新疆玛纳斯河流域绿洲生态环境可持续发展的综合评价——以石河子市绿洲为例

经过多次综合专家意见,最终确定14项指标作为石河子市绿洲生态环境质量综合评价体系。利用层次分析法定量各指标的权重,表明植被覆盖是影响石河子市生态环境最重要的因素,其次为污染负荷与水网密度状况。通过综合评价表明,2000—2005年间,石河子市绿洲生态环境质量综合评价值介于0.35—0.55之间,说明该区可持续发展处于中等水平,较适合人类生存,但偶尔有不适人类生存的制约性因子出现。     

土壤酶活性对微咸水与再生水混合滴灌的响应与评估

为了探讨淡水资源不足地区微咸水与再生水的合理利用方式,通过盆栽试验,以当地地下水灌溉为对照(CK),研究了3种不同比例微咸水与再生水混合灌溉(再生水灌溉T1,5 g/L微咸水与再生水等量混合灌溉T2,5 g/L微咸水灌溉T3)对土壤水盐、水溶性离子离子以及土壤酶活性的影响,并利用第2代生物综合响应(IBRv2)指数法评估土壤酶活性对微咸水与再生水混合灌溉效应的响应.结果表明,(1)随着微咸水与再生水混合液中微咸水占比提升,土壤含水率和含盐量越高.(2)微咸水-再生水混合灌溉处理对土壤酶活性的影响不同,土壤碱性磷酸酶和脲酶活性较微咸水和再生水灌溉处理均有所提升,土壤蔗糖酶活性较再生水灌溉略低,但却高于微咸水灌溉.(3)基于IBRv2指数法,与CK相比较,处理T1引起的酶活性偏差最低,IBRv2值为2.12;处理T2次之,值为2.42;处理T3最高,值为2.92.处理T3中S-AKP/ALP,S-SC,S-UE活性均受到抑制;处理T2对S-AKP/ALP,S-UE活性具有诱导作用,但对S-SC略有抑制;处理T1对S-AKP/ALP,S-SC活性具有诱导作用,但对S-UE活性具有一定的抑制.因此,基于IBRv2,并综合考虑土壤酶活性指标以及再生水资源量量大、日排放量小等自身局限性,在干旱缺水地区,可以考虑用再生水与微咸水配合使用.     

秸秆还田对棉花全生育期土壤水盐分布及产量的影响

为探究秸秆还田对新疆盐渍化土壤降盐保水的作用，通过田间小区试验，设置6种处理：不还田（CK）、棉花秸秆还田（P1）、玉米秸秆还田（P2）、油菜秸秆还田（P3）、棉花秸秆还田+玉米秸秆还田（P12）、棉花秸秆+油菜秸秆还田（P13），分别测定各处理对棉花全生育期0～60 cm土层含水量、电导率、脱盐率、盐基离子含量以及棉花水分利用效率、产量的影响。结果显示：P12、P13处理较其他处理可增强土壤的蓄水能力，随着土壤深度的增加，含水量差异逐渐减小。相比CK处理，P12、P13处理土壤含水量分别提高了3.78%～15.03%、5.06%～18.23%。在棉花全生育期，P12、P13处理可提高0～20 cm土层的脱盐率，电导率较CK处理分别降低3.54%～39.27%、17.83%～40.01%。土壤盐基离子含量呈现出Na+>Ca2+>K+>Mg2+的规律，盐基离子中的Na+、K+、Mg2+含量具有表聚性。相关性分析显示，调控棉田土壤水盐环境（含水量、电导率、脱盐率）可以增加作物水分利用效率，提高产量。结果表明，P12、P13处理较其他处理更能显著增强棉花生育期内农田土壤持水...     

复合改良剂对盐碱土改良及植物生长的影响

为探寻更加高效的复合型改良剂，本研究通过田间试验，对土壤理化性质和植物生长指标进行分析，探讨了脱硫石膏、黄腐酸钾和稻壳三种物料不同配比施用对盐碱土理化性质及植物生长状况的影响，筛选出最佳复合物料添加比例，旨在为盐碱地改良与合理利用提供参考依据。结果表明：与对照组相比，不同处理下0-20和20-40 cm土壤pH均有显著降低，分别降低了4.2%~9.6%和4.5%~9.4%。0-20 cm土层的土壤盐分含量也显著降低，土壤中〖HCO〗_3^-、〖Cl〗^-、〖Na〗^+含量分别降低了6.1~39.4%、18%~43.1%和6.2%~33.2%，其中稻壳、黄腐酸钾和脱硫石膏配比为5-1.2-9 t/hm2和15-0.4-9 t/hm2时对〖HCO〗_3^-、〖Cl〗^-、〖Na〗^+降低效果最为明显。复合改良剂均能提高土壤有机质、碱解氮和有效磷含量与景天植株生物量。与对照组相比，有机质增加了3%~46%、碱解氮增加了16.1%~111.8%、有效磷增加了59.5%~154.8%和景天生物量增加了7.1%~47.6%。效应综合评价的主成分分析结果表明，稻壳、黄腐酸钾和脱硫石膏配比为5-1.2-9 t/hm2时是滨海盐碱土壤最适宜的生物化学复合改良剂组分。     

有机液体肥对盐碱胁迫下油菜幼苗生理及光合特性的影响

以“华油杂62号”油菜为试材，通过盆栽试验，设置轻、中、重3个不同盐碱梯度，每个盐碱梯度下分别施用有机液体肥2、4、6 mL·kg^-1,研究了盐碱胁迫下有机液体肥不同施用浓度对油菜幼苗生理特性及光合参数的影响，以期为新疆地区盐碱地饲料油菜的种植提供参考依据。结果表明：施用有机液体肥后，不同盐碱胁迫下油菜幼苗叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度均有所提升；过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性显著增加（P<0.05）。有机液体肥施用浓度为4、6 mL·kg^-1时，中度盐碱胁迫下油菜幼苗的生理及光合参数要优于轻、重度盐碱胁迫处理。有机液体肥在油菜苗前期的施用效果优于苗后期。综上，中度盐碱胁迫下，施用4 mL·kg^-1有机液体肥能够明显提高油菜幼苗生理特性及光合参数，使其适应盐碱环境，且苗前期比苗后期更加显著。     

外源钙对NaHCO3胁迫下油菜幼苗叶片离子平衡及光合特性的影响

为探究碱胁迫下油菜幼苗叶片离子平衡与光合特性对外源Ca²⁺的响应，深入理解添加外源Ca²⁺缓解油菜幼苗碱胁迫的作用机制，以5叶期油菜华油杂62（耐盐品种）与湘油15（盐敏感品种）为材料，在NaHCO₃（100 mmol/L）胁迫下，设置6个CaCl₂水平：CK、0%、0.25%、0.5%、1%、2%（记为CK、T1、T2、T3、T4、T5），研究CaCl₂对油菜幼苗叶片离子平衡及光合特性的影响。结果显示：NaHCO₃胁迫下，油菜幼苗将更多的Na⁺储存于叶片，将较多Ca²⁺积累于根系，其中，湘油15体内离子的失衡较华油杂62更为显著；NaHCO₃胁迫下，叶面喷施0.5% CaCl₂对幼苗质膜损伤的修复最为显著，降低了幼苗叶片Na⁺含量，提高了叶片K⁺与Ca²⁺含量，其中对华油杂62叶片K⁺/Na ⁺的提高及Ca²⁺的增加更为显著。除潜在光化学效率（F_v/F_o）与最大光化学效率（F_v/F_m）外，NaHCO₃胁迫对湘油15光合特性的抑制均大于华油杂62，外源喷施0.5% CaCl₂提高了幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、F_v/F_o、F_v/F_m、净光合速率、气孔导度及蒸腾速率，其中华油杂62对应各指标的增加量较湘油15更为显著。结果表明，叶面喷施CaCl₂能调控碱胁迫下油菜幼苗叶片离子平衡与光合特性并且对耐盐品种的改善更为显著。     

叶面喷施钙素对NaHCO3胁迫下油菜幼苗生长及生理特性的影响

以“华油杂62(耐盐型)”与“湘油15(敏盐型)”为试材，采用盆栽试验，研究了100 mmol·L^-1 NaHCO₃胁迫下，油菜幼苗叶面喷施不同浓度CaCl₂对其生长及生理特性的影响，以期为油菜在盐碱地的栽培提供参考依据。结果表明：叶面喷施1%和0.5%CaCl₂“华油杂62”与“湘油15”茎叶鲜质量，较NaHCO₃胁迫分别显著增加了117.58%与88.89%。叶面喷施2%CaCl₂显著(P<0.05)提高了“华油杂62”叶片潜在光化学效率(Fv/Fo),较NaHCO₃胁迫提高了35.58%,而“湘油15”在钙浓度为1%时，Fv/Fo的提高最为明显，较NaHCO₃胁迫提高了19.60%。叶面喷施0.5%CaCl₂显著(P<0.05)提高了“湘油15”茎叶组织中K⁺/Na⁺,较NaHCO₃胁迫增加了58.76%;“...     

基于组合模型的玛纳斯河流域农田土壤盐分反演

盐渍化是影响土壤质量和作物生长的重要因素之一，利用遥感技术大面积获取土壤盐分信息具有重大意义。以新疆玛纳斯河流域农田为研究对象，将偏最小二乘回归模型(PLSR)和BP神经网络模型(BPNN)相结合，构建组合模型来反演土壤盐渍化状况。结果表明，与土壤盐分相关性较高且具有代表性的遥感指数为归-化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)和土壤调整植被指数(SAVI)，其相关性系数分别为-0.746、-0.663和-0.733。单项预测模型中偏最小二乘回归模型的预测精度最高，其决定系数(R²)为0.759，均方根误差(RMSE)为3.159。组合模型R²为0.797,RMSE为3.611，其验证精度较单项预测模型有所提高，较PLSR模型提高了0.038，较BPNN提高了0.094。组合模型可更准确地预测出玛纳斯河流域农田土壤盐分空间分布状况。玛纳斯河流域农田土壤盐渍化以轻度和中度盐渍化为主，所占比例达到35.34%和25.66%，与实测结果一致。组合模型较单项模型可以获得更准确的土壤盐分空间分布状况，为新疆玛纳斯河流域农田土壤盐渍化治理和土地资源...     

干旱区盐碱地食叶草根系形态分布适应策略研究

为明确食叶草根系应对盐碱胁迫表现的形态适应策略，采用剖面法对新疆石河子垦区盐碱地食叶草进行根系剖面采集，分析不同时期食叶草根系形态特征及空间分布规律，探究食叶草根系形态分布及对盐碱环境的适应策略。结果表明：食叶草根系显著降低了根系周围土壤电导率，与根长、根生物量增加显著正相关。随着土壤深度增加，根长、根生物量、根体积等指标呈现下降趋势，7-10月，0~20 cm土层根系生长最快，根体积增加了71.26%。水平距离上，25~35 cm内根系较5~25 cm生长缓慢，密集程度低，从而规避高盐区域并提高营养吸收能力。细根（d≤2 mm）是食叶草根长增加的主要体现，占总根长90%以上。食叶草根系在盐碱地中形成了抵抗胁迫并增强自身抗逆性的形态适应策略，主要表现为根系快速向深层拓展，距植株水平距离0~15 cm内侧根密集且快速增加。研究结果为干旱区盐碱地治理过程耐盐植物管理与配置提供依据。     

河套灌区盐碱地施用磷肥对向日葵生长及光合特性的影响

采用筒栽试验，设置4个磷（P2O5）施用水平（0、60、120、180 kg/hm2），探讨盐碱地不同磷肥施用量对向日葵生长及光合特性的影响，为河套灌区盐渍化耕地磷肥合理施用提供借鉴。结果表明：盐碱地施用磷肥促进向日葵的根系生长发育和叶片生长，在向日葵现蕾期至盛花期效果最明显；施磷提高了现蕾期向日葵叶片的最大净光合速率，但对向日葵叶片叶绿素含量（SPAD值）没有显著影响；施磷也提高了灌浆期向日葵叶片全天净光合速率，在10：00和16：00时不同施磷量与CK之间差异均达显著水平；同时施磷还改善了向日葵收获时的农艺指标，显著增加向日葵各器官的干物质积累。在施磷量达到180 kg/hm2时，对向日葵的生长和光合特性的影响最显著。