为棚中心,畦宽1.2～1.5m,高50～60cm,长度根据育苗数量而定,四周…     

滴灌水肥一体化条件下覆膜对玉米生长及土壤水肥热的影响

为系统地从玉米生长和土壤水肥热的变化来揭示覆膜的调控效应,于2014、2015年两种基础地力水平上设置覆膜滴灌与无膜滴灌开展田间试验,结果表明:与裸地滴灌比较,覆膜提高了玉米生育前期及快速生长期的叶面积指数,缩短了群体冠层发育时间。覆膜能提高出苗率4.9%～5.2%、有效株占比率5.7%～6.3%、增加籽粒与茎叶氮磷钾积累量3.9%～19.8%。覆膜能提高产量10.8%～14.2%、增加水分利用效率17%～18.4%,并且提高穗位叶光合能力与肥料偏生产力,良好基础地力可增幅覆膜效果。在播种后75 d内,覆膜提高了1 m土层贮水量达3.9%～15.7%,冠层发育完全后土壤贮水量表现为接近或小于裸地。覆膜能降低表土在相等时间间隔内水分消耗的差异,可降低表土水分消耗量在0～60 cm深耗水总量的占比率、并且削弱了湿润土体水分消耗的垂向差异。覆膜降低了灌后1～7d滴灌带处土壤水分消耗量7.59 mm、降低了膜侧处耗水量9.44 mm。覆膜可提高生长进程中0-20 cm土壤有效氮2.13～12.0 mg/kg,增加籽粒与茎叶氮积累量的同时也增大了玉米对20～60 cm土层的氮素吸收量。对收获后20～100 cm残留有效氮及速效磷以不明显影响或降低为主。土壤热增减随水分供应与消耗呈现出交替循环的波动性,覆膜明显增加了生育前期及快速生长期土壤温度,5 cm土层75 d多得到44.92℃的日均地积温,显著表现在土壤得水失热(井灌水和降雨后)至地温回升期,能稳定地温振幅且在土壤冷凉时获得更多的地积温。     

全膜双垄沟播带状秸秆还田模式对土壤温度的影响

在田间全膜双垄沟播膜下设置带状秸秆还田不同模式,研究玉米生育期内土壤耕层温度的变化规律。结果表明,在玉米非种植带将5 cm长秸秆按3 750 kg/hm2深翻15 cm与土壤混匀后,土壤温度日(8:00～20:00时)变化增温速度最快,逐日变化幅度最高,相应的0～25 cm土层温度振幅最大。不同秸秆还田方式玉米生育期0～15 cm土层温度日变化不同,苗期(5月13日)膜下秸秆还田0～15 cm土壤温度随着白天气温的升高快速增高,16:00时达最高峰,为26.8～28.9 ℃,持续2 h后迅速下降;拔节期(6月10)土壤温度在16:00时达到最高,随后缓慢下降。玉米生长后期不同处理0～15 cm土层温度没有差异。整个玉米生长期内,土壤温度的逐日变化表现出S型波动。各处理0～25 cm土层温度的振幅随着土壤深度增加和生育期延后而减小。     

干旱地区覆盖方式对土壤养分及马铃薯产量的影响

大田条件下,为研究不同覆盖方式对旱作区马铃薯土壤有机质、养分及产量的影响,试验设置白色半膜垄作(BB)、白色全膜垄作(BQ)、白色半膜垄作+垄沟秸秆覆盖(BJ)、黑色半膜垄作(HB)、黑色全膜垄作(HQ)、黑色半膜垄作+垄沟秸秆覆盖(HJ)、秸秆覆盖垄作(JL)及裸地垄作种植(CK)8个处理。结果表明:不同覆盖方式均能改变0～30 cm土层温度,与CK相比,地膜覆盖方式具有增温效果,白膜增温优于黑膜,全膜覆盖增温优于半膜与垄面覆膜垄沟秸秆处理,且随着马铃薯生育期的推进覆膜增温效果逐渐减弱,秸秆覆盖在生育前期具有降温作用,后期具有一定的保温性。较JK与CK处理,地膜覆盖处理促进了马铃薯的出苗并缩短了各生育期的时间;覆盖方式能影响马铃薯根际土壤有机质、养分含量,增加马铃薯根际土壤有机质含量,有机质含量大小依次为JLBJBQBBHQHJHB,其中JL处理下的有机质含量较CK增加了16.72%,同色膜处理下的不同覆盖方式对马铃薯根际土壤有机质影响不显著,地膜覆盖对土壤全量养分、速效氮磷钾含量的作用较秸秆覆盖小,垄面覆膜+垄沟秸秆覆盖(BJ、HJ)对土壤养分含量的促进效果更大,黑膜较白膜更能增加土壤速效钾的含量;覆膜与秸秆覆盖较CK处理均能提高马铃薯产量,以覆膜增产作用最为显著,达到87.87%。不同覆盖方式处理中以处理BJ产量最高,其次为HJ。因此,覆盖材料(秸秆、黑膜、白膜)对于马铃薯生长、土壤养分、产量影响作用明显,覆盖方式(半膜、全膜、半膜+秸秆)对于土壤温度、养分及马铃薯生长具有一定的调控作用,总体表现为覆盖材料覆盖方式,以垄面覆膜+垄沟秸秆覆盖(BJ、HJ)最有利于马铃薯生长与产量的增加,是适宜当地旱作区马铃薯种植的覆盖模式。     

论水土、水土生态与水土生态保持

在论述水土在陆地生态系统中的地位和作用的基础上,提出了水土生态的概念,认为植被与水土不可分割的整体观念是水土生态的重要特征。同时,对水土生态保持的含义作了新的定义,并将水土生态保持划分为四大类型,即生态型、自然型、生产型、建设型。从水土生态的高度,从源头上、要素的联系中去认识和防治水土流失,是一种主动的、有机的、整体的水土保持观念,是水土保持认识观的深化和发展,将使水土生态保持事业进入一个崭新的时代。     

我国滑坡、崩塌的区域特征、成因分析及其防御

论述了我国滑坡、崩塌的区域分布特征,滑坡和崩塌的危害程度,滑坡和崩塌类型和成因分析,并且提出了灾害的防御措施,以期达到环境保护成为社会发展过程中的一个重要组成部分。     

河道堤防滩地的水土流失及其防治

平原地区河道堤防滩地的水土流失,直接淤积河床,影响行洪安全。堤防滩地的水土流失是自然因素和人为因素共同作用的结果,以新修堤防的水土流失最为严重,对其防治须实行工程措施、植物措施和人为预防相结合。     

城镇开发区建设中的人为水土流失及防治措施

简析了婺源县城镇开发区建设过程中造成水土流失的状况、危害、原因后,提出了其防治措施,并阐明开展城市（镇）水土保持的紧迫性。     

建设类与建设生产类开发建设项目水土保持方案的异同分析

20世纪末,开发建设项目水土保持方案的编报工作已经实现了规范化和制度化,但有不少的编制者在编制建设类和建设生产类项目的水土保持方案时往往出现失误.建设类和建设生产类项目的水土保持方案在很多方面都存在很大区别.根据多年编制两类水土保持方案的实践经验,总结出了这两类项目水土保持方案的编报工作在水土保持要求、服务年限、预测时段划分、防治目标等方面的异同,以防止在编报过程中出现水土流失量预测、水土保持措施体系以及水土保持监测等方面产生较大的偏差.     

Sodium and potassium effects on cation concentration and yield of lucerne and phalaris grown separately and together

Abstract

Lucerne (Medicago sativa L.) and phalaris (Phalaris aquatica L.) were grown separately and together in a pot trial on a yellow‐brown pumice soil with three rates of sodium (Na) and two rates of potassium (K) in factorial combination. Lucerne alone had a low Na concentration but growing phalaris as a companion grass produced herbage with a Na concentration adequate for stock. Na application increased the Na concentration in phalaris and the mixture of phalaris and lucerne much more than in lucerne alone; had little effect on K concentration; slightly reduced Mg concentration; and greatly reduced Ca concentration but not as much in lucerne as in phalaris or the mixture with lucerne. K application increased K concentration and reduced Na, Ca and Mg concentrations throughout. Yield of phalaris grown alone and in combination with lucerne was increased significantly by Na application when K concentration in the plants was low. Yield of lucerne was not affected by Na application and it is concluded that Na did not substitute for K in this species. It is concluded that field trials are warranted to investigate the possibility of growing a special purpose mixture of lucerne and phalaris on New Zealand yellow‐brown pumice soils to provide feed that has adequate Na for grazing animals.     

分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统设计与试验

为了便捷地采集和实时诊断农业病虫害图像,设计了一个分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统。该系统由多个便携式图像采集终端和一个图像处理服务器组成;其中,图像采集终端包括嵌入式相机、可伸缩的手持杆和装载控制App的手机;图像处理服务器包括农业病虫害诊断、信息记录和反馈模块等。手持杆可将安装在其前端的嵌入式相机送到人手或视觉难以企及的病虫害区域,手机可实时预览前端相机的拍摄画面和实现控制相机完成农业病虫害图像采集等功能;系统通过HTTP协议实现多个采集终端与图像处理服务器的数据交互,协同进行分布式计算,可以减少网络移动资费和服务器的负载。利用该系统对水稻纹枯病图像采集与诊断测试结果表明,该系统的图像采集终端可以便捷地采集到水稻纹枯病图像,手机端视频预览画面延时低,对相机控制命令无误,图像采集终端与服务器通信稳定,服务器端对水稻纹枯病图像处理和诊断实时,基于图像的水稻纹枯病为害等级诊断准确率为83.5%。如果服务器端加载不同的农业病虫害图像处理和诊断算法,该系统可广泛应用于各种农业病虫害图像的采集与诊断。     

甲基硫茵灵及其代谢物在不同种植模式黄瓜和土壤中的残留

采用液质联用仪比较分析了3个不同种植区域（江苏南京、广西南宁和湖南长沙）露地和大棚两种种植条件下黄瓜和土壤中甲基硫菌灵及其代谢物多菌灵的残留动态,同时对黄瓜中的最终残留量进行了比较分析。施药后,甲基硫菌灵在黄瓜和土壤中均能很快转化为多菌灵[施药后1 d甲基硫菌灵未检出（〈0.01 mg·kg-1）],多菌灵在露地黄瓜和土壤中的原始沉积量均低于大棚。3个试验点露地黄瓜中的半衰期分别为2.3、1.4 d和1.4 d,在大棚黄瓜中的半衰期分别为2.6、1.7 d和2.0 d。在3个试验点露地土壤中的半衰期分别为1.6、1.7 d和2.3 d,在大棚土壤中的半衰期分别为2.3、2.0 d和2.3 d。最终残留试验在最后一次施药后1 d采样时,大棚、露地黄瓜中的甲基硫菌灵均未检出（〈0.01 mg·kg-1）,多菌灵在3个试验点露地黄瓜中的最终残留量为0.014~0.162 mg·kg-1,而在3个试验点大棚黄瓜中的最终残留量为0.121~0.561 mg·kg-1。参照我国所制定的黄瓜中多菌灵的MRL（0.5 mg·kg-1）,露地种植方式下所有处理黄瓜中甲基硫菌灵代谢物多菌灵的最终残留量均符合国家标准的规定,但大棚种植方式下其残留量有超标的风险。     

Forest soil respiration and its heterotrophic and autotrophic components: Global patterns and responses to temperature and precipitation

Quantifying global patterns of forest soil respiration (SR), its components of heterotrophic respiration (HR) and belowground autotrophic respiration (AR), and their responses to temperature and precipitation are vital to accurately evaluate responses of the terrestrial carbon balance to future climate change. There is great uncertainty associated with responses of SR to climate change, concerning the differences in climatic controls and apparent Q₁₀ (the factor by which respiration increases for a 10 °C increase in temperature) over HR and AR. Here, we examine available information on SR, HR, AR, the contribution of HR to SR (HR/SR), and Q₁₀ of SR and its components from a diverse global database of forest ecosystems. The goals were to test how SR and its two components (AR and HR) respond to temperature and precipitation changes, and to test the differences in apparent Q₁₀ between AR and HR. SR increased linearly with mean annual temperature (MAT), but responded non-linearly to mean annual precipitation (MAP) in naturally-regenerated forests. For every 1 °C increase in MAT, overall emissions from SR increased by 24.6 g C m⁻² yr⁻¹. When MAP was less than 813 mm, every 100 mm increase in MAP led to a release of 75.3 g C m⁻² yr⁻¹, but the increase rate declined to 20.3 g C m⁻² yr⁻¹ when MAP was greater than 813 mm. MAT explained less variation in AR than that in HR. The overall emissions in AR and HR for every 1 °C increase in MAT, increased by 12.9 and 16.1 g C m⁻² yr⁻¹, respectively. The AR emissions for every 100 mm increase in MAP, increased by 44.5 g C m⁻² yr⁻¹ when MAP less than 1000 mm. However, above the threshold, AR emissions stayed relatively constant. HR increased linearly by 15.0 g C m⁻² yr⁻¹ with every 100 mm increased in MAP. The Q₁₀ value of SR increased with increasing depth at which soil temperature was measured up to 10 cm and was negatively correlated with HR/SR. Our synthesis suggests AR and HR differ in their responses to temperature and precipitation change. We also emphasized the importance of information on soil temperature measurement depth when applying field estimation of Q₁₀ values into current terrestrial ecosystem models. Q₁₀ values derived from field SR measurements including AR, will likely overestimate the temperature response of HR on a future warmer earth.     

低山丘陵区开发建设项目水土保持与生态建设

边坡植被恢复是解决高速公路建设所造成的环境破坏问题的重要手段之一,已受到人们的普遍重视.但是,对坡面植被恢复质量的评价尚没有统一、公认的指标体系.基于恢复生态学和美学的理念,在分析坡面植被功能的基础上,参考道路工程、植物生态学、恢复生态学、草地生态学、水土保持学、景观学等理论.提出了绿期、盖度、多度、截流量、综合抗性、根系稳定效果、景观优美度、管理水平8个重要评价指标,并给出了各指标的量化计算办法.利用AHP评判矩阵计算了各评价指标的权重.根据坡面植被群落的演替规律,提出了建议的评价时间,得出了坡面植被恢复质量的评价值,确定了质量等级.结合2008年奥运公路--济南至青岛高速公路南线工程,进行了实例分析.