我国喀斯特断陷盆地石漠化区植物群落构建机制研究

喀斯特断陷盆地是我国石漠化综合治理8大喀斯特类型中治理成效最低、治理难度最大的区域，面临石漠化严重、干旱频发、植被恢复难等突出问题。文中针对水分是影响喀斯特断陷盆地石漠化治理与植被恢复成效最关键的限制因素，综合分析了国内外水分梯度差异与植物群落构建机制研究动态与发展趋势；提出利用日趋成熟的水分脆弱性评价方法，通过建立基于耦合暴露度、敏感性及适应性的水资源脆弱性评价指标体系，以满足遥感影像分辨率和植物群落调查样地大小的评价单元进行水分脆弱性评估；在建立物种库—功能性状—生境特征数据库的基础上，提出基于功能性状差异进行喀斯特断陷盆地植物群落机制构建的研究方案。提出的研究方案有望解决喀斯特断陷盆地石漠化区水分梯度特征与分布格局、自然植物群落组配规律及其生境特征、水分梯度与生境要素对植物群落特征及功能性状组成的影响规律等关键科学问题，可为不同脆弱生态区植被恢复群落构建机制研究提供重要参考和借鉴。     

全国水土保持功能年度价值评价研究

依据《中华人民共和国水土保持法释义》对水土保持功能的定义,分析了水土保持设施、地貌植被所发挥或蕴藏的有利于保护水土资源、防灾减灾、改善生态、促进社会进步等作用的内涵。在借鉴国内外先进经验和研究成果基础上,结合我国水土流失特点、水土保持现状,界定出水土保持功能价值概念。采用生态经济学计量方法,结合实际调研情况,分析各个指标之间的逻辑关系,建立了水土保持功能价值评价模型。按照国家水土保持区划一级分区,适当考虑二级分区和三级分区,以及全国水土流失动态监测站网分布概况,收集39个典型县(市、区)2016年度的土壤、水文、气象等观测资料,测算出其水土保持功能价值,进而推算至全类型区,再从8个水土保持一级分区的水土保持功能价值推算出2016年度全国水土保持功能价值,并在对测算结果进行分析讨论的基础上,对国家制定水土保持生态文明对策提出了建议。     

长武塬区苹果园和农田相互转换的深层土壤水环境效应

研究长武塬区苹果园和农田相互转换后0~1 000 cm土壤含水量特征，分析了苹果园土壤干燥化和苹果园转换为农田后土壤水分的恢复效应。结果表明：2、7、17、23、29 a苹果园200~1 000 cm的平均土壤含水量分别为22.8%、21.4%、16.8%、15.4%、14.9%。500~1 000 cm土层中，29 a苹果园平均土壤含水量（14.5%）高于23 a的果园（13.3%）；17~29 a的苹果园均表现为轻度干燥化；基于苹果园和农田转换后土壤水分变化情况估算，苹果园最大种植年限为21 a。苹果园转换为农田1、5、10 a后，农田200~1 000 cm土层土壤含水量分别为：15.3%、15.7%和16.2%，恢复到土壤稳定湿度以上的土层厚度分别为140 cm（1 a）、220 cm（5 a）和400 cm（10 a）。     

不同保水剂对土壤特性及烤烟生长的影响

为提高秦巴山区黄棕壤烟田的土壤性能,减少季节性干旱对烤烟生长的影响,以不施保水剂为对照,在烟田整地起垄前分别施入聚丙烯酸钾(K-PAM)、聚丙烯酰胺(PAM)和腐殖酸钾(KHm)3种保水剂,测定施用不同保水剂后的土壤容重、土壤水分和烤烟生长状况、常规化学成分及经济性状。结果表明,聚丙烯酸钾和聚丙烯酰胺保水剂均降低0～40cm土层土壤容重,在烤烟旺长期提高0～40cm土层土壤水分。不同保水剂均可提高烤烟常规化学成分含量,其中腐殖酸钾保水剂显著降低烤烟的糖碱比和氮碱比。聚丙烯酸钾保水剂提高烤烟的产量、产值、上等烟比例及净增产值,而聚丙烯酰胺和腐殖酸钾保水剂处理组则降低烤烟的净增产值。因此,建议秦巴山区黄棕壤烟田选用聚丙烯酸钾类保水剂。     

不同放牧强度对滩羊生产性能影响的研究

为寻找适宜宁夏盐池县草地的放牧强度,于2003年5-11月在该县四墩子试点设5个处理(0.45、0.60、1.75、1.05和1.50只/hm2)进行轮牧,轮牧周期为42 d,共放牧154 d。结果表明:1)滩羊采食量随放牧强度的加重而降低。同一放牧强度下,随放牧时间推移,采食量先逐渐增大而后下降。2)在试验期内,不同放牧强度下,滩羊体重随时间推移总体上都呈增加趋势。在10月2日之后体重开始出现分化。与放牧强度重的处理相比,放牧强度轻的处理日增重峰值较高,持续时间较长。3)滩羊个体增重与放牧强度之间存在着强的负相关;单位草地面积(1 hm2)增重与放牧强度之间呈强的正相关,初步可以确定在该类草地上放牧强度应在0.75只/hm2左右。4)随着放牧强度的加重,饲料报酬先增大后减小。在同一放牧强度下,饲料报酬随时间的推移先升高后降低。5)当放牧强度超过0.75只/hm2以后,滩羊出现了空怀、产羔率降低和推迟怀孕的现象。6)综合考虑各研究指标,该类草地放牧强度以不应超过0.75只/hm2为宜。     

刺槐抗旱造林技术的研究

在不同类型区及不同立地条件下，研究了提高剌槐成活率和生长量的抗旱造林技术。结果表明，采用径流集存、吸水剂蘸根、覆膜覆草及幼林地少量施肥技术，均可显著提高剌槐造林成率与生长量，提高幅度为２．０％－８．９％和１４．５％－８７．５％。采用混草技术可增收可观的优质牧草，经济效益和生态效益显著。     

O3对日光温室黄瓜病虫害的防治效果

通过室内与大田试验，明确O3对日光温室黄瓜病虫害的防治效果。研究结果表明，在病害发生初期，用O3发生器隔天施放O3，每天施放3次，每次40min，间隔20min，O3浓度维持约1mg／kg，施放后7天，对黄瓜霜霉病、白粉病、细菌性角斑病及灰霉病防治效果分别为63．4％、53．6％、68．7％和65．0％。室内施放O3 60s，间隔20min，持续12h，对温室白粉虱、南美斑潜蝇成虫杀伤力为100％。O3对黄瓜植株安全，但随着黄瓜生育期的推进，对O3的忍受能力依次减弱。苗期忍耐O3最大浓度为1～2mg／kg，结果期0．4～1mg/kg，后期0．2～0．4mg／kg。O3防治黄瓜病虫害新技术具有安全、有效、方便、无二次污染等特点，尤其在黄瓜定植前对棚室进行大剂量消毒，可不留死角，且有效地解决了硫磺等药物消毒所造成棚内一些设施的破坏及对生态环境污染的难题，具有广阔的推广应用前景。     

陕北黄土丘陵区撂荒演替研究一撂荒演替序列

用系统聚类法划分陕北黄土丘陵区撂荒地的次生演替阶段，可以定量的认识不同年限、立地条件下撂荒地群落的相似性，结合DCA数量排序确定撂荒地的演替阶段或序列。其撂荒演替的各阶段分别为：一年生杂类草猪毛蒿（Artemisia scoparia）＋其它杂类草群丛→一年生杂类草猪毛蒿群丛→一年生杂类草猪毛蒿＋多年生草种或小灌木的共优群丛一根茎禾草冰草（Agropyroncristatum）群丛→多年生草本或丛生禾草＋一年生杂类草群丛→多年生草本群丛→小灌木达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）群丛→多年生草本＋小灌木或密丛型禾草群丛→短根茎密丛型禾草白羊草（Bothriochloa ischaemum）群丛。     

黄土丘陵区草本群落生物量空间分布格局及其影响因素

草地是干旱半干旱地区黄土高原植被组成的主体,而草本植物作为草地生态系统的优势群落,在黄土高原恢复植被和水土保持建设方面存在着不可替代的优势。因此本试验选取黄土丘陵区不同纬度下的草本群落为研究对象,分析草本群落地上、地下生物量的空间分布特征及其影响因素,同时并验证等速生长关系,以期为黄土丘陵区恢复植被、改善生态建设方面提供理论指导。结果表明:(1)在纬度梯度35.95°~38.36° N变化范围内,黄土丘陵区不同植被带草本群落地上生物量变化范围为54.60~204.32 g·m^-2,平均值156.968 g·m^-2,变异系数为27.83%;地下生物量变化范围为78.88~829.64 g·m^-2,平均值469.21 g·m^-2,变异系数为48.87%;草本群落地下/地上生物量变化范围为 0.93~4.49,平均值2.89,变异系数为39.18%。草本群落生物量(地下、地上)大小顺序均为:森林-草原带>草原带>森林带>草原-荒漠带,且地上、地下生物量随纬度梯度变化规律均呈现出“先增加后减少”的单峰型变化趋势。(2)草本群落地下与地上生物量呈极显著正相关(P<0.01),决定系数达到0.59,且符合等速生长关系。(3)草本群落地下生物量与年均降水、年均温、土壤有机碳、全氮、全磷含量之间均呈显著相关。气候因子和土壤理化性质对地下生物量都具有重要影响作用,其影响机理还需进一步结合植物生物学和生理生态方面的综合研究才能做出准确结论。     

长期施肥对黄土旱塬农田土壤微生物量碳、氮、磷的影响

为研究长期不同施肥方式对土壤微生物量碳、氮、磷含量的影响,以国家黄土高原农业生态试验站长期定位施肥试验为研究对象,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、施氮磷肥(NP)、单施有机肥(M)、氮肥配施有机肥(NM)、磷肥配施有机肥(PM)、氮磷肥配施有机肥(NPM)8个处理,应用氯仿熏蒸-浸提法和生态化学计量比,研究了30 a不同施肥方式下土壤微生物量碳、氮、磷含量变化及其与土壤基本理化性状的关系。结果表明:长期施肥较CK处理均能提高土壤微生物量氮、磷含量;与CK相比,施用化肥处理的微生物量碳含量均有所降低,而微生物量氮、磷含量显著提高;除NM处理外,施用有机肥处理的土壤微生物量碳、氮、磷含量较CK处理均显著提高。长期单施化肥、有机肥和化肥有机肥配施处理的微生物量C∶N显著低于CK处理,等量施磷处理(P、NP、PM、NPM)的微生物量C∶P、N∶P均低于CK和其余施肥处理,而NM处理的微生物量C∶P、N∶P显著高于其余处理。冗余分析显示,土壤全氮(F=13.9,P=0.002)对土壤微生物生物量影响最大,解释了微生物量变化的5.3%,各理化性质的影响顺序为全氮全磷pH有机质;相关性分析表明,土壤微生物量碳、磷分别与土壤有机质、全氮、全磷呈显著正相关,土壤微生物量氮与有机质、全氮呈显著正相关。长期单施化肥使土壤酸碱度发生改变,对微生物的生命活动产生抑制作用。而长期化肥配施有机肥能不同程度提高土壤养分含量,促进土壤微生物的生长繁殖,进而增强微生物对碳、氮、磷等元素的吸收利用,对于提高土壤肥力和肥料利用率具有重要意义。