湿沙的风蚀起动风速实验研究

在土壤风蚀研究中 ,Bagnold建立的干沙子的起动风速与沙粒粒径关系的表达式已被广泛接受。然而 ,沙子含水率是影响沙粒起动风速的重要因子 ,因为沙子在湿润状态下 ,水分子与沙粒颗粒之间的拉张力增加了颗粒间的内聚力。通过风洞模拟实验研究了各种粒径的沙子在湿润状态下的起动风速。实验结果表明 ,湿沙的起动摩阻速度与干沙的起动摩阻速度之比——相对起动摩阻速度能更好地反映沙子含水率对起动风速的影响。建立了湿沙子的起动风速与沙粒粒径和沙子含水率的关系式     

Influences of continuous grazing and livestock exclusion on soil properties in a degraded sandy grassland, Inner Mongolia, northern China

Overgrazing is one of the main causes of desertification in the semiarid Horqin sandy grassland of northern China. Excluding grazing livestock is considered as an alternative to restore vegetation in degraded sandy grassland in this region. However, few data are available concerning the impacts of continuous grazing and livestock exclusion on soil properties. In this paper, characteristics of vegetation and soil properties under continuous grazing and exclusion of livestock for 5 and 10 years were examined in representative degraded sandy grassland. Continuous grazing resulted in a considerable decrease in ground cover, which accelerates soil erosion by wind, leading to a further coarseness in surface soil, loss of soil organic C and N, and a decrease in soil biological properties. The grassland under continuous grazing is in the stage of very strong degradation. Excluding livestock grazing enhances vegetation recovery, litter accumulation, and development of annual and perennial grasses. Soil organic C and total N concentrations, soil biological properties including some enzyme activities and basal soil respiration improved following 10-year exclusion of livestock, suggesting that degradation of the grassland is being reversed. The results suggest that excluding grazing livestock on the desertified sandy grassland in the erosion-prone Horqin region has a great potential to restore soil fertility, sequester soil organic carbon and improve biological activity. Soil restoration is a slow process although the vegetation can recover rapidly after removal of livestock. A viable option for sandy grassland management should be to adopt proper exclosure in a rotation grazing system in the initial stage of grassland degradation.     

黄灌沙区农田耕层土壤性状空间异质性分析

用地统计学的方法,研究了黄灌沙区农田耕作层(030 cm)土壤的有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、pH和电导率的空间变异规律。结果表明,农田耕作层土壤养分的空间异质性主要由随机性因子如土壤耕作措施,包括施肥、灌溉和作物轮作等造成,这与该区农田耕作层土壤是引黄灌溉改良的结果有关。土壤养分含量的变异函数均可很好地拟合成线性模型,块金值和基台值之比(C0/C0 C)均为1,说明随机性因子是导致该区土壤性状空间变异的主要因素,在整个尺度上具有恒定的变异,造成了土壤性状的相对均一。pH的变异函数为指数模型,其空间异质性组成中随机性和结构性因子各占50%。电导率的变异函数为球状模型,空间变异主要由结构性因子导致,结构性因子引起的空间异质性占总空间异质性的67%。分维数也表明耕层土壤性状空间依赖性较小,随机因子如农业活动是引起黄灌沙区土壤性状空间异质性的关键原因。Moran s I系数表现为除了pH和电导率受结构性和随机性因子共同作用外,其余土壤性状均呈较弱的相关关系。因此,干旱沙区通过人为措施改良的土壤性状空间上的变异主要受人为活动如灌溉、施肥和耕作等影响,在农业活动中更应该注重施肥和灌溉方式、灌溉水源等问题,以避免因土壤性状的变异导致的肥料利用效率降低。     

AFLP分子标记技术在甘蔗遗传育种上的应用

论述了AFLP分子标记技术的产生、特点和基本原理,目前AFLP分子标记技术在甘蔗遗传育种研究中广泛应用于鉴定品种或种质,检测遗传多样性,构建分子连锁遗传图谱,定位克隆基因等领域,展现出广阔的应用前景.     

Unusual soil nematode communities on karst mountain peaks in southwest China

On karst mountain peaks in southwest China, soils are very shallow and vegetation cover is very low. Although the subtropical monsoon climate provides abundant rainfall, the soils experience severe dry–wet cycles and extremely high temperatures in summer (wet season). We determined the composition of soil nematode communities along a vegetation succession sere of four common plant communities (i.e., moss crust, moss crust with sparse grasses, sparse grasses, and sparse dwarf shrubs) on karst mountain peaks in the wet and dry seasons. The results showed that the nematode communities were unusual. Specifically, Rhabdolaimus was the most abundant nematode genus. Rhabdolaimus is a common aquatic nematode genus that has been detected in hot springs but has not been previously reported as the dominant genus in relatively arid and semi-arid soils. Therefore, tolerance to extremely high soil temperatures and rapid wet–dry cycles may help explain why Rhabdolaimus dominates the nematode communities in the soils of karst mountain peaks in southwest China.     

不同砾石盖度戈壁床面动力学特征研究

利用野外车载移动式风洞,对莫高窟顶不同砾石盖度戈壁床面的动力学特征进行了实地模拟实验。结果表明：砾石盖度直接决定戈壁床面的粗糙元数量和分布状况,进而影响近地表风速廓线、摩阻速度、床面粗糙度和剪切力;随着风洞进口指示风速的增加,摩阻速度呈线性递增,而动力学粗糙度在波动中呈下降趋势;相同高度,随着砾石盖度的增加,近地表风速逐渐降低,而摩阻速度、动力学粗糙度和剪切力呈线性增加;当床面盖度增加至35%时,动力学粗糙度达到0.30 cm,摩阻速度相应提高到0.93 cm/s,床面剪切力增加至1.11 N/cm。     

民勤绿洲地下水环境动态研究

根据民勤绿洲1999～2008年51眼地下水位观测井资料和2010年采集的30个地下水水样资料,利用传统统计学和地统计学分析方法对该地区新时期地下水位时空变化动态和地下水化学特性进行了研究。结果表明:民勤绿洲地下水位近10年来总体呈逐年下降的趋势,年均降幅达0.52m;在引黄民调工程、石羊河流域分水方案等政策措施的影响下,2005、2007和2008年地下水位降幅均呈现减小趋势,并在2007年首次出现0.01m的回升;坝区和泉山区地下水位年均降幅较湖区分别高0.23m和0.52m,下降速度明显快于湖区;整个绿洲区地下水平均矿化度为3.34g/L,沿地下水流动方向,地下水化学类型变化较大,由坝区和泉山区南部的SO42--HCO-3-Na+或SO42--HCO-3-Ca2+型淡水-微咸水逐渐变为湖区的SO2-4-C1--Na+-Mg2+咸水-苦咸水。     

紫花苜蓿品种'德宝'不同外植体愈伤组织诱导研究

以紫花苜蓿'德宝'的下胚轴、叶片、子叶和叶柄为外植体,研究了不同浓度(1.5、2.0、2.5 mg/L)2,4-D对各外植体愈伤组织诱导的影响.结果表明:4种不同外植体的愈伤组织发生能力存在显著差异,下胚轴的愈伤组织诱导率最高,达98.5％,显著高于叶片(P＜0.05),其他各外植体之间差异不显著.不同浓度2,4-D下各外植体愈伤组织发生也存在显著差异,浓度1.5 mg/L和2.0 mg/L的2,4-D MS培养基对愈伤组织的诱导效果优于浓度2.5 mg/L的2,4-D MS培养基(P＜0.05),且有利于愈伤组织的胚性化.另外,2,4-D浓度在1.5～2.5 mg/L范围内,低浓度利于叶片和子叶愈伤组织发生,二者在1.5mg/L浓度下的愈伤率可达100％,显著高于2.5 mg/L浓度处理,而叶柄和下胚轴的愈伤率在各浓度下差异不显著.     

基于LM-BP网络的粮食产量预测

利用Levenberg-Marquardt (LM)算法对BP神经网络法进行改进,提出了基于改进型LM-BP神经网络模型的粮食产量预测方法.提取了粮食作物播种面积、化肥施用量、粮食作物有效灌溉面积、受灾面积、农村用电量、农业机械总动力、从事农业的人口、农村居民家庭生产性固定资产原值、农村居民家庭平均纯收入9个因子作为输入因子构筑模型,粮食产量作为网络输出,通过LM算法使网络误差最小化,最后使用相关系数、相对误差等指标对模型的模拟结果进行检验.结果表明,训练样本集中模拟值和实际值的相关系数为0.996,平均相对误差为0.47％;检测样本集中,预测值和实际值的相关系数为0.994,平均相对误差为0.56％;该模型具有较高的拟合精度和预测精度,将此网络模型应用于粮食产量预测是有效的、可行的.     

长江源区高寒草甸植被覆盖变化对蒸散过程的影响

为了研究长江源区植被盖度变化对高寒草甸蒸散过程的影响,在长江源区选择坡向、坡型和坡度趋于一致,植被覆盖度分别为92%,65%和30%的高寒草甸建立天然观测场,采用小型蒸渗仪称重法观测计算不同覆盖条件下的高寒草甸蒸散量,分析了不同时期蒸散的动态变化特征和主要驱动因子。研究结果表明,在生长前期,随着植被盖度降低,高寒草甸蒸散量呈增加趋势;而在生长期、生长后期和冻结期,随着植被盖度降低,高寒草甸蒸散量呈减小趋势,且盖度变化对生长期蒸散量的影响尤为显著。不同时期主导蒸散变化的因子存在差异,热量因子在生长前、后期起主导作用,而在生长期起主导作用的是水分因子。