园艺地布微垄覆盖对渭北旱地矮化苹果根域土壤水分的影响

通过田间定位观测,设置(园艺地布微垄覆盖、秸秆覆盖和清耕)3个处理,分析不同降水年型下园艺地布微垄覆盖渭北旱地矮化苹果根域土壤贮水、果园耗水、果树产量及水分利用效率的变化。结果表明:降水欠水年、平水年园艺地布微垄覆盖果树生育期果园0～300 cm土层平均贮水量分别比清耕处理提高6.88%、8.02%,比秸秆覆盖处理提高1.64%、2.92%,显著提高了果树根系主要分布层土壤贮水量与供水能力,增强了对果园深层土壤贮水的调蓄作用,对深层土壤贮水的调蓄作用优于秸秆覆盖,其对果园土壤贮水平衡状况的影响与果树生长发育中后期降水量密切相关。园艺地布微垄覆盖增加了果园耗水量,改变了果园耗水结构,在欠水年、平水年与清耕相比显著减少了无效蒸发,减少量为26.94 mm、26.50 mm,同时与清耕相比显著提高了果树蒸腾耗水量,提高16.57%、12.09%,蒸发量和蒸腾量与秸秆相比皆无显著差异。园艺地布微垄覆盖具有显著的增产作用,欠水年、平水年水分利用效率分别比清耕提高9.32%、5.49%,但果树产量和水分利用效率与秸秆相比皆无显著差异。园艺地布微垄覆盖可作为渭北旱地矮化苹果栽培体系中的一种有效的蓄水保墒技术措施。     

小美旱杨防护林对林带下土壤盐分均衡的影响

通过测定小美旱杨Populus simonii×(Populus pyramidalis Salix matsudana)‘Poparis’标准木耗水量、树体不同部位储盐质量浓度和标准木生物量,推算12年生小美旱杨全生长期耗水量中总盐分质量浓度以及小美旱杨采伐时可带离的盐分,分析小美旱杨水分代谢过程对林下土壤-潜水系统盐分均衡的影响。结果表明,小美旱杨耗水中所含盐分离子的92%左右进入林下土壤-潜水系统中,其余随采伐被带离,但小美旱杨农田防护林带蒸腾造成的林下积盐在灌区积盐中仅占很小的比例。小美旱杨对营养元素的选择性吸收和对有害离子的拒吸作用,对林下土壤的可溶盐离子组分比例有一定的影响,主要表现是使进入土壤-潜水系统的Ca2 组分比例减小。表9参15     

晋西黄土区典型森林植被耗水规律与环境因子关系研究

森林植被耗水规律是森林植被对水文过程影响机理研究的基础与核心。以典型黄土区山西省吉县蔡家川流域为研究区域,依托国家级森林生态系统定位观测站,对研究区典型森林蒸散耗水及其环境因子进行定量监测,定量分析蒸腾、蒸发等各蒸散的强度与环境因子的关系,分析研究区典型森林植被结构对植被耗水特征的影响。土壤蒸发实验运用称重法,树木蒸腾实验采用热扩散式茎流计法,并结合环境因子调查,对观测结果进行研究分析, 结果表明:土壤的蒸发量与地表植被状况以及土壤温度有关;树木蒸腾耗水与土壤含水量、降雨量、冠幅、树龄的线性关系显著。综合分析可知,影响森林耗水最直接的因素就是土壤水分的变化,若土壤含水量较小,则森林植被首先满足自身对水分的需求。在造林时,可以根据不同苗木的水分需求以及当地的土壤水分含量对林木种类进行选取,可以有效减少当地森林水分的消耗。      

利用液流法估算樟子松和小叶锦鸡儿人工林蒸腾耗水

利用Dynamax茎流测量系统,于2006年对科尔沁沙地一处20年生樟子松和小叶锦鸡儿人工混交林的液流动态进行监测。在液流测定的基础上,分别选择边材面积和叶面积为纯量进行尺度扩展来推算樟子松和小叶锦鸡儿林分蒸腾耗水量,分析林分蒸腾耗水量与沙地水分动态关系。结果表明:植物蒸腾耗水量的大小与太阳有效辐射和水蒸气压亏缺显著相关; 在土壤水分严重匮缺的月份,樟子松日蒸腾耗水量呈现明显的下降趋势,变化范围为0.21～1.17 mm/d,平均0.81 mm/d; 小叶锦鸡儿在低土壤含水量条件下对水分利用能力较强,表现出良好的耐旱性和稳定性,其蒸腾耗水的变化范围为0.51～2.79 mm/d,平均1.98 mm/d; 8月份樟子松和小叶锦鸡儿蒸腾耗水量为86.5 mm,是同期降水的137.7%,水分条件是限制人工林存活状况的最主要因素。      

土壤干旱对冬小麦幼苗蒸腾耗水特性的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下冬小麦幼苗蒸腾耗水特性进行了研究。结果表明,幼苗蒸腾速率、蒸腾耗水量、耗水系数均随土壤水分的减少而呈降低趋势。这说明,在干旱胁迫条件下,冬小麦幼苗通过减少蒸腾耗水提高水分利用效率,以适应干旱逆境。     

秸秆覆盖对旱地作物水分利用效率的影响

 根据多年田间定位试验资料，研究分析了秸秆覆盖对土壤蓄水、保水和供水的影响。结果表明，在秸秆覆盖下土壤蓄水比对照多45.2～69.3mm，土壤蒸发量比对照减少21.5%～63.2%。而且秸秆覆盖所增加的蓄水量的60%～83%集中在0～50cm土层内；秸秆覆盖有调控土壤供水的作用，使作物苗期耗水减少，需水关键期耗水增加，农田水分供需状况趋于协调。在秸秆覆盖下作物耗水系数比对照减少15.5%～16.7%,作物水分利用效率比对照提高0.11～0.31kg·mm#--1·亩#--1。秸秆覆盖技术大面积推广后，可能会大量节约农业用水，使北方旱区有限的水资源得到高效利用。     

城市片林中常见树种的蒸腾耗水特性研究综述

本文在阅读了大量文献的基础上,系统的阐述了研究城市片林树种蒸腾耗水的意义,综述了树木蒸腾耗水研究的主要方法及应用条件,重点介绍了树木水分传输机理与耗水调控机制和树木蒸腾耗水性的研究状况.     

应用热脉冲技术对小美旱杨耗水量的研究

应用热脉冲对河套灌区农田防护小美旱杨（Populus popular’s）日蒸腾耗水量进行了研究。结果表明：在正常生长状态下，小美旱杨的日蒸腾耗水量变化曲线呈宽峰状，随着林龄增加，日蒸腾耗水量逐渐增加，在不同水分条件下,灌水时日蒸腾耗水量：萌生苗日蒸腾耗水量大于扦插日蒸腾耗水量。     

水分胁迫对3个藤本树种蒸腾耗水性的影响

生长季节对水分胁迫条件下2年生盆栽常春藤、扶芳藤、小叶扶芳藤3个藤本树种的土壤水分状况、蒸腾速率及叶片水势等生理生态指标日变化进行了连续测定，以弄清水分胁迫对各树种蒸腾耗水特性的影响。研究表明，扶芳藤具有土壤水势、土壤容积、含水量最低，蒸腾速率却最大的特性，是最耗水的树种；小叶扶芳腾耗水特性表现为土壤水势和土壤容积含水量最高，蒸腾速率最低，是最不耗水的树种；常春藤介于这两者之间。相关性分析表明，这3个树种的蒸腾速率与气孔导度呈显著正相关，与土壤水势或土壤含水量、叶片水势有一定的相关性，与环境因子相关性不明显。     

干旱胁迫对拉萨半干旱河谷主要乔木树种幼树耗水及光合特性的影响

在拉萨半干旱河谷以三年生藏川杨、银白杨、左旋柳和榆树为研究对象,通过盆栽控制试验,采用盆栽苗木称量法和Li-6400光合测定法,研究在轻度、中度和重度干旱胁迫(土壤含水量分别为田间持水量的70%~75%、50%~55%和30%~35%)条件下4个树种的蒸腾耗水特性和水分利用效率。结果表明:1)正常供水时,藏川杨、银白杨、左旋柳和榆树白天耗水量分别为1 096.5、1 363.8、915.1、702.9g/m2,藏川杨和左旋柳白天耗水量显著低于银白杨;轻度干旱时左旋柳和榆树的全天总耗水量和白天总耗水量均有明显增加,其中左旋柳的增幅分别达到38.1%和40.8%,榆树的增幅分别为30.1%和28.7%,其余2个树种均有不同程度的下降;中度干旱时4种苗木耗水量均有下降;重度干旱时耗水量最小。2)正常供水时,银白杨和左旋柳的耗水速率日变化为双峰曲线,峰值均出现在12:00—14:00和16:00—18:00,藏川杨和榆树为单峰曲线,峰值出现在12:00—14:00;轻度干旱时,银白杨为双峰曲线,第1峰值出现在12:00—14:00,其余3个树种为单峰曲线;中度和重度干旱时各树种耗水速率均表现为单峰曲线。3)随干旱加剧,藏川杨和银白杨的净光合速率和蒸腾速率均逐步下降;左旋柳的净光合速率和蒸腾速率均在轻度干旱时最大,在其余3个水分条件下随干旱加剧,其净光合速率和蒸腾速率逐渐下降;榆树的净光合速率和蒸腾速率相对较低,最大值均出现在轻度干旱下,重度干旱时其值显著小于其余处理。4)藏川杨在中度和重度干旱时水分利用效率高于正常供水和轻度干旱;银白杨在各干旱胁迫下水分利用效率均相对较低;随干旱加剧,左旋柳的水分利用效率逐渐增加;榆树在重度干旱时水分利用效率显著高于其余3个处理。综上所述,4个树种均能耐受一定程度的水分亏缺,属耐旱较强的树种,综合各因素,其耐旱性排序为榆树藏川杨左旋柳银白杨。     

不同果树(品种)凋萎湿度的研究

通过对黄土高原的 13种果树 (品种 )苗木蒸腾强度、气孔扩散阻力、叶水势及饱和亏缺的测定 ,结合苗木凋萎时土壤湿度的变化规律和形态观察 ,确定每种果树 (品种 )凋萎时的土壤含水量 .在同一土壤、气候条件下 ,不同果树 (品种 )有着不同的凋萎湿度 ,而且差异较大     

黄土长武塬区苹果林地水量平衡研究

本研究以黄土高原沟壑区的典型代表长武塬为研究区,选取苹果园生态系统为研究对象,通过测定土壤蒸发、植物蒸腾、土壤含水量等水量平衡的各个组分,以月为时间尺度,分析初果园(9龄)和盛果园(19龄)林地系统的水量平衡状况,以期正确认识和评价黄土高原大面积种植苹果经济林的生态水文效应。结果表明:1)苹果林生态系统蒸散贡献量由小到大依次为冠层截留、土壤蒸发和果树蒸腾,初果园的土壤蒸发作用大于盛果园,而盛果园的蒸腾作用却大于初果园;2)土壤蒸发量及果树蒸腾量具有先增大后降低的趋势,土壤蒸发较果树蒸腾最大值出现提早一个月,土壤蒸发量6月份出现最大值,果树蒸腾最大值出现在7月;3)2014年盛果园、初果园5-8月总的平衡项分别为19.2 mm和-36.7 mm,占该时段降水量的7.9%和15.1%;2015年盛果园5-9月总平衡项为15.7 mm,占该时段降水量的4.3%,初果园5-9月的平衡项为-0.1 mm。研究结果可为黄土塬区农田、果园结构调整和土壤有限水资源的持续利用提供理论依据。     

晋西黄土高原主要造林树种凋萎湿度的研究

对晋西黄土高原油松等5种主要造林树种,每种采用30个重复的盆栽试验。通过对苗木蒸腾强度的变化、叶水势的测定,并结合苗木凋萎时的形态观察及其凋萎过程中土壤湿度的变化规律,来确定每一树种凋萎时的土壤含水量。在同一土壤、气候条件下,不同树种有着不同的凋萎湿度,而且它们之间有着较大的差异。凋萎湿度愈小则表明该树种抗旱力愈强。     

黄土高原不同立地条件下刺槐生长与水分关系研究

对黄土高原丘陵沟壑区3种立地下的刺槐生长状况与土壤水分条件的关系进行了研究.对生长中期和生长末期3种立地刺槐的蒸腾速率及与其有关的环境因子进行了测定.结果表明:在生长初期、中期、末期3个时期半阴坡、半阳坡、阳坡3种立地间土壤水分的差异均达极显著水平.半阴坡的蒸腾与半阳坡差异不显著,与阳坡差异极显著,蒸腾速率与光强和土壤水分有明显的相关关系.3种立地条件下刺槐新枝生长的差异达显著水平,胸径生长与土壤水分显著相关,新枝生长与土壤水分相关关系达极显著水平,这说明土壤水分是影响不同立地条件下刺槐生长差异的主要因子     

不同土壤水分条件下黄土高原乡土树种耗水规律研究

以黄土高原大叶细裂槭、虎榛子、白刺花、辽东栎4个常见乡土树种幼苗为试验材料,用盆栽方法模拟土壤干旱条件,研究各树种在不同土壤水分条件下的耗水规律。结果表明,不同土壤水分处理下,各树种的耗水量依次是适宜水分>中度干旱>重度干旱;耗水量在各月的分配规律为:4,5,10月耗水少,6～9月耗水多。因土壤水分条件不同,4个树种在生长季的耗水规律也有差异,随土壤水分含量的减少,不同树种的最大耗水时期、最高耗水日及日耗水高峰有提前的趋势,总耗水量在各月份的分配比例各不相同,不同树种的耗水规律具有其自身的特点。大叶细裂槭对水分的反应较敏感,适应性强;白刺花属高耗水高水分利用效率的树种,耗水量在4个树种中最高,耗水高峰集中在7～9月,与黄土区的雨季同步,辽东栎的耗水高峰也有这一特点;耗水量最少的树种是虎榛子,其耗水系数最大,对水分的利用效率最低。     

半干旱黄土高原丘陵区不同植被条件下土壤水分研究进展

黄土高原丘陵区,是世界上水土流失最为严重的地区之一.而该地区的年平均降水量较少,水分作为关键性因子严重地制约着黄土高原丘陵区植被的恢复与重建.基于此,综述了SPAC(Soil Plant Atmosphere Continuum)中的水分运动规律,以及该地区土壤水分特征、水分有效性、土壤水分入渗特征和植物的蒸腾、蒸散等方面的研究进展,并提出有待于今后进一步研究的问题.     

黄土高原水土流失造成的危害及其综合治理措施

黄土高原地区的面积为64.27万km2,其中,水土流失面积达45万km2,占总面积的70.9%,每年向下游输沙量约达12.8亿t,占黄河向下游输沙量的80%。其主要产沙区在六盘山以东地区,东部侵蚀度北强南弱,西部北弱南强;黄土高原存在几个高强度侵蚀中心,水蚀风蚀形成侵蚀强烈地区。水土流失的主要危害是破坏土地资源,生产能力降低;农田破坏严重,削弱土壤肥力;降水少而平均,干旱灾害不断加剧;林草地比例严重下降,形成恶性循环。总结黄土高原水土保持的历史经验与教训,要通过加强宏观控制、推进小流域综合治理、建设基本农田、逐步退耕造林种草、坚持治理与开发相结合、严格控制人口增长等措施解决水土流失问题。     

修剪对山地苹果蒸腾的影响及模拟

【目的】探究不同修剪强度对旱作山地苹果蒸腾的调控效应,为山地苹果园田间水分管理与可持续发展提供科学依据。【方法】以黄土丘陵区山地苹果为对象,设置不同修剪强度（对照CK：无修剪;强度I：轻度修剪,去除10%的侧枝长度;强度II：中度修剪,去除25%的侧枝长度;强度III：重度修剪,去除40%的侧枝长度）,采用观测（TDP插针式茎流计）和数值模拟（MAESPA模型）结合的手段研究修剪对苹果树蒸腾耗水规律的影响。【结果】修剪显著降低了苹果树叶面积指数,强度III修剪处理的枝量、叶面积指数,冠幅直径平均较对照处理减少 28.2%、30.5%、9.5%。修剪显著改变了苹果树蒸腾耗水特征,随着修剪强度的增加,日液流峰值下降,液流强度变弱;逐月蒸腾耗水量从果实膨大期到着色成熟期逐渐降低,表现为7月最高,9月最低,修剪强度II、强度III处理各月蒸腾耗水显著低于对照;各处理在整个研究期间的蒸腾耗水量较对照分别降低了11.1%、24.1%、37.9%,修剪强度II、强度III蒸腾耗水量与对照存在显著差异。MAESPA模型能够较好模拟不同修剪强度下果树蒸腾耗水规律,不同修剪强度7—9月份蒸腾耗水量模拟的归一化均方差为0.163—0.293,纳什系数为0.616—0.83,一致性系数为0.907—0.960。模型在光合有效辐射和饱和水汽压差较低时,对蒸腾的模拟效果较差。【结论】随着修剪强度的增加,苹果蒸腾耗水量基本呈等比例下降趋势,在没有严重水分亏缺时,山地果园可采取去除10%侧枝的修剪强度;当发生严重水分亏缺时,去除25%侧枝的修剪强度能以较小的产量损失显著降低蒸腾耗水量,缓解水分供需矛盾,促进果园的绿色健康发展。     

Measurements and Modeling of the Impacts of Different Pruning Degrees on Transpiration of Apple Orchard in Hilly Regions

【Objective】 Water deficiency is the major obstacle to restrict the development of apple industry of the Loess Plateau. This study was conducted to investigate the effects of pruning on apple transpiration, aiming to provide helpful information for water management and sustainable development of apple orchards. 【Method】 The study sites was located in Zizhou County, Shaanxi Province, where the apple trees were grown under rain-fed conditions. Sap flow under four pruning intensities, including CK (no pruning), PI-1 (light pruning), PI-2 (moderate pruning) and PI-3 (severe pruning), were measured with thermal dissipation probes. Combining with model simulations (MAESPA), the effects of pruning on transpiration of apple trees were studied.【Result】 The results showed that pruning could effectively reduce the leaf area index (LAI) of apple trees. The total branches, LAI and crown diameter of PI-3 decreased by 28.2%, 30.5% and 9.5%, respectively, compared with the CK. Pruning reduced the transpiration of apple trees significantly. At the intraday scale, when the pruning intensity increased, the peak value of sap flow decreased accordingly. Furthermore, the monthly transpiration gradually decreased from the fruit swelling period to fruit ripening period with the peak value in July and the lowest value in September. Transpiration of intensity II (PI-2) and intensity III (PI-3) was significantly lower than that of CK. During the study period, the transpiration of pruning intensity I (PI-1), intensity II (PI-2) and intensity III (PI-3) decreased by 11.1%, 24.1% and 37.9%, respectively, compared with CK (July-September). Meanwhile, the relationship between pruning intensity and transpiration was analyzed through MAESPA model. MAESPA model simulated the diurnal variation characteristics and daily transpiration of apple trees with a good accuracy. The normalized mean square error was between 0.163 and 0.293; the Nash coefficient was between 0.616 and 0.830 and the consistency coefficient was between 0.907 and 0.960. The results also showed that the model had a relatively poor performance when the photosynthetically active radiation (PAR) and saturated water vapor pressure deficit (VPD) were low. 【Conclusion】 Pruning effectively reduced the transpiration of apple trees. Under the context of light water stress in the Loess Plateau, PI-1 could be applied to orchard to reduce water consumption slightly; under the severe water deficit condition, PI-3 could be used as a promising measure to regulate water consumption of apple trees and promote the green healthy development of orchards.     

长期施用氮肥和磷肥对渭北旱塬土壤中氨氧化古菌多样性的影响

采用基于氨单加氧酶基因的PCR-RFLP和DNA测序技术,以黄土高原旱地黑垆土为材料,研究长期施用氮肥和磷肥对土壤氨氧化古菌多样性的影响.结果显示,不同施肥处理土壤样品得到的氨氧化古菌的OTU数分别为25(种植不施肥,CK)、21(不施肥不种植,LD)、18(单施氮肥,N)、25(单施磷肥,P)和13(氮、磷共施,NP).氨氧化古菌的多样性指数H′和优势度指数Ds变化趋势基本相同,分别为P＞CK＞LD＞NP＞N和P＞CK＞NP＞LD＞N;种群丰富度和均匀度指数在不同处理间变化较大,分别为CK＞P＞LD＞N＞NP和P＞NP＞LD＞N＞CK.各处理优势氨氧化古菌绝大部分属于Cluster S,少数属于Cluster M,获得的序列全部属于难培养泉古菌门.不同施肥方式的长期定位试验土壤中氨氧化古菌多样性变化较大,而优势氨氧化古菌系统进化定位没有显著变化.