不同灌溉方式对农田土壤微生物丰度及通透性的影响

【目的】研究沟灌、滴灌、喷灌对农田土壤微生物丰度和土壤通透性的影响及不同灌溉处理下微生物丰度与环境因子的关系。【方法】采用大田控制试验,利用荧光定量PCR技术对微生物丰度进行了分析。【结果】土壤通透性受灌溉方式的影响显著,节水灌溉降低了土壤体积质量,提高了土壤的Eh和孔隙度。不同灌溉方式显著影响土壤微生物丰度,与沟灌处理相比,滴灌与喷灌处理下细菌丰度分别增加了17.8%与30.63%,真菌丰度分别增加了13.09%和21.68%,放线菌丰度分别增加了3.87%和59.72%。节水灌溉可以显著提高微生物丰度,具体表现为喷灌滴灌沟灌。RDA分析表明,微生物丰度与Eh、孔隙度、有机碳和pH值正相关,相关系数分别为0.856、0.718、0.445和0.443,与土壤体积质量、氨态氮和硝态氮负相关,相关系数分别为-0.892、-0.508和-0.361。【结论】节水灌溉能显著改善土壤通透性、提高土壤微生物丰度。土壤通透性、pH值、氨态氮与硝态氮是影响微生物丰度的主要因子,土壤通透性、pH值高,铵态氮、硝态氮量低的土壤微生物丰度高,有机碳、总氮与相对密度对微生物丰度影响不显著。     

环境因子对温室甜瓜蒸腾的驱动和调控效应研究

为探明温室环境对甜瓜蒸腾的驱动和调控机理,以土壤相对含水率、空气温度、相对湿度和光辐射量为试验因素,按四因素五水平二次回归正交旋转组合设计,测定了不同环境因子组合下甜瓜叶片蒸腾速率和气孔导度。利用水量平衡法控制土壤含水率,用Li-6400型光合仪叶室控制温度、相对湿度和光辐射量,定量分析了瞬时尺度上土壤和气象环境因子对甜瓜叶片蒸腾速率影响的的主效应、单因子效应、边际效应和交互作用,建立了环境因子驱动的蒸腾速率模型。研究结果表明:除相对湿度外,土壤相对含水率、空气温度和光辐射量对蒸腾速率均为正效应,其中土壤相对含水率和空气温度的单因子效应趋近线性函数,光辐射量和相对湿度的单因子效应分别为开口向上和向下抛物线函数;土壤相对含水率和空气温度的边际效应随编码值的递增变化较平缓,且在试验编码范围内均为正效应,光辐射量和相对湿度对蒸腾的边际效应随编码值的增加分别呈显著递增和递减趋势,其正负效应临界编码值分别为-0.69和-1.49;环境因子对蒸腾的影响存在交互作用,表现为协同促进或拮抗调控作用,大气水汽压亏缺是环境影响蒸腾的重要中转因子,在瞬时尺度叶片蒸腾的调控中起主导作用。     

长白山区沟谷沼泽湿地乌拉苔草不同构件元素含量特征

研究了长白山区沟谷沼泽乌拉苔草不同构件元素含量及叶片不同季节积累变化及元素间的相互关系。结果表明,乌拉苔草属于抗金属污染植物,不同构件在元素积累和季节变化中有较大差异:Mn、N,P、Mg、Fe、Cu、Zn主要集中在根部,K主要集中在叶鞘。不同季节积累中,N、K主要在营养成长期和生殖生长并存期5月份最多,P在成熟期的8月份最多,金属元素在衰老期的9月份最多,尤其是Fe元素富集量最多,完全可以作为铁污染区的抗性植物和净化植物,而非金属元素在衰老期的9月份最少。金属元素之间相生相互协调关系强,非金属元素之间关系相互协调,而金属元素除Mn和P、N是极显著相关外,P和Ca呈显著相关,与其他关系不显著。说明乌拉苔草各构件中的元素之间没有相互拮抗的关系。     

东北地区秸秆厌氧发酵制取沼气的主要工艺条件研究

研究了发酵温度、接种物与原料的不同配比、发酵液酸碱度等主要工艺条件对秸秆厌氧发酵产沼气的影响。同时,设计了自动加热恒温系统,对秸秆进行了氨化处理,进行了接种物与原料不同配比、发酵液不同pH值等一系列试验。试验结果表明,接种物与原料比例为1:1,发酵液pH值为7.0左右时,产气效果好,效率高。     

蓄水坑灌条件下不同灌水下限幼龄苹果树叶片光合特性研究

以3a生矮砧红富士为试验材料,采用LI-6400XT便携式光合仪,对蓄水坑灌条件下不同灌水下限(分别为田间持水率的50%、60%、70%)幼龄苹果树叶片光合特性进行研究,并通过通径分析与多元逐步回归分析量化各影响因子与净光合速率的关系。结果表明:蓄水坑灌条件下不同灌水下限叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度变化规律基本一致。当土壤水分不足时,净光合速率主要受土壤含水率影响;当土壤水分充足时,净光合速率主要受光合有效辐射影响。气孔导度主要受光合有效辐射影响,地面灌溉条件下气孔导度对环境变化的响应更积极。蒸腾速率主要受土壤含水率和光合有效辐射的影响,土壤水分充足时,蒸腾速率对光合有效辐射的响应更敏感。相同条件下,土壤含水率越高蒸腾速率越大。     

气象因素对柑桔树植株日间蒸腾作用的影响研究

采用包裹式热平衡茎流计,对盆栽柑桔树的茎流速率进行监测,同时对太阳净辐射、大气温度、大气相对湿度等主要气象因素进行监测,以研究盆栽柑桔树日间蒸腾速率的变化规律及其与主要气象因素的关系。结果表明柑桔树的蒸腾速率日变化呈双峰型曲线,柑桔树蒸腾速率与太阳净辐射、大气温度呈正相关关系,与大气相对湿度呈负相关关系,各气象因素相关系数为:大气温度(0.849)太阳净辐射(0.813)大气相对湿度(-0.810)风速(0.570)露点温度(0.219),说明大气温度是主导因素;以上述三种主要环境因子为自变量建立了一个经验回归模型,该经验模型的模拟结果较传统的彭曼-蒙特斯模型的模拟结果更接近实测数据,表明该模型能够对柑桔树的蒸腾速率进行比较精准的预测。     

柑橘树与枇杷树蒸腾规律比较研究

以湖北省宜昌市经济作物柑橘树和枇杷树为研究对象,使用SF-DL2茎流计对柑橘树和枇杷树蒸腾速率变化规律进行了观测。通过观测比较了柑橘树与枇杷树蒸腾速率的差异,并对柑橘树和枇杷树的蒸腾速率与其同期的气象因子进行了相关性分析。结果表明:①柑橘树与枇杷树蒸腾速率均为多峰曲线,昼夜蒸腾强度差异较大;柑橘树蒸腾速率变化曲线较平缓且峰值范围较窄,枇杷树蒸腾速率变化曲线较陡且峰值范围较宽;相同条件下,枇杷树蒸腾速率曲线增长速度要大于柑橘树,同时其日平均蒸腾量也比柑橘树大44.33%(376.95 g)。②两种植株蒸腾启动时间基本相同,中午均会出现不同程度的午休现象,相比柑橘树,枇杷树午休现象更明显。③柑橘树和枇杷树蒸腾速率均与太阳净辐射、大气温度、土壤温度成正比,而与环境湿度成反比;对于柑橘树,环境湿度为最大影响因子,相关系数为0.79,大气温度对其影响最小,相关系数仅为0.65;而相比于柑橘树,太阳净辐射为限制枇杷树蒸腾速率最大的因素,相关系数为0.77,相对来说土壤温度的影响最小,与蒸腾速率的相关系数仅为0.46。     

长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地铁循环规律的研究

长白山沟谷沼泽乌拉苔草湿地,土壤有效铁含量不同土壤层变化均呈波动变化,A、B二层的变化趋势一致,表层和C层随着季节的积水和植物生长变化波动较大。有效铁活性A层表层B层;而土壤有效铁活性与土壤环境的关系为:土壤氧化还原电位对有效铁在6、8月份呈显著相关;土壤孔隙度均与之不显著相关;放线菌在表层土壤和有效铁含量极显著负相关外,8月份细菌、真菌、放线菌和有效铁呈极显著的相关;土壤剖面的蛋白酶、尿酶、纤维素酶和磷酸酶对有效铁均不显著相关(P0.05);脲酶对有效铁有显著的影响,因此脲酶可以作为有效铁的衡量指标。乌拉苔草丛生根部含铁量最多;而不同季节乌拉苔草对土壤有效铁的吸收率在7月份最大;而枯落物中铁向下迁移最大月份是8月。     

晚稻蒸腾速率及其影响因素试验研究

根据国家“863”节水农业重大专项“江西示范区晚稻控制灌溉”试验资料,分析了水稻蒸腾速率日变化、全生育期变化的规律以及不同生育阶段蒸腾速率与环境因子、气孔导度和土壤水分状况的相互关系。研究结果表明,田间土壤含水率的降低推延了蒸腾速率日最大值的出现;常灌处理水稻蒸腾速率一般高于控灌处理,但控灌午后的蒸腾速率等于或高于常灌;空气温度、叶面温度、饱和水汽压差和气孔导度是影响水稻的蒸腾速率的关键因素,并在水稻不同生育阶段表现不同的影响程度;气孔导度与晚稻蒸腾速率具有一定相关性;蒸腾速率受土壤含水率变化的影响,且在恢复供水后,蒸腾速率出现一定的反弹现象并表现出不同程度的滞后性。     

浑善达克沙地榆树疏林蒸腾速率日变化及影响因子分析

榆树(Ulmus pumila)疏林是浑善达克沙地特有的且最稳定的固沙植被。为了研究榆树疏林蒸腾速率的主要影响因子,以浑善达克沙地榆树为研究对象,测定其蒸腾速率及影响因子的日变化,通过相关性分析、偏相关性分析、通径分析等,考察了影响因子对榆树蒸腾速率的影响。结果显示:光合有效辐射和空气温度日变化呈单峰型曲线;二氧化碳浓度日变化范围较小;空气相对湿度和风速日变化趋势基本一致,均为早晨较高,之后逐渐下降;榆树蒸腾速率日变化在7、9月份为单峰型曲线,8月份为双峰型曲线。结论表明:榆树蒸腾速率的主要影响因子为大气温度和光合有效辐射,且蒸腾速率与影响因子间的回归方程为Y1=-13.652+0.004 X1+0.397 X2+0.018 X3-4.140 X4+0.142 X5。     

长白山区沟谷湿地乌拉苔草沼泽土壤氮素累积动态研究

通过对长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地氮素累积动态进行研究。结果表明:长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地土壤全氮在季节累积变化中,最高值在4月份,其次是7月份;最低值在9月份;土壤剖面不同季节累积中,最大值在0～30cm层土壤,最小值在60～90cm层土壤。硝态氮季节累加值最大在4月份,最小在9月份;土壤剖面最大值在表层,最小值在30～60cm层;速效氮在季节累加中最大值是在4月份,最小值在7月份;土壤剖面最大值出现在表层,最小值出现在60～90cm层;铵态氮在季节变化中最大值出现在7月份,最小值在5月份;土壤剖面最大值是在30～60cm层,最小值是在60～90cm层。     

温室环境因子驱动甜瓜水分传输机理分析与模拟

利用人工气候室控制空气温度、相对湿度和光合有效辐射量,根据水量平衡法控制土壤含水率,按照四因素五水平的二次回归正交旋转组合设计,对甜瓜蒸腾量进行模拟,并探讨各因子调控水分传输的机制。基于Jarvis模型建立环境因素驱动的多元非线性气孔导度模型,结合水汽扩散原理建立蒸腾量模型,模型预测精度良好。探究因素交互作用及其耦合调控效应,结果表明:除相对湿度对蒸腾表现为抑制作用,土壤含水率、空气温度和光合有效辐射均对蒸腾具有促进作用;土壤含水率与空气温度的单因素效应相似,随因素水平增加,蒸腾量线性升高;光合有效辐射量驱动蒸腾的单因素效应为开口向下的二次函数,当因素水平超过阈值后,蒸腾量逐渐下降。环境因素在驱动和调控蒸腾过程中均存在密切耦合和反馈效应,土壤含水率与温度对蒸腾调控的耦合效应趋近于平滑曲面,蒸腾量随两因素水平的升高而升高,在试验水平内两因素对蒸腾表现为协同促进效应;空气相对湿度减弱了水汽扩散驱动力,进而抑制温度和土壤含水率对蒸腾的驱动作用,且这种抑制作用随相对湿度的升高而更明显。     

浑善达克沙地人工牧草蒸腾光合作用与环境因子的关系分析

以浑善达克沙地人工种植的老芒麦、披碱草、蒙古冰草及紫花苜蓿为典型牧草,选择光合有效辐射、空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度为主要环境影响因子,利用相关分析、偏相关分析、通径分析及决策系数等方法从不同角度系统地分析了人工牧草蒸腾作用和光合作用的环境影响,结果表明,人工牧草的光合作用和蒸腾作用主要受到光合有效辐射的影响,其次才是其他环境要素不同程度的直接影响和间接影响,因此,建立人工牧草蒸腾速率和光合速率的环境因子响应模型和计算人工牧草需水量应充分考虑光合有效辐射的作用。     

干热河谷区橙子树蒸腾耗水环境响应与生理调节研究

为探究西南干热河谷地区典型经济林木橙子树的蒸腾耗水机制,利用热扩散式探针TDP、冠层分析仪、土壤水分传感器TDR、全自动气象站等设备获取橙子树蒸腾量、叶面积指数、土壤含水率和气象因子（气温、辐射、饱和水汽压差、降雨量等）的长期数据。对橙子树蒸腾规律的环境控制和生理调节特征进行系统研究,结果表明：相比于干季和雨季,干热季橙子树表现出较为保守的水分利用机制,日蒸腾量、冠层导度和退耦系数都显著低于其他两个季节。干季和雨季,橙子树蒸腾活动受太阳辐射和饱和水汽压差的交替控制,而干热季蒸腾活动主要受饱和水汽压差的驱动。冠层导度与气象因子日内动态变化特征之间存在时滞效应,且这种效应在不同天气不同季节具有差异。受叶面积指数影响,饱和水汽压差与冠层导度在整个年份呈负对数相关关系,其他环境因子与冠层导度在叶面积指数小于4m2/m2时呈负对数相关关系,大于等于4m2/m2时呈二次函数相关关系。不同环境条件下虽然冠层导度对饱和水汽压差的敏感性不同,但蒸腾耗水在大多数环境条件下基本遵循等水势调节策略,但个别环境条件下存在环境胁迫应对失衡风险。研究结果可为干热河谷区橙子园环境胁迫诊断提供直接依据,有利于灌溉制度的科学优化和节水调控技术体系的高效制定。     

温室小气候测量试验设计及其夏季蒸腾研究

温室内小气候环境参数的有效观测关系到温室小气候模拟模型的精度，而温室内作物的蒸腾既影响到潜热和显热交换，又是确定温室作物肥水灌溉的主要依据。本研究设计了一套用于温室小气候和作物蒸腾测量的试验装置，并在夏季南方现代化温室内进行了观测。结果分析表明，试验装置可以用于温室小气候的测量，且波恩比法适于对夏季高温、高湿条件下南方现代化温室中作物蒸腾的模拟，夏季温室内蒸腾速率随净辐射和空气饱和冠层水汽压差的增加而线性增大，蒸腾速率对冠层以上不同高度水汽压差的变化不敏感。     

疣粒野生稻原生境湿地保护存在问题及对策

分析了龙陵县国家级疣粒野生稻保护过程中存在的诸多问题以及解决这些问题的对策和方法，从而增强疣粒野生稻的保护措施和方法，规范管理技术，强化管理标准，实现育种种质资源管理的标准化、规范化和生态化。      

遮光、密闭环境对番茄植株蒸腾的影响

在茎热平衡技术测定植株茎流的原理基础上,结合温室内气象数据采集仪器,通过对小温室做遮光、密闭处理,探讨番茄茎流的变化规律。结果表明,密闭温室处理后晴天番茄茎流变化趋势不变,但白天茎流明显减小,此时影响茎流的环境参数除光照外,温室内的大气温度、空气相对湿度以及CO2浓度等都不能忽略。人为改变光照,使茎流随之发生改变,变化规律与光照强度的变化规律相似,所不同的是茎流变化曲线稍稍滞后于光照的变化曲线;茎流随光照的降低而逐渐减小,在时间上有一个延迟。当白天遮光变温室为"黑暗"状态时,茎流缓慢减小,但此时茎流却远远大于夜晚茎流,而且白天温室内"黑暗"状态处理的不同时间段茎流减小的快慢是不一样的。