黄土风沙丘陵区水稻节水增产配套技术研究

从１９８３年开始,在黄土高原长城沿线风沙区东部的榆林地区进行水稻节水灌溉及配套技术试验,先后围绕水稻生产中的灌溉、良种、育秧、密度、施肥等主要技术问题开展了一系列研究和优选组配,形成适合于当地生产的节水技术,从１９９３年起大面积推广应用,较常规技术可节水１０４４０～１４７４５ｍ^３／ｈｍ²,增产１１．１％～２４．２％。１９９６年推广这一配套技术５８００ｈｍ²,平均单产８３５６．５ｋｇ／ｈｍ²,较常规生产增产１１．１％。     

黄淮豫东平原冬小麦节水高产水肥耦合数学模型研究

在人工控制试验条件下,采用二次通用旋转组合设计,对影响冬小麦产量的Ｎ、Ｐ和水三因素的综合效应进行了研究。结果表明,水肥配合存在阈值反应,这个阈值是：Ｎ９０～２４０ｋｇ／ｈｍ^２,Ｐ_２Ｏ₅５６．２５～２２１．２５ｋｇ／ｈｍ^２,灌溉定额１５００～３７５０ｍ³／ｈｍ^２。低于阈值下限水平,Ｎ、Ｐ无明显增产效应,水分利用效率（ＷＵＥ,ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ）低;高于阈值上限,水肥互作效应呈减小趋势;在阈值范围内,水肥互作增产效应显著。增加Ｎ、Ｐ投入和适宜限量供水是提高水份利用效率的重要途径。通过对所建数学模型的计算机模拟,提出了不同决策目标和水文年型的水肥优化方案。     

榆林地区农田灌溉的现状、开发潜力与途径

该文系统地对榆林地区农田灌溉和水利资源进行分析,指出该区水地的重点开发区在北六县,灌溉农田可发展到15万hm²,1 hm²产量到6 000 kg,粮田面积为10万hm²,即可产粮达6亿kg。南部丘陵区发展集水补灌农业,修水窖150万孔,可对15万hm²梯田进行补灌,其中10万hm²种粮食,使粮食产量提高到3 750 kg/hm²,可产粮3.75亿kg,全区共产粮9.75亿kg     

山东省禹城市冬小麦夏玉米高产灌溉制度及其管理

根据中国科学院禹城综合试验站蒸渗仪所测的作物耗水量资料,简要分析了山东省禹城市冬小麦、夏玉米的耗水量及其耗水过程。该市冬小麦平均耗水量为４８２．２ｍｍ,水分利用率为１１．０１ｋｇ／（ｈｍ^２·ｍｍ）;夏玉米平均耗水量为３９８．９ｍｍ,水分利用率为１９．７９ｋｇ／（ｈｍ^２·ｍｍ）。文中还研究了公顷单产为６０００ｋｇ的冬小麦、公顷单产为９０００ｋｇ的夏玉米的高产灌溉制度及其管理。该市冬小麦高产灌溉定额为３６０ｍｍ,应灌播前或越冬水,返青或起身水、拔节水、抽穗水和灌浆水;夏玉米高产灌溉定额为１５０ｍｍ,应灌苗期水、开花水和灌浆水。     

第四纪红色粘土发育的红壤中营养元素的淋失

A red soil derived from Quaternary red clay was employed to study nutrient leaching with soil columns repacked in laboratory. The objective was to identify the effects of fertilization practices on leaching patterns and magnitudes of Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, NH₄⁺, and NO₃^-. The treatments were CK (as a control), CaCO₃, CaSO₄, MgCO₃, Ca(H₂PO₄)₂, urea, KCl, and multiple (a mixture of the above-mentioned fertilizers). The fertilizers were added to the bare surface of the soil columns, and then the columns were leached with 120 mL deionized water daily through peristaltic pumps over a period of 92 days. Leaching processes of NH₄⁺, and NO₃^- were only measured in CK, urea, and multiple treatments which were directly related to N leaching. Results showed that sole application of CaSO₄, and Ca(H₂PO₄)₂ scarcely had any effect on the leaching losses of Ca²⁺, Mg²⁺, and K⁺; the application of MgCO₃ stimulated the leaching of Mg²⁺; the application of CaCO₃ promoted the leaching of Ca²⁺, Mg²⁺ and K⁺; urea treatment also promoted the leaching of K⁺ and NH₄⁺, and NO₃^- leaching mainly occurred at late stage of leaching process in particular; under KCl treatment, leaching of Ca²⁺, Mg²⁺, and K⁺ was promoted to a large extent; under multiple treatment, leaching of Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, NH₄⁺, and NO₃^- was all increased and NO₃^- was mainly leached at the end of leaching process and still had a trend of increase.     

安徽省全椒县立体复合种植模式及配套技术

安徽省全椒县实施油菜=西瓜-水稻、西瓜=棉花-冬菜、蔬菜-水稻-蔬菜、冬菜-棉花=蔬菜、小麦=西瓜=大豆、马铃薯=西瓜=棉花、西瓜=玉米-水稻等多种立体复合种植模式及其配套栽培技术,1997年各类面积达1.33万hm²,其中5600hm²田粮食单产达 7500kg/hm²,产值达3万元/hm²,分别比传统种植模式(油菜-水稻,麦-稻)增长12.4%和24%,取得明显的社会、经济和生态效益。     

甘肃黄土高原区主要城市雨洪资源利用潜力

根据甘肃省黄土高原区城市雨洪资源的分布特征,选取主要城市兰州、定西、平凉、庆阳和天水为研究区,研究了各主要城市降水量特征变化规律,并对各主要城市雨洪资源利用潜力进行了分析计算。结果表明,兰州、定西、平凉、庆阳和天水雨洪资源的平均理论潜力分别为5.71×10⁷,8.61×10⁶,2.38×10⁷,7.62×10⁶和3.21×10⁷m³,平均可实现潜力分别为2.91×10⁷,4.65×10⁶,1.43×10⁷,4.87×10⁶和1.95×10⁷m³。计算结果说明,甘肃黄土高原区各主要城市雨洪资源利用潜力相对较大,具有很好的开发利用前景,并且可为黄土高原区城市雨洪资源高效利用和有效管理提供参考依据。     

塔里木盆地西南缘典型灌区土壤盐渍化特征分析——以塔吉克阿巴提镇为例

在野外GPS定点定位调查、土壤样品分析的基础上,借助Excel和ArcGIS9.3等软件,对新疆自治区喀什市岳普湖县塔吉克阿巴提镇0-30cm土层的盐离子特征、灌区土壤盐渍化现状及空间分布特征进行了分析。结果表明,0-30cm土层土壤中的离子以Cl^-,SO₄^2-,Na⁺,Ca²⁺为主Na+与Cl^-呈极显著正相关关系,相关系数为0.98,HCO₃^-与其它6种离子(Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Cl^-,SO₄^2-)呈负相关关系受灌排系统影响较大的农田0-30cm土壤中Cl^-/SO₄^2-比值远小于不受灌排系统影响的荒地农田和荒地0-30cm土壤中的Cl^-/SO₄^2-比值与总盐呈正相关关系,相关系数依次为0.68和0.32。现阶段对塔吉克阿巴提镇灌区农业危害最严重的是氯化物-硫酸盐盐渍化土,硫酸盐盐渍化土表现为盐渍化土地向非盐渍化土地转变的过渡类型非盐渍化农田及轻度盐渍化农田主要分布在开垦较早,灌排系统畅通的区域,灌排系统不畅通的区域仍然处于脱盐缓慢或持续积盐的状态。     

中国亚热带森林小流域植物生长驱动下矿物风化评估

Plant growth contributes to mineral weathering, but this contribution remains poorly understood. Weathering rates in an aggrading forested watershed in subtropical China were studied by means of geochemical mass balance. Rainfall, dry deposition, and streamwater were monitored from March 2007 to February 2012. Samples of vegetative components, rainfall, dry deposition, streamwater, representative soils, and parent rock were collected and determined for mass balance calculation and clarifying plant-driven weathering mechanisms stoichiometrically. Ignoring biomass, weathering rates of Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, and Si were 25.6, 10.7, 2.8, and 51.0 kg ha^-1 year^-1, respectively. Taking biomass into consideration, weathering rates of Ca²⁺, Mg²⁺, and Si and the sum of weathering rates of Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, and Si were 2.6, 1.8, 1.2, and 1.5-fold higher than those ignoring biomass, respectively. This is attributed to plant-driven weathering due to the nutrient (e.g., Ca²⁺, Mg²⁺, and K⁺) absorption by vegetation and substantial proton production during assimilation of these nutrients, with the former acting as a pump for removing weathering products and the latter being a source of weathering agents solubilizing mineral components. The same pattern of weathering, i.e., higher rates of weathering with than without including biomass in mass balance calculation, was reported in previous studies; however, the extent to which plants drive weathering rates varied with vegetation types and climatic zones. The documented biological weathering driven by plants is expected to play a critical role in regulating nutrient cycling and material flows within the Earth’s Critical Zone.     

秦岭火地塘3种主要林型林冠层对不同pH值降雨水质的影响

[目的] 研究秦岭火地塘林区3种主要林型林冠层对不同pH值降雨水质的影响过程,为研究酸沉降对森林生态系统的影响提供基础。[方法] 以林区油松林、华山松林、锐齿栎林为研究对象,自制人工降雨器模拟降雨,分析各林分林冠穿透雨水化学物质浓度随降雨时间及降雨酸度的变化规律。[结果] ①模拟降雨10 min或20 min 3种林分林冠穿透雨中NH₄⁺,NO₃^-,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,Pb,Zn,Cd浓度达到峰值,降雨20～30 min后浓度降低并趋于稳定,随降雨时间延长总体上呈先升高后降低并趋于稳定的规律。②针叶林、阔叶林不同的叶组织特性影响林冠中化学物质淋洗量。相同pH值降雨淋洗,油松、华山松林冠穿透雨中NH₄⁺,NO₃^-,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,Pb,Zn,Cd浓度多表现为大于锐齿栎。③酸雨能促进林冠中化学物质淋失。对于同一树种,不同pH值降雨淋洗,林冠穿透雨中NH₄⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,Pb,Cd浓度值及浓度变化幅度大小大体表现为：pH_4.0 > pH_5.0 > pH_7.0。[结论] 根据林冠穿透雨水化学物质浓度随降雨时间动态变化规律,将林冠对穿透雨水质影响过程划分为降雨淋洗（降雨开始至降雨10 min或20 min）和降雨淋溶（降雨约20～30 min以后）两个阶段。降雨淋洗阶段,林冠层对水质变化影响大。     

门头沟西侧小流域地表雨水资源量预测

应用传统的径流系数法与SCS-CN模型法预测了北京市门头沟西侧小流域雨水资源利用潜力,并对比了不同方法预测的雨水资源量及其时空分布规律。结果表明,径流系数法预测的丰水年(P=25%)、平水年(P=50%)、枯水年(P=75%)和多年平均年份地表雨水资源量分别为:2.84×10⁷m³,1.98×10⁷m³,1.22×10⁷m³和2.14×10⁷m³。模型法预测的丰水年、平水年、枯水年和多年平均地表雨水资源量分别为:3.21×10⁷m³,2.16×10⁷m³,1.31×10⁷m³和2.50×10⁷m³,经验法预测值小于模型法。夏季的7月,地表的雨水资源利用潜力达到相应特征年份的最大值。     

Chemical Behavior of Chromium in Soils: Ⅲ. Mechanism of Cr(Ⅵ) Adsorption by Soils

An analysis of Cr (Ⅵ)-sorbed surface of the soils by using a scanning electron microscope and an electron probe microscope has proved that aluminium is the chief element affecting Cr (Ⅵ) adsoption. As the ionic strength of the solution increased, the amounts of Cr (Ⅵ) adsorbed by goethite and soils decreased. Cr (Ⅵ) adsorption was greatly depressed in the presence of SO₄^2-, WO₄^2-, MoO₄^2-, HPO₄^2- and H₂PO^4- which competed for anion adsorption sites. The depressing extent of these anions was found to follow the sequence: HPO₄^2-, H₂PO^4->MoO₄^2->WO₄^2->SO₄^2->>Cl^-, NO^3-. The amounts of Cr (Ⅵ) desorption varied with different extractants.     

基于鱼类保护目标的椒江环境流量研究

以鱼类为保护目标, 通过建立概念模型将鱼类保护目标与流量之间的关系相联系, 识别了与椒江鱼类保护目标相关的环境流量组成要素。采用FLOWS 方法, 计算了椒江2 个断面的环境流量, 柏枝岙断面的低流量为6.8~17.3 m³·s^-1、高流量为22.2 m³·s^-1, 低流量脉冲为74 m³·s^-1, 高流量脉冲为110 m³·s^-1, 齐岸流量为948 m³·s^-1; 灵海断面的低流量为16.0~31.8 m³·s^-1, 高流量为46.0 m³·s^-1, 齐岸流量为2 488~3 184 m³·s^-1。并得出每组环境流量出现时间、持续时间和出现频率等的推荐结果。与Tennant 方法的计算结果比较, 采用FLOWS 计算方法能够反映环境流量的季节性变化特点, 同时体现了环境流量与自然流量过程的一致性。此研究结果可为椒江的水资源合理利用与河流生态系统保护提供理论依据。     

气吹式杂交水稻精播排种器型孔型式的试验研究

杂交水稻软盘育秧和大田直播需要每穴２粒的精密排种器。气吹式排种器性能好,但每穴只能播１粒。对圆锥形、椭圆锥形、方锥体形３种型孔利用腊制模型进行了对比试验,发现椭圆锥形型孔的排种均匀性优于其它２种,且当锥角为５０°,喷嘴气流流量为１０．４０×１０^－４ｍ^３／ｓ、型孔线速度为０．４７ｍ／ｓ时,播种威优６４稻种的效果最好。     

离子界面反应对土壤孔隙状况的影响机制

[目的] 分析不同价态离子对土壤颗粒表面电荷性质、颗粒间净作用力的变化规律,阐明离子界面颗粒的相互作用对孔隙状况的影响机制。[方法] 利用工业CT扫描技术,对不同价态离子条件下的土壤孔隙状况进行测定,并分析了其形成的土壤孔隙特征差异。[结果] ①Mg²⁺体系下土体中孔隙数量远大于Na⁺体系孔隙数量,为其1.43倍,其中,＞1 mm孔隙数量分别占1.43%,1.06%。②Mg²⁺,Na⁺体系土体中＞1 mm土壤孔隙体积占所有孔隙体积比例分别为50.4%,40.2%;而且,Mg²⁺体系下土体中＞1 mm土壤孔隙体积是Na⁺体系的1.42倍,Na⁺,Mg²⁺体系土体中土壤孔隙度分别为2.06%,2.35%。③随着Na⁺,Mg²⁺浓度升高,紫色土的表面电位分别从-391.7 mV降至-96.7 mV,从-167.3 mV降至-67.0 mV。在相同浓度下,紫色土表面电位(绝对值)表现为Na⁺大于Mg²⁺。④随着Na⁺,Mg²⁺浓度的升高,土壤颗粒间净作用力呈减小规律,在同一浓度下,Mg²⁺体系下紫色土颗粒间静电斥力小于Na⁺体系,同时,在Na⁺,Mg²⁺体系下,紫色土胶体颗粒间表现为净引力的临界浓度值分别为0.1 mol/L,0.005 mol/L。[结论] Na⁺,Mg²⁺通过改变紫色土颗粒表面电荷性质,进而引起土壤颗粒间相互作用力发生变化,最终影响土壤的孔隙状况。     

河北省山地森林保土生态效益计量研究

该研究借鉴国内外森林保土效益研究的成功经验,结合河北省土地土壤流失特点,首次计算出了河北省山地森林年保土总量为６２６６．１５万ｔ;减少废弃土地面积９６４０．２４ｈｍ＾２,减少泥沙滞留１５９０．６４万ｍ＾３,减少泥沙淤积１１５６．８４万ｍ＾３,减少土壤有机质损失２７１．３２万ｔ,减少Ｎ、Ｐ、损失１３０．２４万ｔ,经价值计算得出河北省山地森林保土效益为３８．１５亿元,平均每年每ｈｍ＾２山地森林保土效益     

土壤吸收量是土壤肥沃度的一项重要指标

土壤吸收性能的研究,自上世纪Way,Bemmelen 以来,吸引过很多土壤化学家的注意,诸如К.К.Гедройц^[1],А.Н.Соколовский^[9].Н/П/Ремезов^[8],Н.И.Горбунов^[3]等。     

华北平原小麦-玉米农田生态系统服务评价

本研究于2006 年和2007 年在中国科学院栾城农业生态系统试验站田间试验基础上, 评价了华北平原小麦-玉米农田的初级产品生产、气体调节、土壤有机质累积、水调节和氮素转化等5 项生态系统服务。研究表明, 华北平原小麦-玉米农田初级产品量包括籽粒产量5.04~5.71 t·hm^-2·a^-1(小麦)和6.69~8.24t·hm^-2·a^-1(玉米), 秸秆量8.58~9.72 t·hm^-2·a^-1(小麦)和6.97~8.58 t·hm^-2·a^-1 (玉米); 农田气体调节包括释放O₂ 24.99~28.64 t·hm^-2·a^-1, 固定CO₂ 34.23~39.22 t·hm^-2·a^-1, 排放N₂O 0.72~1.13 kg·hm^-2·a^-1, 吸收CH₄ 3.39~5.70 kg·hm^-2·a^-1; 农田耕层土壤有机质累积量为1.13~2.39 t·hm^-2·a^-1; 水资源消耗量为2 890~3 830 m³·hm^-2·a^-1; 农田土壤氮素几乎都处于亏缺状态, 变化范围为-107.73~5.33 kg(N)·hm^-2·a^-1, 不施氮肥农田亏缺较多。综合评价发现, 小麦-玉米农田提供生态服务的经济价值为5.48~6.25 万元·hm^-2·a^-1, 是粮食生产价值的3 倍左右。氮肥施用对农田生态系统服务及其产生福利的影响较为复杂, 这主要是由于施加氮肥明显增加了氮素转化功能导致的经济损失, 而同时可能会增加初级产品生产、气体调节中作物固定CO₂ 和释放O₂ 功能的经济价值。尽管目前有关生态系统服务评价研究主要关注生态系统产生的正效应, 但仍有必要对农田产生的负效应做出评价, 以便客观看待农田生态系统价值, 正确认识农田生态系统对人类福利的影响。     

南方稻区绿肥生态服务功能及生态价值评估研究

为探究我国南方稻区绿肥种植的生态服务价值,本文以我国南方稻区农田引入绿肥紫云英为例,界定了稻田种植紫云英的生态服务功能,并运用实际市场法、替代市场法和虚拟市场法等研究方法,构建了绿肥生态价值评估的理论模型,核算了绿肥的生态服务价值,得到了以下研究结论：1）南方稻区绿肥生态服务功能主要涉及调节和支持两类,调节服务包括气体调节、水分涵养和土壤保持3种功能,支持服务则包括土壤有机质累积和土壤营养物质循环两种功能;对应地,南方稻区农田轮作冬绿肥紫云英的生态价值也被界定为以上5种。2）南方稻区冬闲田种植紫云英在一个轮作周期中能够产生1.125万元·hm^-2的生态价值,其中,气体调节价值最大,为0.380万元·hm^-2,其次是土壤有机质累积价值,为0.279万元·hm^-2,营养物质循环价值和土壤保持价值分别为0.204万元·hm^-2和0.214万元·hm^-2,土壤水分涵养价值最小,为0.048万元·hm^-2。3）南方稻区绿肥种植投入成本为0.173万元·hm^-2,绿肥种植所产生的生态价值是种植投入成本的6.5倍。研究表明农田冬种绿肥紫云英的生态服务价值是客观存在的。该研究为南方稻区绿肥引入冬闲田后生态价值的评估提供了较为科学的研究方法和基础参数,同时,也为未来政府制定绿肥种植的生态补偿机制提供了理论依据。     

磷肥在土壤中的转化及其与土壤有效磷的关系

自从张守敬和Jeckson(1957年)提出土壤无机磷分级方法以来,国内外许多土壤农业化学家对土壤有效磷与各级无机磷之间的关系^[1],作物吸磷状况与土壤无机磷组成的相关性^[2],水稻生长期间土壤有效磷增加的机理^[3],以及磷肥对土壤无机磷组成的影响和转化等方面作了广泛的研究^[4]。