渭干河-库车河三角洲绿洲主要作物气候生产潜力分析

采用作物生长动态统计模型,对渭干河-库车河三角洲绿洲冬小麦、夏玉米和棉花种植的光合、光温、光温水、光温土和光温水土生产潜力进行计算和分析。分析结果显示:研究区冬小麦、夏玉米和棉花种植的光温生产潜力远大于实际生产力,分别实际生产力的161.06%,134.15%和196.71%,光热资源丰富;光温土生产潜力与实际生产力较接近,分别为冬小麦、夏玉米和棉花实际生产力的80.40%、66.97%和98.20%,土壤肥力限制因子很大;光温水和光温水土生产潜力都远小于实际生产力,分别为冬小麦、夏玉米和棉花实际生产力的10.36%和5.17%、8.63%和4.31%、12.68%和6.31%%,水是制约作物气候生产潜力的最关键因子,没有灌溉,颗粒无收。渭干河-库车河三角洲绿洲光热资源是作物气候生产力最突出的优势,土壤水肥条件是限制作物气候生产力的主要可控因子,改善土壤水肥条件是实现作物气候生产潜力的有效途径。     

南疆地区农业资源生产潜力分析与评价——以阿拉尔垦区为例

本文针对阿拉尔垦区主要农作物的光合生产潜力、光温生产潜力、天然状态下光温水生产潜力、光温水土生产潜力及灌溉保证下的土壤生产潜力进行了计算和分析。结果表明,水分和肥力是限制该区生产潜力发挥的主要因素。在此基础上,对提高本地区农业资源生产潜力的主要措施进行了讨论。     

甘肃不同类型农区农业自然环境资源特点及农田生产力分析

甘肃省高产农区农业自然环境资源时空组合特点及其光合潜力、光温潜力、光温水潜力和光温水土潜力的分布变化规律分析结果表明:甘肃省光能资源丰富;热量资源偏低且垂直和水平差异显著;水资源贫乏;土地质量普遍偏低.光合潜力河西区可达16 468.5 kg/hm2,陇南和陇东次之,陇中较其他各地差;光温潜力河西区为10 452.0 kg/hm2,陇南为7 671.0 kg/hm2,河西和陇中地区光热同步,光温潜力达光合潜力的66.62%和65.95%,陇东和陇南地区为57.49%和53.06%;在河西绿洲灌区,光温水潜力和光温水土潜力均最高,分别占光温潜力和光温水潜力的88.0%和95.7%以上;陇中、陇东和陇南区较低,光温水土潜力仅达光温水潜力的60%～67.4%.     

黑龙江省黑土区主要作物对农业资源利用率评价

采用机制法对光、温、水、土逐级衰减,计算黑龙江省黑土区各市县玉米、水稻、大豆的气候-土壤生产潜力,在此基础上,利用因子-能量评价法测算并分析了三种作物的农业资源利用率。在光温生产潜力层次上,水稻利用率最高,为40.6%,其次是大豆31.4%,玉米27.7%。对于水稻还可以有59.4%的光热资源可以转化为产量,而大豆,玉米则更多,分别为68.6%和72.3%;在气候生产潜力层次上,大豆利用率最高;在气候-土壤生产潜力层次上,水稻的利用率最高。对于不同种作物来讲,黑土区农业资源利用率存在差异。三大主要作物光合、光温资源的利用率较低,还有较大潜力可以挖掘。但水分、土壤资源的利用率已较高,只能将其余小部分未利用的有限资源转化为产量,因此要提高产量,水分和土壤质量是主要的自然限制性因子,资源利用效率的提高有待于从水、肥两方面着手进行不断完善。     

黑龙江省气候变化及其对玉米生产潜力的影响

基于全球气候变化这一不争的事实,本研究以黑龙江省为例,在收集1980—2009年气象站点农业气象资料的基础上,首先运用线性倾向率方法分析了近30年来黑龙江省的气候变化特征;其次运用AEZ模型测算了30个站点1980—2009年30年来的光温和气候生产潜力,分析了30年来黑龙江省玉米光温和气候生产潜力的变化趋势。最后结合现实生产力数据分析了玉米的增产空间。结果表明:(1)1980—2009年30年间,黑龙江省温度表现为升高趋势,而降水则表现为减少的趋势。(2)伴随着温度的升高,光温生产潜力表现为增加趋势,气候生产潜力则随着降水量的减少而呈减少趋势;(3)相对于光温生产潜力和气候生产潜力上限值而言,玉米的增产潜力空间均表现为减小趋势,但增产空间仍较大,相对于光温生产潜力而言还有66%的增产空间,相对于气候生产潜力也仍有51%的增产空间。     

川中丘陵区气候变化及其对春玉米生产潜力的影响——以遂宁为例

根据川中丘陵区6个站点1971—2013年逐日气象数据资料,分析川中丘陵区气象因子变化,并以遂宁地区为例研究了气候变化对春玉米生产潜力的影响。结果表明：(1) 研究区年日照时数、降水量变异系数分别为14.79%和18.71%,年际间差异明显,且日照时数呈逐年降低趋势,日照时数气候倾向率为-72.69 h·10a^-1,而年平均温度和相对湿度年际间差异不大。(2) 玉米生育期日照时数、降水量、平均温度和相对湿度的变化与年气候变化一致,玉米生育期日照时数和降水量的年际间差异更明显。(3) 研究区春玉米光温生产潜力和气候生产潜力均呈逐年波动下降的趋势,光温生产潜力与玉米生育期日照时数和温度极显著相关,而气候生产潜力与玉米生育期日照时数和相对湿度极显著相关,与降雨量呈显著相关关系。可见,日照时数是该区春玉米光温和气候生产潜力发挥的首要限制因子,而降雨量和相对湿度则是制约春玉米气候生产潜力的关键因子。     

呼伦贝尔典型草原区牧草气候生产潜力评估

利用迈阿密模型和Tharnthwaite Memorial模型研究了呼伦贝尔典型草原区6个旗县牧草气候生产潜力,结果表明,牧草气候生产潜力在4925.500~5551.542 kg/(hm2.a),潜力较大,地区差异不很明显;最大潜力地区在降水量较多的陈旗以南一带,北部新右旗至满洲里一带的降水较少,气候潜力普遍偏低;牧草气候资源潜力的利用率陈旗以南地区为34.2%~37.9%,新右旗至满洲里一带为27.6%~30.9%,表明现实的生产力远未达到气候生产潜力,尚有很大潜力可以开发;与气温相比,降水量是限制该地区牧草气候生产潜力的主导因素,决定牧草气候生产潜力高低的关键因子是水热组合情况;在温度不变的情况下,降水每增加1 mm,牧草的生产潜力增加8.7111~14.0877 kg/(hm2.a);用气温、降水量与牧草气候生产潜力建立的6个县级单元气候评估模式均通过了0.01信度检验,模拟的平均相对误差均<5%,可以用于未来气候变化条件下呼伦贝尔草地生产力的评估研究。     

新疆石河子垦区50年气候变化对棉花种植的影响

对石河子垦区1959～2008年50 a的气象资料分析表明,气候倾向为有利于棉花生产的发展趋势.分阶段研究发现:1959～1980年期间平均气温、≥10℃积温和ET0与棉花种植比例的关系不密切,1981～2008年期间关系密切；总体上气候变化影响棉花种植主要是通过气候生产潜力来实现.分析棉花受灾比例的变化规律,在195...     

中国北方农牧交错带怀来盆地的生态潜力分析

本文对怀来盆地光合、光温、光温水以及光温水土壤肥力生态潜力进行了分析 ,同时还进行了环境因子的权重矢量分析。研究结果表明 ,土壤贫瘠是限制怀来盆地作物生产力提高的最重要的限制因子 ,其次是温度与水分因子。这一结论可以为怀来盆地进行草田轮作、发展舍饲畜牧业、提高土壤肥力与作物生产力提供一定的科学依据     

新疆于田绿洲农业资源潜力分析及持续发展对策研究

新疆于田绿洲地处干旱内陆区,生态环境脆弱,是一个以灌溉农业生产为主的经济落后地区。着重计算分析了绿洲的光合潜力、光温潜力、光温水潜力和光温水土潜力,结果表明水分和土壤肥力是限制该区农业生产潜力发挥的主要因素,对光、热、水、土资源空间组合错位的认识有助于农作物的合理布局,为绿洲农业资源的优化配置和农业结构调整提供理论依据。尽管该区农业发展比较落后,但仍具有很大的发展潜力,主要表现在耕地资源开发、水资源利用、种植业生产和畜牧业生产四个方面,并在此基础上,对提高农业资源生产潜力实现农业持续发展的主要措施进行了讨论。     

Stable oxygen-hydrogen isotopes reveal water use strategies of Tamarix taklamakanensis in the Taklimakan Desert,China

Tamarix taklamakanensis,a dominant species in the Taklimakan Desert of China,plays a crucial role in stabilizing sand dunes and maintaining regional ecosystem stability.This study aimed to determine the water use strategies of T.taklamakanensis in the Taklimakan Desert under a falling groundwater depth.Four typical T.taklamakanensis nabkha habitats(sandy desert of Tazhong site,saline desert-alluvial plain of Qiemo site,desert-oasis ecotone of Qira site and desert-oasis ecotone of Aral site)were selected with different climate,soil,groundwater and plant cover conditions.Stable isotope values of hydrogen and oxygen were measured for plant xylem water,soil water(soil depths within 0–500 cm),snowmelt water and groundwater in the different habitats.Four potential water sources for T.taklamakanensis,defined as shallow,middle and deep soil water,as well as groundwater,were investigated using a Bayesian isotope mixing model.It was found that groundwater in the Taklimakan Desert was not completely recharged by precipitation,but through the river runoff from snowmelt water in the nearby mountain ranges.The surface soil water content was quickly depleted by strong evaporation,groundwater depth was relatively shallow and the height of T.taklamakanensis nabkha was relatively low,thus T.taklamakanensis primarily utilized the middle(23%±1%)and deep(31%±5%)soil water and groundwater(36%±2%)within the sandy desert habitat.T.taklamakanensis mainly used the deep soil water(55%±4%)and a small amount of groundwater(25%±2%)within the saline desert-alluvial plain habitat,where the soil water content was relatively high and the groundwater depth was shallow.In contrast,within the desert-oasis ecotone in the Qira and Aral sites,T.taklamakanensis primarily utilized the deep soil water(35%±1%and 38%±2%,respectively)and may also use groundwater because the height of T.taklamakanensis nabkha was relatively high in these habitats and the soil water content was relatively low,which is associated with the reduced groundwater depth due to excessive water resource exploitation and utilization by surrounding cities.Consequently,T.taklamakanensis showed distinct water use strategies among the different habitats and primarily depended on the relatively stable water sources(deep soil water and groundwater),reflecting its adaptations to the different habitats in the arid desert environment.These findings improve our understanding on determining the water sources and water use strategies of T.taklamakanensis in the Taklimakan Desert.     

内蒙古引黄灌区种植面积与种植结构的时空演变

基于遥感技术,对内蒙古4个大型引黄灌区（河套灌区、黄河南岸灌区、镫口灌区、麻地壕灌区）近30 a的种植面积及种植结构的时空演变进行分析,并利用河套灌区7 a实测调查样本,对解译结果进行检验,确定遥感方法的可行性及精度。通过遥感解译得出,灌区的控制面积为17 845.55 km²,对比官方统计数据相差-1.73%。灌区种植面积及土地利用率近30 a来变化不明显,整体呈微增加趋势。近30 a灌区的种植结构发生了明显变化,由单一小麦种植结构演变成现今小麦、玉米、葵花的多元化种植结构。     

新疆棉产业可持续发展面临的挑战与科技对策

目前新疆棉花总产占全国棉花总产的36％，已成为我国最大的棉花生产基地，新疆棉花支撑中国棉花生产的持续发展。由于品种的更新、化肥的施用、地膜和科学的栽培模式等技术的进步推动了新疆棉花的大发展。21世纪随着全球经济一体化和WTO的加入，新疆棉花持续发展仍存在棉花纤维类型单一、品质相对较差，植棉效益下降、棉区生态条件恶化、灌溉技术落后、棉田土壤综合肥力下降、机械化作业不配套等问题。针对上述问题，提出科学技术研究的内容。     

呼伦贝尔岭东南旱作丘陵区气候资源潜力分析

对呼伦贝尔市阿荣旗三道沟镇商品粮生产基地主要粮食作物的光合、光温、气候、气候-土壤资源潜力进行分析,结果表明热量条件是限制该地区粮食增产的主要非可控因素,如能改善热量条件,还有20%～30%的增产潜力;该地区的降水条件对玉米、大豆、马铃薯、水稻四种主要粮食作物的满足程度在80%左右,表明降水量及其季节分布是该镇粮食产量低的制约因素之一,存在的问题是水分利用率较低;土壤养分状况对马铃薯和水稻增产未表现明显的限制作用,而对玉米和大豆增产却是最主要限制因素。     

北疆连作棉田轮作倒茬模式的研究

于2007~2008年在多年连作的棉田上进行不同茬口轮作倒茬试验,以研究不同茬口对连作棉田土壤肥力及棉花生长的影响,从而筛选出适应棉田轮作倒茬的最佳种植模式。研究结果表明:不同作物茬口的土壤有机质、速效养分含量及棉花产量均高于连作棉田,其中加工番茄茬口对土壤的培肥效果总体表现最好;不同茬口的棉花产量表现为小麦-大豆→棉花加工番茄→棉花玉米//大豆→棉花小麦→棉花玉米→棉花CK。小麦-大豆或加工番茄可作为长期连作棉田的良好前茬。     

有机质对黄土善土持水性与水肥效应的影响

黄土高原南部台塬地区有机质对土壤含水量的影响试验研究表明土壤水势相等时,随着土壤有机质含量提高,土壤水分含量增加。土壤水分能量(土壤水势)水平不同,有机质对土壤水分含量的效应值不同,在土壤水势为-40～-50kPa时,有机质对土壤水分含量的效应值最大,土壤水势大于-40kPa小于-50kPa,有机质对土壤水分含量的效应值逐渐变小;在不同土壤含水量条件下,土壤肥力(土壤有机质含量)与水势呈显著负相关,其直线斜率值能更好反映土壤水肥效应状况,并随着土壤含水量的降低,土壤水肥效应值增大,在低肥力土壤中,增施有机肥土壤水肥效应值增加最为显著。     

绿洲化过程中阿拉尔垦区土壤粒径分形变化特征

通过对绿洲化过程中阿拉尔垦区的7种典型土地利用类型样地的取样,以不同土地利用方式下,不同土层深度的土壤粒径分布PSD(soil particle size distribution)数据为基础,利用单重分形方法,分析土壤粒级与分维值D(fractal dimension valus)的关系以及绿洲化过程中土壤粒级分维值[WTBX]D[WTBZ]的变化特征及机理。结果表明：研究区土壤属于砂质壤土。不同深度的分维值D介于1.88~2.41。D与<0.05 mm 和0.05~1 mm范围的颗粒体积百分含量分别存在明显的正相关和负相关。0.05 mm粒径是决定绿洲化过程中土壤粒级与分维值D关系的临界粒径。绿洲腹地的土壤粒级主要集中于0.01~0.05 mm的细粉砂粒级,沙漠边缘土壤粒级主要集中于0.05~0.25 mm的细砂粒级。绿洲化过程中土壤细粒物质增多,粗粒物质减少,分形维数呈现逐渐增大趋势。     

水分胁迫对覆膜滴灌棉花根系活力和叶片生理的影响

采用田间试验法,分析不同程度水分胁迫条件下棉花花铃期根尖根系活力、叶片叶绿素、脯氨酸和丙二醛含量变化,并对叶片脯氨酸、丙二醛含量和根系活力与土壤含水率进行相关性分析。试验以60 cm土层田间持水量的105%、100%、95%、90%、85%、80%为灌溉上限,共设6个灌水梯度,即5 400、4 950、4 500、3 750、2 850 m³/hm²和2 550 m³/hm²。结果表明：单株叶片干重及叶面积、地上部干生物量、株高、叶绿素含量随灌水量的减少而降低,根冠比随灌水量的减少而增加。脯氨酸及丙二醛含量随灌水量的降低而升高,且与土壤含水率呈负相关关系,相关系数（r）分别为-0.704和-0.667;根系活力随灌水量的降低而降低,与土壤含水率呈正相关关系,其相关系数为0.67。当灌水上限为95%,即灌水量为4 500 m³/hm²时,作物表现出轻微的水分胁迫,随灌溉量的继续降低,胁迫加重。植物体内脯氨酸、丙二醛含量及根系活力与土壤含水率的相关关系在一定程度上可以用来表征棉花受干旱程度,可为棉花的灌溉管理提供参考依据。     

Effect of prior tillage and soil fertility amendments on dispersal of Phytophthora capsici and infection of pepper

Organic soil amendments including composted cotton gin trash, composted poultry manure, an incorporated rye-vetch green manure, or synthetic fertilizer were applied to subplots, and main plots were either tilled frequently or surface-mulched in experimental field plots between 1997 and 2004. Soil from each replication of the tillage and fertility treatments was sampled in August of 2001, 2002, and 2003, brought to the greenhouse, and infested with Phytophthora capsici to study the effect of previous soil treatments on disease incidence and dispersal of the pathogen. Both the previous tillage and fertility amendments affected the incidence of disease and dispersal of the pathogen. Final disease incidence, AUDPC and the distance of pathogen spread were significantly greater in soils with previous surface mulch applications than in frequently tilled soils. Final disease incidence, AUDPC and the distance of pathogen spread were also significantly higher in soils amended with cotton gin trash, than rye-vetch green manure, poultry manure, or synthetic fertilizer. Soils amended with cotton gin trash had higher soil water content, lower bulk density, higher humic matter content, higher porosity and higher levels of mineralizable N, than soils with other fertility amendments. Soil water content, soil porosity, humic matter content, and net mineralizable levels nitrogen were positively correlated and bulk density was negatively correlated with final incidence of disease.