农牧交错带综合治理及生态保护型农业技术体系与模式研究进展

北方农牧交错带是我国生态脆弱与贫困主要地区之一，也是影响内地大气环境的主要沙尘源地。我校师生与当地科技人员经过近20年的长期攻关研究，针对水蚀、风蚀和春旱等主要生态障碍因素，提出了一系列突破性关键技术，并在此基础上构筑以防沙为主的生态保护型旱作农业技术体系．提出了以丘陵为单元和遵循生态学原理的区域生态综合治理基本模式，总结了农牧交错带系统结构调整与优化的基本途径。同步取得显著的生态效益与经济效益，可供国内其他生态脆弱与贫困地区借鉴。本文还总结了近20年攻关研究取得重大成果的主要经验，并展望了农牧交错带的发展前景与研究方向。     

新疆棉花生产区域评估系统研究

 棉花生产区域模拟评估系统由数据库、模拟模型、空间分析与表达等部分组成 ,以棉花生长模拟模型为核心。模拟模型为光能利用模型 ,考虑光合生产、干物质分配、叶面积动态、产量形成等 ,并考虑天气、土壤、品种、管理措施的影响。模型模拟的干物质生长动态、叶面积动态与实际较接近 ,模拟莎车田间试验皮棉产量的平均拟合指数为 0 .93。模拟 1991～ 1996年区域代表地点的皮棉单产和区域平均单产的偏斜率分别为 - 0 .3%和- 2 .4 % ,说明模型可在气候变异对新疆棉花生产影响的评估中应用     

不同密度棉花成铃分布及铃重变化规律

棉花产量构成的三要素是铃数、铃重和衣分。在这三个要素中 ,衣分是由棉花的遗传特性决定的 ,结铃数和铃重虽也与品种本身的遗传特性有关 ,但它可以通过农艺措施进行调节 ,尤其是结铃性有较大的可塑性 ,而且在棉花生产中对产量贡献最大的也是铃数和铃重。因此 ,研究不同密度栽培下棉花不同部位的结铃状况及铃重变化规律 ,对于指导棉花生产 ,实现棉花生产的高产高效具有一定的积极意义。1试验方法试验于 1 994年在本所试验农场进行 ,沙质壤土 ,肥力中等。供试品种为中棉所 1 2 ,4月 2 6日播种 ,行距 0 .8m,行长 1 0 m,4行区 ,设 6个不同的密…     

油葵秆生物篱和作物残茬组合抗风蚀效果研究

土壤风蚀是干旱半干旱地区主要的土地退化过程，在最不适宜种植乔木防风林的半干旱农牧交错带地区，生物篱是一种有效的风障形式，它能减轻风速从而减轻风蚀。试验结果表明，在近地面(距地面5 cm)生物篱保护下的留茬地风速比对照裸地近地面平均降低81.25％，风蚀量减少53.96％；在篱高或茬高0～5倍范围内，随着离生物篱或留茬的距离增大，生物篱的保护作用逐渐增强，贡献率逐渐增大，更远则保护作用下降。在与不同作物残茬的组合中，生物篱与草谷子留茬组合下的抗风蚀效果更为突出，其次是油菜茬，最后是苜蓿茬，并且得出在残茬影响下，风速随高度递增的变化规律都符合指数递增规律，相关系数都达到0.84以上。     

中国棉花生产优势省域分析

中国棉区分布广阔,各地宜棉程度差别很大。在前人研究的基础上,利用1989—2003年的全国及各省区的生产统计资料,以规模优势指数、单产优势指数、集中度优势指数、综合优势指数、棉粮单产比指数、棉粮面积比指数对各省区近阶段产棉优势分布及部分省区优势变化进行了分析。分析结果表明:中国有新疆、河南、山东、河北、湖北、江苏、安徽,这7个稳定的棉花生产优势省区,天津可能成为新兴的棉花优势省区,总体而言,中国棉花生产优势在东部有所波动,略有减小的状态下,植棉重心向西北部偏移。     

未来气候情景下四川盆地冬小麦生育期气候资源及生产潜力的变化

选取区域气候模式PRECIS输出的未来A2和B2气候情景(2071-2100年)及基准气候条件(1961-1990年)气象要素资料,利用联合国粮农组织(FAO)推荐的方法和侯光良法等分析四川盆地冬小麦生育期内主要气候资源(≥0℃积温、日照时数、降水量、参考作物蒸散量和缺水率)和冬小麦生产潜力(光合、光温和气候生产潜力)的时空变化特征。结果表明,与基准气候条件相比,在A2和B2情景下,2071-2100年冬小麦生育期内≥0℃积温、日照时数和参考作物蒸散量在四川盆地大部地区呈增加趋势。A2情景下,2071-2100年降水量在盆南和绵阳部分地区呈减少趋势,而在其它地区呈增加趋势;缺水率在盆地大部地区呈增加趋势。B2情景下,2071-2100年降水量在盆地大部呈减少趋势,仅在川东北地区呈增加趋势;缺水率在大部地区呈增加趋势。未来四川盆地大部地区冬小麦受干旱灾害的风险加大。在A2和B2情景下,2071-2100年盆地大部地区冬小麦光合、光温和气候生产潜力呈增加趋势,未来四川盆地气候资源变化对冬小麦的增产有利。     

1961-2010年中国农业热量资源分布和变化特征

利用全国508个气象站点1961-2010年地面气象观测资料,采用气候倾向率和GIS方法研究了近50a全国尺度热量资源分布,并比较分析1961-1980年(Ⅰ)和1981-2010年(Ⅱ)两个时段的热量资源变化特征。结果表明:全国热量资源分布不均匀,总体特征为南多北少,东部主要受纬度的影响,西部则受地形影响。与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ平均温度0℃、10℃和15℃等值线均存在北移现象;日平均气温≥0℃和≥10℃的持续日数平均增加5.5d和4.7d;日平均气温≥0℃和≥10℃积温分布和变化趋势相似,华南地区5500~6100℃·d(≥0℃积温)和5300~6500℃·d(≥10℃积温)积温带面积分别增加5.32×104km2和1.92×103km2。1961-2010年,平均温度气候倾向率为0.27℃/10a,增暖趋势显著,且北方增暖趋势较南方明显;最低、最高温度气候倾向率分别为0.37℃/10a和0.21℃/10a。≥0℃积温和≥10℃积温增加趋势大体一致,约为70℃·d/10a。近50a,全国热量资源(平均温度、最高、最低温度和积温)呈增加趋势,且最低温度变化幅度高于最高温度,对气候增暖起主要作用。气候增暖将对农业生产的空间分布产生影响,使基于原来指标和气候确定的农业气候区划边界与当前气候现实存在偏离,研究热量资源的分布和变化对合理利用热量资源,确定合适的农业气候指标和作物种植区域具有指导意义。     

1961－2008年广西经济林果寒害演变特征

研究气候变暖背景下寒害的演变特征可为气候变化应对策略的制定提供依据。该文利用广西77个气象站点1961－2008年资料,选择极端最低气温、日最低气温≤5℃累积日数、日最低气温≤5℃积寒、24?h最大降温幅度、日降水量≥5?mm日数构建寒害指数（HI）模型,分析了广西经济林果寒害频率、站次比和强度的年代际变化;并应用GIS推算了寒害强度的空间分布。研究表明：广西经济林果寒害频率、站次比和寒害强度20世纪60和70年代较重,90年代较轻;与气候变暖对应,48?a来广西寒害总体呈减小趋势,但21世纪初（2001－2008年）寒害频率、站次比和寒害强度比90年代增加。广西经济林果商业种植区主要分布在寒害强度为0.24以下的苍梧、蒙山、来宾、都安、巴马、百色等县市以南的大部地区。     

棉花地上部形态模拟模型的建立

为构建基于生理生态过程的棉花虚拟生长模型,本研究以棉花模型COTGROW为基础,利用棉花品种"美棉33B"的3年田间密度试验数据,分析了棉株器官生物量-形态的关系,改进了COTGROW模型中的发育和形态发生模块,建立了基于生理生态过程的棉花地上部分形态模拟模型,并利用独立试验数据对模型进行检验。结果表明:模型对棉花地上部各器官形态特征的模拟值和测定值的吻合度较好,棉花株高、主茎节数、果枝数、各果枝果节数、节间长度、节间直径、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、叶柄直径、棉铃长度以及铃直径测定值与模拟值间的相关系数分别为0.99、0.99、0.99、0.92、0.95、0.93、0.75、0.71、0.81、0.62、0.98和0.98,均方根误差分别为3.85 cm、0.64、0.52、0.66、1.00 cm、0.15 cm、1.58 cm、2.39 cm、2.54 cm、0.05 cm、0.13 cm和0.10 cm。本研究建立的棉花地上部形态模拟模型能较准确地模拟棉花地上部分的生长状况,这将为棉花生长虚拟模型的开发奠定基础。