亚高山草甸类草地退化评估及草地保护对策

为研究亚高山草甸类草地退化及草地保护对策,在实地测定大量样方和统计分析的基础上,选取了盖度、物种多样性指数、丰富度指数、物种数、草地质量指数、优良牧草比例等指标作为评估指标,制定了亚高山草甸类草地生态质量评估的4级指标值。选择各级别典型生态区域,对其现状和指标值进行了对比分析。结果表明,该方法反映了植被生态的量化指标,各项指标相互联系和相关,具有易获得性和实用性,符合当地生态质量现状,可以科学、客观地评估区域生态质量。超载过牧,滥采乱挖,人为破坏,生物链失衡等是造成生态退化的人为因素。控制放牧,防止滥采乱挖,建立自然生态保护区是维护该区域生态系统平衡的措施。     

CO2浓度增加对半干旱区马铃薯生长动态及产量、品质的影响

为了解CO₂浓度升高条件下马铃薯生长动态及其产量、品质的变化特征,在典型半干旱区（甘肃定西）利用开顶式气室(OTC)试验平台,以马铃薯‘新大坪’为供试品种,设对照(390 μmol·mol^-1)和590 μmol·mol^-1共2个CO₂浓度梯度,开展CO₂浓度增加模拟试验。结果表明：CO₂浓度增加至590 μmol·mol^-1时,马铃薯发育加快,生育期提前,全生育期天数缩短3 d;CO₂浓度升高对马铃薯株高、叶面积指数、叶绿素含量和叶片水势有明显促进作用。随着生育进程的推移,马铃薯地上部干物质生产对CO₂浓度的响应值呈现先变大再变小的趋势。CO₂浓度增加促进了马铃薯块茎产量的提高,单株结薯数和单株薯块质量也有所增加。与对照相比,590 μmol·mol^-1CO₂处理马铃薯块茎水分、蛋白质、维生素C含量以及铁、锌、铜元素含量分别下降3.43%、11.78%、13.09%、25.58%、31.94%和9.76%,而粗淀粉、粗脂肪、粗纤维和还原糖含量分别增加10.56%、240.00%、14.28%、106.38%。     

内陆河流域不同播期对春玉米土壤温度及生物量的影响

土壤温度是限制玉米高产的主要环境因子,为了寻求合理的播种时间,使玉米生长发育处于适宜的土壤温度环境中,从而保证干物质的积累和产量的形成。通过在内陆河流域代表区域武威开展不同播期对大田地膜春玉米进行试验,采用全生育期连续定点观测春玉米发育期、产量结构和20 cm、40 cm两个深度的土壤温度变化,分析了不同播期对春玉米生物量和土壤温度的影响。结果表明：营养生长期不同播期处理各层次地温均随生育进程的推进呈逐渐升高的趋势,拔节之后即进入生殖生长期,地温呈降低趋势。第二播期（4月20日）生长状况好,干物质累积量高,尤其是乳熟期和成熟期差异明显(P<0.05)。第二期产量构成优于第三期（4月30日）和第一期（4月10日）。第二播期处理,可以在苗期获得较高的地温,土壤增温明显,而在拔节期以后可保证适当较低的温度,从而保证干物质积累时间和产量结构的形成,是当地最适宜的地膜春玉米播种期。第一播期生物量则表现最差,说明正常情况下作物适当提前播期,延长生长期的做法在玉米的生产上是有一定风险的。     

甘肃陇东黄土高原陆面实际蒸散测算方法比较研究

为了更好地研究甘肃黄土高原比较接近实际蒸散的估算方法,运用西峰农业气象试验站1981~2010年土壤湿度测量资料及西峰国家基准气象站蒸发、气温、降水、相对湿度、日照时数、风速等资料。分析了实际蒸散变化特点及与蒸发量、彭曼方法蒸散量计算值及降水量的关系。结果表明,1981~2010年100 cm土层实际蒸散量存在着13年的周期变化。30 cm、50 cm土层实际蒸散量分别占100 cm土层实际蒸散量96%和98%。3~6月、10~11月,蒸散量大于降水量,为土壤的失墒期;7~9月,降水量大于蒸散量,为土壤收墒期。降水量拟合实际蒸散量效果较好,其次为蒸发量及彭曼蒸散量。浅层贮水量与实际蒸散量相关性比深层显著,蒸散对上层土壤水分的影响较大。     

天水冬小麦气候条件与生产潜力开发程度变化动态

对天水的渭北、河谷和关山区农业自然条件光温水进行了分析,并通过冬小麦实际和试验产量资料,对天水三个气候区冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度进行了计算,分析了它们的年际变化规律.结果表明,天水地区和各气候分区年平均气温在20世纪的90年代初开始出现剧烈的增暖,增暖后时段(1991～2006年)的平均值比增暖前(1969～1990年)均高0.8℃～0.9℃;降水量的减少主要发生在20世纪90年代,其中,渭北区减少幅度较大;冬小麦在渭北区、河谷区和关山区生产潜力适宜开发程度和可开发程度都较高,排序为渭北区>河谷区>关山区,长远看还有很大的潜力可以挖掘,以渭北、河谷区域表现突出;天水及各气候区潜力开发程度、潜力适宜开发程度和潜力可开发程度的年际变化具有明显的区域差异,其大多数距平年际变化幅度,分别在-10%～10%、-15%～15%、-3%～3%之间波动;气候条件的变化对冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度的年际变化影响十分明显,降水量的不足仍是限制冬小麦潜力适度开发的主要因子;提出了区域生产潜力适度开发对策措施.     

气候变化对甘肃胡麻生产的影响

利用1981—2000年甘肃全省71站点胡麻产量和生长期(4～10月)气象资料,用EOF、小波分析和积分 回归等统计分析方法分析胡麻产量的时空特征,以及不同气象因子对胡麻产量的影响。结果表明,胡麻产量分布 由北向南依次递减;在降水量变化一定的条件下,胡麻产量随温度的升高而降低;在温度变化一定的条件下,胡麻 产量随降水的增加而增加,适时早播可避免胡麻籽粒期高温对产量的影响。为适应气候变化,应积极试验扩大复 种面积,提高商品量。     

CO2浓度升高与补充灌溉对中国半干旱地区春小麦田间生态系统边缘效应的影响研究

试验研究表明,在春小麦全生育期进行补充灌溉和升高CO2浓度能够有效提高田间生态系统边缘效应。与没有CO2浓度升高比较,当CO2浓度升高40~160μmol/mol时,春小麦田间生态系统边缘效应的面积增加1.8~3.6 m2。在春小麦全生育期补充灌溉60 mm与补充灌溉30 mm比较,田间生态系统边缘效应有显著变化。特别是将CO2浓度升高与补充灌溉进行组合,较没有CO2浓度升高与补充灌溉比较,春小麦田间生态系统边缘效应面积提高了300%~500%。同时研究还表明,在春小麦全生育期CO2浓度升高与补充灌溉可以显著提高春小麦田间生态系统边缘效应系数。CO2浓度升高与补充灌溉进行组合较没有CO2浓度升高与补充灌溉比较,边缘效应系数提高4.0~6.7。因此,CO2浓度升高与补充灌溉组合对提高春小麦边缘效应有显著作用。     

模拟增温对半干旱雨养区春小麦物质生产与分配的影响

为了明确未来气候变化对半干旱区春小麦生产的影响,了解增温条件下春小麦不同生长阶段物质生产的响应特点以及光合产物在不同器官中的分配特征,利用开放式红外增温系统设置不同的温度梯度,即不增温（对照）、增温1和2℃,模拟田间增温对春小麦物质生产与分配的影响。结果表明：温度增加,春小麦发育加快,全生育期明显缩短,增温1和2℃,比对照分别缩短7和11 d;从各器官干物质生产来看,相对于对照,在增温1、2℃处理下,叶干物质质量在三叶期分别增加了11.23%和27.49%,在拔节期及其以后分别平均降低了20.12%和30.83%。茎干物质质量在拔节期及其以前分别平均增加了17.30%和30.30%,拔节期以后分别平均降低了13.19%和22.09%。根干物质质量在孕穗期及其以前分别平均增加了10.26%和23.30%,孕穗期以后分别平均降低了15.79%和26.05%。穗干物质质量分别平均降低16.43%和29.00%;增温处理下春小麦物质生产随时间的响应规律主要是由净同化率的变化所致;从各器官干物质分配来看,与对照相比,增温1、2℃处理下,春小麦叶和穗干物质质量占全株干物质质量的比例在整个生育期分别平均下降了8.32%、12.01%和0.56%、3.40%,且增温幅度越大,下降的越多。增温1、2℃处理下,茎和根干物质质量占全株干物质质量的比例在整个生育期分别平均增加了3.92%、6.25%和3.86%、8.71%,且增温幅度越大,增加的越多。结果为中国半干旱区春小麦对全球气候变化下的敏感性及适应性研究提供理论参考。     

拔节期模拟酸雨对春小麦叶片光合特性的影响

为探明酸雨对春小麦光合特性的影响,分别用pH值为1.5、2.5、3.5、4.5和5.6的模拟酸雨在春小麦拔节期对其进行喷淋,然后测定不同pH值模拟酸雨处理后春小麦叶片的光合参数。结果表明,酸雨pH值与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率以及叶绿素相对含量均呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关。酸雨使小麦叶片净光合速率下降了4.08%～67.04%,气孔导度下降了17.44%～58.44%,蒸腾速率下降了12.08%～48.08%,胞间CO2浓度上升了9.01%～14.29%,叶绿素相对含量下降了12.16%～37.23%。模拟酸雨处理后,春小麦叶片净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率和叶绿素相对含量呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关。蒸腾速率与气孔导度、水分利用效率和叶绿素相对含量均呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著的负相关。酸雨对春小麦叶片光合特性的影响随酸雨的氢离子浓度增大而愈显著。     

气候变化对西北地区不同气候类型区春小麦生长的影响

以直接研究观测到气候变化对作物发育和产量的影响,可以为评估气候变化对作物生产影响提供更准确的信息。利用西北地区特干旱(敦煌)、干旱(武威)、半干旱(定西)、半湿润(临夏)、湿润(岷县)5个案例区1981(1986)—2017年地面观测数据,分析气象变化趋势,确定春小麦生长、产量与气候因子的关系。结果表明,1981—2017年间,5个案例区的气候变化模式及其对春小麦物候和产量的影响在空间和时间上是不同的。除极端干旱地区出现较暖和较潮湿的趋势,其他地区观测到较暖和较干燥的趋势。相关分析表明,1981(1986)—2017年武威、定西、临夏站春小麦产量呈增加趋势,但变化趋势除武威站外均不显著,其中武威站生育期内≥30℃天数的减少致使武威站近37年来产量增加,而定西站生育期内降水增多、每穗粒数显著增多及不孕小穗数的显著减少致使定西站近32年产量呈增加趋势。预计随着全球气温的持续升高和未来降水格局的变化,将进一步影响中国西北地区春小麦生产。