不同灌溉方式下甘蔗光合特性

光合作用是植物干物质积累的重要过程,作物产量主要通过光合作用实现。为比较不同灌溉模式下甘蔗光合特性差异,探明其主要影响因素,以柳城05-136号为试验甘蔗品种,于2015年3月-12月在广西崇左市江州区试验基地开展6种灌溉模式甘蔗净光合速率及主要环境因子的田间观测。结果表明:地埋滴灌甘蔗净光合速率最高,平均值为29.23μmol/m2·s,无灌溉最低,为18.53μmol/m2·s,地埋滴灌分别比无灌溉、管灌、喷灌、微喷和地表滴灌高57.74%、23.54%、12.68%、9.68%和2.56%,灌溉能显著提高甘蔗的光合速率(P0.05)。通径分析结果显示,土壤含水率、空气温度和土壤肥力是影响甘蔗净光合速率的主要环境因子,但各灌溉模式之间主要影响因子存在差异,无灌溉和地埋滴灌土壤肥力的影响较为显著,地表滴灌则是土壤含水率和速效氮的影响较为显著,管灌模式主要影响因子为土壤速效钾和空气温度,而喷灌和微喷模式的主要影响因子均为土壤含水率和空气温度。采用地埋滴灌模式更有利于研究区域甘蔗净光合速率的提升,此外,针对不同灌溉模式的主要影响因子进行合理调控可有效提高甘蔗净光合速率,从而提高甘蔗产量。     

不同造林抚育措施对桉树人工林坡面径流特征的影响

【目的】探讨桉树人工林坡面径流特征及其影响因素,促进桉树人工林科学经营。【方法】建立10个坡面径流小区,以采伐迹地灌草坡作对照(CK),研究萌芽更新、人工割灌割草清理林地和除草、施基肥和追肥,火烧清理林地、植苗更新、化学除草、施基肥和追肥,人工割灌割草清理林地和除草、植苗更新、只施基肥不追肥,桉树萌芽更新1代3年生林地4种不同造林抚育措施干扰下桉树林地的坡面产流量和泥沙流失量,探讨桉树人工林的科学栽培和可持续经营途径。【结果】火烧清理林地、植苗更新、化学除草、施基肥和追肥的林地坡面产流总量和泥沙流失总量分别为117.54 mm和1366.76 kg/ha,比人工割灌割草清理林地和除草、植苗更新、只施基肥不追肥的林地分别高15.61%和84.65%,比萌芽更新、人工割灌割草清理林地和除草、施基肥和追肥的林地高12.46%和68.13%;桉树萌芽更新3年生林分林地的坡面产流总量和泥沙流失总量分别为81.22 mm和263.50 kg/ha,比萌芽更新造林当年的分别低22.30%和67.60%,比对照低23.80%和62.60%;不同造林抚育措施的坡面产流量和泥沙流失量与降水量间均呈极显著线性正相关(R=0.743~0.953)。【结论】火烧清理林地、植苗更新、化学除草、施基肥和追肥等耕作活动(造林抚育措施)及大量级降水是桉树人工林产生较高坡面径流量和泥沙流失量的主要原因。     

广西元宵水库集水区桉树人工林生态系统服务价值时空动态

广西元宵水库集水区的植物群落以桉树人工林与马尾松林为主.栽种40多年以来,马尾松种植区已经发展成为具备良好群落结构的生态公益林.近年来,在经济利益的驱使下林农大量刈除马尾松而种植桉树,引发了一系列生态环境问题.基于遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)与地理信息系统(GIS),选取水源涵养、环境净化、产品提供、固碳释氧、土壤保育、生物多样性保护等6项生态系统服务指标,就广西元宵水库集水区桉树人工林与马尾松林的生态系统服务价值开展比较研究.结果表明,2005-2015年,元宵水库集水区的生态系统服务价值约合3.57亿元,水源涵养、环境净化、固碳释氧、产品提供、土壤保育与生物多样性保护价值占比分别为38.86％、18.12％、11.15％、16.81％、7.47％和7.59％.其中,马尾松群落每年的单位面积生态系统服务价值约为39 029元/hm2,桉树群落约为12 011元/hm2.以2005年水库集水区生态系统服务价值为基准,2006-2015年水库集水区共损失生态系统服务价值2.83亿元.     

基于3S技术的水库集水区桉树人工林生态系统服务动态

为了从理论上论证经济利益导向下的桉树人工林种植与区域生态质量的关系,基于遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)与地理信息系统(GIS),通过文献调研、现场调查、解译、反演(NDVI、FVC、生物量、NPP)与空间分析运算,获得了近10年广西元宵水库集水区桉树人工林与马尾松群落的生态系统服务(水源涵养、环境净化、产品提供、固碳释氧、土壤保育、生物多样性保护)价值时空动态分布格局。结果表明:(1)NDVI与FVC适用于开展多种植被参量的遥感反演;(2)马尾松群落的单位面积生态系统服务价值明显优于桉树人工林;(3)桉树群落的生态系统服务随树龄的增加而提高,桉树成熟林的服务价值接近马尾松群落,说明桉树本身不会引发水分、养分消耗过量等问题;在马尾松砍伐期与桉树轮伐期,水库集水区的生态系统结构波动剧烈,生态系统服务下降。因此,经济利益导向下的剧烈人为扰动成为桉树人工林种植区生态质量显著下降的主要原因。     

广西赤红壤甘蔗田间滴灌带合理布设参数确定

赤红壤是广西蔗区主要土壤类型之一,为探讨赤红壤蔗区滴灌条件下土壤水分运动规律,该文在试验基础上,利用HYDRUS-3D建立了双点源土壤水分运动数学模型,通过对照试验和模拟情况表明,HYDRUS-3D能较好地模拟试验土样的湿润锋运移规律和土壤含水率变化规律。在此基础上,利用HYDRUS-3D建模分析滴头间距、滴头流量对滴灌灌水均匀性的影响,结果表明:滴头间距对滴灌灌水均匀性影响较大,当滴头流量为1.38 L/h时,30、40、50 cm 3种滴头间距的滴灌带中,仅滴头间距30 cm的滴灌带满足试验土样灌水均匀性的要求;滴头流量对滴灌灌水均匀性也有一定影响,采用较大滴头能提高滴灌的灌水均匀性,但会增加单位灌溉面积设计供水能力,进而增加工程造价。综合考虑灌水均匀度、工程造价、工程运行管理模式以及糖料蔗不同生育期的用水需求,确定广西赤红壤蔗区滴灌带合理的滴头流量为1.38 L/h、滴头间距为30 cm、糖料蔗生育初期的适宜灌水时间为3.5 h,糖料蔗生育旺盛期适宜灌水时间为6.5 h。该结果可为广西赤红壤蔗区滴灌系统田间滴灌带合理设计提供参考。     

不同造林抚育干扰下桉树幼林地水土流失特征

[目的]探讨不同造林抚育措施对桉树幼林地水土流失及其养分损耗的影响,为桉树人工林的科学栽培和可持续经营提供理论依据。[方法]建立8个地表径流小区,以桉树采伐地灌草坡做对照(CK),研究人工割灌割草清理林地和除草、只施基肥不追肥的植苗更新2代林地(A处理),火烧清理林地、化学除草、施基肥和追肥的植苗更新2代林地(B处理)和人工割灌割草清理林地和除草、施基肥和追肥的萌芽更新2代林地(C处理)的水土流失特征。[结果]B处理林地的地表径流量、泥沙流失量和N,P,K养分流失总量年均值分别为129.35 mm,642.52kg/(hm2·a)和32.923kg/(hm2.a),比A处理的分别高出7.93%,90.03%和46.89%,比C处理的分别高出4.95%,70.82%和49.17%,比CK(对照)的分别高出4.98%,109.93%和50.91%;各试验林地的地表径流量和泥沙流失量与降水量之间均呈极显著线性正相关(R=0.717~0.853)。[结论]火烧清理林地、化学除草、频繁施肥等人为干扰活动及大量级降水驱动是桉树幼林林地水土流失及其养分损耗较为强烈的主要原因。     

喀斯特峰丛洼地4种典型植物蒸腾作用及其影响因素

[目的]对广西壮族自治区喀斯特峰丛洼地4种典型植物(甘蔗、五节芒、灰毛浆果楝和青冈)蒸腾作用及其影响因素进行研究,为进一步开展区域植被生态需水研究提供科学依据。[方法]于2015年4月至2016年1月对4种主要植物群落不同季节蒸腾速率(Tr)、叶面积指数(LAI)和相关环境因子开展现场观测。[结果]4种植物Tr夏季与春、秋、冬3季呈极显著差异(p0.01),不同植物类型其Tr也存在差异,其中,甘蔗Tr的季节变化为96.55~197.42g/(m2·h),五节芒为95.26~169.13g/(m2·h),灰毛浆果楝为97.20~239.11g/(m2·h),青冈四季Tr为81.65~124.42g/(m2·h)。4种植物Tr均与空气温度(Ta)呈极显著(p0.01)或显著正相关关系(p0.05),与土壤含水率(SWC),LAI,土壤容重(ρb),空气相对湿度(RH)呈显著或极显著相关关系。SWC和Ta对甘蔗Tr起主导作用,是主要决策变量;Ta是五节芒Tr的主要决策变量;SWC和ρb是灰毛浆果楝Tr的主要影响因子;LAI,SWC和Ta是青冈Tr的主要影响因子。[结论]研究区域4种典型植物蒸腾作用存在差异,且均呈季节性变化趋势,不同植物Tr影响因素不同,可通过人工诱导水、光、热等环境因子进而合理调控植被生态需水。