荒漠植物白刺叶片气孔性状对模拟增雨的响应

为研究荒漠植物气孔性状对气候变化的响应以及对植物固碳能力的影响,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计2个增雨时段(生长季前期与后期),每个时段设计2个增雨梯度(50%与100%),对天然白刺灌丛进行增雨实验,利用数码图像显微镜处理系统,研究叶片气孔大小、气孔密度及气孔导度等气孔性状对增雨的响应。结果表明:与对照相比,各增雨处理可以增加气孔长度、宽度与气孔导度,但孔密度减小,且叶片下表皮密度大于上表皮。相同增雨季节,100%处理对气孔大小、气孔密度及气孔导度的影响均高于50%处理,2个梯度间差异不显著;气孔大小与气孔导度对生长季前期增雨响应更敏感,气孔密度对不同生长季节增雨响应不明显;气孔性状之间存在一定的协调性。在未来降雨增加的条件下,荒漠植物可以通过改变气孔性状(扩大气孔)通路来提高固碳能力。     

陕北黄土丘陵区流域面平均雨量推算方法

 面雨量推算方法及雨量站点数的选取是分析流域面平均降雨量的关键。选取降雨数据相对集中的1981—1986年期间陕北黄土丘陵区窟野河、秃尾河、佳芦河流域各雨量站降雨资料,以泰森多边形法计算的流域面雨量值作为参照值,用算术平均值法推求各种雨量站点个数情况组合下的最大相对误差绝对值与雨量站点个数的关系。结果表明:在研究区内,随雨量站站点个数的增加,最大相对误差绝对值呈减少趋势,其中,在窟野河流域,当选取9个雨量站点时,按照上、中、下游均匀选取站点组合的方法所得面雨量值与参照值的相对误差绝对值都在10%以内;在秃尾河以及佳芦河流域,以至少选取3个雨量站点个数,仍按照上述方法选点所得面雨量值与参照值的相对误差绝对值都在5%以内。研究提供了在雨量资料有限的情况下,处理个别雨量站数据缺失而又不影响研究精度的方法以及简单可行的计算方法和理论依据。     

旱作玉米提高降水利用率的覆膜模式研究

通过对旱作玉米几种不同覆膜栽培模式降水利用率、玉米整个生育期的土壤水分监测、生育时期观测、经济性状及产量分析证明,旱作玉米双垄面全膜覆盖集雨沟播技术是一项充分接纳和利用天然降水、最大限度保蓄土壤水分、显著提高降水利用率、提早成熟、增产效果明显、经济效益显著的旱作玉米栽培模式。     

渗水膜覆盖保墒效应研究

试验采用新型覆盖材料——渗水地膜,对其保墒效应进行了研究;结果表明：①渗水膜周年覆盖实现了小雨量资源有效化,增加了土壤含水量,尤其是冬春季节的降水由于渗水膜的单向渗水特性而得以膜下保存。②渗水膜中后期的保墒、提墒效果明显,春季干旱时,土壤水分供给的缓冲性能较好,0～60cm土层渗水地膜覆盖土壤含水量比普通地膜覆盖增加8％左右。     

山东省不同生态条件气候因素对谷子产量的影响

【目的】谷子籽粒产量是谷子生产最重要指标之一。气候因素的变化对农业生产影响巨大,研究山东地区不同生态条件下气候因素的变化对谷子产量的影响,解析不同生态条件下育成谷子品种籽粒产量的变化规律,为优质特色谷子品种选育及生产利用提供科学依据。【方法】 利用华北夏谷区选育的8个优质、特色谷子新品种,2016—2017年种植在山东省不同生态条件下的5个试点,成熟收获后测定谷子籽粒产量,进行多因素方差分析,利用Duncan方法检测籽粒产量差异显著性;利用Pearson方法对谷子产量和谷子生育期间气温、降水量、日照时数等因素进行相关性分析。【结果】 不同年份、地点×年份、地点×品种对谷子籽粒产量影响极显著（P<0.01）,品种、品种×年份、地点×品种×年份对籽粒产量影响显著（P<0.05）。地点、地点×年份、地点×品种、品种对谷子产量变异贡献率较大,分别为50.05%、19.76%、12.32%和8.67%;年份、品种×年份变异贡献率相对较小,分别为2.70%和1.69%。2017年谷子产量总体比2016年提高4.55%,但是试点之间表现不一致;济南市、临沂市、济宁市2017年产量比2016年分别提高21.64%、18.47%和3.96%,而德州市、泰安市试点2017年产量水平分别比2016年低8.66%和9.78%,同一试点不同年份之间产量差异显著的原因主要由气候因素引起,特别是降水量和降水时间的分布。2年5个试点8个谷子品种平均产量为5 657.2 kg·hm^-2,变幅为5 267.8—5 926.0 kg·hm^-2,豫谷18产量最低,济谷20产量最高。济谷20、济谷22、济绿谷1号、济糯谷2号和中谷2号产量差异不显著,但显著高于济谷19和豫谷18。相关性分析表明,谷子籽粒产量与各时段平均气温正相关（P>0.05）;与生育期总平均气温显著正相关（P<0.05）,与各时段最高温度正相关（P>0.05）;与6月中旬、6月下旬苗期降雨量负相关（P>0.05）,与7月下旬至8月中旬孕穗至开花期的降雨量负相关（P>0.05）;与9月中下旬灌浆中后期光照时间正相关（P>0.05）。【结论】 山东地区不同年份、地点、品种、地点×年份、地点×品种等因素对谷子产量影响有较大影响;不同年份、不同地点的气温和降水是影响谷子产量的重要原因,谷子全生育期平均气温升高提高了谷子籽粒产量;苗期、抽穗开花期降雨多对谷子产量有不利影响。不同年份、不同地点品种产量存在较大差异,济谷20、济谷22、济绿谷1号、济糯谷2号、中谷2号等品种在山东地区不同生态条件下有较好的丰产性和稳定性。     

降雨强度对西南喀斯特坡地土壤水分及产流特征的影响

降雨强度是水文过程的重要影响因素,为揭示其对喀斯特坡地土壤水分及产流特征的影响,本研究以桂西北典型喀斯特坡地为研究对象,采用野外人工模拟降雨方法,在相同降雨量（200 mm）下,对不同降雨强度下（34.8 mm/h、73.2 mm/h、100.0 mm/h 和136.4 mm/h）坡地土壤水分动态变化及产流过程进行研究。结果表明：1）随着土层深度的增加,土壤水分对降雨的响应趋于迟缓;由于喀斯特坡地土壤导水率较大,在不同坡位和土层深度,土壤水分变化迅速,通常在24 h 内恢复到降雨之前的水平,表明土壤层蓄水能力低,水文过程迅速。2）随着降雨强度的增大,累积地表径流量、壤中流量及表层岩溶带径流量均呈增加的趋势,表明随雨强的增加,喀斯特坡地水分由垂向（深层渗漏为主的慢速流）转为侧向运移（不同径流成分的快速流）。3）地表径流、壤中流及表层岩溶带径流与土壤含水率存在明显的产流阈值关系,且径流产生与消退过程和土壤含水量存在滞后效应,表现为顺时针（壤中流）或逆时针（表层岩溶带径流）的“绳套关系”。本研究表明喀斯特坡地产流主要受控于土壤- 表层岩溶带界面稳定入渗率,表现为受降雨强度的影响较大,研究结果有助于深入了解喀斯特关键带水文循环。     

用人工降雨法进行土壤侵蚀的研究

用人工降雨法对内蒙古哲盟库伦旗黄土低山丘陵区的土壤侵蚀规律进行了研究．并选用线性模型理论,通过微机计算分析,找出了影响该地区土壤侵蚀量的主导因子．     

灌木林地的水分平衡研究

通过对黄土高原试验示范区的多年定位观测试验,并结合调查数据,分析了黄土丘陵区灌木林地的土壤水分循环过程,大气降水分配特点,揭示了灌木林蒸腾耗水特征,以及土壤水分动态趋势,总结了沙棘、柠条灌木林地土壤水分平衡的规律,从而为黄土高原绿化、灌木林的合理布局和经营提供了一定的科学依据。     

波涌灌间歇供水土壤水分入渗机理的数值模拟

通过间歇供水土壤水分入渗过程的动态模拟,探讨了间歇供水的入渗机理,提出了描述波涌灌效果的指标－后续供水渗速度的折减系数。利用计算机模拟试验的方法研究了灌水技术参数对土壤水分入渗特征参数的影响,给出了各供水段土壤水分入渗特征参数的求解方法,为田面行水流动模拟时入渗过程的描述提供了参数依据。