Spatial and Temporal Variability of Sorghum Grain Yield: Influence of Soil,Water, Pests,and Diseases Relationships

This study was conducted to determine relationships between biotic and abiotic factors and to generate information needed to improve the management of site-specific farming (SSF). The effects of water (80% evapotranspiration (ET) and 50% ET), hybrid (drought-tolerant and -susceptible), elevation, soil texture, soil NO₃--N, soil pH, and greenbugs (Schizaphis graminum) (Gb) on sorghum grain yield were investigated at Halfway, TX on geo-referenced locations on a 30-m grid in 1997, 1998, and 1999. Grain yields were influenced by interrelationships among many factors. Grain yields were consistently high under 80% ET treatment and in the upper slopes where the clay and silt fractions of the soil were high. Soil NO₃--N, rainfall, hybrid, and Gb effects on grain yields were seasonally unstable. Soil NO₃--N increased grain yield when water was abundant and depressed grain yields when water was limiting. Plant density effects on grain yield were confounded with hybrid responses to drought and Gb infestation. Managing seasonally unstable factors is a major challenge for farmers and better ways to monitor crop growth and diagnose causes of poor plant growth are needed. To improve the management of SSF, effects of the relationships between biotic and abiotic factors on crop yield must be integrated and evaluated as a system. Based on our study, information on seasonally stable factors like elevation and soil texture is useful in identifying management zones for water and fertilizer application. Water and fertilizers management should be complemented by in-season management of seasonally unstable factors like soil NO₃--N, rainfall, hybrid, and Gb effects on grain yield.     

新疆31年来耕地格局时空演变研究

利用新疆1978～2008年84个县市的耕地数据和人口经济数据,采用因子分析与GIS技术相结合的方法,对新疆耕地面积的时间特征、空间特征和动力机制进行分析,结果表明:①新疆自改革开放以来,耕地面积经历了波动变化,总体呈增加的趋势,但人均耕地面积呈小幅减少趋势;②各县市与全区耕地变化相比存在明显的空间差异.依据相对变化率...     

陕西省1980-2006年气候变化时空特征研究

基于陕西省1980-2006年97个气象站点地面观测的降水和气温数据分析近27年陕西省气候变化的时空特征。结果表明：（1）陕西省年平均气温和降水量空间分布格局均呈随纬度增加而逐步减少,陕西省南部水热条件明显好于北部。（2）近27年来陕西省年平均气温上升趋势明显,平均每年上升0.0566℃,陕北增温幅度略高于陕南;降水量...     

甘肃省水旱灾害时空分布特征及其与粮食产量的关系

全球变暖的背景下,气象灾害呈明显上升趋势,极端干旱事件频繁发生,给农业生产造成严重损失.水旱灾害是对农业生产产生影响最直接、最经常性的灾害类型,其与农业产量关系的研究可为农业生产、防灾减灾、粮食安全评估等提供基础的科学依据.文中以我国西北甘肃省为例,根据1985-2007年全省水旱灾害受灾面积、成灾面积、粮食产量数据,...     

新疆南部棉区转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白表达规律研究

为研究新疆南部植棉区转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白时空表达规律,本文利用ELISA技术于2009年和2010年对南疆种植的转Bt基因棉花‘中棉所41’、‘中棉所43’、‘236’、‘K9030’、‘T3’、‘中棉所44’、‘中棉所45’、‘K7’和‘SGK321’各生育期中不同器官中的Bt杀虫蛋白含量进行测定。结果发现：在时间表达上,大多数转Bt基因棉花叶片的Bt杀虫蛋白含量随着棉花发育进程而逐渐下降,在子叶期含量最高,至蕾期或吐絮期达到最低点。并且不同品种间Bt杀虫蛋白含量差异显著。在空间表达上,在花铃期,棉铃和花苞叶的Bt杀虫蛋白含量最低,大多数品种表现为叶片＞棉蕾＞花瓣（花柱）＞棉铃和花苞叶。     

绿洲-荒漠交错带不同沙丘土壤水分时空动态变化规律

绿洲-漠交错带是植被恢复的一个重要区域，而植被恢复的关键又是了解沙丘土壤水分的变化规律。从2003年10月到2004年10月，对甘肃省张掖绿洲-荒漠交错带沙丘土壤水分进行了连续观测，并研究了生态垫在沙漠治理中的应用。结果表明：土壤水分时空动态变化主要受降雨、植被以及地表覆盖等因素的影响，沙丘土壤水分月变化滞后于降水变化。沙丘剖面土壤水分变异系数随土层深度的增加而减小，铺设生态垫减小了沙丘土壤水分的空间变异（CV=4．43％），流动沙丘0～40cm的含水量（0．19％～1.27％）低于固定沙丘（1.61％～1．75％），而其它各层的含水量（1．52％～1．73％）都高于固定沙丘（1．11％～1．38％）；流动沙丘含水量（1．27％～1．73％）从上部到下部依次升高，而固定沙丘（1．75％～1．11％）则与此相反；利用标准差和变异系数对沙丘土壤水分垂直变化进行分层，得出了土壤水分剖面分别为速变层、活跃层和次活跃层，并运用相关分析方法分析了生态垫覆盖下沙丘各层间土壤含水量及其与沙丘剖面平均含水量的关系。研究初步认为，生态垫能有效地保持沙丘土壤水分，将为沙漠治理提供一种新型的治沙模式。     

地面灌溉土壤入渗参数时空变异性试验研究

基于典型田块的试验观测数据,开展地面灌溉条件下冬小麦生长期间土壤入渗性能时空变异性的试验研究,描述土壤入渗参数的时空变异分布特征,分析各参数间存在的相关关系。结果表明,在冬小麦生长期内,土壤入渗参数的空间变异强度呈持续性减弱趋势,其时间变异性逐渐下降并趋于稳定。土壤入渗性能在冬灌后各时段间的差异并不显著,故在此后的灌溉试验设计与管理或地面灌溉模拟中,可基本无需考虑土壤入渗性能的时间变异性影响。考虑到土壤入渗参数f0和Z180之间存在着强烈的互相关性和非常相近的时空变异分布特征,可借助f0的时空变异分布特点达到描述土壤入渗性能、衡量土壤入渗能力的目的。     

甬台温海岸带景观格局及生态脆弱性时空演变特征

[目的]分析浙江省宁波市、台州市及温州市的海岸带土地利用景观格局及生态脆弱性演变特征,以促进海岸带地区可持续发展,为生态建设及修复提供理论支撑。[方法]基于甬台温海岸带1995—2015年三期土地利用数据,采用"压力度—敏感度—恢复力"评价模型对研究区进行景观类型脆弱度和生态脆弱度评测。[结果]①景观格局变化表现为:耕地面积减少最多,其次为滩涂和林地;建设用地面积增加最多;耕地、林地斑块数量增多,呈破碎化趋势。②生态脆弱度高区域集中在杭州湾南岸的余姚市、慈溪市和台州湾的路桥区,20 a来研究区高脆弱度区域增多,整体生态脆弱度增加。③区域生态脆弱度与扰动指数、破碎度呈显著正相关,和景观脆弱度指数则完全相关。[结论]甬台温海岸带景观类型变化明显,生态脆弱性增强。     

陵县试区土壤速效磷、钾养分的演变浅析

本文研究了山东省陵县土壤养分定位监测试区土壤速效磷、钾养分随时间的变异。结果表明,1992～2002年10年间,耕层土壤速效磷含量呈上升趋势,增加0 33mg L-1 a-1;而土壤速效钾含量呈下降趋势,降低1 52mg L-1 a-1。土壤速效磷和速效钾养分时间变异趋势与土壤磷养分平衡处于盈余状态和钾养分平衡处于亏缺状况有关,土壤 作物系统内磷素(P)盈余平均为38 6kg hm-2 a-1,其实际平衡盈余率大大超过合理的范围,磷肥用量明显偏高,未得到合理高效利用;而钾素(K)亏缺平均为95 7kg hm-2 a-1,其实际平衡亏缺率略低于允许平衡亏缺率,若试区土壤钾素长期处于亏缺状态,会明显降低土壤供钾能力。     

珠江流域1960―2012年降雨侵蚀力时空变化特征

降雨侵蚀力反映了降雨对土壤侵蚀的潜在能力,研究其时空变化特征对流域土壤侵蚀监测、评估、预报和治理等工作具有重要意义。根据珠江流域43个气象站1960-2012年逐日降雨资料计算各站点降雨侵蚀力,采用线性回归,Mann-Kendall方法,小波分析和Kriging插值等方法对流域降雨侵蚀力进行了时空变化分析。结果表明:珠江流域多年平均降雨侵蚀力值的分布范围为1 858.0~14 656.6 MJ·mm/(hm2·h),平均值为7 177.1 MJ·mm/(hm2·h),与多年平均降雨量极显著相关(相关系数0.952,P0.01),空间分布规律与多年平均降雨基本一致,即总体上均呈从东到西逐渐递减的规律,被统计站点的降雨侵蚀力随着经度增加而增加,但随纬度增加而减少;流域年、季节、汛期和非汛期降雨侵蚀力变化趋势均不显著,均没有发生显著的突变,其中春、秋两季降雨侵蚀力呈下降趋势,其余时间段呈上升趋势;珠江流域大部分地区年降雨侵蚀力呈上升的趋势,其中韶关站点上升显著,沾益站、风山站、河池站、百色站、柳州站、融安站和桂林站的冬季降雨侵蚀力同样上升显著,这些地区面临的水土保持压力较大;流域年均降雨侵蚀力变化主周期为3.8 a,且存在2.0~7.0 a的振荡周期。研究结果可为珠江流域的水土保持、农业和生态保护,灾害控制等工作提供科学决策依据。