基于时间序列分析并预测三峡库区局地环境温度的变化

利用湖北秭归三峡库首典型区的气象监测资料,采用时间序列分析和自回归积分滑动平均模型(ARIAM)方法,对三峡库区2001-2015年局地环境温度变化进行趋势和预测分析,以探讨三峡工程蓄水对库区局地气候环境变化的影响。结果表明,研究区域局地气温和地温的时间序列为季节性非平稳时间序列,年际月平均气温峰值在7月(29.0℃),低谷在1月(6.0℃);研究期内局地平均气温在2003年降至17.8℃,2007年稳定升至18.3℃;2011年持续降至的17.1℃,之后稳定升至2013年的17.9℃。平均地温在2005年升至21.2℃,2008年持续降至19.4℃,后期在2013年稳定升至20.1℃。分析结果显示,在2003年蓄水前后三峡库首典型区局地环境温度呈现一定程度年际波动,但不存在显著单一的变化趋势,说明在研究期15a内三峡工程蓄水对研究区域的局地环境温度未产生显著影响。用ARIMA模型获得了气温和地温的最佳预测模型,2015年预测值与监测值的符合程度良好,可进一步利用该地区长期监测数据对模型进行优化和应用。     

柑桔测树学参数矫正法比较不同施肥水平对产量的影响

【目的】柑桔树势对果实产量、品质均有很大的影响,以往局限于定性认识,野外试验也未做量化分析,树势差异对试验结果造成的影响难以准确评价。本项研究建立反映树势状况的测树学参数与单株产量的定量关系,进一步采用测树学参数矫正法比较施肥水平对单株产量的影响,为柑桔园合理施肥提供有效的分析方法和数据支撑。【方法】以柑桔为供试作物(品种为弗罗斯特脐橙),黄壤为供试土壤,进行了小区田间试验。试验共设7个施肥水平(f),以施肥量(N 112.50 kg/hm~2,P_2O_5 56.25 kg/hm~2和K_2O 75.00 kg/hm~2)的1.00、1.67、2.33、3.00、3.67和4.33倍设置6个处理,以不施肥为对照。观测了树高(H)、树冠直径(D)、主杆茎周(d)和单株产量(y)。采用测树学观测和回归分析,建立衡量树势状况的测树学参数与单株产量的线性方程,且用于滤除树势差异对产量形成的贡献,矫正树势差异对单株产量(y)的影响。在此基础上,分析不同施肥水平对矫正后单株产量(Y)影响规律,确定最高产量和所需施肥量。【结果】供试脐橙树冠体积与主杆茎周乘积的无量纲参数(DDdH)与单株产量呈极显著线性回归(y=38.35×DDdH+23.72)。矫正前后单株产量变化与施肥量变化之间均呈二次曲线回归,但矫正前回归方程F检验不显著。剔除树势差异对产量的贡献,在均一树势下,矫正后产量与施肥量之间的二次曲线回归的F检验和各项系数的t检验均达到显著水平。依据二次回归方程(Y=–2.44f~2+9.05f+41.09)计算,在氮磷钾施肥水平为N 208.1 kg/hm~2、P_2O_5 104.1 kg/hm~2和K_2O 138.8 kg/hm~2下,最高单产为31 t/hm~2。【结论】在品种、树龄和管理措施一致的前提下,脐橙树冠体积与主杆茎周乘积的无量纲参数与单株产量呈线性回归,利用回归方程可以有效矫正不可目测的树势差异对产量变化的贡献,从而准确分析施肥对单株产量的影响,用于指导脐橙园施肥。建立衡量树势状况的测树学参数与单株产量之间的定量关系,不仅对于果园管理具有重要的现实意义,对于柑桔及其他多年生果树的野外试验观测及数据处理具有借鉴价值。     

三峡库首地区移民安置区不同利用方式土壤肥力和土地生产力调查

三峡工程蓄水、移民搬迁及土地利用方式改变将对库首地区土壤肥力、土地生产力和当地农业生产活动产生长期潜在影响。本研究对移民安置期间三峡库首地区秭归、兴山、巴东和夷陵等县区农田、果园和茶园3种利用方式的85个样点土壤的肥力状况进行了采样调查,并对当地土地生产力和移民经济收入状况等进行了统计分析。结果表明:三峡工程蓄水后,库首地区农田土壤肥力水平较高,果园土壤其次,而茶园土壤肥力水平偏低;在蓄水和移民搬迁同时,当地加大农业投入,尤其是加大果园和茶园的肥料投入,以保证农业生产发展需求;受蓄水和移民搬迁影响,库首地区3县粮食总产和单产均有所降低,其中秭归县受到影响较大,但库首各县的粮食生产在三峡蓄水后总体保持稳定;库首地区各县,尤其是秭归县的柑橘和蔬菜种植面积和产量保持逐年提高趋势,该地区的优势产业保持稳步发展,土地生产力未受到明显影响;柑橘经济效益显著高于茶园和农作物,移民安置期间,秭归、兴山县人均纯收入保持逐年上升态势,库首地区农村的经济水平保持稳步增长。     

太湖地区稻麦轮作农田氮素淋洗特点

通过排水采集器模拟试验研究了太湖地区不同施肥水平下农田N素淋洗特点。结果表明,N的渗漏损失以硝态氮（NO3^--N）为主,并发生在麦季,铵态氮（NH4^ -N)淋洗量则很少,NO3^--N的量占渗漏液总N量的43%-72%,浓度为20-110mg/kg;渗漏水中N的含量与土壤N的淋洗量随施肥量的增加而增加,麦季土壤中NO3^--N肥量的3.7%-12.2%;与纯化肥处理比较,化肥 猪粪处理增加了农田N的淋失,化肥 秸秆处理减少了土壤中N的淋失,与麦田渗漏水相比较,稻田渗漏水除水稻生长早期的部分样品外,NO3^--N和NH4^ -N含量均很低,分别在1mg/kg和0.5mg/kg以下。     

江淮流域白浆化土壤的矿物组成与化学特性的研究

对采自江淮流域的7个典型白浆化工土壤剖面不同粒级的矿物特性与化学组成进行了研究。结果表明：该区域白浆化土壤的质地为粉砂质壤土及粘壤土，粉粒含量为45%～76%。粘粒矿物以水云母为主，含量为60%～80%，继承了黄土母质的特性，土体硅铝率（Sa)与硅铁铝率（Saf）分别为7.70～14.05与6.43～10.24，而粘粒的分别为3.53～4.22和2.40～3.35。各剖面土体Sa与Saf以表层较高或最高，有明显富硅现象；而粘粒的Sa和Saf及矿物组成，颗粒组成的层次差异则表现出母质层次上的不连续性，白土层与粘化层的显著分异是由于全新世黄土性沉积物，经过冲积淤积交替更迭，加上后期淋溶淀积而成；脱硅、脱盐基和富铝化及氧化还原淋溶淀积是其重要成土过程，后一过程不同的利用方式，强度有所差别，以水稻土较强。     

太湖地区稻麦轮作农田氮素淋洗特点

通过排水采集器模拟试验研究了太湖地区不同施肥水平下农田N素淋洗特点.结果表明,N的渗漏损失以硝态氮(NO-3-N)为主,并发生在麦季,铵态氮(NH+4-N)淋洗量则很少,NO-3-N的量占渗漏液总N量的43%～72%,浓度为20～110mg/kg;渗漏水中N的含量与土壤N的淋洗量随施肥量的增加而增加,麦季土壤中NO-3-N的总淋洗量为17.8～58.5kg/hm2,平均为39.2kg/hm2,净淋洗量为5.5～40.7kg/hm2,平均为21.4kg/hm2,占施肥量的3.7%～12.2%;与纯化肥处理比较,化肥+猪粪处理增加了农田N的淋失,化肥+秸秆处理减少了土壤中N的淋失.与麦田渗漏水相比较,稻田渗漏水除水稻生长早期的部分样品外,NO-3-N和NH+4-N含量均很低,分别在1mg/kg和0.5mg/kg以下.     

三峡库首典型区2001—2010年局地气象因子变化趋势分析

三峡工程对库区气候变化的影响一直是备受关注的科学问题,通过对库首秭归典型区2001-2010年10年期间局地气象因子的连续观测,分析各气象要素的动态变化趋势.根据现有观测资料,三峡库首典型区蓄水前后的温度、降水、气压日照等主要气象因子虽有一定程度年际波动,但未见较大显著变化.与蓄水前相比,秭归典型区在蓄水后年平均气温降低了0.3℃,年均最高气温降低了约0.7℃,年均最低气温升高了约03℃;蓄水后的4月、5月和12月平均气温升幅约为0.8℃～1.0℃,其余月份降幅约为0.4℃～2.0℃;蓄水后,多年平均≥10℃有效积温降低幅度约为116.6℃.10年期间,除极端最高地面温度有一定降低外,平均地面温度、平均最高最低地面温度和极端最低地温均无明显变化;每年4-8月份为雨日最集中时期,10年期间平均降雨量为939.7 mm,其中以2008年的降雨量最高为1 148.7 mm,而2009年降雨量最低为742.8 mm;10年平均年蒸发量为937.0 mm,各年份中5-9月份平均蒸发量为668.5 mm,占年度蒸发量的71.3％;10年期间平均气压有升高趋势,其中2010年平均气压为101.0 kPa,比2001年平均气压升高了约1.2％; 10年期间,日照时数存在波动,但总体有降低趋势,其中2004年日照时数最长达1 384.9 h,2005年日照时数最短为981.8h.     

长期施肥和秸秆还田对红壤水稻土氮素分布和矿化特性的影响

为明确长期施肥和秸秆还田对稻田土壤生态系统氮素循环过程的影响,探索维持稻田土壤长期供氮潜力的途径,利用始于1990年的湖南红壤水稻土长期定位试验,研究了长期施肥和秸秆还田对水稻土剖面氮素迁移分布和C/N的影响,比较了不同温度下土壤氮素矿化曲线变化和不同施肥方式氮素矿化动态差异,分析了氮素累积矿化量与有效积温的关系。结果表明,长期施肥或秸秆可以促进红壤水稻土氮素的积累,其主要影响020cm土层,而化肥和秸秆配合施用作用更明显;长期施NPK化肥使土壤C/N降低,而秸秆还田使土壤C/N明显升高。在两种温度下的土壤矿质氮含量和累积矿化量曲线比较相似,10℃下土壤矿化速率达到稳定所需的时间要比30℃下长;30℃下不同施肥处理之间的矿化过程存在显著差异,而10℃下的差异较小,其在56d内矿化出来的矿质氮是10℃下的近两倍。化肥NP（仅施化肥NP）及NP+C（施化肥NP+秸秆还田）处理均有较高氮素矿化量,秸秆还田对土壤氮素矿化的促进作用比仅施化肥明显。在30℃下,土壤积累矿化量与有效积温的关系较好地符合有效积温方程式（EATM）（p0.01）。仅施化肥处理和对照方程中的K值相差不大,而秸秆还田与化肥配施处理方程的K值则有增大趋势,NPK+C（施化肥NPK+秸秆还田）处理的矿化潜力较大,且养分供应能力较强;秸秆配施化肥处理方程中n值的绝对值有减小趋势。随着培养时间延长,秸秆还田配施化肥处理土壤的累积矿化量保持在一个较稳定范围。     

大棚番茄优化施肥与土壤养分和盐分的变化特征

通过对不同尿素、羊厩肥配比下的秋茬和春茬番茄大棚栽培试验 ,探讨了大棚地膜栽培条件下 ,有机肥与无机肥施用配比与经济产量的关系。试验表明 ,大棚土壤养分含量水平较高 ,番茄最高经济单产 6 5 75 0 .33kg·hm-2 的化学纯氮施用量为N 2 5 5kg·hm-2 ,羊厩肥施用量为 2 6 .2 5t·hm-2 ;实际经济施肥量应低于上述施用量。本试验进一步探讨了施肥与土壤养分含量及盐分含量变化的关系 ,结果认为大棚地膜覆盖条件下 ,肥料的施用能以较快的速度改变土壤养分水平和盐分状况。尿素施用量增加能显著增加土壤速效氮和全氮的含量 ;羊厩肥的施用能明显提高土壤有机质、全氮、速效磷、速效硫和速效钾的含量水平。尿素、羊厩肥类有机肥的过量施用会引起土壤次生盐渍化。覆盖地膜条件下 ,尿素的施用能显著增加土壤水溶性铵盐的含量 ;羊厩肥通过提供K+ 、Na+ 、Ca2 + 、Mg2 + 、SO2 -4 及PO3 -4 来提高土壤水溶性盐分含量。     

安徽明光地区白浆化土壤溶液的元素组成与迁移特征

以安徽省明光地区白浆化土壤为例,分析土壤溶液元素的组成与迁移特征。认为土壤渗漏液呈微酸性,与相应土层基本接近。渗漏液中测出的元素有H+、K、Na、Ca、Mg、Si、AI等,而Fe、Mn、P含量很少。以Si的浓度占绝对优势,在28.8532.79mgL-1之间。土壤溶液元素的垂直变化规律可以用元素的淋淀系数来表示,K、Na、Ca、Mg、Si的淋淀系数大于100,表明这些元素被淋失。Si淋淀系数在100104之间,表明可能淋出土体或部分在底部淀积。AI的淋淀系数全年都小于100,表明土壤溶液的AI发生淀积。深入研究渗漏液元素成分对认识土壤矿物的破坏具有重要意义。