试论河西绿洲节水型农业的可持续发展

通过对甘肃河西地区工农业生产、生活、人畜饮水及生态用水等水资源利用现状的分析,发现河西地区缺水达32.91亿m3,水的开发利用率高达92%,而农牧业生产用水占89.03%,且以高耗水的粮食作物为主,水的经济效益仅为0.94~1.14元/m3,作物水分利用效率0.56~0.73 kg/m3,农业水效益是西北的17.6%、全国的6.2%。因此,提出河西绿洲发展节水型农产业,推广节水型种植业和养殖业,提高水资源利用率,进行产业结构调整,加大肉羊、肉兔、奶业和猪的发展规模。引进并推广苜蓿、马铃薯、棉花、籽瓜、甘草等节水作物种植,耗水系数可由0.62 kg/g降低为0.04 kg/g,水的经济效益由1.02元/m3提高到6.15~8.34元/m3,形成河西走廊以苜蓿草产业、甘草等中药产业、马铃薯产业、棉花产业、肉羊、奶牛、瘦肉猪等畜产业为主的生态产业,延伸产业链,形成河西绿洲农林牧全面发展、粮经饲1∶1∶1结构合理的节水型生态农业发展格局,以推动河西走廊产业经济带快速发展。     

不同播种密度对西北绿洲冬小麦灌浆特性的影响

在河西绿洲生态条件下,研究了密度对籽粒灌浆特性的影响.试验设450(T1)、525(T2)、600(T3)、675(T4)、750(T5)、900(T6)万基本苗/hm26个播种密度处理.结果表明:不同密度处理间灌浆速率、粒质量、单位面积穗数、穗粒数、株高、单株穗数、单位面积籽粒产量均存在显著的差异.密度对灌浆持续期没有明显影响,但处理间灌浆速率差异明显,其中以T4的平均灌浆速率最高,T1最低.处理间灌浆速率和粒质量的差异后期大于中期和前期;以3 d为间隔测定的灌浆速率各处理均呈现明显的多齿状变化曲线,表明灌浆速率受天气变化的影响明显;快增期籽粒干质量积累达到77.16%~88.60%,各处理籽粒干物质积累可用Richards方程很好拟合;茎秆、叶片、叶鞘总干物质转移对籽粒贡献率处理间的变幅为14.7%~38.7%,对籽粒的贡献率除T6叶片大于茎秆和叶鞘外,其余各处理均以茎秆最大,茎秆平均贡献率为16%,约为叶片和叶鞘的2.5倍.     

额济纳绿洲沿河区地下水位埋深对生态输水的响应研究

通过连续3a对额济纳绿洲沿河区的地下水位埋深监测,分析地下水位埋深在纵向、横向的响应及地下水位埋深响应强度情况,探讨生态输水后地下水位埋深动态响应的初步规律.初步结论:生态输水后地下水位埋深出现显著地变化,平均地下水位埋深由输水前的4.5m降低到3.27m,降幅为27.3%;距输水口越近,距输水河道距离越近,地下水位埋深越小,其降低幅度也越大.     

不同灌水水平对河西绿洲玉米干物质积累过程及产量影响

作物产量与干物质累积过程密切相关,灌水时机和灌水量大小会影响干物质累积进而影响作物产量。利用在民勤绿洲进行玉米灌溉田间试验,研究了不同灌水量和灌水时间对河西绿洲玉米干物质积累动态及产量的影响,建立了干物质累积量的Logistic模型,并进行了玉米产量及构成要素的相关性分析。结果表明:玉米地上部分干物质积累量随生育期的推进呈现出“慢-快-慢”的增长趋势,“大喇叭口期-抽穗期”是干物质快速增长期,平均增长为5.12~7.58g/d,注意这一时期的适时灌水,对玉米的生长具有促进作用;膜下滴灌因地膜增温效应,显著提高玉米的生长速率。膜下滴灌玉米干物质积累在播种后65d左右进入旺长期,旺长期持续时间26d左右,最大旺长期在播种后78d。产量及构成要素相关性分析表明,膜下滴灌玉米产量与穗粗、穗粒数、出籽率呈显著正相关,通过提高玉米穗粗、穗粒数,可提高玉米产量。     

绿洲分布比例的分形研究

天然绿洲是绿洲系统不可或缺的组成要素,它的存在与否对人工绿洲生态环境的稳定和可持续发展有重要影响。以人工绿洲占整个绿洲面积的百分比(PAO)量化人工绿洲与天然绿洲的分布比例,在新疆全自治区87个县(市)绿洲景观统计资料的基础上,利用分形理论分析了PAO的分布特征。得到以下结果:1)PAO的分布具有分形的特征,其分形维数可看作绿洲演化的动态参数。随着绿洲演化的发展,PAO的分维值逐步减小;2)建立了PAO的分形维数与期望之间的函数关系,由此得到PAO分形维数的范围为0~1.708,PAO期望的范围为0~85.02%,即预留的天然绿洲的面积最少应在15%左右;3)现阶段新疆自治区绿洲PAO的分形维数为0.537,PAO的期望为53.5%,说明新疆人工绿洲的开发还有一定的潜在空间,但须与天然绿洲协调、谨慎的发展。     

西北荒漠绿洲生态脆弱区农业可持续发展研究——以甘肃省瓜州县为例

甘肃省瓜州县属典型荒漠绿洲交接生态脆弱区,其农业经济发展对自然资源与环境的依存度较高,资源型农业与脆弱的生态环境间的矛盾,是影响当地农业实现可持续发展的主要障碍之一。针对脆弱的生态环境与农业可持续发展的限制因素,提出了实现农业可持续发展的思路与对策。     

民勤农田防护林对作物增产的贡献率

民勤绿洲农田防护林保护下的小麦产量均有胁地区和增产区的产量分布规律:胁地区为平产区产量的67.3%,增产区比平产区产量高3.3%;大片防护林庇护下的民勤绿洲,有防护林的小麦田产量比无防护林小麦田的产量高出4.7%。相对于防护林对小麦增产的贡献率,长期耕作对小麦有3.2%的增产作用。凉州区的防护林以疏通结构为主,有防护林的小麦产量高于无防护林的18.6%。比较民勤与凉州区防护林影响下的作物产量,民勤地区的防护林与其他因素共同影响对小麦增产的贡献率达到20.8%。民勤位于石羊河下游,受风沙危害严重,而小麦产量高于石羊河上游的凉州区,说明农田防护林及其它因素共同影响对民勤绿洲的粮食安全具有重要作用。     

磴口绿洲防护林不同配置模式防风效应的试验

通过对磴口绿洲防护林冬季相不同配置模式的7个典型林网进行防风效应和经济效益测算,得出：乔木防护林防风效能和气流均一性优于小乔木和灌木：在结构良好的乔木林网中,蓄积存量达到30m^3．hm^2即可保证林网具有可靠防风效益;在防风效能、蓄积生产率以及经济投入方面,窄带密集渠道林明显优于占地面积较大的宽带防护林。     

沙漠绿洲地区膜下滴灌棉花水分利用的水氮耦合效应

研究施肥量和灌水量对不同滴灌模式棉花产量、水分利用效率(WUE)的水氮耦合效应影响.试验设置1带4行、2带4行、2带6行三种滴灌模式,灌水量和施氮量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区棉花膜下滴灌实验.结果表明,棉花产量的水氮耦合效应:灌水量和施氮量对棉花产量的影响,三种模式均表现为灌水量>施氮量,在灌水量65.1～284.9 mm的范围内,三种模式棉花产量与灌水量呈显著正相关.棉花产量与施肥量的关系,1带4行在施氮量27.6～94.2 kg/hm2呈显著的正相关.2带4行在施氮量27.6～69.0 kg/hm2呈负相关,施氮量69～94.2 kg/hm2呈正相关.2带6行施氮量27.6～55.2 kg/hm2呈正相关,施氮量55.2～94.2 kg/hm2呈负相关;棉花WUE的水氮耦合效应:灌水量和施肥量对棉花WUE的影响,三种滴灌模式表现为施氮量>灌水量.棉花WUE与施氮量的关系,1带4行呈显著的正相关,2带4行施氮量27.2～44.4 kg/hm2呈显著负相关,施氮量44.2～94.2 kg/hm2呈正相关.2带6行在施氮量27.6～55.2 kg/hm2呈正相关,施氮量55.2～94.2 kg/hm2呈负相关.在灌水量65.1～284.9 mm的范围内,三种滴灌模式棉花水分利用效率与灌水量均呈显著的负相关.根据不同滴灌模式的水氮耦合效应,提出以棉花产量、WUE为目标的不同滴灌模式水氮高效利用策略.     

1957-2007年额济纳荒漠绿洲暖干化趋势

选用1957-2007年额济纳旗气温、降水、相对湿度等资料,使用距平分析、趋势分析、累计距平、滑动t检验、Yamamoto等方法,分析额济纳旗51年来的气温、降水、相对湿度、干燥度等变化趋势以及干燥度的突变特征.结果表明:51年来额济纳旗年、季平均气温均明显上升,年降水量及夏季降水量呈明显下降趋势,干燥度亦呈逐渐下降趋势,气候暖干化趋势明显,干燥度在1989年发生了突变.在西北部分地区出现暖湿化趋势,额济纳旗则呈现明显的暖千化趋势,在气候暖干化趋势下,额济纳旗环境无疑将承受更大压力,在追求经济快速发展的同时,应考虑气候的暖干化趋势,从而制定科学的环境保护政策.