黑河下游荒漠河岸林植物水分利用关系研究

本文分析了荒漠河岸林植物水分来源,辨明不同植物种的水分利用关系。根据植物水分来源的空间差异,探讨植物种间关系,为荒漠河岸林生态建设中的物种选择和搭配提供依据,避免物种间因水分利用而过激竞争。结合对黑河下游植物胡杨、柽柳、苦豆子、黑刺、花花柴、骆驼蓬的木质部水及其潜在水源——土壤水和地下水的稳定氧同位素组成(δD、δ18O)测定分析,应用"同位素质量守恒多元"分析方法,探讨了不同潜在水源对植物的贡献。结果表明:1不同种类植物木质部δD、δ18O值不同,表明不同种类植物的吸水深度不同,胡杨(幼苗)主要利用0~20 cm的土壤水,柽柳主要吸收200~300 cm的深层土壤水,黑刺主要利用0~20 cm的土壤水,花花柴的主要吸水层位为50~100 cm,骆驼蓬的主要吸水层位为0~20 cm,而苦豆子主要利用0~5 cm的土壤水。2不同潜在水源对植物的贡献率因植物种类不同而异,草本植物主要利用浅层土壤水,灌木因植物种类不同,水分来源有差异,而乔木胡杨(幼苗)主要利用浅层土壤水;3根据试验结果,黑河下游胡杨(幼苗)与黑刺、骆驼蓬之间水分利用存在竞争关系,胡杨(幼苗)、柽柳与其他物种之间水分利用可能存在协助关系。4蒸发是导致黑河下游土壤水分中氢、氧稳定性同位素富集的主要原因;但随深度加大,土壤水受地下水的影响加大,稳定同位素值也相应发生改变。     

塔里木河流域不同林龄胡杨与柽柳的水分利用策略研究

基于稳定同位素方法研究了塔里木河流域胡杨和柽柳的水分来源及分布特征,探讨了塔里木河流域胡杨和柽柳的水分利用策略。结果表明:(1)胡杨和柽柳的植物水与土壤水的降水偏离程度与地下水存在显著差异(P0.05),表明土壤中存在不完全混合的水源库,与植物耗水和地下水补给存在动态联系;(2)不同林龄胡杨和柽柳土壤水δ~(18)O值随土壤深度增加均呈下降趋势,受蒸发作用影响,表层土壤水δ~(18)O值波动明显;(3)不同林龄胡杨和柽柳水分利用来源存在差异,胡杨和柽柳对土壤水的吸收利用随林龄增加层位下移。无论在幼苗阶段或成熟阶段,柽柳利用土壤水的深度均低于胡杨,表明其适应干旱环境的能力更强。     

干旱绿洲区3种典型农田防护林的水分来源

[目的]研究对农田有重要防护作用的农田防护林在农田节水灌溉模式下的水分利用机制,为本地区农田和农田防护林的优化灌溉提供参考。[方法]利用稳定氧同位素(δ~(18) O)研究干旱绿洲区常见农田防护林胡杨(Populus euphratica)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)和榆树(Ulmus pumila)在农田节水灌溉模式下的水分利用机制,根据直接判断法、IsoSource模型和吸水深度模型3种方法对结果进行了对比分析。[结果]不同时间,不同树种防护林水分利用来源不同。其中4月胡杨主要使用10—20cm的浅层土壤水,贡献率为83.3%;沙枣主要使用80—120cm和120—160cm的深层土壤水,其贡献率分别为50.6%和16.9%;榆树主要使用50—300cm的深层土壤水和地下水,累计贡献率为82.5%;5月胡杨主要利用浅层0—30cm的土壤水,贡献率为57.1%;沙枣和榆树转而利用表层0—10cm的土壤水,其贡献率分别为50.8%和52.7%;6月胡杨利用0—20cm浅层土壤水和地下水,贡献率分别为38.7%和10.5%;沙枣有76.9%的水分来源于10—20cm的浅层土壤;榆树主要水分来源中有49.1%来自于0—80cm,另有12.3%来自于地下水。同时研究得出胡杨4—6月的平均吸水深度分别为18,28,25cm,沙枣的平均吸水深度分别为118,37,34cm;榆树的平均吸水深度分别为95,37,29cm。[结论]选择农田防护林树种时,在保证防护林防护效益的同时,应选择搭配以深层土壤水或地下水为主要水分来源的种类,从而更加高效地发挥农田防护林的防护作用。     

荒漠-绿洲过渡带多枝柽柳和白梭梭水分溯源研究

以古尔班通古特沙漠西南缘荒漠—绿洲过渡带的多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和白梭梭(Haloxylon persicum)为研究对象,通过分析植物木质部水与各潜在水源的δ¹⁸O值,结合MixSIAR模型,解析不同群落中多枝柽柳和白梭梭的水分来源及对各水源的利用比例。结果表明:(1)多枝柽柳和白梭梭灌丛下0—60 cm土层土壤δ¹⁸O值变化幅度较大,随土层深度的增加δ¹⁸O值趋于稳定,说明表层土壤受外界环境影响较大。(2)在多枝柽柳和白梭梭共生群落中,多枝柽柳在整个生长季主要利用300—500 cm土层土壤水,而白梭梭在春、秋季主要利用60 cm土层以下土壤水,且对各层土壤水的利用较为均匀,夏季主要获取0—60 cm土层土壤水,且利用比例高达88.0%。表明多枝柽柳和白梭梭水分利用策略存在水文生态位的分离,有利于其在水分亏缺的条件下合理利用有限的水资源;多枝柽柳在单一群落和共生群落中具有相似的水分利用来源,主要获取稳定的深层土壤水,反映出多枝柽柳根系吸水对外界环境的波动不敏感,无明显的季节性耗水变化。(3)单一白梭梭群落在春季对各层土壤水的利用较为均匀,夏季主要吸收300—500 cm土层土壤水,利用比例高达76.4%,而秋季主要利用60—300 cm土层土壤水。人工白梭梭群落在春、夏季主要利用0—60 cm土层土壤水,贡献率分别为64.2%,80.6%;而秋季主要吸收120—300 cm土层土壤水,利用比例高达93.9%。表明自然生长的白梭梭具有相对较宽的水源范围,反映出其对干旱环境较强的适应能力;而人工种植的白梭梭则对降水敏感,在水分利用方面表现出机会主义特性。     

毛乌素沙地不同地下水位埋深下土壤水补给特征及影响因素

土壤水分是毛乌素沙地植被恢复与生态重建的关键因子,揭示不同地下水位（Groundwater Level,GWL）埋深下土壤水的补给与转化特征对于提高水资源利用效率和植被可持续建设具有重要意义。试验通过定期测定毛乌素沙地东南缘圪丑沟流域沙柳（GWL范围253～260 cm）、樟子松（GWL范围87～93 cm）和长柄扁桃林地（GWL范围172～176 cm）降水、土壤水及地下水δ2H和δ18O,分析了不同GWL埋深下3种林地土壤水补给特征及其影响因素。结果表明：沙柳、樟子松及长柄扁桃林地土壤水δ2H和δ18O均位于当地大气水线的下方,且3种林地土壤水线斜率（5.69～7.13）均小于当地大气水线斜率（7.79）,表明各林地土壤水均在不同程度上受当地降水的补给。监测期间沙柳林地0～20 cm土壤水、樟子松和长柄扁桃林地0～40 cm土壤水均表现出重组分同位素贫化轻组分同位素富集的现象,且与降水同位素呈显著正相关关系（P < 0.05）,表明不同林地浅层土壤水（< 40 cm）更易受降水补给的影响。不同林地深层土壤水（沙柳林地180 cm以下,樟子松林地60 cm以下,长柄扁桃林地120 cm以下）δ2H和δ18O的均值与地下水接近,且随深度增加土壤水重组分同位素逐渐贫化并趋于稳定（变异系数 < 10%）。根据不同深度土壤水δ18O和地下水δ18O之间的相关关系,得出监测期间3种林地（沙柳、樟子松和长柄扁桃林地）地下水向上补给土壤水的深度范围分别为73～80、27～33和52～56 cm。因此,毛乌素沙地浅层地下水对深层土壤水的补给可在一定程度上缓解旱季土壤水分亏缺,为保障该区人工固沙植被生长提供潜在的水分来源。     

地下水埋深和土壤质地对胡杨实生幼苗根系生长及构型的影响

为揭示生长在不同地下水埋深和土壤质地的胡杨实生幼苗根系的不同生长适应策略,以胡杨实生幼苗为试验材料,设置30(A_1),60(A_2),90 cm(A_3)3个地下水埋深处理,砂土(B_1)、砂壤土(B_2)和黏壤土(B_3)3种土壤质地处理,研究了塔里木河流域地下水埋深和土壤质地对胡杨(Populus euphratica)实生幼苗根系生长及构型的影响。结果表明:(1)地下水埋深的增加,可促进胡杨幼苗根系形态的发育和根系生物量的积累,胡杨幼苗扎根深度、根系总长度、根系总体积和根系总表面积均在A_3B_2处理下达到最大值。(2)根系消弱系数(β)、R_(50)和R_(90)(50%和90%根系生物量分布深度)均与地下水埋深呈正比关系,土壤深层根系生物量随地下水埋深的加深而增加,A_2和A_3地下水埋深下根系生物量呈B_2B_3B_1的变化趋势;胡杨细根生物量在各处理下其土壤垂直分布均呈"单峰型"曲线变化规律。(3)根系平均连接长度随地下水埋深的加深而增加,在A_3B_1处理下达到最大14 cm。B_2和B_3条件下幼苗根系随地下水埋深的增加逐渐由趋向叉状型分支结构转变为趋向鲱骨型分支结构;各B_1处理下根系拓扑参数较大,幼苗根系分支结构一直趋向鲱骨型分支结构。研究结果可为塔里木河流域水资源优化配置提供依据。     

黄土丘陵区植被群落水分利用策略对干旱胁迫的响应

为探讨气候变化下灌草群落中主要植物水分来源差异及动态变化。以黄土高原典型自然恢复植物(油蒿、苜蓿与藜)为研究对象,通过减少自然降水的15%(中度干旱)与30%(极端干旱)来控制干旱程度,研究植物水分利用来源与生长对干旱胁迫的响应特征。将植被群落潜在水源划分为浅层(0—20 cm)、中层(20—60 cm)与深层(60—120 cm)土壤水,采用稳定水同位素技术与MixSIAR模型定量分析不同干旱胁迫程度(减雨30%、减雨15%与对照)下植被根系水分吸收特征。结果表明：(1)土壤水与植物水中稳定氢氧同位素值(δD和δ¹⁸O)均位于当地大气降水线的右下方,说明土壤水同位素受蒸发影响发生富集;(2)3种典型植物在遭遇干旱胁迫时,其水分利用来源均可灵活转换于不同土层之间,呈浅层土壤水分利用比例减少,中层与深层土壤水分利用比例增加的规律,且随干旱胁迫程度增大愈加明显;(3)不同植被响应干旱胁迫的水分利用策略不同,平地,减雨30%、减雨15%及CK处理下油蒿均主要利用浅层土壤水(贡献率分别为48.2%,52.7%,57.6%),而藜分别主要利用来自中层(43.5%)、浅层(4...     

柴达木盆地灌区枸杞根系水分吸收来源研究

探讨柴达木盆地灌区作物水分利用特征,可为灌溉系统设计和水资源高效利用提供理论依据。以柴达木盆地怀头他拉灌区主要作物枸杞为对象,将枸杞潜在水源划分为浅层(0～20cm)、中层(20～60cm)和深层(60～100cm)土壤水,利用稳定氧同位素示踪技术以及MixSIAR模型定量研究不同田间管理模式下[平作裸地(CK)、平作覆膜(MF)和垄作覆膜(MR)]枸杞根系水分吸收特征。结果表明:萌芽展叶期浅层土壤水分环境相对较好,CK和MF处理枸杞主要吸收浅层土壤水分,利用比例分别为45.9%和37.7%,MR处理对浅层、中层和深层土壤水源的利用比例相当;开花坐果期各层土壤水分都有所提高,相比于CK, MF处理浅层土壤水分利用比例增加13.5%, MR处理浅层土壤水分利用比例减少11.1%;果熟期枸杞蒸腾耗水量增加,相比于CK, MF和MR处理对浅层土壤水分的利用比例分别增加11.7%和24.0%;落叶期浅层土壤含水量较低, 3个处理都主要吸收深层土壤水分。浅层土壤水源的利用比例与该层土壤水分呈正相关,枸杞对浅层土壤水分变化较敏感。3种管理模式下枸杞根系水分吸收来源差异明显。覆膜和垄作措施均提高了土壤含水量。相比于CK,MF和MR处理枸杞都增加了对浅层水源的利用。MR处理下土壤水分状况较好且枸杞根系水分吸收利用模式更加灵活,对柴达木盆地灌区是一种较优的田间水分管理模式。     

基于18O示踪的不同树龄枣树土壤水分利用特征分析

为明确不同树龄枣树的水分利用特征。该研究利用稳定氧同位素(~(18)O)示踪方法,测定4个不同树龄(4、8、17和22年)枣树的木质部水与潜在水源的氧同位素比率δ~(18)O值,利用Mix SIR模型定量计算各树龄枣树对潜在水源的利用比例。结果表明,浅层(0~40 cm)土壤水分相对充足时期,枣树主要吸收浅层土壤水分,浅层土壤水分匮乏时,枣树会增加中层(40~120 cm)和深层(120~200 cm)土壤水分的吸收比例。萌芽展叶期不同树龄枣树都主要吸收浅层土壤水分;开花坐果期,随着树龄的增加,枣树对浅层土壤水的吸收比例逐渐减少,对深层土壤水的吸收比例逐渐增加;果实膨大期,4年生枣树主要吸收中层土壤水分,8年生枣树主要吸收深层土壤水分,而17和22年生枣树主要吸收浅层土壤水分;果实成熟期,8和17年生枣树分别主要吸收浅层和深层土壤水分,22年生则主要吸收中层土壤水分。根据不同树龄枣树的水分利用特征对其进行水分管理以减少4、8年生枣树浅层土壤水分的非生产性耗水及17、22年生枣树自身奢侈性耗水,实现红枣林的长期健康发展。     

华北平原典型土地利用类型下包气带土壤水稳定同位素变化特征

基于华北平原典型土地利用类型(梨园、农田)包气带(>18 m)土壤水同位素测定结果, 分析了华北平原深层土壤水稳定同位素(δD、δ18O)特征, 揭示了不同土地利用类型下包气带土壤水补给过程中蒸发和入渗的规律。结果表明, 研究区大气降水线δD =6.07δ18O-5.76(R2=0.86), 土壤水δD、δ18O值均落在大气降水线下方, 表明降水入渗补给土壤水过程中经历了强烈的蒸发作用；除梨园Ⅰ, 土壤水同位素值变异系数浅层＞中层＞深层, 表明浅层土壤水δD、δ18O波动较大, 主要由于其易受到降水和蒸发的影响, 随土壤剖面深度的增加, 蒸发和降水的影响逐渐变弱；梨园Ⅰ深层土壤水同位素变异系数较大, 表明该样点深层土壤水受到地下水波动的影响；梨园浅层土壤水氘盈余(d-excess)较农田大, 说明农田浅层土壤水蒸发强度大于梨园；0.25~0.5 m深处土壤水均出现δD、δ18O的明显富集, 主要受土壤质地分层影响导致土壤水入渗受阻, 同位素较为富集的土壤水在此深度层积聚；而梨园2~5 m出现δD、δ18O的贫化现象, 主要是梨树根系埋深使得降水以优先流形式补给至此土壤层。梨园和农田包气带土壤水δD、δ18O垂直剖面上差异显著，表明了华北平原不同土地利用方式的包气带土壤水入渗过程有明显差异, 梨园包气带土壤水入渗过程主要以优先流补给影响。本研究为深入了解华北平原农田区厚包气带水分运动、氮素迁移转化与地下水水质之间的关系提供了理论依据。     

水稻旱育小苗秧和常规育秧栽培性状的研究

以杂交稻汕优桂 99、博优 64为供试材料 ,研究了旱育小苗秧与常规育秧在某些农艺性状及产量效应等方面的差异。结果表明 :旱育小苗秧与常规育秧相比 ,旱育小苗秧具有早生快发、根系发达、植株健壮、生长势强、分蘖早、低位蘖多、有效穗多、结实率高、能提早抽穗、增产效果显著并具有省种、省工、省水、抗寒力强 ,利于抢季节 ,利于集约化育秧等优点 ,是一项值得应用推广的水稻高产栽培技术。     

白桦幼苗株高和地径的遗传效应分析

采用P(P -1)/2 完全双列杂交设计对6 个白桦优良个体生长性状进行一般配合力( GCA) 和特殊配合力(SCA) 分析,结果表明：2个性状同时受加性和非加性效应控制。同一亲本不同性状的一般配合力差异较大,同一性状在不同亲本间的一般配合力差异也比较大,在6个亲本中Q2 是最好的亲本,M2次之。同一性状不同组合和同一组合各性状的SCA 效应值均有较大差异,试验中苗高地径的特殊配合力最高的是8×Q1,苗高地径两个性状的一般配合力均高于特殊配合力,苗高地径的遗传力属于高强度遗传力,可以进行早期选择。     

Soybean Seed Aging and Environmental Factors on Seedling Growth

The effect of seed vigor on seed emergence depends on the type of environmental stress present at the time of seed germination and establishment. Therefore, the aim of this study was to assess the interaction of environmental stresses and aging on soybean (Glycine max L.) seed emergence. A factorial arrangement of treatments imposed on a randomized complete block design with four replications was conducted. Treatments of seed aging for 12, 24, 36, and 48 h at 41°C, salinity (6 and 12 ds/m²), water deficiency (–4 and–9 MPa), and sowing at depths of 3 and 7 cm were selected. Growth measurements were completed 21 and 55 days after planting. Analysis of variance was performed using the regression method for quantitative treatments such as seed aging, and if interactions were significant, interaction slicing was utilized and means compared with least significant difference tests (0.05). For quantitative treatments, regression analysis was conducted and path analysis was performed on growth traits. Results showed that aging had a significant effect on maximum emergence and rate of emergence. The ranking of the stress factors from most to least injurious for maximum emergence were severe salinity, severe drought, medium salinity, sowing depth of 7 cm, and medium drought. Harmful stress conditions on the plant leaf area and seedling dry weight were severe salinity, medium salinity, severe drought, medium drought, and sowing depth of 7 cm (only for seedling dry weight). Relative growth rate, net absorption rate, and leaf area ratio were not affected by aging but were affected by environmental conditions. These findings indicate that the impacts of environmental conditions are at least partially controlled by seed vigor.     

茶渣蚓粪基质对小白菜幼苗生长的影响

通过小白菜穴盘育苗试验,研究以茶渣蚓粪为原料的育苗基质对小白菜幼苗生长的影响。结果表明:茶渣蚓粪复合基质中各处理的小白菜幼苗指标均优于对照处理(市场上常规育苗基质)。随茶渣蚓粪比例的增加,小白菜幼苗的株高、茎粗、SPAD值、根系各项形态指标呈先上升后下降的趋势。可见,利用适当配方茶渣蚓粪基质可明显提高小白菜幼苗的品质,处理配方可推荐用于小白菜工厂化育苗生产。     

简捷高效沙棘硬枝扦插育苗技术研究

为创新简捷高效的沙棘硬枝扦插育苗技术,在保证水分的前提下,利用育秧盘开展了沙棘硬枝扦插育苗技术试验研究,探索扦插品种、插穗、生长调节剂等因素对育苗成活率的影响,以及移栽时期与成活率和生长量的关系。结果表明:在插穗长度试验中,选取粗度0.3 cm以上的一年生枝条,剪切为8 cm长的插穗,其扦插效果好于其他长度;生长调节剂浓度试验中,采用100 mg/L双吉尔-GGR6生根粉浸泡处理2~4 h,扦插效果比较适宜,平均成活率达91.70%;在不同品种扦插效果对比中,杂交种的成活率明显高于俄罗斯品种,且达到了显著水平;在移栽时间试验中,扦插50 d后进行苗木移栽成活率达98.37%,秋季平均苗高59.86 cm、地径0.42 cm以上、根系5条以上、根长20.64 cm,苗木粗壮,达到了沙棘造林苗木标准,造林成活率高。     

复合缓释保水保肥材料对苗木生长的影响

[目的]分析复合缓释保水保肥材料对苗木生长的影响,探索适宜苗木生长的复合材料。[方法](1)选用4个实验组和1个对照组的皂角树进行盆栽试验,对苗木的生长和生理指标进行测量分析。[结果](1)复合缓释保水保肥材料能够显著提高苗木的地径,增加叶片数量和叶面积,增大新梢长度,增加苗木生物量;(2)能够显著提高苗木的叶水势以增强水分利用率,提高苗木对肥料的利用效率,维持苗木的叶片叶绿素含量(SPAD)长期处于较高的数值。[结论]复合缓释保水保肥材料能够显著促进苗木生长。     

蚯蚓黏液对黑麦草幼苗生长及其对菲吸收的影响

以50 mg/kg菲人工污染黄棕壤为供试土壤,设置添加蚯蚓黏液处理和不添加蚯蚓黏液对照（(CK）),研究蚯蚓黏液对黑麦草幼苗生长及吸收菲的影响,添加蚯蚓黏液处理根据蚯蚓黏液浓度设置4个水平,分别为蚯蚓黏液原液浓度的2/8,3/8,1/2和1倍。结果显示：①蚯蚓黏液促进了黑麦草幼苗的生长,根系鲜重比对照增加了33.6% ~ 146%,地上部和整株生物量鲜重比对照增加了12.4% ~ 35.8% 和34.5% ~ 59.6%;②显著降低了根部菲的浓度,约23.0% ~ 49.0%,促进了黑麦草对菲的吸收,使吸收量比对照增加了约62.8%;③降低了黑麦草根系对菲的富集系数,与对照相比降低约33.7% ~ 52.6%,提高了菲在黑麦草体内的传输系数,约54.0% ~ 102.0%。     

沙棘干旱无遮荫育苗技术

沙棘是优良的水土保持树种 ,但其育苗需灌水、遮荫 ,难度较大 ,尤其在干旱山区大田育苗很难成功。经 5年试验 ,摸索出了沙棘干旱无遮荫大田育苗的简便方法。该方法简单 ,成功率高 ,投劳少 ,投资小 ,适用于大面积推广栽培。     

齿板式水稻钵秧摆栽机的研究

该文以2ZHB-6型水稻摆栽机为基础对齿板式水稻钵秧摆栽机的总体方案设计、送秧排序机构的工作原理进行了论述。通过对该机构的理论分析,并通过台架及田间试验验证,达到理论与实际机型的统一。     

不同配方栽培基质对番茄苗期生长的影响

以腐熟中药渣、腐熟菇渣、泥炭、蛭石、珍珠岩以及45%的缓释肥(15-15-15)为原料,按照不同比例复配成6种栽培基质,选取进口泥炭作为对照,研究不同配比的栽培基质对番茄苗期生长的影响,以筛选出理想的番茄育苗基质配方。结果表明:腐熟中药渣:泥炭:腐熟菇渣:蛭石:珍珠岩以5:1:1.5:2:1(体积比)并添加2 kg/m345%缓释肥的基质培育的番茄在株高、茎粗、根系形态及根系活力等方面均优于其他配比的育苗基质,主成分分析和聚类分析结果也得到了类似的结果,表明该配方的基质可推荐作为番茄育苗的专用型有机营养基质。