柳枝稷的生长发育与土壤水分特征

1992-1998年中国科学院安塞水土保持综合试验站在山地、川地引种10份原产美国的柳枝稷（Panicum virgatum）材料，经过7a测定，数据表明柳枝稷在3～5a生长高峰期对土壤水分需求最大，产量最高。从土壤水分含量的变化来看，柳枝稷草地在80-200cm土层已经形成土壤干层，而且在经过生长季节降雨和休闲期的雨雪水分补充不能够补偿，这主要是维持较大的生产力造成。柳枝稷在半干旱黄土丘陵区有较强的适应性，这对当地人工草地建造、天然草地改良具有重要意义。通过对柳枝稷驯化栽培的人工草地在黄土丘陵半干旱地区立地条件下生产力与土壤水分特征的比较，以揭示柳枝稷的生态适应性对其地上生物量形成规律的影响，为该地区合理利用牧草资源、提高草地的生产能力提供依据与参考。     

不同预处理方式对柳枝稷厌氧发酵性能的影响

以柳枝稷为原料,研究微波,蒸汽加热和NaOH预处理方法对柳枝稷的结晶度和纤维结构的影响,同时考察了预处理后的柳枝稷在中温时的厌氧发酵性能.结果显示:3种处理都可以降低原料的结晶度;微波和NaOH处理可以显著降低柳枝稷的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素等含量;NaOH处理会降低粗脂肪的含量;蒸汽加热处理和原料的累积产气量(28 486和28 686 mL)及产气率(453.60和456.79mL/g)接近,而NaOH预处理由于C/N较高、阳离子毒害作用和抑制物的作用使得厌氧发酵性能降低.可见预处理可以降低柳枝稷纤维含量,但是对厌氧发酵性能并无明显改善作用.     

温度对柳枝稷种子萌发的影响

柳枝稷是一种优良的纤维素类草本能源植物,具有优良的牧草特性及水土保持功能,同时又被认为是一种理想的可再生替代能源植物。为研究不同温度处理下柳枝稷种子的萌发特性,利用主成分分析法对发芽总数、发芽率、峰值、日平均发芽率、发芽系数、发芽指数、胚芽干重和活力指数8个种子活力测定指标进行了筛选,结果表明:发芽指数、发芽系数、胚芽干重3个测定指标能够较真实、全面地反映柳枝稷种子活力水平,可作为种子萌发的测定指标;柳枝稷3个品种种子的适宜萌发温度为35℃,在发芽水平上,品种Bay Canada的种子品质要高于Alamo、Common。     

柳枝稷苗期对钾营养胁迫耐受性的综合评价

为明确能源作物柳枝稷在缺钾条件下的耐受能力,筛选出耐贫瘠性强的优质种质资源,以13个柳枝稷品种为供试材料,在人工气候室中开展水培试验,通过相关农艺性状和生理指标等评价指标的测定,采用标准差系数赋予权重法对柳枝稷在缺钾胁迫下的表现做出综合评价。结果表明:在缺钾胁迫下,13个柳枝稷品种地上及地下部的生长均受到显著抑制,具体表现为:生长速度下降,叶绿素含量减少,光合面积减少,光合速率降低,进而导致其总生物量积累下降。由标准差系数赋予权重法得出的13个品种耐胁迫性由高到低依次为:Cave-In-Rock、Trailblazer、BJ-5、Forestburg、BJ-4、Pathfinder、BJ-3、BJ-2、Blackwell、Alamo、BJ-1、BJ-6、Kanlow。     

不同供磷水平对盐碱地柳枝稷根系形态及土壤理化性质的影响

为探究盐碱条件下柳枝稷(Panicum vigatum L.)对供磷水平的响应,以不同品种柳枝稷(Alamo加倍体、Alamo、Pathfinder)为材料进行根箱试验,分析比较了不同磷浓度(0、10、100 mg/kg)处理对柳枝稷根系形态、生理特征及土壤理化性质的影响。结果表明:随着施磷水平的增加,各品种柳枝稷生物量、根系形态、根系活力及土壤有效磷含量整体呈上升趋势,而根冠比、土壤pH值和酸性磷酸酶活性呈下降趋势,均在高磷(100 mg/kg)处理下达到最大值和最小值。与高磷处理相比,低磷(10 mg/kg)处理下3个品种柳枝稷土壤pH值分别增加了0.31、0.28、0.23个单位,酸性磷酸酶活性平均提高了58.0%、42.0%、13.5%。低磷条件下,Alamo加倍体具有较大的根表面积,并保持较高的根系活力,表现出较强的适应性,有利于降低土壤pH,提高土壤酸性磷酸酶活性。总体而言,Alamo加倍体对盐碱低磷胁迫的适应能力优于Alamo、Pathfinder。同时增加供磷水平能够促进盐碱地柳枝稷根系生长、改善土壤环境,提高其生物质产量。     

本氏针茅与柳枝稷光合生理生态特征比较研究

采用美国LI-COR公司生产的Li-6400便携式光合测定系统,选择在干旱季节里,在田间自然条件下,测定并比较研究了引种牧草柳枝稷和天然牧草本氏针茅两种禾本科植物的光合生理生态特征的日变化.结果表明,柳枝稷属于高光合、低蒸腾和高水分利用效率的植物,具有较强的气孔调节能力.柳枝稷之所以具有较高的光合速率,主要是因为它具有较强的叶肉细胞羧化能力,较低的气孔导度降低了蒸腾速率,从而提高了水分利用效率;本氏针茅属于较低光合,较高蒸腾和低水分利用效率的植物,但二者均能在黄土高原保持良好的生长.     

水氮耦合对盐碱地柳枝稷生物质产量、品质及水肥利用的影响

在宁夏银北盐碱地区,以'Cave-in-rock'柳枝稷为材料,采用随机区组试验设计,研究了水氮耦合对柳枝稷生物质产量、品质及水肥利用效率的影响,利用模糊相似优先比法分析了不同水氮处理下柳枝稷产量、品质及水肥利用效率的变化特征.结果表明,在盐碱地条件下,充足的灌水和适量的氮肥投入是柳枝稷高产和水肥高效利用的保证.在相同...     

施用柳枝稷茎和叶对土壤有机碳与微生物量碳的影响及其分解特征

采用室内恒温(25℃)培养的方法,研究施用不同用量的柳枝稷茎、叶对土壤有机碳(SOC)和微生物量碳(MBC)的影响,柳枝稷茎、叶在土壤中分解特性。结果表明:柳枝稷茎、叶施入土壤培养90d后,随着柳枝稷茎、叶施入量的增加,SOC和MBC含量明显增加。在柳枝稷茎、叶施用量相同的条件下,施入柳枝稷叶后,土壤微生物量碳的含量高于施用茎的含量,而施用叶的土壤中有机碳的含量低于施入茎的土壤有机碳的含量。柳枝稷茎、叶在土壤中的分解率具有一定的差异,且与施用量有关。在相同的柳枝稷茎、叶施用量条件下,叶在土壤中的分解率高于茎的分解率,表明了茎中的有机碳在土壤中周转期比叶中的长,说明施用柳枝稷的茎可以有效地促进土壤有机碳的累积。     

乳酸菌复合系和植物乳杆菌提高柳枝稷青贮效果

该文旨在探讨接种乳酸菌复合系SGL和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）对柳枝稷青贮效果的影响。以营养生长阶段的柳枝稷为原料,分别接种1 OD600/kg 鲜质量的SGL和Lactobacillus Plantarum,以不接菌的处理作为对照。在发酵第3、10、20和30天开罐取样进行检测分析发酵饲料品质,通过短期人工瘤胃技术测定体外瘤胃发酵参数的变化,并运用高通量测序技术分析原料和青贮料的细菌多样性。结果表明：接种乳酸菌复合系SGL和Lactobacillus Plantarum均能有效抑制Enterobacter和Clostridium,使Lactobacillus成为控制发酵的优势菌,加快青贮过程中pH值的下降速率,提高柳枝稷青贮饲料品质,并提高柳枝稷青贮料的瘤胃发酵效果,复合菌系SGL比纯培养的Lactobacillus Plantarum的效果更突出。     

黄土高原丘陵沟壑区不同植被类型土壤水分动态

在黄土丘陵沟壑区选择典型植被油松林（Pinus tabulaeformis）、柠条（Caragana microphylla）、人工草地（Clover）、农田、荒地和裸地,对其土壤水分进行观测分析。得出结论:观测期内林地和草地的土壤储水量最低,农田和灌木的储水量较高。与荒地和裸地相比,灌木的耗水量少,其次是草地、农田,林地最次。灌木和草地的水分补偿程度较高,其次是农田,而林地是负补偿。这些结果为该地区植被恢复中的植被选择提供了科学依据。     

黄土高原山坡地果园建设示范研究

在黄土高原沟壑区、丘陵第一付区和丘陵第三付区的山坡地分别布置苹果、梨和枣 进行试验研究,研究得到果园应用新技术能显著增加果树的生长量和提高产量,土壤肥力不 断提高,各肥力指标较同类的农作物地分别提高3%～121%,纯经济收入增加2.8～7倍,产量 和产值的逐年递增率高于农作物地,其相对变动率、绝对变动率和变异系数均低于农作物, 果园生产具有较高的稳定性和恢复弹性的能力.表明黄土高原山坡地建果园是土地资源高效利用的重要途径.     

黄土高原不同玉米-大豆间作模式对玉米生长发育的影响

以玉米品种(郑单958,豫玉22)和大豆品种(中黄24,中黄13)为材料进行田间试验,在单作和间作两种模式(间作比例分别为2:2,2:4)下研究了黄土塬区不同玉米-大豆间作模式对玉米生长发育的影响。研究结果表明,郑单958分别与大豆两个品种间作,玉米叶片叶绿素相对含量、单株叶面积、茎粗和干物质积累量从大喇叭口期开始均高于单作,株高在生育后期表现为间作高于单作。豫玉22分别与大豆两个品种间作,玉米叶片叶绿素相对含量和茎粗从大喇叭口期开始高于单作,干物质积累量从吐丝期开始高于单作,单株叶面积在吐丝期显著高于单作,株高在生育后期表现为间作低于单作。间作下的郑单958干物质积累量在生育后期高于豫玉22,更有利于增产。在所选的玉米和大豆间作模式中,郑单958和中黄24以2:4间作是黄土塬区对玉米增产更为有利的间作模式。     

黄土丘陵沟壑区坡面尺度土地利用格局变化对径流的影响

基于黄土丘陵沟壑区安塞试验站小区实验研究,探讨了坡面尺度土地利用格局变化对径流的影响。根据2006年10次降雨的径流数据,对全谷子（a）,2／3谷子-1／3柳枝稷（ab）,2／3谷子-1／3撂荒地（ac）,2／3谷子-1／3苜蓿（ad）4种土地利用格局进行了分析。研究结果表明,（1）径流量的月分布特征与降雨量的月分布基本一致,高降雨量导致高产流量;（2）同一坡度条件下,格局ab,ac,ad与格局a相比均有不同程度的减流效应,减流效应的顺序为：ab〉ac〉ad;（3）随着坡度从10°增加到25°,格局a,ab,ad的径流量逐渐增大,格局ac的径流量则是呈现一个先增大后减少的趋势;（4）由于受植被盖度、降雨以及人为干扰的复合作用,不同月份产流量的变化特征与年产流量变化规律不尽一致。     

黄土高原粮食可以自给

传统看法认为;黄土高原水土流失严重,生态条件严酷,粮食自给困难.本文作者经过分析后认为:黄土高原粮食可以实现自给,而且可以和退耕还林还草搞好水土保持同步进行.     

黄土高原南部降雨侵蚀力试验研究

基于Wischimeier关于降雨侵蚀力R=EI30的经典算法,以黄土高原南部杨凌天然降雨为研究对象,较详细地分析了一次降雨过程雨滴大小分布;拟合了雨滴中数直径、降雨动能与降雨强度的关系;分别以EI10、EI30、EI60为降雨侵蚀力R指标,计算了该地区6-9月降雨侵蚀力大小,研究分析了降雨侵蚀力与降雨量之间的关系。得出以下结论:雨滴大小分布满足Best提出的分布式;雨滴中数直径反映次降雨过程中雨滴大小的总体趋势,与降雨强度关系密切,其关系式可表示为D50=2.25I0.21;降雨动能由降落雨滴从高空下落而具有的能量,以及与雨滴直径和下落速度有直接关系,得出降雨动能与降雨强度的关系式为E=26.57I0.28;杨凌区降雨量多集中于6-10月,月降雨侵蚀力分布随着月降雨量变化而变化;3种R指标计算的降雨侵蚀力值,EI10>EI30>EI60,且3种指标计算结果与CREAMS月雨量经验模型的相对偏差中,EI10与其相对偏差最小,但波动幅度较大,EI30与其相对偏差居中,但相对较稳定,分析得出EI10更适用于短阵型降雨,EI30适用于普通型降雨。基于上述理论,本研究旨在为今后建立黄土高原南部地区降雨侵蚀力简易计算模型提供理论依据。     

内蒙古黄土丘陵区坡面径流及其影响因素研究

为了进一步探讨坡面径流和各影响因子间的关系,以内蒙古的宁城、和林和东胜三地区的64个径流小区为研究对象,通过三年的定位观测,分析比较了各因子对坡面径流的影响,研究结果表明:在黄土丘陵区,坡面径流主要受降雨、植被以及人为等因素的影响。降雨量和降雨强度与径流量成正相关关系;林分密度,林冠的冠幅与径流量为负相关关系;人为因素主要表现在农业措施方面,不同的措施引发不同的径流状况,良好的措施可减小径流,破坏行为加深径流,造成水土流失。     

半干旱黄土丘陵沟壑区沟道侵蚀特征研究

利用遥感、地理信息技术和数理统计方法,选择山西省吕梁市王家沟流域为典型区域,系统分析了半干旱黄土丘陵沟壑区沟道侵蚀特征。研究结果表明:在王家沟流域内共有沟道718条,其中冲沟109条,切沟286条,干沟302条及河沟21条。这4类沟道的发育特征和空间分布特征存在巨大差异;沟道侵蚀是王家沟流域内土壤侵蚀的主要形式,沟道侵蚀面积占总侵蚀面积的56.19%;流域内不同坡度范围内土壤侵蚀强度与沟道类型存在紧密联系。同时,人为因素也对黄土丘陵沟壑区的沟道侵蚀具有重要的影响。     

黄土丘陵沟壑区县域耕地变化驱动要素研究——以安塞县为例

土地利用变化的驱动要素研究是当前土地利用／土地覆盖变化(LUCC)研究的热点和关键问题之一。黄土丘陵沟壑区因其严重的水土流失问题，成为全国实施退耕还林还草措施的重点区域之一。运用典型相关分析，通过对典型区安塞县耕地数量、耕地质量变化驱动要素的定量分析，探讨了县域耕地变化的驱动要素，并运用典型相关系数和冗余度分析，对诊断结果进行了检验。为进一步研究整个黄土高原地区实施退耕还林还草政策提供借鉴，为该区土地利用的合理调整和水土保持的有效实施服务。