不同立地条件下野生荆条与胡枝子根系生长特性的比较研究

根系分布特征有着特殊的生态意义,它反映出植物适应和改变环境的功能.采用土钻法研究了野生荆条与胡枝子在两种坡度(12°与28°)和两种坡向(阳坡与阴坡)立地条件下根系生长特性.结果表明,根系直径d≤1 mm有效根系荆条高于胡枝子,且阳坡明显高于阴坡;d＞1 mm根系生物量,在阳坡两种坡度及阴坡12°条件下,胡枝子均高于荆条,而阴坡28°条件下则相反;在阳坡和阴坡两种坡向条件下,距主干0.2 m处和0.4 m处,胡枝子d＞1 mm的根密度均大于荆条,而d≤1 mm的根密度明显小于荆条,表明水平方向荆条的有效根系生长强于胡枝子;两种灌木根系的垂直分布主要集中于0-60 cm内土壤中,d＞1mm根密度的大小次序为胡枝子(阳坡)＞荆条(阳坡)＞荆条(阴坡)＞胡枝子(阴坡),d≤1 mm根密度的大小次序为荆条(阳坡)＞荆条(阴坡)＞胡枝子(阳坡)＞胡枝子(阴坡).     

不同立地条件下沙棘土壤水分分布特征及动态生长研究

为探究不同立地条件下沙棘土壤水分分布特征和生长情况,采用样地试验,设置2种坡向（阴坡、阳坡）和3种坡位（坡顶、坡中、坡底）进行研究。研究表明：（1）各样地内的土壤水分季节变化可划分为消耗期（5—6月）、快速补充期（6—7月）和消退期（7—9月）,天然降水对土壤含水率影响较大;（2）各样地内的土壤水分垂直分布为土壤水分显著变化层（Cv>0.2）、土壤水分次变化层（0.2>Cv>0.1）和土壤水分相对稳定层（Cv<0.1）;（3）不同立地条件对土壤水分及植株的生长具有显著影响。阴坡土壤水分明显高于阳坡,土壤水分由坡顶向坡底呈递减趋势;沙棘的生长指标及存活率表现为阴坡>阳坡,不同坡位表现为坡底>坡中>坡顶。研究结果可为玛纳斯县前山地带沙棘造林提供参考和理论依据。     

膜下滴灌水源矿化度对棉花生长的影响及AquaCrop模拟

利用微咸水灌溉是缓解干旱区灌溉淡水资源短缺的有效途径。为探讨膜下滴灌水源矿化度对棉花植株体内盐分累积、生长及产量的影响,该研究开展了2 a(2020-2021年)测坑试验,共设置6个灌溉水矿化度,分别为1、2、3、4、5和6 g/L,分析了棉花生育期内不同土层盐分累积规律,构建了不同矿化度水源膜下滴灌棉花的AquaCrop作物生长模型。结果表明：1）不同矿化度水源膜下滴灌棉花土壤盐分在40～60 cm土层积累量达到峰值,80～100 cm土层盐分积累较少。不同矿化度水源膜下滴灌棉花2 a末40～60 cm土层盐分分别累积44.29%、42.68%、43.40%、34.92%、35.69%、39.32%。2）灌溉水源矿化度为3～4 g/L时棉花生长指标和产量优于其他处理,且不会造成盐分累积过高,灌溉水源矿化度为4 g/L与1 g/L相比棉花各生长指标和产量受到影响较小,综合考虑棉花适宜灌溉水源为3～4 g/L之间。3）通过构建AquaCrop作物生长模型模拟冠层覆盖度、地上干物质量模拟值与实测值的决定系数大于等于0.812,标准均方根误差不大于24.1,一致性指数不小于0.984,模拟效...     

微咸水膜下滴灌不同灌水量对水盐运移和棉花生长的影响

在新疆巴州水管处重点灌溉试验站进行了不同微咸水灌水量(分别为300mm,337mm,375mm和412.5mm)的棉田膜下滴灌试验,研究了不同微咸水灌水量对棉田不同水平位置和垂直深度处的土壤水盐运移影响,分析了在不同灌水量下棉花生长及产量的变化,以寻求适宜棉花生长的膜下滴灌灌溉制度。结果表明:在棉花生育期内,土壤0—40cm深度宽行土壤含水量随灌水量变化波动较小,窄行及膜间土壤含水量随灌水量变化波动较大,膜间土壤含水量较宽行窄行要小;棉花生育期内滴头下方0—20cm的土壤含盐量均有减小,20—40cm土层的土壤含盐量随灌水的波动较大,灌水量较小的土壤含盐量较大,375mm灌水量对棉花根区土壤盐分淋洗的效果最好;随着灌水量的增加,宽行0—40cm土壤盐分均有一定程度的累积,窄行土壤均表现为脱盐,而膜间土壤由脱盐转变为积盐;种植区总的脱盐率分别为-12.8%,-33.3%,89.0%和94.4%;微咸水灌水量较大的棉花株高和茎粗变化较快,叶片数越多,叶面积越大;在棉花生育期末不同灌水量处理对铃重影响较大,且灌水量越大棉花产量越大,籽棉产量分别为4 681.35,5 052.45,5 006.85,5 817.90kg/hm2。     

渭北旱塬区不同立地条件对紫花苜蓿产量的影响与通径分析

为了提高渭北旱塬区土地利用效率和紫花苜蓿高产栽培,对渭北旱塬区阴坡(东坡)和阳坡(西坡)紫花苜蓿生长状况进行了测定研究,并选取3个紫花苜蓿的性状进行简单相关、偏相关和通径系数分析。研究结果表明,在同一坡向不同坡位上,坡下部紫花苜蓿的产量和生理性状的生长状况都优于坡上部;在同一坡位不同坡向上,阴坡紫花苜蓿的生长状况优于阳坡,其中阴坡下部的生长状况最好,阳坡上部的生长状况最差。坡向对紫花苜蓿产量的影响大于坡位的影响。株高、分枝数和单茎重的简单相关系数均为极显著,但通径系数和决策系数差别较大。株高和分枝数对产量起主要直接作用,而单茎重对生物量的直接作用不甚明显,主要是通过株高和分枝数对生物量起间接作用。     

咸水结冰融水入渗对土壤水盐运移和玉米苗期生长的影响

依据咸水冰盐水融离原理,利用土柱模拟试验,设置4个灌溉方式,分别为对照处理(淡水)、咸水灌溉、咸水结冰灌溉和咸水结冰灌溉+秸秆覆盖,研究咸水结冰灌溉条件下土壤水盐的独特运移机制。结果表明,与淡水灌溉相比,咸水灌溉处理表层0~40 cm土壤水分含量偏低,而深层土含水量则较高;咸水结冰灌溉下这一规律更为明显。但配合秸秆覆盖措施能在一定程度提高咸水结冰灌溉后各土层土壤含水量。咸水直接浇灌使各土层土壤盐度EC1:5偏高,盐分累积量增大,且盐分具有明显表层聚集特性,表层0~40 cm盐分累积量占0~80 cm土体的62.2%;而咸水结冰后灌溉则显著降低表层0~40 cm土层的盐分累积,仅占18.6%;咸水结冰后灌溉配合秸秆覆盖则进一步促进表层的脱盐率提高,特别在0~10 cm土层,土壤盐度仅为0.15 dS·m -1,盐分累积67.8 g·m-2,与淡水处理间差异未达显著水平(P>0.05)。咸水结冰灌溉配合秸秆覆盖可促进表层土壤的脱盐,使土壤根系分布密集层保持较低盐分水平,缓解或消除盐分对作物生长的危害,使玉米的生长状况达到淡水灌溉处理的效果。     

不同立地条件下坡面水土流失的差异性试验研究

耕作活动和植被建设是人类活动的重要组成部分,以裸地、农地、草地和灌木林地(刚栽植)为研究对象,以人工降雨试验为研究手段,研究不同立地条件下的水土流失差异,并对坡面侵蚀形态进行分析.研究表明:草地的减水减沙作用最明显,坡面产生跌坎和细沟的时间最晚,与裸地相比,减少产沙量97.24%～99.63%、减少径流量62.04%～80.46%,受栽植活动扰动影响,刚栽植的灌木林地没有水土保持作用,且坡面上栽植密度越大水土流失越严重,坡面侵蚀沟贯通且呈宽深的“V”型;农地的水土流失与裸地相比与降雨强度有关,小雨强条件下农地产沙量和径流量均小于裸地,大雨强条件下产沙量和径流量大于裸地;因此科学栽植并做好耕作或植被建设活动期间的水土流失预防工作十分必要.     

不同立地条件下黄花补血草种群生长、繁殖与土壤水分的差异

[目的]揭示不同立地条件下黄花补血草种群生长、繁殖与土壤水分的差异,为黄花补血草的管理提供科学依据。[方法]选取4个不同沙丘类型的黄花补血草地斑块作为试验样地,研究黄花补血草的生长、繁殖以及水分等。[结果](1)不同立地类型黄花补血草种群的生长与繁殖特征存在明显差异,它主要反映在单株地上生物量、高度、冠幅和密度方面;(2)不同类型的沙丘上黄花补血草单株生殖枝数、花量均存在显著差异的相关性;(3)不同立地类型的黄花补血草土壤含水量存在明显差异,但是在不同的土壤深度上土壤的含水率的差异不显著,丘间地不同土壤深度的土壤含水率差异比较大。[结论]干旱荒漠生境条件下最适宜生长的黄花补血草的沙丘类型为丘间地。     

不同类型滴灌专用肥对棉花根系生长及产量的调节

在新疆气候生态条件下,选用高产棉花品系293和710为试材,采用田间小区对比试验,探讨膜下滴灌条件不同类型固体滴灌专用肥对棉花根系生长及产量的调节。结果表明:与对照相比,滴灌专用肥显著增加了根系生物量及根系活力,其中有机无机肥处理显著增加了40～100 cm土层以下根系的分布比例及根系活力,降低了根冠比,促使光合产物较多向地上部分配比例,尤其向生殖器官分配的比例增加,单株结铃数、单铃重和籽棉产量较高。品种间,293品系籽棉产量表现为有机无机肥处理>生物肥处理>无机肥处理>CK,710品系则表现为有机无机肥处理>无机肥处理>生物肥处理>CK。因此,依据不同品种对不同类型滴灌肥敏感性的差异,结合滴灌棉田土壤水分和养分可控性强的特点,制定相应滴灌专用肥随水施肥方案,对实现膜下滴灌棉田节水高产高效具有重要意义。     

不同水分处理对北疆枸杞植株生长与产量的影响

[目的]探索适宜北疆枸杞栽培的适宜灌溉制度,为该地区今后枸杞灌溉提供科学的依据。[方法]测定了枸杞株高、茎粗、冠幅、耗水量和产量,分析了不同灌水定额和不同灌水频率对枸杞生长和产量的影响。[结果](1)枸杞株高随着灌水量的增加而增加;(2)枸杞茎粗年净增长量随着灌水量的增加而增加,当灌水量增大到一定程度时茎粗增幅变小;(3)枸杞各生育阶段耗水强度表现为：结果期>开花期>春梢生长期>秋梢生长期>萌芽至展叶期;枸杞耗水量与产量、耗水量与水分利用效率WUE的关系均呈二次抛物线关系;(4)当耗水量从583 mm增加到676 mm时,枸杞产量从12 703.5 kg/hm~2提高到14 200.5 kg/hm~2。与此同时,枸杞水分利用效率从1.45 kg/mm减少到1.46 kg/mm,并没有发生明显的降低。[结论]从节水和高产的角度考虑,推荐北疆地区枸杞适宜灌溉制度为：枸杞全生育期灌溉定额为5 700 m~3/hm~2,每次灌水定额为570 m~3/hm~2,灌水次数为10次,萌芽期—展叶期灌水1次,春梢生长期灌水2次,现蕾—开花期灌水1次,结果期灌水4次,秋梢生长期灌...     

磁化水对盐胁迫下黄瓜生长和生理特性的影响

为探究磁化水浇灌对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和生理特性的影响,采用人工气候室内进行的二因素二水平砂培试验,即2个磁化水水平(D:蒸馏水、M:磁化蒸馏水)和2个盐处理水平(Na0:0 mmol/L,Na1:100 mmol/L NaCl),共4个处理,研究了盐胁迫下磁化水浇灌对黄瓜幼苗生长、水分关系、光合气体交换、抗氧化能力、养分(N,P和K)及Na含量等的影响。结果表明:(1)无论在非盐胁迫和盐胁迫下,浇灌磁化水均具有改善黄瓜幼苗生长及/或生理活动的作用。磁化水在盐胁迫下改善黄瓜生长和生理活动的作用大于非盐胁迫下,且随盐胁迫或磁化水处理时间的延长,磁化水的效应增加。(2)盐胁迫下,磁化水浇灌改善黄瓜幼苗生长的主要生理机制在于:增加了黄瓜幼苗根系生长,改善了叶片水分关系,增加了叶片叶绿素含量、光合速率和水分利用效率,增强了叶保护酶活性从而降低了叶细胞膜受伤害程度,降低了根、茎和叶中的Na含量从而增加K⁺/Na⁺比。研究结果为磁化水用于次生盐渍化土壤上生长的黄瓜灌溉提供了理论依据。     

地下水埋深及矿化度对多枝柽柳幼苗光合特征及生长的影响

采用简易Lysimeter研究了不同地下水埋深(20,60,100 cm)和不同矿化度(<1.00 g/L淡水,1.0～3.0 g/L微咸水,3.0～10.0 g/L咸水)对多枝柽柳幼苗光合特征及生长的影响。结果表明,不同地下水埋深与矿化度对多枝柽柳幼苗的光合特征及生长均有影响;在地下水埋深20 cm,矿化度为3.0～10.0 g/L的咸水条件下,多枝柽柳幼苗的最大光合速率(Pnmax)为66.93μmol/(m2.s),光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、水分利用效率(WUE)及羧化速率(CE)对光强的响应均大于其它试验处理。不同的地下水埋深、矿化度可显著影响多枝柽柳幼苗的最大光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、光饱和点(LSP)等光合特征。进一步分析表明,在地下水埋深20 cm,矿化度为3.0～10.0 g/L的咸水条件下,多枝柽柳幼苗的生态适应能力较强,幼苗能够适应生境变化迅速生长,获得竞争优势。     

Growth,Water Status,and Nutrient Accumulation of Seedlings of Tamarindus indica Linn. in Response to Soil Salinity

Greenhouse experiments in a completely randomized block design were conducted to assess the effect of soil salinity on emergence, growth, water status, proline content, and mineral accumulation of seedlings of Tamarindus indica Linn. (Caesalpiniaceae). Sodium chloride (NaCl) was added to the soil, and the salinity was maintained at 0.2, 3.9, 6.2, 8.1, 10.0, 11.9, and 13.9 dS m^?1. Salinity lowered water content and water potential of tissues, which resulted in an internal water deficit to plants. Consequently, seedling growth significantly decreased and proline content in tissues increased as salinity increased. There were no effective mechanisms to control net uptake of sodium (Na⁺) and its transport to shoot. Potassium (K) and calcium (Ca) contents in tissues significantly decreased, while nitrogen (N) content significantly increased as salinity increased. Changes in tissues and whole-plant accumulation patterns of other nutrients, as well as possible mechanisms for avoidance of Na⁺ toxicity in this species in response to salinity, are discussed.     

冬小麦高产咸水灌溉制度的田间试验研究

通过田间咸水灌溉试验,研究在不同咸水灌溉条件下,运城盆地湖区灌区土壤水盐运移规律及其对农作物产量的影响,进一步探讨咸水灌溉冬小麦适宜的灌溉制度。研究结果表明:灌区咸水适宜的灌溉定额为825～975³/hm²,灌区上游矿化度小于3g/L的微咸水适宜的灌水次数为4次;灌区中游矿化度3～5g/L的咸水适宜的灌水次数为2～3次;灌区下游矿化度5～7g/L的咸水灌水次数最多不能超过1次。该研究结果为灌区土壤盐渍化的防治和地下咸水的合理开发利用提供了依据。     

Effect of Salinization of Soil on Growth and Nutrient Accumulation in Seedlings of Prosopis cineraria

ABSTRACT

Greenhouse experiments were conducted to assess the effects of salinization of soil on emergence, seedling growth, and mineral accumulation of Prosopis cineraria (Linn.) Druce (Mimosaceae). A mixture of chlorides and sulfates of sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), and magnesium (Mg) was added to the soil and salinity was maintained at 5.1, 7.2, 9.3, 11.5, and 13.3 dS m^?1. A negative relationship between seedling emergence and salt concentration was obtained. Seedlings did not emerge when soil salinity exceeded 11.5 dS m^?1. Results suggested that this tree species is salt tolerant at seed germination and seedling stages. Elongation of stem and root was retarded by increasing salt stress. Young roots and stem were most tolerant to salt stress, followed by old roots and leaves. Leaf tissue exhibited maximum reduction in dry-mass production in response to increasing salt stress. However, production of young roots and death of old roots were found to be continuous and plants apparently use this process as an avoidance mechanism to remove excess ions and delay onset of ion accumulation in this tissue. Plants accumulated Na in roots and were able to regulate transfer of Na ions to leaves. Stem tissues were a barrier for translocation of Na from root to leaf. Moreover, K decreased in root tissues with increased salinization. Nitrogen (N) content significantly (P < 0.01) decreased in all tissues (leaf, stem, and root) in response to low water treatment and salinization of soil. Phosphorus (P) content significantly (P < 0.01) decreased while Ca increased in leaves as soil salinity increased. Changes in elements-accumulation patterns and the possible mechanisms for avoidance of Na toxicity in tissues and organism level are discussed.     

河套灌区不同水肥处理对玉米生长影响的AquaCrop模型模拟

为探究内蒙古河套灌区玉米生长适宜的水肥管理方案,开展了不同灌水与施肥水平玉米田间试验。利用田间实测数据对AquaCrop模型进行了率定与验证,以此为基础,采用AquaCrop模型模拟分析了不同灌水和施肥条件下玉米产量和水分利用效率的变化规律。结果表明:(1)模型率定和验证过程中冠层覆盖度和生物量模拟值与实测值的R~2分别介于0.74～0.99,0.87～0.99;NRMSE分别介于4.55%～12.32%,5.77%～27.07%;E_(NS)分别介于0.90～0.99,0.85～0.99;各处理产量模拟值与实测值间R~2分别为0.99,0.97;NRMSE分别为4.59%,3.42%,E_(NS)分别为0.95,0.97;水分利用效率模拟值与实测值间R~2分别为0.81,0.86;NRMSE分别为6.75%,13.85%,E_(NS)分别为0.96,0.83。说明AquaCrop模型在河套灌区具有很好的适用性。(2)利用校验后的模型模拟了不同施肥水平下灌水量变化对玉米产量和水分利用效率的影响,当灌水量达270 mm后,继续增加灌水量,玉米产量和水分利用效率基本保持不变,甚至有所降低。(3)以稳产高效为目标,中肥条件下,灌水270 mm时玉米产量和水分利用效率均为各灌水量中的最优值。因此,推荐灌水270 mm、施肥375 kg/hm~2为研究区保障玉米稳产高效的最优灌溉施肥组合。     

莫索湾垦区不同滴灌年限及不同水质灌溉棉田盐分运移规律研究

为分析莫索湾垦区不同滴灌年限及不同水质灌溉棉田膜下滴灌盐分的运移规律,从不同土壤质地、不同生育时期、水平方向不同土层、垂直方向不同土层、总盐含量与产量间关系等5个方面对膜下滴灌盐分的运移进行了分析比对,初步得出:黏土中的盐分积累最重,壤土中次之,砂土积累最少;随着生育时期的推后,各土层含盐量都有不同程度的加大;水平方向露地行中央土层盐分积累最多,滴头处盐分积累最少;垂直方向盐分的积累在0-60cm土层逐渐增加,60-100 cm土层盐分积累受膜下滴灌影响较小;总盐含量越高产量下降越严重;总体来说,井水灌处理要比河水灌各处理积盐多.分析认为,井水与河水轮灌,定期大水漫灌洗盐,恢复排碱渠功能以及合理的轮作是土壤脱盐的必要手段.     

半干旱区人工林生长与水分生态研究

对黄土高原半干旱区5种主要造林树种生长状况及土壤水分变化规律进行了研究分析,比较了5种人工林的生长与水分适应性。结果表明:(1)不同人工林生长受坡向、坡位等立地因子影响;几种主要人工林总体生长水平,乔木林山杏>小叶杨,灌木林山桃>沙棘>柠条;(2)不同立地条件下,土壤含水率变化特点为阳坡<半阳坡<半阴坡;不同立地土壤含水率呈现出相同的变化趋势,即随坡位上升土壤水分呈下降趋势,0~200 cm为主要的水分利用层,200 cm以下土壤含水率均为逐渐上升,说明植物根系对水分的吸收在逐渐减弱;(3)不同人工林土壤平均含水率为8%左右,表现出土壤干旱的特点。不同人工林对土壤水分的利用可分为2种情况,山杏、沙棘和柠条,属于对水分利用强度大的树种,而小叶杨和山桃属于水分利用强度较低的树种,水分利用强度由大到小为:柠条>沙棘>山杏>小叶杨>山桃。     

关中灌区小麦、玉米高产节水灌溉的几个指标确定

对陕西省洛惠渠灌区、宝鸡峡灌区试验站多年积累的大量试验资料进行了系统整理和分析,确定了作物灌溉湿润层深度,适宜的土壤水分指标,基本的灌溉方式以及灌水定额等这些作为作物灌溉基本依据的具体指标.研究结果对于陕西省关中地区主要种植作物--小麦、玉米在作物稳产高产的前提下实现节水灌溉具有重要的现实和指导意义.     

咸水结冰灌溉下盐碱地土壤水热盐动态迁移特征分析

为探究合理的咸水结冰灌溉水量及咸水结冰灌溉下冻融期土壤水热盐动态迁移规律,以重度盐碱地为研究对象,在内蒙古达拉特旗开展连续2年田间小区原位冻融试验,设置4组灌水梯度,灌水量分别为140 mm (S1),180 mm (S2),220 mm (S3)以及不进行灌溉对照(CK),灌溉水矿化度为8～10 g/L。通过测定试验期内土壤含水率、土壤温度以及盐分分布,分析咸水结冰灌溉下盐碱地土壤水热盐动态迁移特征。结果表明：咸水结冰灌溉可显著提高春季消融后土壤含水率,减缓冻融期深层土壤温度变异程度,降低因土壤温度变化引起的返盐现象,灌溉水量越大,土壤含水率提升幅度越大、保温效果越显著。经过反复冻融循环,适宜的咸水结冰灌溉处理下土壤盐分降低,当灌溉水量<180 mm时脱盐率与灌水量呈正相关,当灌水量>180 mm时春季消融后土壤含盐量增加。2年试验期内相较于未进行灌溉的对照处理,咸水结冰灌溉处理下土壤含水率提高82%～93%;土壤消融指数提高28%～65%;土壤冻结指数降低24%～25%;灌水量<180 mm时0—40 cm土层脱盐率最高可达59%。综合考虑,在不造成土壤积盐导致次...