毛乌素沙地苔藓结皮的野外人工培育技术

[目的]探索影响毛乌素沙地人工培育苔藓结皮的关键因子及其最优组合,为该区土地荒漠化的治理提供理论支持。[方法]利用正交试验设计方法,考虑遮阳、覆膜、营养液、浇水频率4个因子,分析不同因子对苔藓结皮株密度和生物量的影响。[结果](1)除Knop营养液外,遮阳、覆膜、浇水频率对苔藓结皮株密度、生物量有显著影响。(2)遮阳、覆膜、营养液、浇水频率4个因素对不同指标的影响顺序不同。(3)就株密度而言,野外培养最优条件为遮阳、不覆膜、Knop营养液和高频率浇水。就生物量而言,苔藓结皮野外培育最优因素组合为遮阳、覆膜、Knop营养液和高频率浇水。[结论](1)在野外苔藓结皮培育过程中遮阳、覆膜、浇水频率对结皮生长都有显著影响。(2)在提供适宜的生长条件的前提下,在干旱半干旱地区进行苔藓结皮人工培育是可行的。     

土壤磷素研究进展

从土壤磷素分级研究,土壤磷各组分所占的比例,土壤磷的植物有效性,长期施肥对土壤磷的影响,不同轮作方式对土壤磷的影响几个方面综述了土壤磷素研究进展及现状,以期综合已有的经验和成果,促进土壤磷素今后的研究。     

基于GIS的黄丘区土壤水分制图及其定量化分析

以空间图形和数据库为基础,利用GIS把特定区域内的土壤水分样点数据与地理数据结合起来,建立不同利用类型——土地类型——坡度分级的浮点型土壤含水率字段,对流域尺度土壤水分制图及其定量化方法进行了研究和探讨,对不同土层土壤水分状态和分布进行了定量分析。研究结果表明：从土壤水分结构看,安塞县土壤水分总体上处于较低水平,黄土丘陵区土壤水分环境非常恶劣,“土壤水库”的调节作用对于林木生长极其有限,大面积植树造林超越了“土壤水库”的供水和调水能力,是不适宜的,因此,在以适地适树原则适应土壤水分环境的同时,应加强土壤水分环境的改善和改良。     

退耕还林还草中建立生态系统与经济系统“弹性资源”初论

退耕还林还草中．建设生态系统与经济系统“弹性资源”,对于良性生态经济系统调控机制的形成具有重要的作用。通过对其概念的界定．得出了生态系统与经济系统“弹性资源”的3个重要特征：(1)具有多种可供利用的途径．可满足不同阶段生态环境建设和商品生产发展的需求;(2)具有稳定的生态经济系统结构和良好的自我调控机制;(3)满足生态目标、经济目标和社会目标的有机统一。以县南沟示范区为例研究了其弹性资源建设标准和进展。     

聚丙烯酰胺对干旱半干旱区不同作物水分利用及产值的影响

为了在半干旱区和干旱区农业生产中推广应用聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM),在半干旱区选择了西瓜、马铃薯、玉米和谷子,在干旱区选择了春小麦、向日葵、玉米和番茄,以不施PAM为对照,测定PAM对不同作物产量、产值、水分利用效率和水分生产率的影响。结果表明半干旱区西瓜、马铃薯、玉米和谷子的产量分别提高了36.76%、24.83%、20.20%和13.16%,产值提高了36.32%,23.04%,9.37%,10.18%,水分利用效率提高了30.15%,18.83%,13.42%和6.24%,水分生产率提高了30.57%,22.97%,16.79%和11.66%。干旱区春小麦、向日葵、玉米、番茄的产量分别提高了18.56%,12.82%,13.65%和16.54%,产值提高了12.78%,10.70%,9.53%和14.71%,水分利用效率提高了13.49%,17.03%,12.96%和25.12%,水分生产率提高了16.14%,11.62%,11.79%和14.85%。干旱区春小麦的增产率和增值率虽然高于向日葵,但增产值却极显著低于向日葵。建议半干旱区应用PAM应优先选择西瓜和马铃薯,干旱区应优先选择番茄和向日葵。     

黄土丘陵区燕沟流域人工刺槐林的细根空间分布特征

对黄土丘陵区燕沟流域10年生人工刺槐林的细根生物量、比根长、根长密度和根面积指数的空间分布特征,以及这些根系参数与土壤物理因子(土壤含水量、土壤温度和土壤密度)的关系进行研究。结果表明:1)人工刺槐林细根在0～180cm土层中随深度呈层次性衰减(a,b,c,d,e);其中,细根生物量、根长密度和根面积指数等随深度变化均可用负指数函数描述,根系集中分布在0～60cm土层,峰值都在0～20cm土层,该土层3项指标分别占各自0～60cm土层总量的42.72%,44.44%和47.14%;比根长随深度增加衰减趋势较弱,在80～140cm土层中出现反复,其随土层深度的变化可用三次多项式描述。2)细根生物量、根长密度和根面积指数等均随距树干基部的距离增加而减小,比根长在0～40cm随距树干距离增加而增加,在40～80cm达到最大值,120～160cm内最少。3)根系分布受环境因子影响,其影响程度依次为:土壤温度>土壤含水量>土壤密度,建立根系参数与土壤物理因子的多元线性回归模型,模型均达到95%以上显著水平。     

实体水-虚拟水"二维三元"耦合流动理论基本框架

在变化环境下,区域水资源系统演变规律正在发生深刻变化。解决新形势下出现的水问题单单依靠传统的实体水资源规划、调度和调控手段还不够。虚拟水概念和理论的提出拓展了水文水资源的认知范畴,丰富了水问题的解决手段。然而,如何搭建虚拟水理论与传统水文水资源认知体系的统一框架,认识自然-经济-社会连续系统中水资源演化的新规律,目前学界还没有成熟统一的看法。该文首先提出了实体水-虚拟水耦合流动效应的基本理论框架,指出实体水-虚拟水耦合流动是现代环境下自然-经济-社会水资源系统呈现的新特征。其次,从文明进步和生产力发展角度,论述了人类社会水文水资源系统的演化历史,将水文水资源系统演进大体分为三个阶段:早期的实体水"一维一元"自然循环阶段,近现代的实体水"二元"水循环阶段和当前的实体水-虚拟水"二维三元"耦合流动阶段。最后,该文详细论述了实体水-虚拟水耦合流动过程的路径结构,并针对其流动过程和状态表征提出了定量表达方程,初步构建了实体水-虚拟水耦合流动基本理论框架。     

城市化对土壤环境的影响

随着城市化的快速发展及人口的不断集中,城市土地利用方式发生急剧转变并显著影响城市的土壤环境。城市化过程加快了城市土壤重金属的外源输入速率,造成城市土壤重金属污染;城市人口高度集中,其排泄物导致城市土壤氮磷失衡,引起土壤富营养化;城市工农业生产及居民生活引起城市土壤有机物污染;城市的厂房、住宅、道路等建设造成城市土壤孔隙分布、剖面结构和土壤的水、热、气、养分等发生变化;与农村土壤相比,城市土壤的微生物种群呈多样化,但微生物总量减少,种群不稳定;城市的"三废"及郊区农业产业结构的调整,加重了郊区土壤污染。为了维护、改良城市土壤,提出了做好城市规划、加强土壤保护、制定合理的土壤安全管理政策、探索城市土壤修复新技术、强化公众参与意识、树立城市土壤可持续利用观等土壤保护及改良措施。     

鸡粪与不同秸秆高温堆肥中氮素的变化特征

以鸡粪与小麦秸杆和玉米秸杆为堆肥原料,在自制的强制通风静态垛堆肥反应器中进行堆肥试验,研究堆肥制作过程中各种氮素形态的变化及迁移特征。结果显示,堆制中堆温变化分为高温期、降温期、稳定期3个阶段;含水量的减少量较低;两处理铵态氮含量在高温期增加,在降温期降低,整个堆制期间分别减少了69.9%和57.0%;硝态氮含量在高温期分别降低了0.236和0.254g/kg,降温期和稳定期增加,堆制结束时较初始分别增加了1.52和3.04倍;有机氮在高温期和降温期增加,在降温后期和稳定期降低,堆制期间分别减少了1.4%和20.7%;堆制结束时总氮分别减少了7.7%和22.2%,渗沥液中硝态氮和有机氮的浓度较高。堆制期间有机碳分别降解了37.9%和37.3%;pH值在高温期分别达9.16和9.37,堆制结束时分别为8.05和8.27。综合分析表明,氮素的损失主要是降温期氨的挥发和稳定期硝态氮与水溶性有机氮的淋失。     

柳枝稷植被过滤带拦污增效试验初步研究

针对黄土高原严重水土流失引起面源污染与水资源紧缺的问题,在自主研发设计的坡地高效农业用水滤清系统基础上,通过6组不同雨强的模拟降雨试验,分析了不同雨强下坡地径流中污染物输出特征,研究了不同长度的柳枝稷植被过滤带对污染物的净化效果,并对植被过滤带柳枝稷的生产效益进行了评价。结果表明:坡面径流中泥沙和总磷含量随雨强的增加而增加,总氮含量随雨强的增加而减小,COD含量随雨强增加先减小后增加。3 m长和5 m长的柳枝稷植被过滤带都能显著削减径流中的泥沙和总磷含量,而两种长度的削减作用间无显著差异;5 m长过滤带还能显著削减径流中COD含量,整个过滤带对总氮的削减效果不明显。过滤带柳枝稷产量和品质均优于大田种植柳枝稷,过滤带内距径流入口越近柳枝稷干物质产量越高,过滤带柳枝稷单位面积干物产量提高29%,蛋白质产量增加53%,淀粉产量增加23%。滤清系统柳枝稷植被过滤带不但能有效拦截水沙和面源污染物,而且能够将所拦截污染物作为肥料吸收利用,高效利用水土资源,在黄土高原地区有广泛的应用前景。