造林密度对新疆杨人工林生长发育和光合特性的影响

【目的】探索河西绿洲区新疆杨适宜种植密度,为新疆杨人工林的集约栽培提供科学依据.【方法】以新疆杨(Populus alba L.var.pyramidalis Bge.)为研究对象,研究3种造林密度(株距×行距分别为2m×3m、3m×4m、4m×5m)对新疆杨生长发育及光合特性的影响.【结果】不同造林密度间新疆杨人工林单株材积、胸径、树高均存在显著差异,并随林龄增加差异更加明显.4m×5m配置新疆杨人工林的胸径、单株材积大于其他两种密度,同时具有较高的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(Gs)和较低的胞间CO_2浓度(C_i).相关分析表明,日均Pn、Tr与胸径、树高、单株材积呈显著正相关,Gs仅与树高呈显著正相关,C_i与各生长指标均呈负相关.【结论】株距×行距为4m×5m配置是河西新疆杨种植的最佳密度.     

氮肥后移对绿洲灌区玉米干物质积累和产量构成的调控效应

【目的】针对绿洲灌区传统施氮技术下,全膜覆盖玉米生育后期土壤氮肥供应不足、早衰和减产等问题,探讨氮肥后移对玉米干物质积累和产量构成的影响,以期为优化试区氮肥管理提供理论依据。【方法】2012—2015年,于河西绿洲灌区进行大田试验,在总施氮量相同且基肥和大喇叭口期追肥分别占总施氮量20%和40%条件下,设3个施氮处理:氮肥后移20%(拔节肥10%+花粒肥30%,M1)、氮肥后移10%(拔节肥20%+花粒肥20%,M2)和传统施氮(拔节肥30%+花粒肥10%,M3),研究不同氮肥追施制度对玉米干物质积累动态和产量构成的调控效应。【结果】氮肥后移增大了玉米干物质最大增长速率和干物质平均增长速率,提前了干物质最大增长速度出现的天数。在氮肥后移20%施氮制度下,玉米干物质最大增长速率和干物质平均增长速率分别较传统施氮处理提高15.6%和6.6%,玉米干物质最大增长速率出现的天数较传统施氮提前2.9 d。施氮制度对玉米生物产量、籽粒产量、收获指数、有效穗数、穗粒数和千粒重均有显著影响。氮肥后移20%施氮制度下,玉米生物产量较传统施氮处理高6.6%,但氮肥后移10%处理生物产量与传统施氮处理差异不显著;氮肥后移20%和10%处理玉米的籽粒产量分别较传统施氮处理提高14.1%和5.1%;氮肥后移20%施氮处理收获指数较传统施氮处理高7.5%,但氮肥后移10%施氮处理与传统施氮处理差异不显著;氮肥后移20%施氮处理下,玉米有效穗数、穗粒数和千粒重分别较传统施氮处理高8.9%、12.9%、5.8%,但氮肥后移10%处理的千粒重与传统施氮处理差异不显著。通径分析表明,氮肥后移主要通过提高有效穗数,进一步提高穗粒数和千粒重,从而提高产量。说明氮肥后移20%施氮处理通过优化玉米有效穗数、穗粒数和千粒重对产量产生了调控作用。【结论】在河西绿洲灌区,总施氮量450 kg·hm~(-2)时,玉米拔节期追肥45 kg·hm~(-2)、大喇叭口期追肥180 kg·hm~(-2)、花后10 d追肥135 kg·hm~(-2)为该区获得玉米高产的理想施氮制度。     

新疆渭干河—库车河三角洲绿洲耕地时空变化特征分析

【目的】耕地资源的变化特征是土地利用与土地覆被变化研究的重要内容,也是关系到耕地安全与粮食安全的重大问题。新疆作为中国农业用地较多和后备耕地资源较大的省区,在中国耕地资源保护和持续利用中具有突出地位。渭库绿洲是新疆最典型的荒漠绿洲区,是阿克苏地区最大的灌溉区及新疆重要的产棉区之一,深入了解该绿洲耕地分布及其变化过程,对指导该绿洲农业发展,保障生态安全至关重要。【方法】本研究以遥感资料为数据源,选取动态度、区位指数和板块密度等地理计量模型揭示渭库绿洲近21 a来耕地的时空变化特征,分析其变化的主要原因。【结果】(1)近21a年渭库绿洲耕地发生了显著的时空变化。耕地面积从1994年的2 488km2增加到2015年的3 931 km2,研究期间增加了1 443 km2,耕地面积的比例从17%上升到26%,年均变化量68.71km2,年均变化率2.7%;耕地扩展中心逐渐由绿洲中上游转移到下游,并延伸到绿洲外围,主要表现以耕地为主的农业用地和建设用地为主的非农业用地增加,以及盐渍地和水域大面积减少;(2)从区位指数来看,各县的区位指数存在一定的差异,其中新和县的耕地区位指数均排在第一位,耕地聚集程度远高于全区平均和其他地区,沙雅县的耕地区位指数位于第二,聚集程度也高于全区平均值,库车县的耕地区位指数最小。【结论】经过近21 a的耕地扩展,耕地景观由已杂乱破碎斑块逐渐连接成片,耕地景观的优势进一步增加。降水和径流的增加为渭库绿洲耕地扩展提供了相对有利的气候条件,水利建设与人口增长是影响该绿洲耕地面积变化的主要原因。本研究提出的分析方法能快速、客观反映区域耕地格局的动态变化过程和差异特征,为耕地时空变化研究提供了一种新思路。     

基于GIS和地统计学的干旱绿洲地区土壤水分时空变化

探明干旱绿洲地区土壤水分变化特征,为其生态保护和植被恢复提供参考,以甘肃省张掖市甘州区80个0~20cm土层土样为研究对象,利用GIS和地统计学相结合方法研究其土壤水分的时空变化特征。结果表明:9月在甘州地区0~20cm土层土壤的水分含量以10cm土层最高,为18.6%;20cm土层其次,为16.5%;表土层(0cm土层)最小,为11.7%;该月土壤的水分含量随土层深度增加呈先升高后降低趋势,且以10cm土层土壤的收墒蓄水作用较明显。4月以20cm土层土壤的水分含量最高,为16.74%;10cm土层其次,为13.44%;表土层最小,为12.26%;该月土壤水分含量随土层深度增加呈逐渐升高趋势。土层土壤水分含量的空间分布,在4月和9月均表现为由南向北、由东向西呈逐渐降低趋势。     

有限灌溉对绿洲春玉米农田耗水特征及水分利用效率的影响

为了探究有限灌溉对绿洲沙地春玉米农田耗水特征及水分利用效率的影响,利用中子仪结合烘干秤重法连续监测了河西走廊荒漠绿洲沙地春玉米不同生育期农田土壤水分动态,分析了玉米农田日耗水量动态与土壤蒸散及作物水分利用效率。结果表明,整个生育期除播种-五叶期和拔节-孕穗期外,所有有限灌溉处理及充分供水对照间日耗水量均无显著差异(P0.05),各生育时段内日耗水量随生育过程呈由小到大再由大到小的变化趋势,其峰值出现在吐丝—灌浆中期且高达6.8~10.0mm/d。灌水最少但产量最高的有限灌溉处理MI1全生育期蒸散量仅次于灌水较多的处理MI5。对照CK全生育期蒸散量远高于MI5,增幅达16.0%,而以MI3最低。水分利用效率以MI1和MI3最高,且与其他处理及对照间差异显著(P0.05)。水分利用效率以MI4最低,MI1和MI3水分利用效率均比MI2、MI4、MI5和CK显著提高19.3%,34.1%,15.3%和25.4%。MI1与其他所有处理及对照间、MI3与其他所有处理及对照间灌溉水利用效率差异显著,且以灌水最少但产量最高的MI1最高,以MI4最低。处理MI1灌溉水利用效率分别比MI2、MI3、MI4、MI5及CK显著提高35.1%,14.6%,61.0%,36.7%,48.4%,而MI3比MI2、MI4、MI5、CK分别显著提高17.9%,40.4%,19.3%,29.4%,MI5比MI4则显著提高17.7%。因此,有限灌溉能提高绿洲玉米水分利用效率和灌溉水利用效率,但有限灌溉对作物水分利用效率和灌溉水利用效率提高的促进作用并不具有稳定性。     

Seasonal patterns in water uptake for Medicago sativa grown along an elevation gradient with shallow groundwater table in Yanchi county of Ningxia,Northwest China

Lucerne(Medicago sativa L.) is a deep-rooted perennial leguminous forage with high evapo-transpiration rate exceeding the annual precipitation in semi-arid areas of Northwest China.Groundwater might be the potential water sources of lucerne in the area with shallow groundwater table.In this study,stable isotopic compositions of oxygen and hydrogen(δ18O and δD) of different water sources and xylem sap were analyzed to determine the seasonal(April,June,July and August) and topographic(three slope positions) variations in water sources for lucerne growing in Ningxia eastern semi-arid area adjacent to Mu Us Desert characterized by shallow groundwater table.Iso Source software was used to calculate the probable contribution of different water sources to the total plant water uptake.Stomatal conductance,stem water potential,carbon isotope discrimination(?~(13)C) of whole plant were also determined for evaluating the water status of lucerne growing at different slope positions.The results showed that soil water content increased as the elevation decreased.Oxygen compositions of soil water in the 0–40 cm profile fluctuated considerably.Soil water δ~(18)O values in deep profile(3.5 m) were similar to those in groundwater,implying the recharge of groundwater to this soil layer.Highest water utilization rate from deep soil profile(below 350 cm) was recorded for lucerne grown at the slope position 1(groundwater table depth of 3.5–3.9 m) in April,June and July.The lucernes at slope position 2(groundwater table depth of 5.8–6.4 m) and slope position 3(groundwater table depth 7.1–8.3 m) mostly used water from deep soil layers(below 350 cm) during dry period,and turned to use water from superficial soil layer in wet period.Higher yield,?~(13)C value of whole plant and stomatal conductance were observed for lucerne grown at the slope position 1 than those at other slope positions.These results indicated that groundwater is a significant water source for transpiration of lucerne grown in Ningxia semi-arid area with shallow groundwater table where lucerne grassland is suggested to be established so as to obtain better yield performance.     

小麦喷洒灌溉技术模式试验研究

在盆栽试验条件下,采用回归旋转正交组合设计,建立了小麦各生育期灌水量与产量关系的数学模型;阐述了各生育阶段灌水量对产量的影响,确定目标产量的灌溉模式。     

银北灌区地下水动态及其对土壤盐分的影响

通过对银北灌区作物生长季节地下水埋深、矿化度和田间土壤全盐含量测定,分析了地下水的动态变化及春、秋季土壤盐分的分布特征,确定土壤盐分与地下水矿化度之间呈线性正相关,与地下水埋深呈对数负相关,并建立了相关方程。     

基于AHP和RS的绿洲-荒漠交错带生态安全研究

以河流为主线,以流域为单元,根据生态系统内部诸因子的相关性以及绿洲与荒漠两大生态系统间的耦合机理,对交错带生态环境通过利用层次分析法对指标进行定量分析确定其权重,得出了该带生态环境的危险程度定量结果.层次分析法对于田绿洲生态环境安全评价指标权重的确定结果基本符合实际,可以为解决生态安全评价中分配各个评价因子的权重提供行之有效的技术方法,同时为生态安全综合评价和推广提供一种有效的判断依据.     

塔里木盆地南缘绿洲耕地动态变化驱动力定量研究——以新疆和田地区为例

耕地减少是全国耕地变化的基本趋势.新疆和田地区位于塔克拉玛干沙漠南缘,属温带大陆性干旱沙漠气候,全部社会经济活动都集中在有限的绿洲内部,如何在保持经济发展、提高人民生活水平的基础上保护有限的耕地资源,是关系到该地区和谐以及可持续发展的重要问题.根据和田地区现有的统计资料,分析了该地区50余年以来耕地面积变化的总体趋势、空间差异及驱动因子,结果表明:经济发展、社会系统压力和农业科技进步是影响和田地区耕地数量变化的三类因素,并用主成分分析,多元线性回归分析对耕地面积变化的驱动力进行了定量分析.