绿洲灌区不同密度玉米群体的耗水特性研究

针对水资源不足严重制约绿洲灌区玉米生产,密植对玉米耗水特性影响研究薄弱,以及生产实践中缺乏调控种植密度以同步提高产量和水分利用效率的理论依据等问题,2012—2015年,以先玉335为参试品种,在相同施肥、灌水制度下,设75 000株hm–2(低,D1)、87 000株hm–2(中,D2)、99 000株hm–2(高,D3)3个密度水平,探讨密度对玉米耗水的时间动态、耗水结构以及利用效率的影响,以期为优化密植增产节水技术提供理论依据。结果表明,随密度增大,玉米全生育期总耗水量(ET)增大,大喇叭口期至吐丝期是耗水量增大的主要时期,高、中密度处理与低密度处理相比,全生育期总耗水量4年平均分别高22.8%、14.4%,大喇叭口期至吐丝期平均分别高28.4%、18.2%,其他生育时期不同处理的耗水量差异不显著。增加密度可降低玉米的无效耗水,提高水分利用率,高、中密度处理较低密度处理全生育期的棵间蒸发量(E)4年平均分别减少56.5 mm、27.6 mm,密植降低棵间蒸发量的主要时期在拔节至灌浆期,其中大喇叭口期至吐丝期的日均棵间蒸发量分别减少0.51 mm、0.27 mm;高、中密度与低密度处理相比,全生育期的E/ET分别降低15.8%、6.2%,其中拔节至大喇叭口期减小幅度最大,分别为22.1%、10.7%。与低密度处理相比,高、中密度处理的籽粒产量分别提高了17.9%、14.8%,但高、中密度处理间的产量差异不显著;高、中、低密度处理的水分利用效率(WUE)分别为18.2、19.3和16.8 kg hm–2 mm–1,中密度处理的WUE显著高于低密度处理;与低密度处理相比,高、中密度处理4年平均灌溉水利用效率(IWUE)分别提高了34.5%、19.6%。本研究说明,在传统供水覆膜条件下,进一步增加种植密度是干旱绿洲灌区提高玉米产量和灌溉水利用效率的可行措施。     

树木体内水分长距离运输的负压传递机制

蒸腾能使木质部产生不超过-0.1MPa的有限负压,这个负压在木质部内自上而下依次向下传递。水分在导管或管胞内所受的吸附力、毛管力、真空力等综合作用力要大于或等于所受的重力,这个综合作用力可以将水分托住而不受重力作用而下移,使水分在负压作用下以分段移动的方式从根部上升到植物顶端。空穴和栓塞是两个不同的概念,其形成过程、恢复机制都有其本质的不同。空穴的发生与负压和水分的分段移动有密切的关系。     

基于SWAT模型的大安市降水入渗量变化的模拟研究

针对近年的研究热点,通过SWAT模型对半干旱、盐碱化严重的吉林省大安市进行降水入渗模拟。以2000、2004和2008年遥感影像解译得到的土地利用数据为基础,结合SWAT模型的模拟结果,讨论LUCC与降水入渗量的相关关系。2008年与2000年相比,难利用地的面积有所降低,旱地、草地等发生了大面积的增加,研究区内土地状况有所好转。通过SWAT模型运行得到的结果显示:2008年的平均降水入渗量为56.27 mm,比2000年的值高。利用降水入渗系数法进行计算,也得到了2008年的降水入渗量高于2000年的结果,这与SWAT模型模拟得到的结果有着相同的趋势,且平均降水入渗量的标准偏差为5.27,说明SWAT模型对于研究区有良好的适应性。同时,根据土地利用数据和SWAT模型模拟数据可以得知,LUCC对研究区的降水入渗量存在着一定的相关性。     

不同基因型玉米品种产量、抗旱性及水分利用效率差异研究

为了充分挖掘和提高作物抗旱性及水分利用效率,通过选用新品种是最有效且易行的技术措施,以期解决品种应用盲目和抗旱应对被动的问题。本研究在山西晋中盆地大田条件下,以生产上推广应用的11个不同基因型玉米新品种为试材,于拔节期设置3种不同水分处理,分析了其产量、抗旱性及水分利用效率的差异。结果表明：不同水分条件下,各品种产量、抗旱性排序不同,其中‘大丰30’、‘迪卡M753’的丰产性、稳产性和抗旱性综合表现最好,正常供水下,其产量分别可达13634 kg/hm²和14478 kg/hm²,抗旱指数分别达0.999和1.029;同时在分析水分利用效率和水分生产效率后,得出在拔节期补充灌溉45 mm时,既可获得较高的水分利用效率,同时灌溉水分生产效率也最高,分别为29.77 kg/(mm·hm²)和30.92 kg/(mm·hm²)。因此,‘大丰30’和‘迪卡M753’可作为主干型品种在该区域进一步验证和应用,且在该区域运用非充分灌溉,对保护水资源和发展有机旱作农业具有重要意义。     

尿素类型与灌溉管理对玉米节水保肥的影响

水分和氮素管理对提高作物产量具有重要作用。笔者研究尿素类型与灌溉管理对玉米节水保肥的影响以达到玉米高氮肥利用效率和高产田的生产目标。本研究在2016—2017年开展2年完全随机区组设计试验,讨论了尿素类型（普通尿素和控释尿素）及灌溉对玉米土壤和氮素利用的影响。每种尿素类型设置2种氮素水平,分别为75、150 kg N/hm ²,以不施氮肥为对照。水分设置2种灌溉水平,分别为全生育期不灌水和灌浆阶段灌水85 mm。结果表明：在灌溉与施氮水平相同下,0~40 cm土层应用控释尿素处理氮含量较高,但在更深的土壤层低于普通尿素处理;相对于不灌溉,灌溉增加了硝态氮的损失,但施用控释尿素的处理硝态氮损失低于施用普通尿素处理;灌溉条件下施用控释尿素可以提高玉米氮素吸收,并使更多的氮向籽粒中转移;与普通尿素相比,控释尿素提高了氮肥利用率,降低土壤对氮需求的依赖。控释尿素低氮的释放可以减少硝态氮在土壤中的存留时间而迅速被玉米吸收,从而降低硝态氮的损失风险,提高了土壤氮肥利用效率。综上,控释尿素与少量灌溉相结合适用于华北半湿润地区达到玉米高氮肥利用效率和高产田的生产目标。     

长期定位施不同氮源有机肥替代部分含氮化肥对陇东旱塬冬小麦产量和水分利用效率的影响

在陇东黄土旱塬覆盖黑垆土大田,利用陇鉴301进行了连续10年的定位试验,观测长期施用不同氮源有机肥(发酵有机肥、农家肥)或小麦秸秆还田各处理对冬小麦产量相关性状和水分利用效率的影响。结果显示,小麦产量和水分利用效率年际间变化较大,与降雨量有直接关系;不同有机氮源替代部分含氮化肥处理对提高冬小麦产量和水分利用效率具有明显作用。在干旱、平水和丰水年型,较不施肥对照分别增产53.1%~103.7%、40.3%~79.3%和73.1%~94.8%,较单施化肥对照分别增产6.6%~41.8%、7.0%~36.8%和-2.9%~9.3%。以发酵有机肥做替代物处理的产量和水分利用效率最高,增产幅度最大,10年平均产量较不施肥和单施化肥对照分别增加88.9%和25.4%,水分利用效率和边际水分利用率也最高,分别为10.8 kg mm~(-1) hm~(-2)和1.03 kg m~(-3);并且产量构成因素和植株生理指标也优于其他处理。因此,发酵有机肥是陇东半湿润偏旱雨养农业区(年降水量约550 mm)冬小麦生产上替代部分含氮化肥的首选有机氮源。     

基于宗地尺度的土地集约利用潜力评价及存量用地挖潜研究——以重庆市渝北区为例

为探究渝北区未来存量用地的挖潜方向,通过构建商服圈,并利用建筑、人口经济、交通和公共服务设施数据,从功能、强度和区位潜力3方面选取评价指标,结合层次分析法和熵权法确定其权重,计算渝北区城镇建设用地集约利用潜力,并依此识别可用于二次开发的宗地.结果表明:①渝北区划定商服圈总面积15 827.25 hm~2,因受地形、政策和城市双核心发展因素影响商服圈呈不规则形状;②用于潜力评价的宗地因城市开发过程中各类用地并存且未实现更新而未呈现同心圆模式;③渝北区可用于二次开发的城镇建设用地总面积为1 178.88 hm~2,主要布局于两路老城区南部、龙山—龙溪—龙塔街道西北部和创新经济走廊中部等区域.④渝北区公共管理与公共服务用地和商业服务业设施用地土地集约利用潜力较大,是未来改造盘活的主要用地类型.     

太原市森林公园林带对空气PM2.5的净化效率

开展城市绿地滞尘效应研究对指导城市绿地建设具有重要科学意义。为了研究城市交通主干道周边绿地的滞尘效应，以太原市森林公园西侧紧邻滨河东路南北长600 m，东西宽100 m的针叶混交林带为研究对象，在林带最西侧与道路交界处设对照点（0 m），由西向东垂直于路面在林带内分别设置20、40、60、80 m 4个监测点，用中流量大气PM2.5采样器（100 L/min）在各点对PM_2.5进行日间采样，分析林带内PM_2.5浓度的变化特征并计算林带对PM_2.5的净化效率。结果表明:1）林带宽度影响其对大气PM_2.5的净化效率，从20~60 m的净化效率逐渐提高，80 m处略低于60 m；2）林带对局部空气PM_2.5净化效率与区域空气质量呈负相关，当空气质量为优良时，林带可以有效地降低局部PM_2.5，当空气质量为中重度污染时，林带20~40 m宽处会聚集较高浓度的PM_2.5；3）林带内分时段净化效率显示，9:30-11:00的净化效率最低，12:30-17:00净化效率较高，且15:30-17:00林内PM_2.5质量浓度最低，提示该时段适宜市民在公园内活动。     

水肥一体化中水肥混合效果数值模拟研究

为研究水肥一体化技术中的水肥混合特性,以流体力学中的两相流理论为基础,针对水肥混合过程中混合时间、混合区间长度、流速及管径对其混合效果的影响进行相应的数值模拟研究。结果表明,混合时间及混合区间长度越长有利于提高水肥混合效果及最终水肥混合均匀性;水肥流速比较低时管内水肥混合的均匀性较好,且水肥流速越大则其混合效果及均匀性越好;水肥流速较低时输水管及输肥管的管径比对水肥混合均匀性的影响较大,两者管径比越小则混合效果越好,随着流速的提高两者管径比对其混合效果的影响逐渐减弱。     

昌吉市土地利用对生态环境的影响分析

在分析昌吉市土地利用现状特点和动态变化的基础上,讨论土地利用对生态环境的影响,指出昌吉市相对脆弱的生态环境和突出的人地矛盾,并提出改善其对环境影响的对策建议。