四川黄壤区玉米季坡耕地自然降雨及其侵蚀产沙特征分析

为明确玉米全生育期自然降雨特征以及坡耕地产流产沙规律,以研究区自然降雨为基础,采用野外径流小区和室内分析相结合的方法,分别对横坡垄作、平作和顺坡垄作坡面玉米全生育期(苗期、拔节期、抽雄期和成熟期)的自然降雨、径流及侵蚀产沙量进行了测定。结果表明:研究区2015年玉米全生育期内雨量为676.71mm,其中成熟期侵蚀性雨量达411.71mm,占累计侵蚀性雨量的69.85%。玉米全生育期内,产流受雨量、玉米生育期显著影响,横坡垄作产沙受雨量、雨强的影响显著,而平作和顺坡垄作则受雨量、株高的影响显著;产流产沙均随玉米生育期的推进逐渐增加,且产沙受产流影响显著,横坡垄作和平作含沙量先减小后增加再减小,而顺坡垄作则先减小后增加;抽雄期横坡垄作产流显著小于顺坡垄作而产沙显著小于平作和顺坡垄作,成熟期横坡垄作产流产沙显著小于平作和顺坡垄作。研究区自然降雨条件下,雨量是影响黄壤坡耕地产流产沙的最主要因子,产沙滞后于产流;玉米成熟期土壤侵蚀最为严重,横坡垄作是防治研究区水土流失的有效途径,研究成果为山地黄壤水土流失有效防控与农业的可持续发展提供理论参考。     

种植大豆条件下土壤结皮对坡耕地径流和侵蚀产沙的影响

研究作物生长覆盖条件下土壤结皮对坡耕地径流和侵蚀产沙的影响,可为坡耕地水土流失防治和水土资源合理利用提供科学依据。以种植大豆的坡耕地土壤结皮为研究对象,利用人工模拟降雨方法,观测前期土壤结皮和不同结皮厚度、覆盖度下的产流产沙,分析前期土壤结皮的存在和土壤结皮厚度、覆盖度对坡耕地土壤侵蚀的影响。结果表明:1)前期土壤结皮的存在对坡面的产流产沙量产生较大影响,使坡面径流量高于非结皮坡面,而坡面的土壤流失量又远低于非结皮坡面。2)裸地前期有土壤结皮的坡面径流量较非结皮坡面高5.27%,产沙量则较其降低了27.66%;种植大豆条件下,前期地表有土壤结皮坡面的径流量较非结皮坡面平均增加了24.81%,产沙量较非结皮坡面平均降低了14.26%。3)大豆作物的存在加大了土壤结皮与非结皮坡面之间径流量的差距,缩小了二者间产沙量的差异;坡耕地坡面土壤结皮厚度及其覆盖度的变化对坡面产流产沙的影响却不显著。     

玉米季横垄坡面细沟侵蚀特征及其影响因素

通过野外人工模拟降雨试验,开展玉米不同生长期紫色土坡耕地细沟侵蚀特征研究,并分析玉米叶面积、雨强对细沟侵蚀过程的影响。结果表明:随玉米生长期推进,坡面产流时间、跌坎及细沟出现时间总体呈先增加后减少的趋势。苗期、拔节期跌坎与细沟出现的平均间隔时间分别为10′59″和15′30″,抽雄期、成熟期跌坎与细沟出现的平均间隔时间分别为20′16″和18′58″,玉米苗期坡耕地更易产生细沟侵蚀。苗期细沟形态发育完整,2.0 mm min-1雨强条件下,苗期最长细沟的长、宽、深分别为77.62、6.25和4.04 cm。随玉米生长期推进,细沟侵蚀阶段产流量表现为苗期拔节期成熟期抽雄期,苗期和抽雄期细沟侵蚀阶段产流量分别占玉米季径流总量的30.97%和19.01%,玉米各生长期细沟侵蚀阶段产流率均随降雨时间的推移呈波动上升。细沟侵蚀阶段产沙量表现为苗期拔节期成熟期抽雄期,苗期细沟侵蚀阶段产沙量显著高于其他生长期,玉米各生长期细沟侵蚀产沙率均随降雨时间呈波动变化。玉米季坡耕地细沟侵蚀产流量与雨强呈极显著正相关,产沙量与玉米叶面积指数呈显著负相关,产流率、产沙率与叶面积指数和雨强的回归方程均达极显著水平。     

黄土高原南部地区人工模拟暴雨条件下不同坡度谷子坡耕地产流产沙过程

以谷子坡耕地为研究对象,通过人工模拟降雨试验,探究不同生育期谷子在不同坡度下对坡耕地坡面侵蚀过程的影响,揭示黄土高原地区坡耕地侵蚀过程特征和机理。根据试验区现行退耕还林(草)政策、降雨特点及谷子生长特性,在80 mm/h降雨强度和4个坡度(3°,5°,10°,15°)条件下分别对4个生育期(幼苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期)的谷子种植坡面进行人工模拟降雨。结果表明:种植谷子对坡耕地坡面侵蚀过程有明显影响,随着谷子的生长,坡面初始产流时间不断延长,坡面产流曲线更快趋于平稳,坡面平均产流产沙强度逐渐降低,谷子的减流效应和减沙效益逐渐提高。3°与15°坡面初始产流时间由裸地5.25,1.40 min分别延长至灌浆期12.70,7.63 min; 3°与15°坡面平均产流强度在灌浆期分别降低至0.52,0.78 L/(m~2·min),平均产沙强度在灌浆期分别降低至0.83,2.07 g/(m~2·min);与裸地相比,谷子由幼苗期生长至灌浆期,坡面径流量减少12.27%～48.24%,产沙量减少19.90%～84.00%。研究结果为揭示黄土高原谷子坡耕地侵蚀机理提供参考,并为区域高质量发展供科学依据。     

5°～25°坡耕地径流小区产流产沙规律

基于四川省遂宁水土保持试验站坡耕地水土流失的观测数据统计,通过探讨降雨产生的地表径流深及冲刷量随坡度的变化,以及耕作措施和植被对坡面侵蚀的影响,提出坡耕地在降雨时的产流产沙规律:相同前提下,产流产沙量随坡度增加而增加;横坡耕作时,产流产沙量剧减,而顺坡耕作时产流产沙增加;种植农作物时,较之坡面植草,产流量减少,但产沙量增加.同时用灰色关联系数法确定各因子对坡耕地水土流失的影响序列为:产流时,坡度>耕作措施>植被;产沙时,耕作措施>坡度>植被.     

溪洛渡库区典型坡面水土流失试验研究

选择水土流失严重的金沙江下游青冈坪地区,通过在典型工程区布设标准径流小区,研究了溪洛渡库区典型坡面水土流失与影响因子之间的关系。结果表明:在同样降雨条件下,荒草地产流最大,4次降雨平均产流10 244 cm3,其余地类按产流大小排序依次为坡耕地>疏林地>裸地;坡耕地产沙量最大,产沙均值为14.85 g,其余地类按产沙量大小排序依次为荒草地>裸地>疏林地;各地类产流产沙按含沙量大小排序依次为坡耕地>荒草地>裸地>疏林地。梯田具有很好的保持水土的效果,在观测期内其径流小区未产流产沙;坡耕地是坡面侵蚀产沙最为严重的地类,是研究区内水土流失治理的重点对象。     

植大豆对坡耕地径流侵蚀产沙的影响

作物是坡耕地最重要的地被物,为了解作物覆盖下坡面土壤侵蚀的发生发展,以大豆(Glycine max)作物为对象,采用人工模拟降雨方法,对大豆不同生育期坡面的产流产沙进行研究。结果表明,与裸地相比,大豆在其全生育期内平均可减少径流量31.43%,减少土壤流失量54.84%。大豆覆盖下坡面产流产沙量随大豆生长逐渐降低,其产流产沙过程的波动性逐渐降低并趋于稳定。大豆植株的存在可使坡面稳定入渗速率较裸地平均提高了约109%,有效增强了坡面土壤的入渗能力。通过对坡面土壤流失比率的计算,表明种植大豆条件下的土壤流失比率由幼苗期的0.79降低至始粒期的0.24,其与大豆叶面积指数呈指数函数关系。大豆对坡面土壤侵蚀具有较强的抑制作用,且对泥沙的拦截作用强于对径流的拦蓄作用。     

作物与坡度交互作用对坡面径流侵蚀产沙的影响

利用人工模拟降雨试验,通过观测作物不同生长阶段、不同坡度径流量和土壤流失量的动态变化过程,研究作物和坡度对坡面土壤侵蚀的共同影响.结果表明:作物和坡度均对坡面径流的形成、发展产生较大的影响.与裸地相比,种植玉米条件下,坡面地表径流量平均减少23.80％,土壤流失量平均减少44.25％,玉米对坡面产流产沙的抑制作用随玉米生长逐渐增强,坡面产流产沙量均随坡度的增加而增大.作物幼苗期的坡面径流量和土壤流失量主要受坡度的增强作用控制,至作物生长旺盛期,作物种植对坡面产流产沙的抑制作用成为主导因素.作物的存在可在一定程度上削弱坡度对产流产沙的增加作用,有效降低坡面的水土流失量.     

黔西高原坡面次降雨产流产沙特征

利用野外径流小区径流泥沙观测数据与降雨特征资料,定量研究黔西高原地区降雨对坡面产流产沙的影响.结果表明:1)黔西高原地区年均侵蚀性降雨为22次,中、低降雨强度型降雨次数占降雨次数的93.0％;2)坡面产流产沙特征与降雨的年内分布密切相关,5-8月坡面产沙量占总产沙量的99.2％,产流量占总产流量的95.8％;3)坡面产沙量与降雨量存在显著的指数相关关系,其指数方程为M=0.346e0.109P;4)坡面产流产沙与中、高降雨强度型大雨和暴雨密切相关,4次暴雨事件产生的径流量占总径流量的57.3％,产沙量占总产沙量的91.5％.     

自然降雨对广西赤红壤坡地土壤侵蚀特征的影响

[目的] 探讨自然降雨对赤红壤坡地土壤侵蚀特征的影响,为赤红壤地区水土保持综合治理提供理论依据。[方法] 基于野外径流小区原位观测试验,测定2020年5—10月次降雨下广西壮族自治区赤红壤坡耕地（蔗地）、撂荒地和裸地的产流产沙量,结合降雨特征分析,探讨降雨特征及分布对赤红壤坡地土壤侵蚀特征的影响。[结果] ①2020年5—10月,坡面径流和侵蚀量整体上表现为：裸地>蔗地>撂荒地,不同处理下坡面径流和侵蚀均主要集中在8月,其中撂荒地径流和侵蚀各月差异相对较小。②不同处理次降雨降雨量与坡面径流量和侵蚀量呈极显著的正相关关系,降雨历时显著影响蔗地和撂荒地坡面径流量。中雨和暴雨降雨等级占观测期内侵蚀性降雨总量的70.9%,其产生的径流量占蔗地、裸地和撂荒地处理坡面径流量的68.2%,78.6%和67.8%;暴雨降雨等级是坡面侵蚀量的主要来源,占不同处理下总侵蚀量的63.8%～83.4%。[结论] 在广西壮族自治区的赤红壤坡地区域,与裸地相比,蔗地和撂荒地能够有效减小坡面产流产沙量,且撂荒地的降低效果更为明显;降雨量是影响坡面产流产沙最关键的因子,中雨和暴雨降雨等级是坡面径流和侵蚀的主要来源,坡面径流和侵蚀分布特征受降雨分布和降雨频次等因素的综合影响。     

各形态和浓度砷对生菜生长的影响试验

用营养液模拟土壤溶液栽培本地生菜,分别加入不同化学形态及不同浓度的砷,观察其对生菜生长量的影响,结果发现ＤＭＡ、Ａｓ（ Ⅲ） 毒性强于ＭＭＡ、Ａｓ（ Ⅴ） ;随有效砷浓度增加,生菜产量下降;砷对生菜鲜重和干重、地上和地下部分的影响存在差异;当培养液砷浓度超过受试植株的承受阈值时,生菜即表现为急性中毒死亡。     

不同降雨类型下的南方典型土壤侵蚀量差异研究

利用江西省鹰潭市红壤国家生态实验站1997—2003年度自然降雨观测资料和该站我国南方主要类型土壤径流小区的流失量实测数据,研究了5组降雨类型(I:12.7 mm<次降雨量<20 mm;Ⅱ:20 mm≤次降雨量<30 mm;Ⅲ:30 mm≤次降雨量<40 mm;Ⅳ:40 mm≤次降雨量<50 mm;Ⅴ:次降雨量>50 mm)在单位降雨(1 mm)和单位降雨侵蚀力(1个数值侵蚀力)条件下不同类型土壤的流失量差异。结果表明:(1)单位降雨产生侵蚀力的规律为:Ⅴ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ类降雨。(2)不同土壤在单位降雨下的产沙量趋势呈:Ⅰ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅱ类降雨。(3)在单位降雨侵蚀力下,除Ⅱ类降雨的产沙量相对比Ⅴ类降雨的产沙量大以外,其它各类降雨的产沙量规律与单位降雨的产沙规律相一致,均呈现:Ⅰ>Ⅳ>Ⅲ类降雨。     

不同水温下重金属镉诱导金属硫蛋白在鲫鱼组织中的表达

以鲫鱼（Carassius auratus）为试验材料,研究了在一定环境条件下重金属镉的胁迫对鲫鱼不同组织中金属硫蛋白（MT）含量的影响。结果表明,平均体长为（15.32±0.63）cm、平均体重为（310.6±5.69）g的鲫鱼不同组织中的MT本底值存在着明显的差异（P〈0.01）,含量顺序为肝脏〉肾脏;不同水温条件下鲫鱼相同组织中的MT本底值差异显著（P〈0.01）,鲫鱼肝脏中的MT本底值平均含量在水温（26.5±1）℃和（16.5±1）℃时分别为3.50和3.25μg.g^-1;肾脏中的MT平均含量分别为3.20和2.72μg.g^-1;不同水温下,经不同的暴露时间、不同暴露浓度的Cd^2＋胁迫下MT在鲫鱼肝脏和肾脏中的表达趋势较为一致,都是呈先升高后稳定的状态,在试验后的6 h内的增加速率最大,MT的含量在12 h时达到峰值。鲫鱼的肝脏和肾脏组织在12 h内MT的增加量与Cd^2＋的浓度呈较好的相关性,表现出一定的剂量-效应关系,表明水体中的Cd^2＋可诱导鲫鱼组织中MT的合成与表达,且主要诱导时间在12 h之内。相同Cd^2＋质量浓度胁迫下,水温的改变不影响Cd^2＋胁迫MT在鲫鱼组织中的表达趋势,但影响MT表达的含量和速率,相同Cd^2＋质量浓度下MT在鲫鱼组织中的表达含量和速率均随水温的升高而增加。     

不同来源葡萄霜霉病菌对4种杀菌剂的敏感性

采用离体叶盘法测定了不同来源葡萄霜霉病菌对4种杀菌剂的敏感性。结果表明,采自宁夏金沙林场的霜霉菌EC50由大到小依次为96%霜脲氰、96.4%甲霜灵、97.5%烯酰吗啉、95%醚菌酯;采自天水市麦积区社棠镇霜霉菌的EC50由大到小依次是96%霜脲氰、96.4%甲霜灵、95%醚菌酯、97.5烯酰吗啉;采自甘肃省农业科学院葡萄园的霜霉菌(兰州菌株)EC50由大到小依次是96%霜脲氰、95%醚菌酯、97.5%烯酰吗啉、96.4%甲霜灵。各地菌株对96%霜脲氰均不敏感,对95%醚菌酯和97.5%烯酰吗啉较敏感。兰州菌株对96.4%甲霜灵很敏感,这可能与菌株采集地使用该类药剂较少有关。     

水源退耕湿地不同植物群落土壤特征变化初探

本文选取成都市水源保护区不同退耕年限(3、5、7 a)的云桥湿地为研究对象,分析了退耕还湿后不同植物群落下土壤的基本理化性质和酶活特征,初步探究了退耕湿地土壤的理化性质和酶活在时间序列上的变化规律以及不同植物群落对退耕湿地的恢复效果。研究结果表明:①退耕还湿后,湿地土壤养分在时间梯度上呈退耕5 a3 a7 a的变化规律,在退耕恢复5a后湿地土壤的整体肥力逐渐增强,但仍低于对照区的陆地土壤;湿地土壤的各酶活在退耕恢复的3～5 a低于对照区的陆地土壤,但在退耕7 a,均与对照区的陆地土壤无显著差异。②3种植物群落对退耕湿地土壤的恢复效果存在差异,其中雀稗植物群落对退耕湿地的恢复效果最佳,芦苇植物群落下的土壤肥力相对薄弱。③退耕还湿后,湿地土壤理化性质和酶活的相关性分析结果表明:土壤的pH、碱解氮、速效钾、淀粉酶和脲酶均可作为较好评价成都水源保护区退耕湿地土壤生态恢复状况的重要指标。本文对成都水源保护地退耕恢复3～7 a湿地土壤养分恢复状况进行了初步探究,为水源保护地退耕还湿工程后期的维护和管理提出了科学的指导意见。     

不同坡度和不同生育期的谷子坡耕地入渗特征

坡度和作物生育期是影响坡耕地土壤入渗性能的关键因素,作物生长导致土壤特性及根系变化进而影响坡面入渗过程。通过人工模拟降雨试验,设计4个坡耕地坡度(3°,5°,10°,15°)及2个降雨强度(40,80 mm/h),在谷子4个生育期(拔节初期、拔节中期、抽穗初期、灌浆初期)开展试验,探究坡度和生育期对谷子坡耕地土壤入渗特征的影响机制,并结合入渗模型(Horton、Kostiakov、Philip模型)对谷子坡耕地土壤水分入渗过程进行拟合并评价其适用性。结果表明:(1)随坡度增加土壤入渗能力下降,与3°相比,15°坡耕地土壤稳定入渗速率、平均入渗速率及累积入渗量分别减小30.76%~52.38%,21.28%~37.50%和22.51%~43.55%。(2)随着谷子生育期的延长,土壤入渗能力显著增加,与拔节初期相比,灌浆初期时土壤稳定入渗速率、平均入渗速率及累积入渗量分别增加23.81%~80.00%,20.83%~40.00%,17.84%~54.10%,表现为拔节初期<拔节中期<抽穗初期<灌浆初期。(3)通过对入渗速率实测值进行拟合,Horton模型对坡耕地土壤入渗过程拟合最好,且模型拟合参数具有物理意义。研究结果可为增加坡耕地降雨入渗、提高水分利用效率、减少坡耕地水土流失提供理论依据。     

比较几种冬麦品种在不同水分条件下早期根系生长发育特点

本文阐述了用盆栽试验对比研究8个冬麦品种在苗期根系生长发育特点，结果表明，不同品种单株次生根数、单株根干重和根冠比均存在明显的差异。通过比较分析不同土壤水分条件下的各品种单株性状，可得出有发达根系系统的品种抗逆性较强。     

不同发育时期转基因高梁不同株系Cry1Ab蛋白含量的比较

高粱的害虫种类众多，影响着产量与品质，培育抗虫品种是重要的育种目标，但目前高粱中缺乏有效的抗螟虫资源，难以通过常规育种培育出抗螟虫的品种。张明洲（2002）成功地将来自Bt密码子优化的抗虫基因crylAb转入高粱中，并经农业部批准进入中间试验阶段。为有效和合理地利用这一抗虫资源，有必要了解crylAb基因的表达情况，本实验分析了田间自然条件下crylAb基因在不同发育时期的表达水平，并对不同转基因高粱株系的CrylAb蛋白含量进行了比较。     

玉米不同生长时期土壤氨基酸氮的动态特征

氨基酸在土壤氮素循环及作物养分供给中既扮演着库的角色又起着源的作用。本文通过田间试验研究肥料施用及肥料与秸秆配施后土壤氨基酸在玉米不同生长时期的数量变化,探讨了土壤氨基酸的可利用性及其动态特征。研究发现,在玉米需氮高峰期,耕层土壤,尤其是10～20 cm层次的氨基酸氮含量降低以部分满足植物的氮素需求;在玉米成熟期,土壤氨基酸含量又有所回升。秸秆配施增加了土壤氨基酸氮的含量,从而提高了土壤持续供氮能力。     

供铁水平对不同氮源条件下水稻生长和元素吸收 积累的影响及种间差异

采用控制条件下的水培试验方法,研究了不同氮源条件下,外源供铁水平对粳稻品种中花11和籼稻品种扬稻6号的苗期生长特征、铵含量和铁、钾离子含量的影响。结果表明:外源铁浓度水平升高会显著缓解铵抑制的粳稻中花11的根系长度,但不缓解铵抑制的籼稻品种扬稻6号根长。外源铁浓度升高处理会显著增加两水稻品种根部铁离子含量,而显著降低两水稻品种铵态氮条件下水稻根部铵离子含量,且两品种间变化趋势相似。高量铵/铁共胁迫条件下,两水稻品种根部钾离子含量均显著降低,且两品种间变化趋势相似。粳稻中花11根系生长明显更耐铁毒害胁迫;硝态氮条件下,籼稻品种扬稻6号根部钾离子变化对铁毒害胁迫更敏感。上述结果显示外源铁浓度水平对根系铵毒害的缓解效果在不同水稻生态型之间存在差异,且这种差异可能与铁胁迫抗性之间存在关联。