不同土壤水分与温度条件下土根系统中水分传导的变化及其相对重要性

依据试验资料，分析了土壤水势和温度对根系收缩程度、土根间隙水分传导和土根系统中各部分水分传导相对重要性的影响。结果表明：植物根系收缩程度银合欢＜台湾相思＜向日葵＜玉米，植物在水分胁迫下的根系收缩能反映植物的抗旱性；在相同土水势条件下，土根间隙水分传导表现出银合欢＞台湾相思＞向日葵＞玉米；在土根间隙传导（Ｌ_ｇ）、根系传导（Ｌ_r）与土壤有效传导（Ｌ_s）三者之间，Ｌ_s的变幅最大，Ｌ_r的变幅最小，对于不同植物种类Ｌ_r、Ｌ_ｇ与Ｌ_s成为系统中的水分传输限制因子所对应的土水势范围不同；当土水势（ψ）高于－１．０ＭＰａ时，温度升降对玉米与向日葵的根系收缩无显著影响，当ψ＜－１．０ＭＰａ时，高温环境中的根系收缩加剧，当ψ＞－１．１０ＭＰａ时，玉米、向日葵的Ｌ_ｇ随温度增加而略有增加，而当ψ＜－１．１０ＭＰａ时，其Ｌ_ｇ则随温度增高而下降。     

温度与水分状况对作物叶片水分能态的影响

在实验室条件下试验研究不同温度与水分胁迫对小麦和玉米幼苗叶水势及渗透势的影响结果表明，在一定温度时随土壤水势的降低，叶水势呈下降趋势；相同土壤水势条件下随温度升高，叶水势呈下降趋势。温度和水分状况对叶片渗透势的影响与叶水势不同，随温度升高和水分胁迫的加剧，叶片渗透势则呈先降后升趋势。通过对作物叶水势和渗透势变化幅度的比较，说明小麦的渗透调节能力和抗旱性能均大于玉米。对植物叶片水分水偏摩尔自由能（ΔG）、焓（ΔS）、熵（ΔH）计算与分析，初步从能量的观点证实作物在27℃左右温度时生长最佳。     

干旱胁迫下丛枝菌根真菌对玉米生理生化特性的影响

在土壤有效磷含量较高的条件下,研究了接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungus, AMF）对不同水分处理梯度（田间最大持水量的70%、 45%和20%）条件下玉米生长和抗旱性的影响。结果表明,在三种不同水分处理条件下,接种AMF显著提高了玉米植株地上部的生物量,且对玉米地上部、 地下部全磷含量有显著提高作用。水分胁迫显著降低了玉米叶片水势,增加了玉米叶片脯氨酸、 丙二醛、 过氧化物酶和过氧化氢酶含量,而不同水分梯度条件下接种AMF均显著提高了植株叶片水势,降低了脯氨酸含量,提高了叶片保护酶（过氧化物酶和过氧化氢酶）活性从而减少丙二醛的积累,减轻植物叶片膜脂过氧化的伤害。由此说明,接种AMF在土壤有效磷含量较高的条件下能够与玉米根系形成良好的共生关系,提高玉米的抗旱性。     

长期秸秆还田对农田土壤水分运动与热力学函数关系初探

利用长期定位试验的土壤,研究了温度、水分、热力学函数之间的关系。结果表明,不同玉米秸秆还田土壤比较,土壤水势温度效应为高量玉米秸秆还田〉低量玉米秸秆还田〉单施化肥;在同一温度条件下,提高土壤水势可增加土壤非饱和导水率,呈现高量玉米秸秆还田〉低量玉米秸秆还田、单施化肥;在相同的土壤含水量条件下,增加温度可提高土壤非饱和导水率,其导水率温度效应值（dk/dt）高量玉米秸秆还田〈低量玉米秸秆还田和单施化肥。土壤含水量一定时,随着相对偏摩尔自由能变和相对偏摩尔焓变增大,土壤非饱和导水率也增大,并且高量玉米秸秆还田大于低量玉米秸秆还田和单化施肥,拟合得出的相对偏摩尔自由能变和相对偏摩尔焓变与土壤非饱和导水率方程,具有较好的适应性。     

温度与水分状况对作物叶片延伸生长的影响

在实验室条件下通过对春小麦和夏玉米生长中叶片延伸速率（LER）、渗透势（Ψs)、叶水势（ΨL）的测定，研究温度与水分胁迫对春小麦和夏玉米叶片延伸生长的影响结果表明，随温度升高，作物叶片延伸速率先上升，在27℃左右达最大值而后迅速下降；且在不同土壤水势条件下叶片延伸速率随温度变化的幅度不同，随土壤水势的降低其叶片延伸速率也降低，且叶片延伸速率与土壤水势的变化呈线性关系。土壤水势、温度的变化引起膨压（ΨP)的变化，而膨压的变化又引起叶片延伸速率的变化。总趋势是随膨压的增加其叶片延伸速率也增大，且温度与土壤水势共同胁迫对玉米叶片延伸速率影响最大。     

太原市土壤—作物系统中As行为研究

选择有代表性的三县（区）农田对太原市土壤－作物中Ａｓ含量及迁移转化规律、污染现状进行了研究。结果表明,太原市土壤Ａｓ含量轻微超标,污染程度为北郊〉南郊〉清徐县。作物中Ａｓ含量不超标,Ａｓ在土壤和作物中有很好的线性相关性,作物对Ａｓ的富集能力为水稻〉小麦〉谷子〉高梁〉玉米。     

关于水蚀对灰钙土生产力影响的评价

本文评述了灰钙（贫瘠、硬表层）土壤中的水分效应及其与土地的开垦状况和产量的相互关系。论述了该类土壤特性与作物潜在产量的关系。采用顺坡耕作、水平耕作及条播等３个处理，种植豆类、玉米两种作物，在径流小区内进行观测，并通过对几种简单公式的评价，证明了根区的水分贮存量由于侵蚀作用而减少，而有效水含量的损失会导致作物产量显著降低，用物理学方法推导出灰钙土的相对潜在产量。总之，由土壤环境提供的根系赖以生存的土壤有效水含量（ＡＷＣ）决定了土壤的相对潜在产量。     

毛乌素沙地西南缘不同植被下的土壤水分时空变化研究

在一个生长季内通过对毛乌素沙地不同植被下的土壤水分的连续观测,研究毛乌素沙地不同植被下的土壤水分时空动态变化规律。结果表明：各样地土壤含水量生长期末低于生长期初,按时间变化可划分为三个时期,土壤水分积累期（4～6月）、土壤水分消耗期（7～9月）、土壤水分稳定期（10月至次年3月）。在空间上,各样地土壤含水量均随深度的增加而有所增加,整个土壤剖面自上而下按水分变化规律可划分为四层：土壤水分速变层、活跃层、过渡层和稳定层。土壤水分活跃层的深度与根系分布层密切相关,深根系的植物其水分活跃层分布较深。固定沙丘不同部位的土壤含水量及其变化规律不同,土壤含水量从大到小依次为：坡脚〉坡腰〉坡顶。     

石油污染土壤的生物修复研究

通过田间试验研究了玉米和向日葵两种植物对石油污染土壤的修复作用,考察了外源菌（OX-9）对植物修复的强化和协同效应,对“外源菌一植物”修复效果进行了初步评价。结果表明,在10000mg·k-1污染浓度下,150d玉米、向13葵试验区土壤中石油降解率分别为42．5％和46．4％,较对照区提高了100．5％和118．9％。外源节细菌的施加可使生物修复速度显著加快,150d“DX-9-玉米”和“DX-9-向日葵”试验区石油烃降解率分别达到72．8％和76．4％,较同期单独植物修复的降解率提高了71.3％和64．7％。500d各试验区土壤中石油烃降解率分别为95．5％、96．1％、97．6％和98．9％,土壤中石油烃含量均低于国家标准规定限量（〈500mg·kg-1）;土壤主要理化性质、生物群落分布、呼吸强度及植物不同部位中石油烃的残留量与对照无显著差异。结果表明：玉米、向日葵与节细菌对石油污染土壤的联合生物修复效果显著;经过两年修复,污染土壤恢复健康状态。     

不同利用方式下红壤坡地土壤水分时空动态变化规律研究

利用连续3年土壤水分定位观测数据，研究了红壤坡地不同利用方式下土壤水分的时空动态变化规律。结果表明：土壤水分时空动态变化主要受降雨和植被类型的影响。土壤水分季节变化分为相对稳定期、消耗期和补给期三个时段；土壤剖面（0～90cm）水分含量从表层到深层表现为增长型，依据2003年土壤水分标准差和变异系数。将土壤剖面划分为活跃层、次活跃层和相对稳定层3个层次；土壤剖面水分变异系数随降雨量和土层深度的增加而减小，随植被根系的增长而变大。平水年，深根系区与浅根系区土壤水分变化差异表现在30cm深度以下，而丰水年其差异主要表现在土壤表层（0～30cm）；无论平水年还是丰水年，深根系区土壤水分变幅均比浅根系区大。     

玉米单根木质部水势与径向水力导度的轴向变化

在前人用多个吸水小室测定单根径向水力导度和用不同渗透势溶液同时测定根本质部水势和径向水力导度的基础上，将这两种方法结合，用之研究了不同土壤水分条件下玉米单根木质部水势和径向水力导度的轴向变化。结果表明：根本质部水势在距根尖9cm以前是不断下降的，土壤干旱导致根本质部水势下降且前7cm根本质部水势的下降幅度增大，根尖是对水分胁迫最敏感的部位，正常水分处理根径向导度在3cm以前逐渐增加，3-10cm间达到最高值且维持稳定。10cm以后，根系径向导度下降，土壤干旱导致根径向导度下降，轴向上的下降部位提前，轴向变化的梯度减小。     

水分胁迫下柱花草叶水势、光合及叶绿素荧光特性的变化特征

以热研2号柱花草为供试材料,采用盆栽控制实验研究了不同土壤水分条件下柱花草叶水势、光合特性和叶绿素荧光参数的变化特征。结果表明：（1）柱花草叶水势随着水分胁迫程度的增加而降低,其日变化呈双峰曲线特征,日平均值表现为充分供水〉轻度胁迫〉中度胁迫〉重度胁迫。（2）充分供水条件下柱花草净光合速率最大,而在重度胁迫下最小,水分胁迫下柱花草光合速率的降低主要为非气孔限制因素所致;柱花草气孔导度在充分供水和轻度胁迫下随光合有效辐射的增强而增大,但在中度和重度水分胁迫下变化不明显;充分供水和轻度水分胁迫下,气孔导度均随蒸腾速率的增加而增加,中度、重度水分胁迫下蒸腾速率分别达到0.46、0.31mmol·m-2·s-1时气孔开始关闭;中度胁迫下水分利用效率高于轻度胁迫,可能是植物对胁迫环境的生理适应所致。（3）初始荧光F0随着干旱胁迫程度的增加而增加,而光系统Ⅱ的最大光化学效率Fv/Fm和潜在活性Fv/F0均降低,表明随着胁迫程度的加深,PSⅡ光抑制的程度也加深,水分胁迫抑制了PSⅡ的光化学活性,使其反应中心受到一定程度的破坏或可逆失活。     

芒萁根系对崩岗红土层土壤抗剪强度的影响

为探究植物根系对崩岗红土层土壤抗剪强度的作用机制，采取室内直剪试验，研究不同含水率条件下芒萁（Dicranopteris dichotoma）根系对红土层抗剪强度的影响。结果表明：（1）不同根重密度土体的抗剪强度总体随含水率增加而下降，含根土体的抗剪强度大于素土。（2）黏聚力随着含水率的增加均呈先增大后减小的趋势，而随根重密度的增加呈增大的趋势，且增量逐渐减小。（3）内摩擦角与土壤含水率之间呈线性负相关，但与根重密度之间无明显关系。（4）含水率对抗剪强度的影响大于根重密度，可用含水率和根重密度模拟根土复合体的抗剪强度（NSE=0.84）。综上，根系的作用可增加崩壁红土层土壤的抗剪强度，但高含水率条件下根系的增强效应降低，可通过减少水分注入以增加崩壁根土复合体的稳定性。     

受污农田中农作物对重金属镉的富集特征研究

采用湿法消化法研究了浙江省不同地区农田污水灌溉后水体、土壤和多种农作物各器官的镉含量,分析了土壤污染状况及农作物对重金属镉的富集特征。结果表明：污水和受污土壤镉含量极显著相关（R^2=0．617,P〈0．01）。不同农作物对镉的吸收程度不同,富集系数为紫云英〉水稻〉大豆〉大麦〉玉米〉小麦。未受污染农作物和受污农作物根系及地上部镉含量差异明显,但镉富集系数差异不明显。同一农作物不同器官对镉的累积规律为根系〉茎叶〉果实。不同农作物果实的富集系数为紫云英〉大麦〉大豆〉水稻〉小麦〉玉米。对几种农作物富集系数和吸收系数的比较发现,玉米和小麦根系及茎叶等营养器官富集镉的能力较强,但果实富集量却很低。6种农作物对镉的转移系数为玉米〉大麦〉紫云英〉小麦〉大豆〉水稻,且转移系数介于0．50～0．95之间,说明这几种农作物均对镉有很好的耐性。     

模拟降雨量条件下沟垄集雨种植对土壤养分分布及夏玉米根系生长的影响

为了探索沟垄集雨种植的增产机理及其适宜的雨量范围，在人工模拟降雨条件下研究了不同降雨量沟垄集雨种植对夏玉米（ZeaMaysL．）根系性状及土壤速效养分含量的影响。结果表明，沟垄集雨种植处理后，耕层（0~40cm）土壤速效N、P、K和有机质的含量明显增加（P〈0．05）。夏玉米根长、根表面积、根体积和根干重在230mm和340mm降雨量下明显增加，440mm雨量下，分别有所减小（P〈0．05）；籽粒产量增加幅度在230~440mm雨量下随雨量增大而减小（P〈0．05），440mm时增产效果已不明显。可见，沟垄集雨种植协调了土壤水分和养分的关系，在一定雨量下可促进植株根系的发育，其种植玉米适宜的雨量上限可能在全生育期降雨量440mm左右。     

基于Hydrus-1D模型的玉米根系吸水影响因素分析

为探索土壤质地、植物生长状况和气象条件对不同土壤水分条件下根系吸水速率的影响机理,该文以相对根吸水速率与土壤含水率的关系衡量土壤水分有效性,利用Hydrus-1D模型模拟了3种土壤（壤黏土、黏壤土和砂壤土）中不同玉米生长状况（包括叶面积指数、根系深度和根系剖面分布）或蒸发力条件下根系吸水速率随含水率的动态变化,确定了不同条件下根系吸水速率开始降低的临界含水率。结果表明：土壤质地、植物的叶面积指数和根系分布及大气蒸发力都对根系吸水动态曲线的临界含水率有一定影响,其中根系深度和根系分布形状还影响根系吸水速率与含水率关系曲线的形状,但在3种土壤中,根系吸水速率的动态变化对植物生长和大气蒸发力的响应不同。总体而言,3种土壤临界含水率的大小是壤黏土＞黏壤土＞砂壤土;临界含水率随大气蒸发力的升高而升高,随根系深度和深层根系分布的增加而降低;各因子对玉米根系吸水影响程度的大小是土壤质地＞根系分布形状＞根系深度＞大气蒸发力＞叶面积指数。     

不同类型氮肥与施氮量下夏玉米水、氮利用及土壤氮素表观盈亏

以两个夏播玉米品种为材料，研究了不同类型氮肥与不同施氮量下华北平原夏玉米的水分与氮素利用及土壤氮素表观盈亏．结果表明：（1）随施氮量增大．产量、耗水量及水分生产效率（WPE）增大，氮肥利用率（NUE）降低；（2）夏玉米WPE与NUE具有较明显的基因型差异。WPE郑单958较大。NUE农大108较大；（3）wPE与NUE均受到氮肥类型的影响．WPE郑单958复合肥〉普通尿素〉包膜尿素．农大108处理间差异较小，以复合肥略大，普通尿素和包膜尿素相当。与普通尿素相比，包膜尿素与复合肥利用率较高，郑单958施N90kg／hm^2与农大108施N180kg／hm^2时，两者对NUE的提高尤为明显；（4）本试验条件下，经过夏玉米生长季，两品种各处理均出现土壤氮素表观亏缺，亏缺量随施氮量增大而降低，各条件下郑单958亏缺量较农大108大；氮肥类型间土壤氮素表观亏缺量表现为复合肥〉包膜尿素〉普通尿素。     

基于植物水分生理的节水灌溉效果评估

以新垦绿洲主干防护林树种俄罗斯杨（Populus russkii Jabl.）为研究对象,通过对A（膜侧细流沟灌,灌溉定额3 750m3/hm2,少量多次灌溉）和B（漫灌,灌溉定额7 500m3/hm2,隔月灌）灌溉方式下俄罗斯杨树干液流、当年生枝条水势（ψs）以及叶片光合特征的同步监测,结合气象因子数据,分析比较2种灌溉方式下的俄罗斯杨水分生理特征。结果表明：B方式下俄罗斯杨树干液流速度与A方式比较有所降低,日均下降4.7%,但差异未达到显著水平（Sig.〉0.10）;2种灌溉方式下俄罗斯杨当年生枝条水势没有通过差异显著性检验（Sig.〉0.142）;A方式下的俄罗斯杨叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、瞬时蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）均高于B方式的。综合分析认为,A方式节水效果显著,能够满足研究区俄罗斯杨生长的水分需求,过度灌溉会对俄罗斯杨产生不利影响;植物液流、水势等水分生理指标可做作调控和节水灌溉的科学依据。     

局部灌水方式对玉米不同根区土-根系统水分传导的影响

以管栽玉米进行分根实验，在均匀灌水、固定部分根区灌水和根系分区交替灌水3种方式下，分期测定两个1/2根区及整个根区的土-根系统总水分传导(简称水导)、单位根面积和单位根长水导，研究局部灌水方式对玉米不同根区土-根系统水分传导的影响。结果表明：各阶段处理5 d和10 d时，总水导、单位根面积和单位根长水导一致表现为固定灌水和交替灌水的灌水区较之均匀灌水1/2根区均显著增大，说明局部灌水可以显著增强灌水区土-根系统水分传输的补偿效应。固定灌水时，灌水区水导始终显著大于非灌水区；交替灌水时，两个根区呈交替变化趋势。与固定灌水相比，交替灌水非灌水区的水分传导明显增大。因此，交替灌水能更好利用各部分根系资源以满足作物需水要求。     

外生菌根接种处理对台湾相思抗旱性的影响

改良土壤和提高植物抗旱性是影响边坡植被恢复与重建效果的关键因子。试验选择对边坡常用植物台湾相思进行不同接种量的彩色豆马勃接种处理,接种半年后测定生长量和菌根侵染率;对菌根苗和对照苗进行自然干旱胁迫处理,测定处理前后的叶片光合指标和叶绿素荧光指标变化。结果表明:接种彩色豆马勃后,台湾相思菌根苗生长量、叶绿素含量显著大于未接种对照苗。干旱胁迫下,台湾相思Pn、Cond、Tr随着胁迫时间延长持续下降,Ci先上升后下降;F_v/F_m在胁迫前期略有上升,重度胁迫时显著下降,ΦPSII、ETR、q P持续下降。菌根苗的光合和叶绿素荧光指标的降幅均显著小于对照,同时期各指标值均显著大于对照,表明菌根接种可促进植物生长、增强植物光合效率和水分利用率,提高植物抗旱性。少量接种和多量接种均有一定促生作用,但多量接种可使根系获得更高的侵染率,对植物生长的促进和植物抗旱性的影响更为显著。