河北太行山片麻岩山地不同植被下土壤水分入渗特征

该文分析了保定市水土保持试验站不同植被(刺槐林、荒草和油松)下土壤水分入渗特征,稳渗率依次为刺槐林地0.9mm/min,荒草坡地为0.7mm/min,油松林地为0.65mm/min。并采用Horton公式、Kostiakv公式和Philip入渗公式对入渗过程进行模拟,Horton模型更适于不同植被类型土壤入渗模拟。     

RothC模型模拟华北潮土区的土壤有机碳动态

运用RothC(Version 26.3)模型,模拟研究华北地区典型潮土长期定位施肥试验小麦-玉米轮作下土壤有机碳(SOC)含量的变化.本研究选取潮土区较为常见的6个典型施肥处理:不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷配施(NP)、氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾配施有机肥(NPKM)和氮磷钾配施秸秆(NPKS),对耕层土壤SOC的模拟值与实际测定值进行了比较.除NPKS处理外,其余各处理模型模拟值与实测值之间吻合较好.将NPKS处理植物碳DPM/RPM由1.44调至3.35后,模拟效果明显改善.RothC模型可用来模拟和预测不同施肥措施下潮土SOC变化趋势,但在大量秸秆还田时需调整部分模型参数.     

坡缕石生态功能肥对马铃薯产量和品质效应研究

坡缕石为天然的纳米级生态功能材料,具有良好的吸附性和缓释性,可作为农作物的营养剂和肥料的缓释剂广泛应用于生态农业之中。为进一步探明其生态功能,进行了对马铃薯产量和品质效应的田间试验,结果表明：坡缕石生态功能肥能有效地提高马铃薯产量,改善其品质。单施坡缕石可使马铃薯增产17.38%,和复配肥配施时可使马铃薯增产46.85～59.95%;单施坡缕石可使马铃薯淀粉含量提高0.24%,和复配肥配施时可使马铃薯淀粉含量提高1.27～3.81%。同时也表明坡缕石具有对肥料的缓释效应。     

流域尺度重金属行为模拟及其对不同气象因子的响应特征研究

模拟重金属的流域尺度行为有利于更好地理解重金属对生态系统和人类的潜在不利影响,而探究重金属在不同气象情景下的迁移转化规律有利于流域环境风险分析和环境管理。本研究采用流域重金属迁移转化模型SWAT-HM,该模型考虑了重金属化学反应如吸附和老化反应;陆面重金属迁移过程包括通过水分渗流和蒸发引起的垂向下降上升运动以及通过土壤侵蚀和地表/地下径流的水平迁移;水体中重金属迁移过程包括沉降、再悬浮、扩散和掩埋等过程。本研究选取湖南浏阳河上游流域为研究区,该流域几十年来一直受到采矿活动的影响,重金属污染严重。结果表明,SWAT-HM模型对于流域内重金属锌(Zn)和镉(Cd)的动态模拟结果与监测结果符合较好,94.5%的Zn和94.2%的Cd的模拟浓度与实测浓度在同一数量级内。流域内Zn和Cd的高污染区主要集中在宝山河,当宝山河与大溪河汇合后,由于稀释作用和水沙交互作用,溶解相Zn和Cd浓度显著降低至地表水环境质量Ⅲ类水标准(GB 3838—2002)以下。2009—2014年流域出口Zn和Cd总输出通量的多年均值分别为90.8 t和1.1 t,溶解相重金属和吸附相重金属输出量的大幅提升几乎全部出现在强降水后,吸附相重金属输出量主要由几次暴雨过程贡献。本研究通过气象因子分析方法评价重金属输出量对于降雨和气温变化的敏感性,结果显示溶解相重金属和吸附相重金属输出量对于降雨变化比温度变化敏感,且吸附相重金属对于降雨变化的响应比溶解相重金属强烈。探究不同气象情景下重金属迁移转化响应特征对于环境风险分析和污染控制具有一定意义。     

东北春玉米不同生育阶段日蒸散发模型的适用性研究

为准确估算东北地区春玉米不同生育阶段内的蒸散发量,本研究基于锦州农田生态系统野外观测站2007—2008年涡度相关系统的春玉米蒸散发数据,利用相关系数、平均偏差和均方根误差等量化指标,结合线性加权和法,综合评价了6种日尺度蒸散发模型(组合法:FAO 56-Penman-Monteith;温度法:Hargreaves-Samani、Blaney-Criddle;辐射法:Makkink、Jensen-Haise、Priestley-Taylor)在春玉米不同生育阶段的适用性。结果表明:1)春玉米不同生育阶段内蒸散发平均日动态均呈单峰型曲线变化,生长季内日蒸散发量峰值出现在花粒期初;2)春玉米不同生育阶段反映了其稀疏程度导致的覆盖度差异对蒸散发的影响。综合评价结果表明,除PriestleyTaylor模型外,基于辐射法模型的模拟效果整体优于组合法和温度法模型;3)苗期的修正Blaney-Cridele模型、花粒期的修正Makkink模型以及穗期的原始Jensen-Haise模型具有较高的模拟精度,为东北春玉米不同生育阶段日蒸散发量的准确估算提供参考。     

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植物光合、蒸腾与水分利用的生理生态学内容简介本书以气孔行为控制的植物光合、蒸腾和水分利用为主线,系统地论述了植物光合、蒸腾和水分利用的生理生态学基础,介绍了生态系统的光合、蒸腾和水分利用效率变化特征及其模型模拟的基础知识和主要的研究进展。     

抗病性持久度的估测(Ⅱ)——小麦条锈病抗病性持久度的模拟研究

 以小麦条锈病大区流行模型PANCRIN为基础,建成该病抗病性持久度模型PANCVDE,进行模拟试验,结果指出,除供试垂直抗病性品种本身的抗小种谱、种植面积和气候条件制约的流行速率三者综合为抗病性丧失的主导因素外,背景系统中其它多种因素也都程度不同地影响着甚至制约着抗病性丧失,如感病品种的面积、水平抗病性品种的面积、其它垂直抗病性品种的抗小种谱、垂直抗性水平抗性综合抗病性品种、新小种的侵袭力等等。模拟结果大都能被已有认识或经验所接受,其中有些还暗含一些启示,如新小种定向选择压力的定量化估测、水平抗病性对垂直抗病性的保护作用、和小种侵袭力研究的重要性等。作者认为,系统模拟方法可以用于小麦条锈病以及类似病害的品种抗病持久度研究。     

新疆博斯腾湖北岸芦苇叶片气孔导度特征及数值模拟

基于博斯腾湖北岸芦苇叶片气体交换的观测数据,分析芦苇叶片气孔导度特征与环境因子之间的关系,并验证植物叶片气孔导度模型。结果表明,芦苇叶片气孔导度日变化呈现双峰曲线。芦苇叶片气孔导度的变化与环境因子之间关系密切,当光合有效辐射较低时,气孔导度随光合有效辐射的增加而增加,当光合有效辐射大于1 200μmol·m-2·s-1时,气孔导度呈现下降趋势;气孔导度在一定范围内随水汽压亏损的增加而增加,在水汽压亏损接近1.8kPa时,气孔导度达到最大值,之后气孔导度随水汽压亏损的增加而降低;当温度达到27.75℃时,气孔导度达到最大,此后随着温度的增加,气孔导度逐渐降低。对2类气孔导度模型进行验证与对比,结合实测数据,建立适用于博斯腾湖芦苇叶片气孔导度对环境因子响应模型。     

基于多源数据的村域撂荒驱动力分析及模型模拟

耕地撂荒受多重驱动力影响,从多重驱动力中梳理出主要驱动力、次要驱动力或伪驱动力,对撂荒地的研究和管理有重大意义。本研究以内蒙古和林格尔县为研究区,采用高分遥感数据(哨兵二号、资源三号、高分一号)结合土地变更调查数据,利用联合变化检测方法提取撂荒地,提取结果的总体精度为97.6%。在此基础上,结合村干部的问卷调查数据,设计了可能影响区域撂荒的9个自变量。将70个样本村分为训练集(50个)和验证集(20个),用多元线性模型对训练集进行逐步回归,最终进入模型的4个自变量为常户比、地形、耕村比、城市距离。该模型的调整R方为0.811,验证集的预测值与真实值拟合效果良好,说明模型对村域撂荒驱动力的解释能力较强,输出结果较为稳定。模型模拟认为,村域撂荒主要驱动力为村庄地形、人口流失程度、农垦程度和城市距离;次要驱动力为地表水资源;伪驱动力为村庄海拔、乔木林覆盖率、人均收入和小农机普及率。本研究可为判别区域撂荒驱动力、定向提升撂荒地管理提供依据。     

重庆四面山不同土地利用方式土壤水分特征曲线测定与评价

为满足在同类土地利用方式下测量大量土壤水分状况的需求,选择重庆四面山人工针叶混交林地、天然针叶混交林地和农耕地等3种土地利用方式,在采用常规方法测定土壤基本物理性质、压力膜仪法测定土壤水分特征曲线基础上,分别采用Brooks-Corey模型、Gardner模型和van Genuchten模型模拟不同土地利用方式的土壤水分特征曲线,以筛选出适用于特定土地利用方式的模型,用于模拟土壤水分特征曲线.结果表明,Brooks-Corey模型模拟的土壤水分特征曲线与实测值存在较大差异,在3个模型中拟合精度最差.Gardner模型对不同林地土壤水分特征曲线模拟的判别系数R2均大于0.97;van Genuchten模型对农耕地0～20,20～40,40～60 cm土壤水分特征曲线模拟的判别系数R2均在0.92以上.Gardner模型适用于林地土壤水分特征曲线的模拟,van Genuchten模型适用于农耕地土壤水分特征曲线的模拟.