塔里木河下游胡杨生物量动态模拟

文中运用2000-2015年塔里木河下游胡杨测量数据以及2015年胡杨伐倒木称重资料,首先运用森林材积源生物量法研究了2000年胡杨生物量和净生产力,然后对胡杨生物量变化特征进行了动态模拟。结果表明:1)建立了胡杨地上生物量模拟方程F=128.09(D2h)0.6318(R2=0.892)与胡杨树龄模拟方程B=12.711/(1+3.339×e-0.208D)(R2=0.9971),通过模拟可得2000年胡杨总生物量和总净生产力分别为20.329×104t、1.134×104t·a-1,单位面积生物量与生产力分别为2.386t·hm~(-2)、0.133t·(hm~2·a)-1。2)建立了生态输水量与胡杨净生产力之间的关系模型Y=1.0448Ln(x)+1.1154(R~2=0.8608);通过成长模型模拟,可得胡杨生物量增长潜力很大,在合理生态输水并加强保护的前提下,胡杨生物量可以从2000年的20.329×104t增加到2040年的71.62×104t。     

不同密度条件下旱地胡麻灌浆特性研究

在定西干旱生态条件下,以陇亚10号胡麻为材料,研究了密度对籽粒灌浆特性和农艺性状的影响。结果表明:随着种植密度的增大,胡麻分枝数、蒴果数减小,株高波动性变化;胡麻籽粒干物质积累过程呈"S"型曲线,可用Logistic模型进行模拟,相关系数达0.99以上,花后6~31 d籽粒干物质积累速度最大;胡麻最大灌浆速率、平均灌浆速率和灌浆持续期均受种植密度的影响,处理间平均灌浆速率差异明显,其中以600万株·hm-2的平均灌浆速率最高,1 050万株·hm-2的平均灌浆速率最低;不同密度处理间百粒重和产量存在显著性差异,600万株·hm-2处理的百粒重和籽粒产量最大,显著高于1 200万株·hm-2处理。说明在实际生产中要根据不同胡麻品种类型选择最佳的种植密度。     

不同肥料配比对旱地胡麻产量及品质的影响

大田旱作条件下,研究了氮磷配肥对胡麻产量、品质和农艺性状的影响。结果表明,氮磷配施均能增加胡麻产量,当氮肥用量一定(N 30~60 kg·hm-2)时,增施磷肥(P2O522.5~90 kg·hm-2)能使胡麻籽粒产量较对照增加50.00%~84.23%;当磷肥用量一定(P2O530~120 kg·hm-2)时,增施氮肥同样促进胡麻产量,但低磷高氮肥和高磷高氮肥反而不利于胡麻产量的增加;氮肥效果比磷肥明显,其中以N2P3处理(N 60 kg·hm-2,P2O567.5 kg·hm-2)产量最大,达到1 719.44 kg·hm-2。增施氮肥能够增加胡麻的株高、工艺长度、千粒重、分茎数、主茎分枝数和单株有效果枝数,高磷肥反而不利于胡麻农艺性状的改善。氮磷配施使胡麻棕榈酸含量较对照增加0~5.62%,油酸的含量较对照增加0~4.06%,施用氮肥可增加胡麻的亚油酸和亚麻酸含量,而高磷肥反而降低了亚油酸和亚麻酸含量。     

钾肥和密度对胡麻干物质及钾积累转运和产量的影响

采用田间试验,以陇亚杂1号胡麻品种为材料,研究了3个钾肥用量(K2O):0,45 kg·hm~(-2)和90 kg·hm~(-2)和3个密度水平:4.5×10~6,7.5×10~6株·hm~(-2)和10.5×10~6株·hm~(-2)对胡麻干物质和钾养分积累、转运、子粒产量以及子粒中钾积累量的影响。试验结果表明,钾肥和密度促进了胡麻干物质及钾养分的积累和转运,随施钾量和密度的增加,胡麻干物质和钾积累量增加,转运量升高,来自叶和蒴果皮及茎中干物质和钾对子粒的贡献率降低,子粒产量来自花后干物质积累量增加,子粒中钾来自花后钾积累的量增加。在施钾45 kg·hm~(-2),密度7.5×10~6株·hm~(-2)处理下,花前营养器官干物质和钾转运量最高,分别为1 183.56 kg·hm~(-2)和30.28 kg·hm~(-2),对子粒贡献率最低,分别为40.28%和58.72%,子粒产量和子粒钾最高,分别为2 938.33 kg·hm~(-2)和51.57 kg·hm~(-2),与不施钾,密度4.5×10~6株·hm~(-2)处理相比较,分别提高了44.32%和49.43%。在本试验区同等环境条件下种植胡麻,以施钾45kg·hm~(-2),密度7.5×10~6株·hm~(-2)为宜。     

AquaCrop作物模型在黄土塬区夏玉米生产中的适用性评价

为评价Aqua Crop作物模型在黄土塬区的适用性,基于Hsiao等人推荐的玉米参数对模型参数进行调试及验证。在陕西长武地区模拟2003、2004、2005、2007、2008、2010年玉米生育期内生物量、蒸发蒸腾量的变化过程及收获时产量、地上部生物量,将模拟值与收集到的实测值进行对比、分析。结果表明,这6年模拟产量与实测产量间的校正决定系数(Adj)R2为0.9270,相对误差在-2.479至11.182之间;模拟地上部生物量与实测地上部生物量间的Adj.R2为0.7842,模型对产量的模拟效果优于对生物量的模拟;2005年和2008年模拟蒸散量与实测蒸散量间的Adj.R2分别为0.6229和0.7973。模拟效果较好,对黄土塬区夏玉米水分优化管理模拟有重要意义。     

Hydrus-3D模型模拟田间点源入渗与水分再分布准确性评价

滴灌条件下水分入渗与再分布是评价滴灌灌溉效率的重要内容,通过Hydrus3D模型模拟单点源和点源交汇情况下水分入渗及其再分布过程,并利用田间试验实测资料进行验证。结果表明:采用Hydrus3D软件建立的模型可较好地模拟单点源水分入渗、水平湿润锋扩散过程及土壤剖面水分的分布情况,水平湿润锋距离的模拟值和实测值的误差在灌水结束时达到最大,且滴头流量越大,误差亦越明显,其中最大绝对误差为4.6 cm,最大相对误差达0.167,R2在0.95以上,F检验P值大于0.05,且RMSE在2.1以内;模型模拟的土壤体积含水量分布和实测值基本一致,模拟值和实测值的R2在0.90以上,F检验P值大于0.05,RMSE均小于0.07;湿润范围模拟结果和实测结果的吻合度较高。灌水结束后20 h,模拟土壤剖面含水量的分布情况与实测值基本一致,模拟值和实测值R2在0.575~0.652之间,F检验P值大于0.05,RMSE在0.013左右,双点源交汇区整个剖面模拟值和实测值R2为0.526以上,F检验P值大于0.05,RMSE均小于0.01,模拟结果较好,说明Hydrus3D模型可模拟土壤水分再分布情况。     

不同荞麦品种生长模型和生长特性的比较研究

选用Logistic、Gompertz、Richards、Mitscherlich和Korf等5种理论生长方程对榆荞2号、九江苦荞和西农9920荞麦品种的植株生长发育变化进行模拟,并对拟合效果进行对比分析。结果表明,除Mitscherlich对榆荞2号和西农9920地上部干重变化的拟合精度较低以外,其它模型拟合各品种地上部干重变化的精度都在0.90~0.94之间,拟合株高变化的精度都在0.96~0.992之间。其中Logistic模型的拟合精确度最高。     

樟子松人工固沙林冠幅——胸径模型

基于章古台地区22块樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工纯林标准地的702棵樟子松立木数据,构建了樟子松固沙林冠幅—胸径关系的基础模型、广义模型及基于混合效应的基础模型和广义模型;比较了随机选择样本木、选择平均胸径树、选胸径较小树和选胸径较大树4种方案,计算混合模型随机参数时的混合模型预测精度;最后分析了不同林木因子和林分变量对冠幅—胸径关系的影响。模型评价指标包括决定系数(R~2)、平均绝对误差(MAE)以及均方根误差(RMSE)。结果表明:枝下高(HCB)、相对植距(RS)和林龄(A)对冠幅—胸径关系影响最为显著;混合模型拟合精度(基础混合模型R~2、MAE和RMSE分别是0.703 0、0.386 6和0.515 4;广义混合模型R~2、MAE和RMSE为0.705 1、0.382 2和0.513 6)高于最小二乘法回归(OLS)模型(基础模型R~2、MAE和RMSE分别为0.587 5、0.469 6、0.607 5;广义模型R~2、MAE和RMSE分别为0.661 8、0.415 5和0.550 0)。基础混合模型和广义混合模型差异较小(2模型R~2、MAE和RMSE均相差1%左右)。冠幅随HCB和A的增大而减小,随RS的增大而增大。进行冠幅预测时,推荐使用基础混合模型并从每块标准地选择2棵平均木冠幅计算其随机参数,或使用方法较为简单的OLS广义模型预测单木冠幅大小。     

旱作农业区全膜微垄沟播蚕豆留膜免耕穴播胡麻栽培技术研究

为探讨旱作农业区全膜微垄沟播蚕豆留膜免耕穴播胡麻种植技术的效应,于2014-2017年在甘肃省渭源县进行大田试验,设白膜全膜微垄沟播蚕豆留膜免耕穴播胡麻(T1)、黑膜全膜微垄沟播蚕豆留膜免耕穴播胡麻(T2)、白膜全膜双垄沟播蚕豆留膜免耕穴播胡麻(T3)、露地种植(T4) 4个处理,来研究蚕豆-胡麻轮作产量、土壤水热效应。结果表明,不同处理的蚕豆、胡麻增产顺序均为T1T2T3T4,0～25 cm土壤平均含水量为T1T2T3T4,0～25 cm平均地温为T1T3T2T4。T1蚕豆和胡麻降水利用率分别为19.9、16.9 kg·hm-2mm-1,分别较T2提高24.4%、15.0%,分别较T3提高55.5%、19.9%,分别较T4(CK)提高188.4%、156.1%; T1蚕豆、胡麻平均产量分别为2 454.5、1 875.6 kg·hm-2,蚕豆分别较T2、T3、T4(CK)增产23.8%、54.9%、186.2%,胡麻分别较T2、T3、T4(CK)增产14.9%、19.6%、154.3%。因此,白膜全膜微垄沟播蚕豆留膜免耕穴播胡麻种植技术是适合当地的蚕豆-胡麻轮作高效栽培技术。     

基于温室内气象数据的适用于冬季日光温室番茄蒸腾量各子模型对比研究

北方寒区日光温室冬季生产基本无通风,为了探寻温室内不同边界层空气动力学阻力(r_a)与气孔平均阻力(r_c)表达式计算植株蒸腾量的差别及适用于此环境下的最优子模型模拟式,以Penman-Monteith(P-M)方程为基础,比较分析了4组适用于北方寒区冬季日光温室(基本无通风条件)的r_a、r_c子模型模拟的温室内番茄植株蒸腾量。结果表明:子模型的变化具有波动性,采用不同子模型模拟的蒸腾量值差异较大,北方寒区冬季日光温室植株蒸腾作用主要集中于白天,此时不同子模型模拟的r_a、r_c平均变化量分别为5.73%、37.10%;本试验环境下,温室仅在中午前后通风,其余时间处于密闭状态,此时,室内风速垂直流通且并不均匀,选用包含空气温度、植株叶片温度及植株生理指标(叶片特征长度、单株植株叶面积指数LAI)等参数模拟单株植株边界层空气动力学阻力值,选用的r_a模拟式在晴天、阴天平均变化范围分别为185～489、249～357 s·m~(-1),模型检验结果为:Pearson=0.826,MRE=21.69%,MAE=0.02,RMSE=18.59,EF=0.81;应用反演式模拟单株植株气孔平均阻力的准确率较高,选用的r_c反演式在晴天、阴天平均变化范围分别为253～1 356、235～1 260 s·m~(-1),模型检验结果为:Pearson=0.955,MRE=7.16%,MAE=0.01,RMSE=8.56,EF=0.95。     

浅黄恩蚜小蜂雌蜂的个体发育及其寿命和产卵量的观察

在实验室25±1℃、RH70%~75%、光照L∶D=14h∶10h、光照强度3500lx条件下,观察了以烟粉虱为寄主时,浅黄恩蚜小蜂雌蜂的个体发育及羽化雌蜂的产卵量和寿命,并描述了各发育阶段的形态特征。结果发现,根据蜕皮现象及形态特征,雌蜂羽化前的发育可分为6个阶段：卵期、一龄幼虫、二龄幼虫、三龄幼虫、预蛹期和蛹期。一龄和二龄的发育历期均为1d左右,卵和三龄的发育历期约需2d,预蛹期0.8d,蛹期5d。在每天更换寄主的情况下,雌蜂平均寿命21.9d,最长29d,最短8d;产卵量为79.1粒,最多124粒,最少51粒。     

干旱胁迫对烤烟养分吸收分配及产量品质的影响

采用盆栽试验研究了干旱胁迫对烤烟(N icotiana T abacum L.)养分吸收和分配及烟叶产量品质的影响。结果表明,干旱使烟株体内N素含量升高,P、K、C a、M g、F e、M n含量降低,而对Cu、Zn、B含量影响不大。在干旱胁迫下烤烟对各种养分的吸收量都显著下降,营养元素在根和茎中的分配量增加,在叶中的分配量减少,烟叶产量降低,品质下降。干旱程度越重对烟叶产量和品质的影响越显著,而且以旺长期干旱对烟叶产量的影响较大,成熟期干旱对烟叶品质的影响较为明显。     

Growth and development of fall- and spring-planted populations of Conyza canadensis and C. bonariensis

The growth and phenological development of spring- and fall-planted Conyza canadensis and C. bonariensis were studied in Fresno, CA, USA. A glyphosate-resistant (GR) and a glyphosate-susceptible (GS) population of each species were used. Time taken by each plant to reach the rosette, bolting, appearance of first bud, appearance of first open flower, and initial seed set were converted to growing degree days (GDDs). The fall- and spring-planted C. canadensis required similar GDDs to complete their life cycles but the GR type required fewer GDDs than the GS type. In C. bonariensis, the GDDs required to complete its life cycle differed between the fall- and spring-plantings but not between the GR and GS types. The total aboveground biomass of both fall- and spring-planted Conyzas at initial seed set was similar but the spring-planted GS C. canadensis produced more biomass than the GR type, whereas the fall-planted GS C. bonariensis produced more biomass than the GR type. Plant development based on GDD models can have global implications and help in planning for timely applications of post-emergence herbicides.     

木豆病虫发生与防治研究

木豆在生长过程中遭受病虫害侵害，导致严重减产，为了种好木豆，我们对木豆的病虫发生为害与防治进行了研究，对木豆病虫种类进行了调查，害虫47种[1]，病害5种[2]，并对主要病虫害发生与防治进行了系统观察与防治试验。     

不同水肥管理措施对春玉米产量和土壤硝态氮时空分布的影响

采取大田结合小区试验的方法,研究了不同水肥管理措施对春玉米产量和土壤硝态氮时空分布的影响。结果表明:水肥一体管理区春玉米产量为17 107 kg·hm-2,显著高于传统水肥管理区(13 349 kg·hm-2);从春玉米出苗期到收获期,无肥区0~90 cm各土层硝态氮含量不断降低,累积总量也从452.5 kg·hm-2降低到279.1 kg·hm-2,传统水肥管理区和水肥一体管理区0~90 cm各土层硝态氮含量和累积总量均呈先上升后下降的趋势,但水肥一体管理区分次追肥避免了传统水肥管理大喇叭口期过量追氮带来的淋溶风险;春玉米大喇叭口期和收获期随着土层深度的增加,0~180 cm土层硝态氮含量呈下降趋势;不同水肥管理措施0~180 cm土层硝态氮累积总量传统水肥管理区最高,大喇叭口期和收获期分别达到1 119.3 kg·hm-2和945.5 kg·hm-2,淋溶风险最大。因此以水肥一体化为核心的水肥管理措施可实现冀西北地区春玉米高产和环境友好。     

咸淡混合水喷灌对土壤水盐运移及小麦、玉米产量的影响

探究不同矿化度咸淡水混合喷灌对冬小麦、夏玉米生长及产量的影响,并通过监测土壤水盐分布状况来选择适宜矿化度的咸淡水灌溉方式。在河北低平原地区开展大田灌溉试验,研究了淡水畦灌、淡水喷灌、2 g·L^-1和3 g·L^-1咸水与淡水混合喷灌对小麦、玉米生长及土壤水盐运移的影响。结果表明：与淡水喷灌相比,连续两年灌溉后,小麦收获时2 g·L^-1和3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的根层（0~40 cm）土体含盐量平均分别增加了17.8%和42.7%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了32.9%和74.3%,玉米收获时根层土体含盐量平均分别增加了40.3%和86.9%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了39.0%和88.9%,且3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的盐分累积已超出小麦和玉米生长的盐分阈值。2 g·L^-1矿化度处理的冬小麦产量较淡水喷灌处理降低了9.8%~11.4%（差异不显著）,但3 g·L^-1矿化度处理比淡水喷灌处理的产量显著降低了25.0%~25.9%（P<0.05）;2 g·L^-1矿化度处理的夏玉米单株穗粒质量和产量较淡水喷灌处理分别降低了5.1%~10.4%和6.6%~10.5%（差异不显著）,3 g·L^-1矿化度比淡水喷灌处理的百粒重、单株穗粒质量和产量分别降低了18.6%~22.4%、18.2%~25.9%和14.7%~15.3%（P<0.05）,3 g·L^-1矿化度对冬小麦和夏玉米的产量构成因素影响显著。因此,咸淡混合水矿化度不大于2 g·L^-1的喷灌模式用于该地区冬小麦-夏玉米田间灌溉是可行的。     

氮素水平对单作和间套作小麦玉米叶片叶绿素含量及品质的影响

以间套作小麦玉米、单作小麦和单作玉米为研究对象,通过田间试验研究了氮素水平对单作和间套作小麦玉米叶片叶绿素及品质的影响。主要结果为:在同一施氮水平下,间套作小麦旗叶叶绿素含量大于相应单作;单作和间套作小麦开花期旗叶叶绿素含量和蛋白质含量、沉淀值之间都呈显著正相关(r分别为0.960*,0.948*,0.968*,0.957*)。在相同施氮水平下,单作玉米叶绿素含量高于相应间套作玉米;单作和间套作玉米孕穗期叶绿素含量与其蛋白质含量之间也呈显著正相关(r分别为0.861*和0.870*)。     

灌溉量和氮肥增效剂对夏玉米产量及水肥利用的影响

为探究水分和氮肥增效剂对夏玉米生长及水肥利用的综合影响，通过设置40 mm（W1）和60 mm（W2）两个灌水水平下不施氮肥（N0）、施用氮肥（U）、氮肥+硝化抑制剂（U+DCD）、氮肥+脲酶抑制剂（U+NBPT）、氮肥+双效抑制剂（U+N+D）5种氮肥施用措施，开展夏玉米田间试验。结果表明：相较于施用氮肥处理，氮肥配施增效剂可以显著提高夏玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力，增幅分别为5.92%~13.82%、5.85%~18.07%、11.12%~24.30%、12.35%~41.83%和5.93%~13.80%，其中氮肥配施双效抑制剂效果较优；氮肥配施脲酶抑制剂和双效抑制剂可以降低夏玉米农田土壤氨挥发累积量和成熟期土壤硝态氮残留量，前者效果最优。相比于W1，W2水平下氮肥配施双效抑制剂处理玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力分别提高10.54%、15.51%、19.40%、20.31%和27.36%；氮肥配施脲酶抑制剂处理农田土壤氨挥发累积量和硝态氮残留量分别降低11.33%和48.46%。综合考虑夏玉米施肥灌水方案的经济效益、环境效益、水肥利用效率和玉米植株生长，构建模糊综合评价体系，得到最优处理为灌水量60 mm下氮肥配施双效抑制剂。     

增密种植下浅埋滴灌水氮减量对玉米根、冠物质分配与水氮利用效率的影响

为探究增密种植下浅埋滴灌水氮减量对玉米根冠特性及水氮利用效率的影响，以传统畦灌常规施氮量(300 kg·hm^-2)和常规灌溉量(4 000 m³·hm^-2)为对照（CK）,采用大田裂区试验，以传统畦灌常规灌量40%（W1）、50%（W2）和60%（W3）为主处理，以常规施氮量50%（N1）、70%（N2）和100%（N3）为副处理，研究90 000株·hm^-2密度下浅埋滴灌水氮减量玉米根系分布、干物质积累转运、产量及水氮利用效率的变化特征。结果表明，不同土层根干质量均随灌溉量、施氮量的增加而增加，W2N3和W3N3处理20～40 cm、40～60 cm土层根干质量与CK的差异均不显著。吐丝前W2N3、W3N3干物质积累量与CK的差异均不显著，吐丝后W3N3显著高于CK,2018、2019年分别较CK高出9.74%和7.62%;W2N3、W3N2茎鞘、叶片转运量与CK的差异均不显著，W3N3处理2018、2019年茎鞘、叶片对籽粒贡献率则分别较CK提高了0.37%、0.43%和0.27%、0.56%。...     

干旱复水对春玉米幼苗生长和生理特性的影响及其根源ABA调控效应

为了探明根源ABA对春玉米干旱后复水补偿生长的调控效应，采用盆栽试验以春玉米酒单2号为材料，设CK（正常供水，保持最大持水量的75%~80%）、MS（中度干旱，保持最大持水量的50%~55%）、SS（重度干旱，保持最大持水量的35%~40%）、MS-CK（中度干旱再复水）、SS-CK（重度干旱再复水）等5个处理，研究苗期干旱及复水条件下春玉米生物量积累、光合特性、抗氧化酶活性、根源ABA含量的变化。结果表明：重度干旱胁迫具有较高的根源ABA含量，诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性显著提高，增幅分别为85.48%、72.67%、22.58%，并导致其叶片气孔导度(Gs)和光合速率(Pn)降低51.56%、12.16%，同时最大电子传递速率（J_max）、最大羧化速率(V_Cmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)及RuBP羧化酶的羧化效率(CE)降低，使其单株生物量较正常供水降低46.56%；复水后，较高的根源ABA含量影响其细胞膜修复和光合功能恢复的速度，使单株生物量较未复水重度干旱胁迫增加90.36%，较正常供水增加1.73%，表现出补偿效应。中度干旱胁迫具有相对较低的根源ABA含量，诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性提高幅度较小，增幅分别为64.72%、41.72%、11.62%，并使Gs和Pn分别降低15.01%和6.42%，同时J_max、V_Cmax、TPU及CE稍有降低，其单株生物量较正常供水仅降低13.64%；复水后，相对较低的根源ABA含量最终使单株生物量较未复水的中度干旱胁迫增加30.71%，较正常供水增加12.88%，表现出超补偿效应。综上，干旱胁迫产生的根源ABA主要对旱后复水春玉米光能吸收、光合碳同化及抗氧化保护功能起积极调节作用。