江苏省设施农业寡照灾害时空分布规律的研究

根据江苏省54个气象观测站台1960～2009年共50年的逐日气象资料,结合设施农业寡照灾害指标,统计并分析了江苏省寡照气象灾害发生的月、季及年变化特性。利用反距离权重插值方法(IDW),用已知观测点数据插值获得空间上连续分布的栅格数据,实现数据网格化,得到江苏省设施农业寡照灾害空间分布图。结果表明,①全年寡照灾害最严重发生在冬季,接近占全年灾害的一半,而夏季最少;②长江以南区的寡照灾害远多于长江以北;③近50年中,1990年之前,寡照灾害发生的频率变化较小,1990年之后,寡照灾害发生频率和强度有增加的趋势。该研究结果可为江苏省设施农业布局、气候资源利用和温室栽培管理提供依据。     

玉米开花规律及其花粉生物学特性研究

[目的]比较研究2个不同玉米(Zea mys L.)品种开花规律及其花粉生物学特性。[方法]供试玉米品种为紫糯18和吉单35。观察和测定指标分别为每日每时雄穗小花开花数量、单株花粉量、花粉活力、花粉直径及密度。[结果]玉米开花主要集中在始花日第2～6天,大部分在07:00～09:00开放。玉米花粉直径为74.6～88.7μm,密度为1.12～1.13 g/cm3。不同玉米品种散粉量差异较大,花粉活力也有不同。花粉活力的持续时间与空气湿度和温度有关,湿度高,气温低,花粉易存活。在20～25℃、相对湿度80%时,多数花粉活力能够保持3 h。[结论]该研究可为玉米育种及转基因玉米扩散模型研究提供科学依据。     

长期施肥对红壤磷素持续供应能力的影响

以长期施肥(始于1988年)的旱地红壤为研究材料,通过对历史数据的统计与分析,讨论了红壤全磷累积量与有效供磷量之间的相互关系,同时,通过有效磷的连续提取实验研究了红壤的持续供磷能力。研究结果表明:在长期施肥的过程中约有76.9%～86.8%的磷素积累在旱地红壤中,有效磷水平是红壤磷素肥力高低的直观表现,随着土壤全磷累积量的增大而增加;土壤磷素的纯盈余量又决定着全磷与有效磷的供应水平。由连续提取实验结果可以初步推测,如果现在减少或停止施用磷肥,红壤现有的供磷水平至少可以满足3～4季作物的磷素需求。因此,应在兼顾土壤磷素的农业效应和环境安全的前提下,建立新的施肥制度,使磷素资源的利用更加合理化。     

长期施肥下红壤磷素积累的环境风险分析

以长期(始于1988年)施肥的旱地红壤为材料,研究了土壤磷积累与磷吸附的关系,通过分析土壤磷素吸附特征参数及面向环境的土壤磷素表征值的变化,讨论了长期施肥下旱地红壤磷素积累的环境风险。结果表明:长期施磷可显著增加红壤磷素的累积量,降低土壤对外源磷的固持能力,提高土壤的有效磷及易解吸磷的量。供试的7个试验处理,除NK处理及花生秸秆本田还田处理外,土壤有效磷均高于20mg kg-1,已达到丰磷状态,但只有配施厩肥处理的土壤磷素存在环境风险。因此,应在兼顾土壤磷素的农业效应和环境安全的前提下,建立新的施肥制度,使磷素资源的利用更加合理化。     

南京江北地区菜地土壤有效态重金属的含量及空间分异特征

在南京市浦口和大厂的5大主要功能区（工业区、交通干线、居民区、蔬菜生产基地和风景区）内共采集了75个菜地表层土壤样品,以Cd、Cu、Pb和Zn等典型污染重金属的有效态含量为基础,运用经典统计分析、主成分分析和地统计分析相结合的方法对菜地土壤重金属污染进行了评估。结果表明,菜地有效态Cd、Cu、Pb和Zn的平均含量以交通干线沿线（宁六公路泰山新村-南信大段）最低,工业区（南钢或扬子石化）最高,其他功能区的均介于两者之间。主成分分析将菜地土壤有效态重金属大致分为农业源和工业、生活源。从功能区菜地土壤污染总得分排序结果可以看出,宁六公路沿线（泰山新村-南信大段）菜地土壤环境质量最高,以下依次是龙王山风景区、盘城蔬菜基地和盘城镇,老工业区的扬子石化和南钢周边菜地土壤环境质量较差。研究区内菜地土壤有效态Cd、Cu、Pb和Zn的空间分布均具有中等强度空间相关性,不同有效态重金属在空间上具有明显的各向异性,其空间变异主要发生在北-南方向。有效态Pb的空间分布较离散,有效Cd、Cu和Zn的高值区大致都位于老工业区内。     

精细化茶树种植区茶叶春霜冻灾害风险评估——以浙江省松阳县为例

开展基于精细化茶树种植区的茶叶春霜冻灾害风险评估有利于增强茶叶生产过程中精准防御该灾害的能力。以浙江省松阳县为研究区,结合谷歌高分辨率卫星数据和GIS技术,获取松阳县精细化茶树种植区分布,并在此基础上,运用自然灾害风险形成理论构建茶叶春霜冻灾害风险指数模型,改变以往对整个行政区进行茶叶春霜冻灾害风险评估的方法,以茶树田块为单位,对松阳县茶树种植区茶叶春霜冻灾害进行风险评估,并划分低风险、中风险、高风险的茶树田。结果显示,松阳县的茶树主要种植在县中部条带型区域,主要位于新兴镇、赤寿乡、樟溪乡、古市镇、斋坛乡、望松街道、叶村乡、水南街道、西坪街道这9个乡镇,其中新兴镇茶树田面积最大,是松阳县茶树田总面积的17. 5%;松阳县茶树种植区茶叶春霜冻灾害低风险的茶树田主要分布在松阳县的中心地区,中风险的茶树田主要分布在松阳县的中部条带型地区,高风险的茶树田主要分布在松阳县的东西两侧。     

不同利用方式红壤磷素有效性的深度变化——以江西省余江县孙家小流域为例

在江西省鹰潭市余江县孙家红壤小流域的典型红壤区随机选取了具有代表性的林地(F)、花生旱地(PU)、新稻田(NP,<30 a)和老稻田(OP,> 200 a),在0~40 cm深度每隔5 cm采集分层土样,分析了土壤全磷(TP)、有效磷(Bray P)、磷素活化系数(PAC)及有机磷(Po)、无机磷(Pi)与各组分磷的深度变化,探讨了土壤pH与土壤有机质(SOM)对红壤磷素有效性的影响。研究结果表明:孙家小流域不同利用方式红壤TP含量大小依次为:老稻田>新稻田>林地>花生旱地;除林地外,花生旱地与稻田土壤TP、Bray P、Pi和Po含量随着土壤深度的增加呈显著降低趋势,且稻田土壤Po含量及其占全磷的比例显著高于林地和花生旱地。花生旱地与稻田0~20 cm土壤中极有效磷(EAP)、中等有效磷(MAP)及EAP、MAP中的无机磷与有机磷的比值均显著高于林地土壤。林地转为旱地和稻田,尤其是长期植稻可以促进土壤非有效磷(NAP)向利于作物吸收的EAP与MAP转化,因而提高土壤磷素有效性。相关分析表明,随着SOM累积量的增加,四种利用方式红壤中EAP、MAP含量均显著提高。     

江苏省单季稻生育期内极端气候事件的分区变化

利用江苏地区52个气象站点1961—2012年逐日最高温、最低温、降水资料及单季稻产量逐年数据,提取了单季稻生育期内(5—10月)的18个极端气候指数进行气候分区,分析了不同子区域极端气候事件的变化及对产量的影响。基于各站点极端气候指数的多年均值,主成分和聚类分析的结果表明,江苏省可以划分为苏西北角、苏西北部、苏北部、苏西南部、苏南部和苏东南角6个气候子区域;生育期内极端气候指数的M-K趋势检验结果表明,多数子区域强降水事件的频次和强度有所加剧,而日最高温和日最低温的极值呈现出显著上升趋势,其中苏南地区的增湿增暖趋势尤为显著。生育期内极端气候指数与单季稻产量的相关分析表明,强降水是影响产量的主要气候要素,其中暴雨日数和极端雨天总雨量对产量的负效应最为显著,6个子区域中苏西南部和苏南部的产量对降水波动更为敏感。     

基于作物水分亏缺指数的江苏省冬小麦生长季干旱时空特征

近年来,江苏地区季节性干旱频发,很大程度上制约了冬小麦产量的增长。研究作物生长季干旱发生的时空规律,对于采取有效防灾减灾措施具有重要意义。基于江苏省1981—2010年14个气象站点的逐日气象资料、冬小麦生育期及产量资料,利用作物水分亏缺指数(CWDI),分析近30年江苏省冬小麦生长季干旱的时空变化规律。结果表明,CWDI值在冬小麦各生育期均表现为江苏北部高于南部,2个地区的CWDI多年均值在年代间变化趋势大体一致,20世纪90年代是剧烈波动期。从各等级干旱发生站次数的年代变化来看,30年里冬小麦拔节至抽穗期的干旱发生站次数为持续增加趋势,其他3个生育阶段呈现先增后减的单峰变化,峰值均出现在20世纪90年代,说明30年里旱情总体在加重,最严重的时期是20世纪90年代,21世纪初有所缓和。干旱发生概率的空间分布规律基本一致,总体为由苏南向苏北逐渐增大。在冬小麦各生育阶段,苏北的赣榆区、徐州市、宿迁市是干旱频率的高值区,干旱频率随着干旱等级的升高而降低。江苏省冬小麦生长中后期干旱灾害发生的可能性较大,徐州市更是干旱灾害的高发区,须加强对干旱灾害的预警和预防。     

不同深度秸秆还田对黄棕壤氮素和微生物生物量碳氮的影响

[目的]研究不同深度秸秆还田对土壤氮素和微生物生物量碳、氮含量变化的影响,为提高还田秸秆利用效率提供科学依据。[方法]采用田间小区试验的方法,共设5个不同处理:对照CK(不添加秸秆),T_0(表面覆盖),T_(10)(10 cm还田),T_(20)(20 cm还田),T_(30)(30 cm还田)处理。[结果]①与对照相比,秸秆还田处理中土壤有机质、全氮和硝态氮含量分别增加了3.98%～29.36%,2.72%～45.52%,10.48%～56.64%,铵态氮降低了7.75%～39.20%;②秸秆还田处理对土壤微生物生物量有显著影响,与对照相比,秸秆还田处理中土壤微生物生物量碳和氮分别增加了5.01%～35.78%和9.69%～52.56%;③运用主成分分析方法评估了秸秆还田各处理土壤质量状况,综合得分次序为:CKT_(30)T_0T_(20)T_(10),在10和20 cm深度秸秆还田对土壤氮素水平和微生物生物量碳和氮含量的提高具有较好的作用,且以10 cm秸秆还田处理效果最为明显。[结论]秸秆还田可以提高土壤氮素水平和微生物生物量碳和氮含量,改良土壤性状,在秸秆还田深度为10和20 cm效果较好,尤其10 cm秸秆还田对土壤中氮素和微生物生物量碳氮的影响最为显著。