安塞县几种典型退耕模式小气候效应研究

采用定点定时观测方法,在春夏秋3季对安塞县具有代表性的退耕模式如混交林、人工乔木林、人工灌木林及对照裸地进行小气候观测,选取光照强度、大气温湿度、土壤温度进行小气候特征分析。结果表明,不同退耕模式对小气候均有改善作用,较对照裸地降低了光照强度、大气温度和土壤温度,增加了大气湿度;混交林在改善小气候方面的作用最明显,人工乔木林次之,人工灌木林较差;季节更替对不同退耕模式的影响不明显。建议加大退耕还林力度,优化退耕地植被结构,增加退耕还林地区的植被覆盖率。     

黄土丘陵区不同植被恢复模式土壤养分效应

以黄土高原沟壑区纸坊沟流域为例,选择农田(大豆)为对照,分析不同林龄(12、25、30 a)刺槐、油松、苹果、柠条、沙打旺等不同人工植被恢复模式下土壤理化性质、有机质等的特征。结果表明,黄土高原沟壑区纸坊沟流域不同植被恢复模式下,各层土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量均随深度增加而递减,且有一定的表聚性,其中刺槐表聚性表现最明显。几种不同植被恢复模式均能够显著提高土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量,改善土壤肥力,其中尤以刺槐的效应最为明显。     

引进美国草种水保效果的对比研究

通过人工模拟降雨与室内分析相结合的方法,对美国引进的8种禾本科牧草的生长势能、持水能力及草地的土壤水分状况、物理性状、土壤抗蚀性、贮水量、水土保持作用等指标的初步研究,结果表明：种植牧草可增大地表粗糙度,减轻地表水蚀,达到防止水土流失的目的,并通过生物改良和阻滞溅蚀增强土壤抗蚀性;其中,无芒雀麦、苇状羊茅、扁穗冰草、细颈披碱草的水保综合性能表现最为优秀,披碱草、新麦草、高冰草表现一般,猫尾草表现较差。     

太白山锐齿槲栎林乔木更新特征及其影响因子

【目的】分析太白山锐齿槲栎林乔木更新特征,探索更新与环境因子的关系,为理解该区森林动态提供理论依据,为经营管理提供理论指导。【方法】2009年7—9月和2010年7—8月在太白山北坡和南坡锐齿槲栎林分别设置21和12块样地,对乔木更新状况及环境因子进行系统调查(2009年7—9月在北坡调查及取样,2010年7—8月在南坡调查及取样),分析更新苗密度、多样性指数和高度级结构等特征参数,探讨更新密度和多样性与环境因子的关系。【结果】共记录到30种乔木更新物种,其中葛萝槭、四川木姜子、锐齿槲栎、白檀、湖北山楂和桦叶荚蒾的重要值均大于20%,其重要值之和占所有更新物种重要值总和的69.31%,为最重要更新物种;总更新密度为9 697株·hm^-2,主要集中于幼苗(H<1.3 m)阶段,约为幼树(1.3 m≤H<3 m)密度的3倍;更新密度随高度级呈倒"J"型分布;锐齿槲栎缺失高度为210～300 cm的更新苗,在林下不能形成完整的更新大小序列;不同样地间更新密度和多样性指数(物种丰富度、Simpson指数和Shannon-Wiener指数)差异较大,表明更新苗分布不均匀,趋向斑块状;多元线性逐步回归分析结果显示,坡向、土壤全P含量、坡度和有机质含量是影响总更新密度的主要环境因子,共解释了总变异的73.2%;更新多样性主要受全P含量和坡向的影响。【结论】太白山锐齿槲栎林乔木更新种类丰富,整体上具有一定更新能力,但作为建群种的锐齿槲栎在林下不能完成自然更新,因此,在森林管理中可适当考虑人为地创造一定的开阔环境(如林窗)来促进其更新,同时对该林型的管理还应注重坡向、全P含量、坡度和有机质含量对更新的影响,较凉爽湿润坡向、坡度平缓、土壤全P和有机质含量低的生境利于乔木更新。     

“四位一体”生态农业模式区域适宜性评价与实证研究

【目的】"四位一体"生态农业模式区域适宜性评价是"四位一体"生态农业模式合理布局的关键,建立"四位一体"生态农业模式区域适宜性评价模型,可以为国家和政府及相关部门进行"四位一体"生态农业模式布局提供科学的理论依据和决策支持。【方法】根据"四位一体"生态农业模式的区域影响因素和评价指标建立的原则、方法,从气候、能源、社会经济、水文因素4个层次中选取15个评价指标,构建了"四位一体"生态农业模式区域适宜性评价指标体系。运用层次分析法、专家咨询法确定了评价指标的权重,建立了评价模型。并以陕西省为例,对安塞县、陇县、西乡县发展"四位一体"生态农业模式区域适宜性进行了比较研究。【结果】3个地区发展"四位一体"生态农业模式区域适宜性顺序为陇县>西乡县>安塞县。【结论】研究结果与实际情况比较吻合,说明该评价理论具有一定的应用价值。     

黄土高原人工植被夏季小气候日动态初步研究

【目的】验证植被恢复与重建后生态环境条件的改善程度。【方法】采用定位观测的方法,以邻近裸露荒坡为对照,对典型退耕区栽植的3种类型人工植被(混交林、灌木林和草地)样地的小气候特征进行了监测,分析气温、大气相对湿度、光照强度和土壤温度、土壤湿度分布状况的日变化动态。【结果】混交林、灌木林和草地的光照强度日均值分别比对照小3.9×104,3.4×104和0.9×104lx,气温日均值分别比对照低1.53,1.32和0.51℃,表土0cm土层最高温与对照相差14.9,16.8和10.7℃;日均大气相对湿度分别比对照增加8.38%,7.34%和2.04%;光照强度、气温及其变幅的大小依次为对照、草地、灌木林、混交林,大气相对湿度及其变幅的大小排序则与之相反,土壤温度、土壤湿度及其变幅大小依次为对照、草地、混交林、灌木林;各植被类型样地内的光照强度、气温、大气相对湿度和土壤温度两两之间均存在一定的相关关系。【结论】各类型人工植被均起到了调节小气候、改善生态环境条件的作用,其中以混交林的遮光、降温、增湿等综合表现较好。     

温度对秸秆厌氧消化产气量及发酵周期影响的研究

温度是影响沼气产气效率和发酵周期的主要生态因子,探索农作物秸秆产气量和发酵周期与发酵温度之间的关系,是解决农村户用沼气原料选择、确定最佳发酵温度和提高作物秸秆资源化利用的效率的关键;本试验通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以麦秆、稻秆和玉米秆作为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体(TS)质量分数为8%的条件下进行批量试验,在25～40℃温度范围内,每5℃设一个温度梯度,研究了不同发酵温度对产气速率、产气量及发酵时间的影响,并用SAS软件对各因素进行多元回归分析,建立了回归方程,得出各因素的最优值.结果表明,在一定的温度范围内,3种秸秆厌氧发酵的产气速率的峰值出现的时间和发酵周期是随着温度的升高而缩短,其峰值和产气量是随温度的升高而增加.     

秸秆还田对关中地区麦玉复种体系土壤氨排放的影响

农业氨减排是雾霾治理最经济有效的方法,而农田肥料施用造成的氨排放是农业氨排放的重要部分。本研究旨在探讨冬小麦-夏玉米复种体系下土壤氨排放对秸秆还田的响应,为减少农业氨排放和控制雾霾提供理论依据。本试验于2018年6月—2019年6月在陕西关中杨凌地区,对土壤氨排放、0～40 cm土壤无机氮以及产量进行了测定分析。试验采用双因素裂区设计,主区为秸秆还田方式,设不还田(S0)、半量还田(S0.5)和全量还田(S1)3个水平;副区为施肥,设不施肥(F0)、减量施肥(F0.8)、常规施肥(F1)3个水平。结果表明:秸秆还田与施肥及两者互作对夏玉米季土壤氨累积排放量(C)有显著影响。秸秆还田对冬小麦季土壤氨累积排放量无显著影响。整个麦玉复种体系的氨累积排放量为1.31～19.26kg·hm~(-2),占施肥量的2.17%～4.69%,各处理之间表现为:S0F1S0.5F1S1F1S0F0.8S0.5F0.8S1F0.8S1F0S0.5F0S0F0。在不施肥情况下,秸秆还田能增加土壤氨累积排放量,但秸秆还田配施氮肥较不还田处理显著减少土壤氨累积排放量和氨损失率,秸秆全量还田和半量还田之间的氨排放无明显差异。其中S1F0.8和S0.5F0.8处理在整个复种体系中减排效果最为显著,分别较S0F0.8处理(11.62 kg·hm~(-2))减排38.64%和37.35%。相比于只施氮肥,秸秆还田配施氮肥能显著减少土壤中无机氮,显著提高夏玉米产量6.23%～20.20%,冬小麦产量16.60%～28.17%。通过PCA分析发现,S1F0.8和S0.5F0.8处理是减排增产的最优组合。综合考虑土壤氨排放和作物产量,长期秸秆还田配减量施肥处理,能在保证作物高产的基础上减少土壤氨排放,可在关中地区实施。     

冬小麦量水施肥技术研究

利用抗旱池和盆栽模拟研究了冬小麦产量与肥水关系，结果表明，增加施肥量和供水量均可提高产量，但低供水高施肥和高供水低施肥均不利于产量的增加和水分生产效率的提高，可获得理想产量必须量水施肥，提出量水施肥技术方案。     

埃及尼罗河流域农作制特征调研

本研究在中非合作交流项目的支持下,深入地对尼罗河三角洲及上埃及尼罗河流域农业实地调查,调查发现当前尼罗河流域农作制仍然采用传统的粮牧轮作、间作、节水型农作等模式,通过粮牧轮作和有机肥大量施用同样能够有效保证作物的高产,同时也调查分析了尼罗河三角洲下沉、盐渍化等生态环境恶化的问题.以期为今后埃及农业及世界其他国家和地区农业的发展提供借鉴.