紫外辐射增加后麦田的小气候特征研究（Ⅰ）

利用小麦灌浆期作物群体小气候观测资料，分析研究了过量紫外线照射后农作物群体小气候（总辐射、紫外辐射、温度等）的时空分布特征，发现紫外辐射（UV－B）增强使小麦群体中下部的总辐射高于对照区（CK），不同处理组下部的总辐射日振幅不同：CK（无UV－B区）＞TI（UV－B增强3.8%）＞T2（UV－B增强11.4%）；小麦群体的紫外辐射强度在各个层次上均大于对照区；小麦群体的中下部温度明显高于对照区的温度，中上部反之，CK处理气温梯度远大于T2处理气温梯度。     

全膜双垄沟播对旱区玉米田土壤水分和温度的影响

通过田间试验,比较分析全膜双垄沟播（T1）、平铺覆膜（T2）以及露地平作（不覆膜,CK）3种种植方式玉米不同生育期土壤含水率和温度的变化,探求全膜双垄沟播技术对旱区玉米田土壤水分和温度的影响.结果表明：（1）从0-200cm土层平均含水率看,全生育期和出苗-吐丝期均以T1处理的平均值最高,比T2和CK高1.0和0.9个百分点,出苗-吐丝期高0.9和1.5个百分点;处理间0-200cm土层含水率以七叶期差异最大,T1比T2和CK高1.4和2.6个百分点,以拔节期差异最小,T1比T2和CK高0.4和0.3个百分点,乳熟-成熟期T1比T2高0.9个百分点、比CK低0.6个百分点.（2）全生育期浅层土壤（0-40cm）各层平均含水率看,T1比T2和CK高1.0和1.7个百分点,以0-20cm差异最大,T1比T2和CK高1.2和2.2个百分点,30-40cm,T1比T2和CK高0.9和1.3个百分点,80-200cm,T1比T2高0.7而比CK低1.0个百分点.（3）从全生育期0-40cm土层温度平均值看,T1比T2和CK高0.7和2.7℃,其中以苗期差异最大,T1比T2和CK高0.6和5.1℃,吐丝期差异最小,T1比T2和CK高0.6和0.5℃.试验说明全膜双垄沟播技术能明显改善土壤温、湿度状况,是旱区玉米的高效栽培模式.     

地面覆盖对避雨葡萄园土壤水分、温度及酶活性的影响

为评价不同覆盖材料在避雨葡萄园中的覆盖效果,以夏黑葡萄为试材,以地表裸露为对照(CK),设置秸秆处理(SM)、透明地膜处理(WM)、反光膜处理(RM)、地布处理(CM)4种地表覆盖处理,通过田间试验,研究不同覆盖材料下避雨葡萄园中近地表空气温度和相对湿度、土壤温度和含水量及酶活性的季节变化特征。结果表明,3—10月,WM和RM葡萄园近地表平均气温分别增加0.15℃、0.52℃、平均空气湿度分别降低4.06、4.68个百分点,而CM和SM近地表平均气温分别降低0.29℃、1.02℃,平均空气湿度分别增加2.67、7.94个百分点。与CK相比,3—10月WM的5~25 cm土层平均地温增加1.38℃,5月WM的0~60 cm土层土壤含水量增加2.77个百分点;而3—9月SM、CM和RM的5~25 cm土层平均地温分别降低3.50℃、2.56℃、1.00℃,10月地温则分别提高0.34℃、0.46℃、0.11℃,5月SM、CM和RM的0~60 cm土层土壤含水量分别提高4.24、4.06和5.60个百分点。各处理土壤脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性均表现为夏季较高、春秋季较低,而SM过氧化氢酶活性夏季较高,其他处理的过氧化氢酶活性春季较高;3—9月土壤酶指数的平均值表现为SM>CM>WM>RM>CK,分别较CK提高81.26%、27.91%、25.74%和14.55%。过氧化氢酶可作为避雨葡萄园中土壤酶活性差异的指示指标。本研究为避雨葡萄园覆盖材料的选择提供理论依据和实践参考。     

不同优化平衡施肥措施对冬小麦田间群体微环境的影响

以长期不施肥(CK)为对照,研究氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾与有机肥配施(NPKM)、氮磷钾与秸秆还田配施(NPKS)的优化平衡施肥措施对冬小麦田间群体微环境的影响。结果表明,与CK相比,NPK、NPKM、NPKS施肥措施能够有效降低灌浆期小麦群体的冠层温度和拔节期、灌浆期群体内地表温度,获得较高的籽粒产量。不同优化平衡施肥措施对温度影响依次为NPKMNPKNPKS。小麦灌浆期,2014年NPK、NPKM、NPKS处理的冠层温度比CK处理低3.53~4.04℃;小麦拔节期,NPK、NPKM、NPKS处理的群体内地表温度比CK处理低10.56~11.78℃(2013年)、0.41~4.60℃(2014年),灌浆期比CK处理低8.32~11.14℃(2013年)、6.79~9.30℃(2014年)。此外,平衡施肥措施对群体内环境CO_2浓度有一定的调节效果,对群体内相对湿度调节不明显。     

不同施肥措施对冬小麦田间群体微环境的影响

以长期不施肥(CK)为对照,研究单施氮肥(N)、氮钾配施(NK)、氮磷配施(NP)、氮磷钾配施(NPK)对冬小麦田间群体小气候的影响。结果表明,长期不施肥、单施氮肥、氮钾肥配施(CK、N、NK)措施在小麦拔节期、灌浆期容易导致较高的群体冠层温度和群体内地面温度,群体叶片SPAD值较低,不利于小麦的生长,造成减产;而氮磷肥配施、氮磷钾肥配施(NP、NPK)措施则相反,更有利于小麦的生长,获得较高的产量,冠层温度调控幅度在0.5~8℃,地面温度调控幅度0.5~16℃,群体叶片SPAD值改善幅度3~17个单位。此外,不同施肥措施对小麦群体内相对湿度、CO_2浓度的影响没有表现出一定的规律性。     

旱地长期轮作施肥对土壤肥力影响的定位研究

对设在黄土高原旱作农耕地上的两个长期定位试验进行研究，主要就不同施肥量，不同肥料配比，不同作物与不同轮作方式对土壤有机C、全N，有效P含量及苜蓿，小麦与玉米连作条件下土壤剖面三种养分含量分布进行研究，结果表明，长期施用化肥提高土壤有机C含量，幅度在2．3％－13．53％，对全N影响不大，施P显著提高土壤有效P的含量，每年单独施P2O5 180kg/hm^2，土壤有效P增加到55.11mg/kg，是试验前的12倍；不同施肥连作条件下，土壤有机C、全N因施有机肥而有显著提高，单施化肥对有机C、全N影响不大，施肥相同不同作物轮作处理之间的有机C、全N、有效P差别不明显。苜蓿连作不同施肥处理之间土壤剖面全N、有效P含量分布差别明显，NPM、P处理剖面20－100cm土层全N含量高于CK，而有效P分布在0－100cm土层之间为NPM＞P＞CK，同样长期施NPM，小麦，玉米，苜蓿对土壤0－60cm影响不同，苜蓿处理20－40cm土层养分含量低于玉米与小麦，试验结果表明土壤有机C含量与冬小麦产量之间呈极显著的线性相关关系。     

长期施用微量元素肥料对土壤养分的影响

长期施用微量元素肥料对耕层土壤有机质、全N、碱解N含量影响不大，施用B、Mn肥耕层土壤全P、有效P含量分别较对照增加5．0％、9．2％和128．0％、115．8％，剖面土壤有机质，全N、碱解N含量各施肥处理在0－40cm土层含量增高于CK、40－120cm土层含量低于CK，120－220cm土层含量再次高于CK。各个剖面B，Zn处理的全P含量高于CK，施Mn处理全P低于CK。     

不同覆盖措施对宁夏沙化地区枸杞地土壤水热条件及产量的影响

以宁夏枸杞为研究材料,设覆膜(F)、覆盖林木粉碎枝条(B)、覆膜加覆盖林木粉碎枝条(FB)、以及对照(CK)四个处理,研究不同覆盖措施对土壤水分、温度、水分利用效率以及枸杞产量的影响。结果表明:在0—40cm土层,FB,B和F处理土壤含水量均呈现上升趋势。40—100cm土层,F处理土壤含水量呈现减小趋势,B,FB随土层深度增加无明显波动,但是FB土壤含水量要显著高于CK。0—100cm土层,总土壤储水量FB在不同生长周期均显著大于CK处理,F和B处理在生长初期与CK无显著差异,在夏果期和秋果期要明显大于CK处理,在休果期F要显著低于CK处理。土壤平均温度F比FB,CK和B分别高1.3℃,3.3℃和4.4℃。土壤温度变异系数F最大为0.22,CK次之为0.21,B和FB最小为0.18。FB,B和F的枸杞产量分别比CK提高了76.06%,45.78%,9.65%。水分利用效率FB和B分别比CK显著提高了77.14%和51.68%,而F仅比CK高出3.95%。FB处理不仅显著提高了土壤储水量并且改善了土壤表层的热量条件,为枸杞提供了良好稳定的生长环境,显著提高了枸杞的产量和水分利用效率。     

玉米秸秆覆盖对麦田土壤温度和土壤蒸发的影响

研究了秸秆覆盖下的麦田土壤温度和土壤蒸发的动态变化规律。试验结果表明，玉米秸秆覆盖冬小麦田后，日最高地温比对照低，日最低地温比对照高，日振幅减小，温度变化较对照平缓；冬季具有提高土壤温度的作用，春季则有降低地温的作用。少覆盖处理冬季0～10 cm地温3年平均提高0.3℃/d，春季降低0.42℃/d；多覆盖处理冬季0～10 cm地温3年平均提高0.58℃/d，春季降低0.65℃/d；秸秆覆盖后有效地抑制了土壤蒸发，冬小麦生育期内，少覆盖处理比对照平均减少了21%，多覆盖减少了40.4%。覆盖处理春季的低温效应，推迟生育期3～7 d，加上后期的干热风，造成覆盖处理的冬小麦非正常成熟，影响了冬小麦的产量，少覆盖平均减产4.1%，多覆盖平均减产10.4%。     

黄淮冬麦区晚霜冻易发时段冠层内最低气温分布及估算

利用2016年和2017年3月中旬?4月下旬两次典型低温过程中,冬小麦田间不同高度逐小时气象观测数据,分析晚霜冻易发时段冬小麦冠层内最低气温出现高度及其变化规律,构建基于150cm高度处气象因子和地表0cm温度的冠层内最低气温估算模型。结果表明：（1）与150cm高度相比,两次典型低温过程中0℃以下气温在冠层高度附近出现时间更早,持续时间更长且温度更低;（2）最低气温总是出现在4/5冠层高度附近,并在2：00?6：00时段,尤以5：00左右发生频率最高;（3）冠层内最低气温与150cm高度处相对湿度、风速的相关性通过了0.01水平的显著性检验,与不同高度气温、不同土壤深度地温的相关性也通过了0.001水平的显著性检验,与地温的相关性随着土壤深度的增加而逐渐降低;（4）冠层内最低气温与150cm高度处气温、风速、相对湿度,以及0cm地温的偏相关系数大小排序表现为,气温＞风速＞地温＞相对湿度;利用以上因子构建基于多元线性回归函数的冠层内最低气温估测模型,其估测值与实测值拟合结果的决定系数达到0.967,均方根误差为0.915。说明基于气象台站常规观测数据构建冠层内最低气温估测模型具备一定可行性,可为冬小麦晚霜冻害的监测预报提供数据支持。     

镧对UV-B辐射胁迫下大豆幼苗叶绿素含量的影响

采用水培实验方法研究了La对紫外辐射（UV—B2 0．15WM^-2,0．45Wm^-2）胁迫下大豆（Glycine max）幼苗叶绿素含量及叶绿素a／b值的影响。实验结果表明：与CK相比，无UV—B胁迫时20mgL^-1LaCl3能明显提高大豆幼苗的叶绿素含量，且叶绿素a的增幅（12．77％）大于叶绿素b（0．00）；UV—B处理使大豆幼苗叶绿素含量降低，且T2处理（0．45Wm^-2）中的下降幅度（12．18％）大于T1（0．15Wm^-2）处理，叶绿素a的降幅大于叶绿素b。但适量浓度的La溶液有抑制叶绿素含量降低的作用；在叶绿素含量变化动态图中，20mgL^-1LaCl2处理组叶绿素含量均高于CK组，也高于60mgL^-1LaCl3处理组，La＋UV—B处理组叶绿素含量与UV-B处理组走势近似。但降幅小于后者，即La具有提高大豆幼苗叶绿素含量、缓解UV—B辐射伤害的作用。     

我国北方半干旱地区两种防寒抗冻措施的麦田小气候效应

研究了沟播和覆膜穴播两种防寒抗冻措施的麦田小气候效应。越冬开始到第2年4月，覆膜穴播和沟播可使距地表3em处日最低土温的平均值较平播分别高1．5℃和0．6～0．7℃，返青期间干土层厚度分别较平播少0．4cm和0．2cm；覆膜穴播因有膜覆盖能降低风速，具有一定的防风效应；南北行向沟播可减小风速0．79m/s，东西行向沟播可减小风速0．94m／s。这些栽培措施的小气候效应有利于小麦冬前壮苗和越冬返青，冬前及冬后苗情较好，返青茎成活率覆膜穴播和沟播分别较平播高37．9和11．3个百分点，实际产量分别较平播高128kg(667m^2)和118．5kg/(667m^2)，成熟期均提前8d。     

石灰岩山地两种模式人工林小气候比较

为了探讨侧柏女贞混交林（CN）和侧柏纯林（CB）对林内小气候影响的差异,以便为分析不同模式林分生态效应提供依据,在春季、夏季、秋季和冬季对两种林分林内空气温湿度、土壤温度和土壤水分含量进行了观测,同时测定空地（CK）小气候指标作为对照。结果表明:夏季中午前后CN,CB和CK间气温差距最大,四季气温值均是CN最小、CK最大,春季和夏季CN与CB气温差异未达到显著水平,秋季和冬季气温值无差异;不同样地空气相对湿度基本为CN > CB > CK,且夏天空气相对湿度最高、春天最低,不同季节CN和CB空气相对湿度差异不显著;各样地地表温度均高于地下5 cm温度,在温度较高的午后CN地表温度与地下5 cm温度的差值比CB,CK小,夏季各样地地表与地下5 cm土温差值最大、冬季最小;土壤含水量变化与空气相对湿度变化规律相似,表现为混交林土壤水分含量高于纯林。在炎热的夏季,混交林改善小气候的能力优于纯林,主要表现在降低并稳定气温和地温,增加空气湿度和土壤含水量。     

不同种植密度下的棉田小气候特点

为研究种植密度对田间小气候的影响,2008年在南疆阿克苏试验点,通过大田试验对不同种植密度下(9.0、13.5、18、22.5、27.0万株/hm2)棉田群体冠层不同层次的温度、空气相对湿度、土壤水分等要素进行了测定。结果表明:在所设置的密度范围内,棉花的株高在55～75cm,并且随密度增加株高降低;而茎粗、株宽、叶宽、果枝数等也有类似趋势。花期和吐絮期,棉花宽窄行的冠层空气温度均较高,最高均超过了31℃,并随当日时间先升后降,窄行温度高于宽行,冠层40cm处高于20cm处。相对湿度符合开口向上抛物线模型,花期较高且变化较小,中午时段最低只有40%,比见絮期高10个百分点以上;各处理以中间密度的相对湿度最为稳定,变化最小。土壤水分方面,密度小的处理地表蒸发严重,密度大的叶片蒸腾较多,因此,密度适中的处理土壤水分保持较好,变化范围较小。土壤15cm处地温,前期密度大的处理地温较高,中期受叶片遮荫影响而下降,但后期高密度处理温度又会升高,不过处理间差异不大,最高相差不过1℃。     

秸秆深埋配施硫酸铝对西辽河平原地区 苏打盐碱土水盐运移的影响

为探索秸秆深埋和硫酸铝改良剂配施交互作用对苏打盐碱地水盐运移的影响,在通辽市科尔沁左翼中旗开展覆膜滴灌下不同硫酸铝用量与秸秆深埋的田间试验,以甜菜为指示作物,常规处理为对照(CK),在有无秸秆深埋(A、B)的条件下分别设置4 水平硫酸铝添加量(30、60、90、120 g/m2),揭示硫酸铝用量、秸秆深埋与土壤含水率、盐分的相关关系,提出覆膜滴灌及秸秆深埋下适宜的硫酸铝用量。结果显示,未添加秸秆处理中B3 处理0 ～ 50 cm 土体平均含水率最高(23.8%),比CK 高8.2%,且平均含盐量最低(1.69 g/kg),比CK 低12.6%;添加秸秆处理中A3 处理0 ～ 50 cm 土体平均含水率最高(26.6%),比B3 处理高2.8%,平均含盐量也最低(1.57 g/kg),比B3 处理低19%,且平均积盐率最低,比B3 处理降低7.6%;A3 处理在10 ～ 20 和20 ～ 30 cm 处土壤含水率均显著高于B3 处理(P<0.05),在0 ～ 10 和20 ～ 30 cm 处土壤含盐量较B3 处理显著降低(P<0.05);A3 处理0 ～ 30 cm 各土层均有脱盐趋势,达到显著水平(P<0.05),平均脱盐率11.5%;硫酸铝和秸秆深埋交互作用与土壤含水率呈极显著正相关(0.808),与土壤含盐量呈显著负相关(-0.564)。秸秆深埋和硫酸铝改良剂综合作用可有效降低土壤pH 值0.53 ～ 0.94,缓解土壤碱化度20.5% ～ 21.9%。覆膜滴灌及秸秆深埋下硫酸铝用量在72 ～ 104 g/m2 为适宜当地的推荐用量。研究结果可为西辽河平原地区盐碱土壤改良提供理论依据。     

新疆于田县不同下垫面小气候特征比较研究

利用HOBO小气候观测仪对新疆于田县荒漠、交错带、绿洲3个下垫面的气温、相对湿度、风速、地温及蒸发等小气候因子进行了连续观测,并对比分析了各小气候因子的时序变化及垂直变化特征。结果表明:于田县不同下垫面的小气候特征参数呈现出梯度式递增或递减的趋势,由荒漠到绿洲,气温、风速、地温及蒸发力逐渐减小,相对湿度逐渐增加,其中,荒漠与交错带两下垫面的小气候因子特征值及变化趋势相似,并与绿洲小气候因子相差较大。例如荒漠与交错带气温相差0.98℃,而与绿洲却相差3.78℃;荒漠平均风速比交错带(1.55m/s)仅高出0.28m/s,却是绿洲的4倍。3下垫面各小气候因子联系紧密,相互影响,并且由于受到外界大气候环境的影响,各因子的时序变化及垂直变化特征相似。     

添加不同粒径炭基辅料改善猪粪好氧堆肥质量的效果

为提高畜禽粪便堆肥质量和改善堆肥工艺,创制了一种炭基辅料,与猪粪、食用菌渣混合,进行了30 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:猪粪与食用菌渣高温好氧堆肥(CK)、1~2 cm粒径炭基辅料替代CK处理中60%(体积比)的食用菌渣(B1)、6~7 cm粒径炭基辅料替代CK处理中60%的食用菌渣(B2)。监测了堆肥体的温度、氨挥发、氧化亚氮排放、pH值、EC值等参数变化情况,并以堆肥初次升温至55℃所需时间、氮素损失率、C/N比变化率、种子发芽指数、辅料回收率为指标,采用模糊评价法,分析了不同粒径炭基辅料在堆肥中的应用效果。结果表明,与CK相比,炭基辅料可以显著促进堆温快速上升、提高堆肥积温(P0.05),B1、B2处理的堆肥体初次升温至55℃所需时间分别较CK减少了4、11 d,堆肥积温显著大于CK,B2处理的促升温、增温效应优于B1处理;堆肥30 d后,CK、B1与B2处理的氨挥发累积量分别为605.41,374.94,303.68 mg/kg,氧化亚氮排放累积量分别为35.80,49.53,74.94 mg/kg,B1、B2处理的堆肥体氮素损失率为43.10%,39.67%,分别较CK降低了16.13%,22.81%,堆肥体氮素损失的降低主要是NH3挥发的有效控制;炭基辅料降低了堆肥体的EC值,显著提高了种子发芽指数(P0.05);根据模糊评价结果,B2处理的堆肥效果优于B1处理,炭基辅料应用于高温好氧堆肥工艺的适宜粒径为6~7 cm。     

秸秆覆盖方式和施氮量对河套灌区夏玉米氮利用及产量影响

为探究夏玉米氮素转运利用规律、产量及土壤NO3－-N含量分布对秸秆覆盖方式和施氮量的响应，在河套灌区开展2a不同秸秆覆盖方式（秸秆表覆B处理、秸秆深埋S处理）和不同施氮水平（不施氮N0、低氮N1、中氮N2、高氮N3）的田间试验，以传统耕作模式为对照（CK处理）。结果表明：在0～100 cm土层，各处理NO3－-N含量随施氮量增加而增大，成熟期B和CK处理随土层加深呈先减后增趋势，而S处理呈先增后减趋势；B处理提高0～20 cm土层NO3－-N含量，而S处理提高20～40 cm土层NO3－-N含量（P<0.05）；秸秆覆盖可减少0～100 cm土层NO3－-N累积损失量，且显著提高氮肥利用率及夏玉米氮素转运量对籽粒产量的贡献率，SN2处理效果较佳。相比CK处理，成熟期的SN2处理2 a平均NO3－-N累积损失量降低39.6%，氮肥利用率较提高28.5%，夏玉米氮素转运量对籽粒产量的贡献率提高32.1%，增产9.3%。综合分析，秸秆深埋配施中氮效果较佳，可实现河套灌区夏玉米提效增产的目标，并减少深层土壤NO3－-N累积损失量，为优化河套灌区夏玉米耕作施氮模式和缓解农业面源污染提供参考。     

不同覆盖方式对小麦产量和土壤水热状况的影响

[目的]研究不同覆盖方式对土壤水热变化特征及春小麦产量的影响,为该地区选择蓄水保墒的覆盖材料及方法提供理论依据。[方法]试验以传统无覆盖平作为对照(CK),设置秸秆覆盖量SW1(1 500kg/hm2),SW2(3 000kg/hm2),SW3(4 500kg/hm2),全膜覆土穴播(FT),全膜垄作(RT),共6个处理。[结果]与CK相比,RT能提早小麦出苗时间,缩短生育期时间(103d),而SW3推迟小麦出苗,延缓了生殖生长(生育期124d);小麦苗期FT,RT处理对0—5cm土层增温效果显著,以RT处理增温显著,较CK增温3.97℃,拔节至成熟期FT,RT处理增温效果逐渐减弱,SW1,SW2及SW3处理在小麦苗期对0—5cm土层具有降温作用,拔节至成熟期表现为增温效应,SW3增温效果最好;小麦苗期FT,RT处理0—100cm土层土壤水分含量显著高于CK,SW1,SW2及SW3处理,小麦拔节至成熟期SW1,SW2及SW3处理0—100cm土层土壤含水分量高于其他处理,以SW3处理最高;FT,SW3处理增产效果最佳(FT,SW3SW2SW1RTCK),比CK增产46.23%,且SW3可以显著降低小麦生育期耗水量(18.53%),改善水分利用效率(67.67%)。[结论]秸秆覆盖SW3(4 500kg/hm2)可以改善土壤水热状况,减少小麦耗水量,增加水分利用效率,提高小麦产量,与全膜覆土穴播可能造成的白色污染相比,适宜在旱作小麦生产中应用和推广。     

旱地冬小麦覆盖黑色液膜对土壤微生境及产量的影响

采用田间小区试验研究了黑色液膜覆盖旱地冬小麦对土壤微生境及产量的影响。在枯水年型条件下，在5，10cm土层中，黑色液膜处理抽穗期的日平均温度分别较对照高2．9℃，0．4℃；黑色液膜处理在10～20cm的土壤容重和0～20cm的平均总孔隙度分别较对照降低3．1％和增加1．90％；黑色液膜处理在小麦拔节～成熟期0～100cm土层的耗水量占全生育期0～200cm土层总耗水量的47．9％，水分利用效率达到0．78kg／m^3，较对照提高22．26％；黑色液膜处理较好地协调了旱地小麦穗数、穗粒数和千粒重，使产量达2188．5kg／hm^2，较对照增产17．95％。该项研究为旱地小麦覆盖材料开辟了新的领域。