陕北安塞不同林龄刺槐林下幼苗更新的动态变化特征

为了探讨黄土丘陵沟壑区刺槐林下幼苗更新的动态变化特征,进而为黄土高原地区人工刺槐林生态恢复与功能提升提供参考依据,在陕北安塞纸坊沟流域不同林龄(10 a,20 a,30 a,40 a)的刺槐林下共设置8个典型样地作为研究对象,调查分析林下幼苗的物种组成、密度及月动态变化特征。结果表明:(1)幼苗和地上植物间相似性系数表现为10 a>20 a>40 a>30 a,都以菊科、禾本科、豆科为主,生活型以多年生草本和一年生草本植物为主。(2)4—10月间,不同林龄林下均有大量刺槐幼苗萌发; 随林龄增加,林下幼苗更新过程各异,10 a林以狗尾草、猪毛菜幼苗为主,20 a林以猪毛菜、臭草、狗尾草、裂叶堇菜幼苗为主,30 a林以长芒草、裂叶堇菜幼苗为主,40 a林以翠雀、榆树幼苗为主。(3)随林龄增加,幼苗物种数与密度均呈降低趋势; 幼苗种类在4月、6月、9月较多; 幼苗密度在4月和6月相对较高。(4)林下草本植物幼苗大多数存活时间短; 在刺槐林恢复初期(10年),田旋花幼苗容易建植成功; 在刺槐林恢复的中、后期(20 a,30 a,40 a),裂叶堇菜、臭草、长芒草幼苗容易建植成功。因此,在陕北黄土高原丘陵沟壑区,根据刺槐林的恢复时期及林下不同物种幼苗存活特性对幼苗进行合理地抚育管理,促进林下植被的恢复与更新。     

黄土丘陵区撂荒地不同侵蚀带土壤种子库特征

采用野外调查取样和室内实验相结合的方法,研究了黄土丘陵区撂荒地不同侵蚀带土壤种子库的密度、物种组成、物种多样性以及相似性特征。结果表明:各侵蚀带土壤种子库中共发现26个物种,隶属于13科24属,不同侵蚀带物种组成有所差异,菊科与禾本科为主要组成物种;0—10cm土层内土壤种子库密度随着侵蚀带的变化而变化,有明显的先减少再增大而后再急剧减少的趋势;不同侵蚀带土壤种子库物种多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和生态优势度存在着差异,但未达到显著相关水平;土壤种子库组成物种相似性系数变化范围为0.40～0.82,相邻侵蚀带之间的土壤种子库物种相似性较高,随着侵蚀带之间距离的增加,其相似性逐渐变小。这说明不同侵蚀带土壤种子库因受坡面径流引起的土壤侵蚀使种子流失、二次迁移和沉积以及植被的拦截而产生再分布。     

淤地坝减轻坡沟系统滑坡侵蚀的数值模拟

基于边坡分析软件及有限元软件,通过建立陕北绥德县关地沟4号坝上游典型坡沟系统的概化模型,应用概率统计和数值仿真分析方法,从坡沟系统的力学稳定和受力破环的角度,得到了随淤地坝坝地的逐渐淤高坡沟系统的稳定性、滑塌概率和滑塌量分别增强、减弱和减少,其随坝地淤高的变化分别满足二项式、二项式和直线规律.应用有限元强度折减法原理,对坡沟系统的应力场和位移场进行了仿真分析,指出了稳定系数最小,滑坡概率最大时坡沟系统濒临滑坡侵蚀时的最大应力和位移分布区域:(1)X方向的最大位移是沟坡中下部位垂直向坡体内约15 m的范围;(2)y方向的最大位移是从峁顶向两侧各延伸10 m左右的扇形区域;(3)拉应力最大值区域是从峁顶经峁坡向沟坡坡缘线向坡体内延伸9m左右的带形区域.研究结果可为坡沟系统水土保持工程措施的配置及生物措施的实施提供有益的参考,并为评价坡沟系统的稳定性提供一定可靠度的依据.     

林分立地和林种对土壤水分的影响

坡向和坡位对林地土壤水分有一定影响.林分相同时,阴坡林地的土壤水分含量高于阳坡. 阴坡河北杨林、柠条灌木林和沙棘灌木林的土壤水分含量分别比阳坡高约2.53%～3.20%,0.7 7%～1.01%和2.35%.坡向和林分相同时,坡下部林地的土壤水分含量相当于、略高于或明显高于坡上部和中部.阴向峁坡下部柠条灌木林的土壤水分含量与峁顶、峁坡上部和中部无明显差异;东坡和西北坡下部油松林的土壤水分含量比坡上部仅分别高0.95%, 1.46%(4月)与1.28%,0.35%(6月);沟坡下部沙棘灌木林的土壤含水量则分别比沟坡上部和中部高14.79%和7.27%(5月)与9.21%和5.42%(11月).林种对土壤水分亦有一定影响. 在相同降水量区域,5个不同林种之间的土壤水分含量差值为0.58%～2.77%;选择适当的造林树种和密度可以改善林地土壤水分状况.     

野外放水条件下坡面流水动力学特征

坡面流是土壤侵蚀的主要动力因素之一,也是侵蚀泥沙搬运、农业面源污染的重要载体,为探讨坡面流水力学特征变化规律,本文通过径流小区放水冲刷试验,研究不同坡面覆盖和放水条件下坡面流水动力学特征.结果表明:坡面流雷诺数和弗劳德数受植被覆盖情况和坡面坡度的影响较小,受放水流量影响较显著.其中,坡面流人流断面雷诺数和弗劳德数随时间基本保持不变;出流断面雷诺数动态变化呈增加趋势,弗劳德数呈缓慢下降趋势,其动态变化幅度随植株密度增加而趋于平缓,植株布设方式对雷诺数和弗劳德数的动态变化影响较小.流量和植株密度增加会引起阻力系数增长,阻力系数随冲刷历时呈增长趋势,坡度和植株密度可以控制这种增长趋势.     

侵蚀环境撂荒地植物群落恢复动态研究

以侵蚀环境不同退耕撂荒年限样地为研究对象,采用空间代替时间序列的方法调查植物群落特征,分析植物恢复过程。结果表明：植物群落覆盖度和地上生物量随退耕撂荒年限的增加,恢复演替的推进逐渐增大;群落物种多样性指数与撂荒年限呈正相关,而群落优势度指数与撂荒年限呈负相关;物种多样性指数能极好地反映群落物种丰富度,并能客观表达物种的动态变化,其演变呈升—降—升的趋势,退耕撂荒3、10和25 a左右时为物种多样性指数的高峰。植物群落结构稳定性与物种多样性、群落生物量、覆盖度和优势度关系密切,随着退耕撂荒地植被恢复演替的进展,植被结构稳定性呈阶梯式增强,从而为侵蚀环境生态恢复提供了基础保障。     

典型黑土区村级尺度侵蚀沟演变

侵蚀沟的演变是东北水土流失过程的重要方面.利用1968和2009年亚米级遥感影像,获取典型黑土区村级尺度的侵蚀沟分布、耕地垄向和土地利用数据,基于1∶1万地形图获取等高线、坡度、坡长和垄向坡度数据,在地理信息系统和遥感技术的支持下,分析典型黑土区41 a村级尺度侵蚀沟的动态变化及其影响因素.结果表明:1)41 a间,典型黑土区侵蚀沟密度有明显增加的趋势,基于分辨率为亚米级遥感影像解译的侵蚀沟密度较以往研究结果大幅增加;2)自然坡度0.25°～1.5°范围内为该区域侵蚀沟密度变化最大的区域,8°以上区域由于实施退耕还林措施,侵蚀沟密度降低;3)300～500 m坡长区域侵蚀沟密度出现极值;4)由于实施改垄措施,41 a后垄向坡度在0～0.25°范围内耕地面积增加,大于0.25°范围内耕地面积均减少.     

子午岭辽东栎天然林土壤种子库研究

结合野外调查与室内试验对子午岭辽东栎天然林的种群生长状况,枯落层种子库.不同坡位土壤种子库物种组成、数量特征、生活型及其与地上植被的相似性进行了较为系统的研究.结果表明:(1)试验萌发鉴定出的幼苗共有24种,隶属于16科.其中多年生草本和落叶灌木物种比例最高,分别占种子库物种总数的58.33%和12.5%;(2)整个子午岭天然辽东栎林土壤种子库总密度为1 2 761.44粒/m2,种子主要分布在枯枝落叶层和0-2.5 cm土层中,其中.辽东栎种子密度为752.5粒/m2,占整个样地土壤种子库总密度的5.89%,表明辽东栎种子萌发能力很差.该林分群落天然更新缓慢.(3)子午岭天然辽东栎林的下坡位物种多样性指数较其它坡位高,但各个样地物种多样性指数均高于对照;(4)天然辽东栎纯林的种群生长状况良好.树龄均为成年树种;(5)方差分析表明:辽东栎的胸径、地径在不同坡位之间均具有显著性差异(P>0.05);(6)相关分析表明:枯枝落叶层厚度,重量与土壤种子库密度之间具无显著相关性(P<0.05).     

红壤侵蚀区马尾松林下植被特征与土壤侵蚀的关系

针对南方花岗岩发育的红壤侵蚀区,在赣县大田乡选择5个低丘马尾松林,利用植物样方调查方法对样地的地形、土壤、植被、侵蚀沟进行调查和测量,基于获取的数据,利用统计学方法分析植被特征与土壤侵蚀的关系.结果表明：1）马尾松人工林郁闭度低,林木生长状况差,林地阳坡半阳坡植被总盖度仅为36.9％;2）林下灌草生物量低,物种丰富度、多样性、均匀度差,物种较为单一;3）林下植被以草本为主,草本以芒萁为主,其生物量占草本总生物量的75％以上;4）马尾松林下细沟、浅沟发育,土壤侵蚀严重,仅细沟、浅沟流失的土壤厚度达71.2 mm;5）不同坡位的侵蚀沟发育相关性显著,侵蚀沟与坡面的微环境差异明显,尤其是土壤密度和土壤水分差异显著;6）马尾松林下土壤侵蚀量对植被恢复具有抑制作用,但沟壑密度的发育能够提高灌草物种丰富度、多样性,以及促进灌草均匀性分布.     

退耕还林坡地土壤CO_2排放的空间变化:地形的控制作用

【目的】退耕还林还草引起地表植被盖度变化不仅能有效控制坡耕地的土壤侵蚀,而且会显著增加土壤有机碳储量。但目前关于退耕坡地人工恢复植被后土壤CO2排放的空间变化及其控制机理却较少研究,增大了定量估算退耕还林工程土壤碳循环效应的不确定性。本文以黄土丘陵典型退耕还林坡地为对象,研究了土壤CO2排放的空间变化及其控制机理,为进一步认识黄土高原有机碳库周转和估算陆地生态系统碳收支提供科学依据。【方法】为了确定人工林山坡土壤CO2排放空间变异及其影响因素,将人工林全山坡划分为峁顶、峁坡、坡上部、坡中部和坡下部5个坡位,并按照从峁顶到坡下部沿顺坡断面每间隔10 m确定一个研究小区,利用点测法测定不同植被类型盖度,利用原状根钻采集土壤剖面样品用于测定根系密度、土壤有机碳(SOC)含量和137Cs面积含量,并利用LI-8100碳通量自动测量仪原位测定土壤CO2排放速率的季节变化,同时测定土壤水分和表层土壤5cm深度的温度,利用相关回归分析法确定影响土壤CO2排放空间变化的主要因素。【结果】试验期间,不同坡位土壤CO2排放速率均表现为夏季秋季春季。与春季相比,人工林全山坡土壤CO2排放速率的平均值在夏、秋季分别增加了48%和9%。研究期内人工林坡地土壤CO2排放速率在春、夏、秋三个季节具有相同的空间分异特征,其平均值的大小为峁顶(参考点)[2.51±0.07μmol/(m2·s)]峁坡[2.19±0.17μmol/(m2·s)]坡下部[1.88±0.12μmol/(m2·s)]坡中部[1.71±0.09μmol/(m2·s)]坡上部[1.62±0.12μmol/(m2·s)]。与峁顶参考点相比,坡上部和坡中部的137Cs面积含量分别减少了46%和29%;峁坡和坡下部的137Cs面积含量分别增加了88%和52%,这说明研究区人工林山坡的坡上部发生了严重土壤侵蚀,坡中部发生了轻度土壤侵蚀,而峁坡和坡下部则发生了土壤堆积,尤以峁坡的土壤堆积最为显著。人工林坡地土壤CO2排放的空间变化与地形坡度、137Cs面积含量(土壤侵蚀指标)均呈显著相关关系(P0.01),与土壤水分、土壤温度和SOC储量只在夏季有显著相关(P0.01),在其它季节无显著相关性;人工林坡地土壤CO2排放的空间变化与植被根系密度无明显相关性。【结论】地形坡度变化驱动的土壤侵蚀和堆积过程是控制黄土丘陵区人工林坡地土壤CO2排放空间分异的主要因子,应在定量评价退耕还林工程的土壤固碳效应时予以考虑。     

苗盘高度和育苗密度对烟苗生长发育的影响

塑料泡沫育苗盘作为漂浮育苗方式是不可或缺的基础设施,长期的化工制造不仅造成生态环境的污染,同时造成育苗成本的不断提高。本研究以降低育苗成本,培育优质壮苗为目的,研究了不同苗盘高度和育苗密度对烟苗生长发育及病虫害发生的影响,并分析了轻简育苗的经济效益。结果表明:以苗盘高度5cm、育苗密度160株/盘的育苗盘所育烟苗根系发达,苗株健壮,病害发生率低,综合生理生化指标优于常规育苗盘所育烟苗,经济效益提高1.95元/盘。本试验结果可为环保材料矮化育苗盘开发的规格提供参考。     

水稻弹性秧和半水秧某些生理特性比较研究初报

比较了两个水稻品种弹性秧和半水秧秧苗的一些生理特性。结果表明,两个品种弹性秧的根系活力、ATP 酶活性和叶绿素含量均高于半水秧;而秧苗膜相对透性、生长量、总糖含量和过氧化物酶活性则相反,弹性秧低于半水秧;但四种不同秧龄的秧苗移栽后,均表现为弹性秧的根系活力、生长量和 ATP 酶活性高于半水秧。     

蔬菜机械化育苗的现状与展望

机械化育苗,美因称它为塞子苗生产。近年来这项农业栽培技术在世界上有了迅速发展,当前美国移栽蔬菜中大约70％采用塞子苗。机械化育苗主要设备是精量播种生产线,与传统的土方育苗和裸根育苗相比较,其优点是:省时、省工、成苗率高、作物长势整齐、便于机械化移栽等。北京花乡育苗场是我国第一座专门提供商品塞子苗的场家,其销售量逐年增多,1990年已达500多万株。我国农民习惯栽植大苗,尽管用户认为塞子苗偏小些,但由于这种育苗方式优点很多,农民愿意接受。     

振动式排秧器秧苗的运动分析及参数确定

通过对排秧器秧苗的运动分析及秧苗推送速度的影响因素分析,给出实际的秧苗平均推送速度、秧苗抛起高度的解析式及排秧器系统各参数的实用关系曲线,且试验结果表明,按实用关系曲线选取系统参数,能很好地满足秧苗推送速度的要求。     

不同壮秧剂对水稻幼苗生长及生理特性的影响

为探究不同壮秧剂对水稻幼苗生长及生理特性的影响,以龙粳31和垦稻24为供试品种,共设置9种调节剂[多效唑(MET)、脱落酸(ABA)、壳寡糖(COS)、萘乙酸(NAA)、烯效唑(S₃₃₀₇)、吲哚丁酸钾(IBAK)、缩节胺(DPC)、1-(3-甲酸甲酯-1,2,4-三唑)-基-3.3-二甲基-2-丁酮(CGR₃)和胺鲜酯(DTA-6)]与壮秧肥配施的新型壮秧剂处理,以不添加调节剂的壮秧肥为CK,研究不同壮秧剂对水稻幼苗形态建成、生物量积累、分配和生理特性等方面的调控效果。结果表明,MET、COS、ABA、NAA、IBAK、DPC和CGR₃均能促进龙粳31和垦稻24叶片中光合色素含量,其中,MET和ABA处理的2个品种叶片叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和总叶绿素均与CK间差异达到显著水平。MET、ABA和COS能有效促进同化产物向根中转运,2个品种根中淀粉含量均高于CK。各壮秧剂处理(除NAA和DPC外)均对龙粳31和垦稻24幼苗生长有促进作用,且其根冠比均显著高于CK。MET、S₃₃₀₇、DPC和DTA-6处理均提高了2个品种的壮苗指数和充实度。MET和S₃₃₀₇处理降低了2个品种的株高,但增加了茎基宽。COS和ABA处理下,龙粳31的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于CK,MET处理下的龙粳31和垦稻24的CAT活性最高。综上可知,MET、ABA和COS这3种壮秧剂能够提高龙粳31和垦稻24秧苗素质和植株抗性,有利于水稻幼苗生长,其中垦稻24作用效果优于龙粳31。本研究结果为化控技术在壮秧剂中的应用和水稻培育壮秧提供了理论依据和技术指导。     

蔬菜穴盘育苗基质的选配及其理化特性研究

该试验对青岛本地取材容易、价格低廉的轻基质及其组配的复合基质的物理、化学特性进行了研究。结果表明，利用当地轻基质资源组配成的复合基质，不论从物理特性，还是从化学特性上来看，完全可以替代草炭用于蔬菜穴盘育苗，这不仅大大降低了育苗成本，而且加快了穴盘育苗技术的推广。     

种基盘苗与营养钵苗根系生长和形态的差异

为了探明苗木培育方式与根系发育的关系,以侧柏、刺槐、白榆的幼苗为对象,研究种基盘苗与营养钵苗对幼苗根系形态的影响。结果表明：由于空气断根效应,种基盘苗抑制了侧柏和白榆主根的生长,促进了刺槐主根的生长,但种基盘能有效促进3个树种的主根沿着重力方向生长,使主根发达而且通直,侧根粗壮且分布比较均匀,营养钵苗的根系主根不明显,根系盘绕现象严重;侧柏和白榆2树种种基盘苗的一级侧根条数分别比其营养钵苗增加181.8%和128.6%,并能显著增加白榆种基盘苗的一级侧根直径;侧柏、刺槐和白榆种基盘苗的一级侧根均匀分布在1-2、2-3、3-4和4-5 cm 4个区间,而营养钵苗则集中分布在1-2和2-3 cm 2个区间;种基盘可以促进苗木一级侧根条数增加和均匀分布,对提高苗木吸收水肥能力和保土固土能力有着积极的作用。     

The effects of planting systems on soil biology and quality attributes of tomatoes

This study was carried out to determine the effects of seedling types (grafted and non-grafted) and different plantation systems (raised-bed and flat planting) on growth, yield and quality of tomato (Solanum lycopersicum cv. Depar F1) plants organically grown in open-field conditions in Samsun. Soil microbial biomass-C increased by 25% and soil CO₂ contents increased by 16% in raised-bed systems. It was observed that soil microbial biomass-C positively correlated with CO₂ contents, leaf chlorophyll content, stomatal conductance and yield (P < 0.05 and P < 0.01) and negatively correlated with soil compaction. The highest chlorophyll content (47.37 CCI), fruit shape index (1.21) and yield (1.95 kg plant^?1) were obtained from grafted seedlings of the raised-bed planting systems. The highest stomatal conductance (118.50 mmol m^?2 s^?1) and firmness (79.34%) were obtained from non-grafted seedlings of the raised-bed planting systems. As a result, successful tomato cultivation was carried out with the use of raised-bed and grafted seedlings. However, non-grafted seedlings of the raised-beds had higher yield and quality values than the grafted seedlings of the flat planting.     

两种巨桉人工林地土壤抗蚀性的比较研究

[目的]揭示巨桉人工林组培苗和实生苗两种起源对土壤抗蚀性的影响。[方法]利用S形采样法在样地内采集多个样点,按上(0—10cm),中(10—20cm),下(20—30cm)三层分别利用环刀和塑料盒采集原状土壤,测定不同层次土壤容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度、渗透速率、水稳性团聚体含量等。[结果](1)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤容重呈现递增趋势,而总孔隙度和通气孔隙度呈递减趋势。组培巨桉林土壤容重低于实生苗巨桉林地,而土壤总孔隙度、通气孔隙度高于显著实生苗巨桉林地(p0.05);(2)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤水稳性指数、抗蚀指数、团聚状况、团聚度和结构系数呈现下降趋势,水稳性指数和抗蚀指数达到显著水平(p0.05),而分散率和分散系数呈现升高趋势。组培巨桉林地不同土层的抗蚀指数和结构系数均高于实生苗巨桉林地,但分散系数均显著低于实生苗巨桉林地(p0.05);(3)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤各粒径水稳性团聚体含量和平均重量直径(MWD)呈现出下降趋势,土壤结构体破坏率呈现上升趋势。组培苗巨桉林地不同土层各粒径(5mm;5~2mm;0.5~0.25mm;0.5mm;0.25mm)水稳性团聚体含量和MWD均高于实生苗林地,而结构体破坏率、2~1mm和1~0.5mm水稳性团聚体含量均低于实生苗巨桉林地。[结论]组培巨桉人工林的土壤抗蚀性更佳。     

贵州山区超级稻不同秧龄移栽的影响效果分析

利用贵州省黔东南州天柱县高酿镇超级杂交水稻准两优527、陆两优106和黔优88的大田试验资料，分析了不同秧龄移栽方式对水稻生长和产量的影响。结果表明：准两优527品种全生育期所需的最佳积温3400℃·d左右、光照750h左右；陆两优106品种全生育期所需的最佳积温3200℃·d左右、光照700h左右；黔优88品种全生育期所需的最佳积温3700℃·d左右、光照800h左右。三个超级杂交水稻品种平均单产均超过800kg／667m^2，准两优527的产量最高，陆两优106次之，黔优88最小，均达到高产要求；超级稻采用小苗移栽方法，使其生育期长（较中苗移栽长6～10d），增加有效积温、光照的累积，有利于超级稻生长发育，所以，采用小苗移栽的产量比中苗移栽的高123．0～339．3kg／hm^2，尤以陆两优106品种增产显著。研究结果可为超级稻品种在贵州山区的合理布局和种植推广提供参考。