不同带距防护林网及林网中不同植被防风效能的风洞模拟

为揭示不同带距林网和林网内植被对防护林网内风速分布及防风效能的影响,选取3种带距林带、3种不同植被和裸地（对照）林网模型,对其防风效能进行了风洞模拟试验。结果表明,在同一风速下,3种带距林网最低风速基本都出现在5.5～7.5 H（树高）,3种带距林网平均防护效能排序为200 m带距林网（70.9%）>300 m带距林网（64.1%）>150 m带距林网（60.7%）;林带有效防护距离分别为150 m带距林网4 H至第2道林带,200 m带距和300 m带距林网3 H至第2道林带。3组试验风速下,300 m带距林网1 cm高度处平均防风效能排序为果树模式>小麦模式>对照;种植果树模式整个林网受到有效防护,小麦模式有效防护距离为2 H至第2道林带。随着集约化和精准农业推进,进行农田防护林网配置时,应充分考虑林网所处地理位置,绿洲内部采用300 m带距防护林,绿洲外围考虑带距较小的防护林。如对高大果树类作物进行农田防护林网配置时,可适当调整林网大小,合理配置林带结构,增加作物种植面积,减少林带用地,从而提高经济效益。     

平原区农田林网光强变化及其对小麦产量的影响

研究了豫东平原农田林网内光合有效辐射及其对小麦产量的影响,结果表明:杨树林带对作物遮荫影响在1倍树高范围内,1倍树高之外影响不明显;在第1点(0.1H,H为树高)、第2点(0.5H)和第3点(1H)的光强分别占第5点(3.6H,CK)光强的63.0%、88.2%、98.8%,第4点(2.6H)光强与第5点几乎相等;农田林网内不同时期遮荫效应依次是成熟期>灌浆期>开花期>苗期;各点日变化均呈单峰曲线,除第1点峰值出现在14:00,其余各点均出现在13:00;其中,成熟期各点光强日变化最明显;小麦产量呈现随试验点离林带距离的增加而增大的趋势,第4点产量最高,为966.43g/m2,对照点有所降低;小麦粒数变化与产量趋势一致,千粒重随距林带距离增加有增大趋势,但差异不明显;小麦产量和粒数与光强均呈正相关(P<0.05);小麦千粒重与光强关系不明显。     

徐淮平原农田防护林对小麦光合生理生态的影响

在距林带0.1H、0.4H、0.7H、1.0H、1.5H、2.0H(H为树高)处,采用L-6400光合作用测定仪,测定不同生育期小麦光合生理生态特征的变化,探讨林带对小麦光合生理生态的影响。结果表明:(1)林带对小麦净光合速率的影响主要表现在开花期和灌浆期,在林带两侧0.1H～0.7H范围内所受影响较为严重,并且林带西侧所受影响大于东侧;(2)小麦光合生理特征日变化,都呈双峰曲线变化,小麦净光合速率在中午时段有光抑制现象,林带两侧光能利用率比对照高;(3)相关分析结果表明,小麦净光合速率与光合有效辐射的相关系数从拔节期到灌浆期逐渐减小,适当的林带遮荫对小麦光合作用影响不大。     

农桐间作系统对小麦生态条件及产量影响的研究

分析了农桐间作条件下，距树行不同距离光合有效辐射等７个生态因子对小麦产量的影响。结果表明，南北行向的间作，光合有效辐射，土壤温度和大气温度随距离减小而减小，土壤水分和有效磷随距离减小而增大，距离变化对土壤有机质和速效氮无显著影响，通径分析证明，对小麦千粒重直接影响最大的是光合有效辐射条件的变化。     

玉树三江源区护牧林营造技术研究

研究了不同方向主林带与主要灾害因子,不同风向交角主林带与实际有效防护距离,主副林带有效防护距离与林网形状、面积的关系,提出了有效间距、林网面积等技术指标,为玉树三江源区护牧林营造提供了依据。     

青藏铁路西宁—格尔木段铁路防护林防风效果风洞模拟试验研究

青藏铁路西宁—格尔木段受风沙灾害严重威胁,为科学评价和系统优化铁路防护林配置模式,基于野外调查,开展新疆杨、柽柳防护林防风效果风洞模拟试验研究。结果表明:林带后风速降低幅度及有效防护距离随着林带数目的增加而增长。不同配置防护林的防风效能在林带后5~15 m范围内差别显著,且林带数越多,防风效能越高,20 m后防风效能趋于一致。若防护目标与林带相距超过20 m,则选择6行1带的防护林配置;若防护目标与林带间距15~20 m,则选择8行1带的防护林配置;若防护目标与林带间距在15 m以内,则选择10行1带的防护林配置。     

苏北农田林网对小麦光合作用及产量的影响

为了进一步研究苏北地区闭合微型农田林网对小麦的胁地效应,并探寻该类型林网小麦的光合作用变化特征。选择江苏省宿迁市2个农田林网典型乡镇为试点,按不同方位林带和不同林缘距离设置试验样方,于灌浆前期,测定不同处理样方小麦功能叶片净光合速率(Pn)及其主要影响因素光合有效辐射(PAR)、叶温(Tl)、相对湿度(RH)和蒸腾速率(Tr)、气孔导度(C)、细胞间隙CO2浓度(Ci)等;并于成熟期拷种测量小麦产量及其结构,将上述各项测定结果与对照处理分别进行对比分析。结果显示:PAR、Tr和C是Pn的主要影响因素,而Tl和RH对Pn的影响甚微;小麦单位面积穗数和每穗粒数与Pn相关显著,前两者的降低是造成林缘区域小麦减产的主要原因。     

枣麦间作系统中冬小麦冠层光合有效辐射时空窗影响因素研究

【目的】为明确枣与冬小麦间作系统中冬小麦冠层光合有效辐射(PAR)时空窗的主要影响因素,为枣树与冬小麦间作系统的光环境管理和优化提供理论依据。【方法】采用光合有效辐射时空窗法,以不同栽植株行距的枣麦间作系统为研究对象,通过分析间作巷道内冬小麦不同生育时期冠层饱和、非饱和和无效光合有效辐射时空窗及其影响因子的时节变化以及二者之间的相关关系,探讨影响枣麦间作系统冬小麦冠层光合有效辐射时空窗的关键因子。【结果】太阳高度角、枣树叶面积指数(LAI)和透光率(Tr)与冬小麦冠层饱和光合有效辐射时空窗显著正相关,枣树冠幅和树高与冬小麦冠层饱和光合有效辐射时空窗显著负相关;太阳高度角和枣树株行距与冬小麦冠层非饱和光合有效辐射时空窗显著正相关,枣树透光率与冬小麦冠层非饱和光合有效辐射时空窗显著负相关;太阳高度角、枣树树高和叶面积指数与冬小麦冠层无效光合有效辐射时空窗显著正相关,枣树株行距和透光率与冬小麦冠层无效光合有效辐射时空窗显著负相关。【结论】枣与冬小麦间作系统中,太阳高度角、枣树栽植株行距和枣树透光率是影响间作冬小麦冠层光合有效辐射时空窗大小的主要因素。     

农桐间作光合有效辐射传输模拟研究

农桐间作系统光合有效辐射的变化规律因距树行的距离和泡桐生长季节不同而异,按树冠透光率的变化分为无遮荫影响,轻微遮荫影响和严重遮荫影响３个时期而在严重遮荫期内,根据ＰＡＲ时,空分布,又可将遮荫影响分为３个带;无显著遮荫带,轻微遮荫带和严重遮荫带;     

灌浆期弱光逆境对小麦生长和产量影响的模拟模型

【目的】定量研究灌浆期弱光逆境对弱筋小麦生长和产量的影响,为应对全球气候变化造成的弱光天气事件对小麦生产的不利影响提供决策依据。【方法】以弱筋小麦品种扬麦15号、扬麦13号和宁麦9号为试材,通过设定灌浆期4个光照强度（光照强度分别为自然光强的100%、50%、34%和16%）和4个弱光持续时间（2 d、4 d、6 d和8 d）的遮阴处理试验,模拟连阴雨天气导致的弱光逆境对小麦生长和产量的影响。在定量分析试验数据的基础上,确定弱光逆境对小麦叶片光合作用、叶面积指数和经济系数的影响因子的计算方法。将上述影响因子计算公式与SUCROS模型结合,建立灌浆期弱光逆境影响小麦生长和产量的模拟模型,并使用独立试验资料对模型进行检验。【结果】小麦灌浆期日总光合有效辐射低于3.71 MJ•m-2且持续2 d以上对叶片净光合速率产生显著影响;日总光合有效辐射低于3.71 MJ•m-2且持续4 d以上对叶面积指数、干物质生产和产量产生显著影响。用独立试验资料对模型检验的结果表明,模型对叶片净光合速率、叶面积指数、总干重和产量的模拟值与实测值基于1﹕1线的决定系数（R2）分别为0.78、0.88、0.96、0.96,相对均方根差（rRMSE）分别为5.69%、12.46%、3.32%、5.24%。【结论】本研究建立的模型可以较好地模拟不同强度和持续时间的弱光逆境对小麦灌浆期生长和产量的影响,从而为评估全球气候变化背景下弱光天气事件对小麦生产的不利影响提供了模型工具。     

平原区农田林网内光量分布及对小麦生物量的影响

对平原区农田林网光量分布、作物截获光量和生物量进行了研究,结果表明:林网内小麦各时期的光量均呈现随距林带距离增加而增高的趋势,时期不同各点之间差异较大;遮阴影响依次是成熟期>灌浆期>开花期>苗期;小麦各点叶面积指数均呈现随时期推延先增高后降低的趋势,在开花期达到最高,随着距林带距离的增加各点LAI呈现出增大趋势;各时期截获光量依次是灌浆期>开花期>成熟期>苗期,成熟期各点之间差异最大;小麦生物量各时期均呈现出离林带越远产量越高的趋势,开花期生物量增加迅速,成熟期生物量达到最大;各时期生物量与截获光量均呈现出正相关关系,其中灌浆期关系最密切,R2达到0.9217。     

断根措施对杨树和冬枣生长的调控作用

采用树木行间两侧不同距离断根的方法,研究了断根措施对I107杨和沾化冬枣的生长调控作用。杨树断根以促进生长为研究目的,而冬枣断根以抑制过旺营养生长,提高果实产量为目标。试验结果表明,两侧8倍胸径距离断根显著提高了杨树的胸径和树高生长量,在处理后短期内(35 d),杨树叶片N、P、K和生长素质量分数显著减少,降低了叶片光合速率;但是随着根系生长的恢复,在161 d时上述各项指标得到显著提高。对冬枣断根的研究结果表明,两侧3倍胸径距离断根能够显著降低枣头二次枝的长度和数量,没有明显影响到当年冬枣产量,次年则使产量显著提高了8.73%,同时果实Vc和可溶糖质量分数也得到显著增加。3倍和5倍胸径断根虽然降低了冬枣叶片的N、P和K质量分数,但显著提高了叶片光合速率。断根在短期内促进了枣头二次枝IAA质量分数的增加,在161d时IAA质量分数显著降低。     

农田防护林辐射平衡的研究

本文对黑龙港流域的农田林网辐射平衡状况初步研究表明:晴天总辐射林网外比林网内大5%;阴天林网内外几乎没有差异。林网内外散射辐射差异不大;但是网内散射辐射占总辐射的比例比网外大2%。晴天林网内有效辐射比林网外小6%。晴天辐射平衡林网内比林网外大4%。表明林网在一定程度上改变林网内农田活动层辐射平衡各分量的再分配;说明林网对网内作物生长小气候环境起了调节作用。     

核桃-冬凌草复合系统内光合有效辐射对冬凌草生理生长的影响

以核桃-冬凌草(Rabdosia rubescens)复合系统中冬凌草为研究对象,对复合系统内光合有效辐射(PAR)、冬凌草净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及其生长品质进行测定分析,为当地林药复合模式优化提供参考。结果表明,复合系统内PAR呈现中间高两侧低的趋势,PAR较CK降低了62.77%。复合系统内冬凌草Pn与Tr表现为距离核桃树越近光合能力越差,空间上表现为MW1.5E1.5W0.5E0.5,Pn、Tr分别低于CK55.35%和19.63%。复合系统冬凌草平均株高和产量分别为46.90cm和830kg·hm~(-2),为CK的70.14%和18.86%。复合系统和CK的冬凌草甲素含量分别为0.58%和0.87%,均可达到药用标准(0.25%),复合系统内各测点甲素含量表现为W1.5E1.5ME0.5W0.5。PAR与冬凌草Pn、株高、产量和品质之间均极显著相关(P0.01),与Tr显著相关(P0.05)。复合系统树冠的遮荫导致树行内不同空间处的PAR有不同程度的降低,直接影响冬凌草的光合特性以及生长品质。因此,可通过对核桃-冬凌草复合结构优化配置,提高光合有效辐射,进而提高冬凌草的光合作用和产量。     

不同树种结构对农田防护林效益的影响机制

研究了在小黑杨、落叶松、樟子松防护林带防护范围内,玉米、大豆、向日葵的光合指标及土壤水分.结果表明:对各作物种植区土壤水分的影响,杨树林带最大,樟子松次之,落叶松最小.杨树林带胁地范围1.6H(杨树平均树高H的1.6倍)内,大豆光合指标最优,玉米最弱.1.6H外,向日葵光合指标最优,大豆最弱;落叶松林带胁地范围0.8H(落叶松平均树高H的0.8倍)内,玉米光合指标最优.0.8H外,3种作物的光合指标近似;樟子松林带胁地范围0.8H(樟子松平均树高H的0.8倍)内,3种农作物的光合指标近似.0.8H外,玉米光合指标最优,大豆最弱.对玉米净光合速率的影响,杨树林带最大,落叶松最小;对向日葵的光合的影响,杨树最大,樟子松最小;3种树种对大豆的净光合速率的影响基本相同.     

Protective effects of orchard shelterbelt in Xinjiang

[目的]针对新疆林果基地的防护林配置结构和防护效应进行研究,为提高新疆林果基地建设质量和效益及保证农民持续增收提供科学依据.[方法]对新疆林果基地的防护林带3～21 H范围有效防护距离、结构以及林网防护效应进行调查研究,观测林果防护林不同林龄、林网带宽、林带配置结构及林带距离对果园的防护效应.[结果]林果防护林对果园的防护效应在一定范围内随着林龄的增长而下降;宽带的防护作用强于窄带;随着网格的两条主林带间隔距离减少,林果防护林防护效率增加;在一定范围内,果树靠林带越近,受害越轻,但当超过防护林最大防护距离时,果枝数便会下降,冻害大面积发生.[结论]合理确定防护林最大防护距离,优化林果防护林配置结构,改造原有农田防护林“窄林带,小网格”防护林结构体系,进一步缩减网格面积,加强防护力度,并利用林带胁地种植苜蓿等饲草,建立新型的林果基地防护林林网,有利于降低果树灾害率及增加经济效盖.     

遮光强度对小麦叶片光合特性及生理代谢特征的影响

[目的]本研究旨在研究不同遮光强度对小麦叶片光合特性、生理代谢特征的影响。[方法]经连续3年大田试验,分别设置轻度遮光(S1,单层遮光,光合有效辐射减弱20%)和中度遮光(S2,双层遮光,光合有效辐射减弱40%),重度遮光(S3,三层遮光,光合有效辐射减弱60%),以全光照为对照(CK)。[结果]土壤含水量和透光率均随着遮光强度的增加逐渐降低,表现为CKS1S2S3,不同处理间差异均显著(P0.05);而地表温度表现为CKS1S2S3,不同处理间差异均不显著(P0.05)。在无遮光强度条件下,上午9:00至11:30之间光合日变化曲线呈逐渐增加趋势,S1、S2、S3具有相同的变化趋势。气孔导度、光合速率、胞间CO_2浓度均随着遮光强度的增加而逐渐降低,不同处理间差异均显著(P0.05);蒸腾速率随着遮光强度的增加而逐渐降低,表现为CKS1S2S3,不同处理间差异均不显著(P0.05)。叶片厚度、叶片面积、叶面积指数、比叶重、叶片相对含水率、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素均随着遮光强度的增加逐渐降低,表现为CKS1S2S3。[结论]遮光显著抑制了叶绿素的合成,降低了光合作用,对蒸腾作用影响并不大,影响小麦光合特性的主要影响因子是光合有效辐射、光合速率和叶绿素含量。     

新疆林果基地防护林防护效应研究

[目的]针对新疆林果基地的防护林配置结构和防护效应进行研究,为提高新疆林果基地建设质量和效益及保证农民持续增收提供科学依据.[方法]对新疆林果基地的防护林带3~21 H范围有效防护距离、结构以及林网防护效应进行调查研究,观测林果防护林不同林龄、林网带宽、林带配置结构及林带距离对果园的防护效应.[结果]林果防护林对果园的防护效应在一定范围内随着林龄的增长而下降;宽带的防护作用强于窄带;随着网格的两条主林带间隔距离减少,林果防护林防护效率增加;在一定范围内,果树靠林带越近,受害越轻,但当超过防护林最大防护距离时,果枝数便会下降,冻害大面积发生.[结论]合理确定防护林最大防护距离,优化林果防护林配置结构,改造原有农田防护林“窄林带,小网格”防护林结构体系,进一步缩减网格面积,加强防护力度,并利用林带胁地种植苜蓿等饲草,建立新型的林果基地防护林林网,有利于降低果树灾害率及增加经济效盖.     

不同供镁水平对不同时期小麦幼苗生长速率的影响

以小麦(Triticum aestivum)为试材,采用砂基培养的方法,在镁浓度分别为对照组的0%、50%、100%、150%、200%和300%的营养基质上,培养剔除胚乳后的二叶期小麦幼苗7d、15d及30d,并分别测定该3个时间段小麦幼苗的株高、根长、地上部和地下部的生物量、叶绿素含量、根系活力以及相对生长速度(RGY)、相对生长速率(RGR)和根冠比等指标,研究不同供镁水平对不同时期小麦幼苗生长速率的影响.结果表明,缺镁(0%)严重影响了小麦全株的生长,供镁不足(50%)促进根系生长但抑制地上部分的生长.供镁轻度过量(150%、200%)对小麦生长发育影响较小,但过量供镁(300%)对小麦生长发育影响较大,且对根系的影响比对地上部的影响更显著.不同供镁水平处理小麦幼苗时,无论是7d、15d还是30d,RGR均随RGY的变化而变化,但二者在小麦幼苗的地上部均呈极显著正相关,而在根系二者的相关性不显著.另外,3个时期小麦幼苗的RGR和RGY,均以15d最高,7d次之、30d最低.     

河西走廊绿洲杨树防护林内玉米营养生长的变化及其成因

对河西走廊绿洲杨树防护林(南北走向)内13个位置的玉米在营养生长阶段叶面积和株高变化进行了研究,结果发现,不同方位和不同距离上玉米营养生长受影响程度不同。杨树抑制了东、西两面与其毗邻玉米的营养生长;杨树东面玉米的营养生长比中部和西面迅速,其中东面5 m处玉米营养生长期末单株叶面积达到0.43 m2,营养生长显著加强。从玉米生理生态参数变化方面对以上变化成因进行分析,表明防护林内气温空间变化是导致玉米叶面积和株高增长产生变化的根本原因。上午杨树西面温度低、东面温度高,导致前者玉米叶面积较小、后者则显著增大;而中午气温的空间变化则直接造成了杨树西面玉米植株较矮、东面较高的生长规律。