土壤水分对向日葵生长状况的影响

为了研究土壤水分对向日葵生长状况的影响,2012年在巴彦淖尔市农业气象试验站,通过灌溉试验,对供试向日葵采取不同的水量处理,测定了土壤含水量和向日葵生长指标。结果表明：苗期水分亏缺和过湿灌溉都将导致向日葵生长高度、叶面积、干物质积累在该时期较其它处理低,亏水处理即使后期复水,作物生长补偿虽然明显,但最终在所有处理中各个观测指标最低。苗期的过湿灌溉在后期的适宜灌溉下,可以逐渐恢复正常。水分对向日葵叶面积的影响可以看出：生育前期干旱,推迟叶面积最大值的出现日期,前期不缺水,中期水分影响叶面积的高低,后期水分影响到叶面积的衰减速率。地上干物重的积累与土壤水分的含量成正相关。向日葵整个生育期间适宜水分为：二对真叶到花序形成期土壤水分应以55%～70%为宜,花序形成到开花后一周是向日葵的需水关键期,土壤水分保持在70%～90%为宜,开花后一周到成熟期土壤水分以55%～70%为宜。     

基于降水距平的内蒙古地区马铃薯干旱指标研究

为建立内蒙古地区马铃薯干旱灾害的监测与评估指标,以中西部和东部地区全生育期、苗期和花期的降水负距平百分率与相对气象产量二者建立回归方程,结合农业干旱等级和降水距平百分率气象干旱等级国家标准,得出了三个时段轻旱、中旱和重旱的等级指标。即全生育期中西部和东部降水距平等级指标分别为-5%~-25%、-25%~-40%、-40%和-10%~-30%、-30%~-45%、-45%;苗期中西部和东部等级指标为-10%~-35%、-35%~-50%、-50%和-20%~-45%、-45%~-60%、-60%;花期中西部和东部地区指标相同,即-5%~-30%、-30%~-50%、-50%。利用2014和2015年马铃薯主要种植区发生重旱的灾情进行指标验证,计算结果与实际发生基本吻合。     

河套地区食用向日葵干旱等级指标研究

建立系统性的向日葵干旱灾害指标,开展向日葵干旱灾害的监测、影响评估和节水灌溉服务,对河套地区防灾减灾和指导灌溉生产意义重大。本文在向日葵土壤水分控制田间试验研究成果的基础上,通过建立土壤相对湿度和作物生长参数之间的关系模型,得出了食用向日葵出苗～花序形成、花序形成～开花后一周、开花后一周～成熟3个生育阶段轻旱、中旱、重旱、特旱的等级指标。同时,利用农业气象常规观测站2005—2019年从向日葵播种到收获每月3次(8日、18日、28日)的土壤水分观测数据,分析每次灌溉前的土壤相对湿度对应干旱等级来判断实际旱情,通过是否进行实际灌溉来验证干旱评价结果的准确性。结果发现:根据土壤相对湿度确定的向日葵3个生育阶段发生轻旱的临界值分别为65%、70%和60%,发生中旱的临界值分别为55%、60%和50%,发生重旱的临界值分别为45%、50%和40%,发生特旱的临界值分别为35%、40%和30%。向日葵历史观测数据的验证结果也表明基于土壤相对湿度的干旱等级指标合理且能很好地应用实际灌溉指导。     

近50年气候变化对内蒙古典型草原净第一性生产力的影响

基于典型草原区的锡林浩特气象站1953-2003年的逐月平均温度和降水资料,应用自然植被的净第一性生产力（NPP）模型,计算得到1953-2003年以锡林浩特为代表点的典型草原区净第一性生产力。结果表明：1）利用温度和降水建立的NPP模型在典型草原区模拟结果与实测地上生物量的变化趋势相一致。2）近50 a来,典型草原区植物主要生长季气候的变化特点为：春季明显增温,夏秋季降水减少。但降水和温度的变化对NPP的影响趋势并不明显,而是更多的影响到具体年份的NPP变化,表现在从50年代至今NPP变幅增大。3）对于地处半干旱区的典型草原来讲,影响净第一性生产力的主要气候限制因子为降水量,合理的水热配置最有利于牧草的生长。     

干旱指标在典型草原的适用性分析

从天气、土壤、植被等角度筛选出5个在内蒙古典型草原区使用较多的干旱指标,按照其计算方法和干旱等级标准,计算了多个站点1981-2010年间生长季(4-9月)旬尺度的干旱情况,依据干旱资料验证各指标的准确性,最终确定指标适用的时空尺度。基于单站点指标的适用性分析结果,对应用较好的指标进一步做区域干旱评价的一致性分析。结果表明:在单站点的春秋季,土壤相对湿度指标最好用,降水距平百分率指标可以作为补充,但该指标在呼盟境内的鄂温克春季不可用;夏季以降水距平百分率和草地旱情指数两个指标对干旱的评价最好,但是由于草地旱情指数计算所需因子较多且复杂,在实际业务应用中应首选降水距平百分率。对降水距平百分率和相对蒸降差指标在典型草原干旱评价的一致性进一步做了分析,发现对干旱的评价存在明显的区域性。通过分区研究,在呼伦贝尔温凉半干旱牧业区降水距平百分率在夏秋季优用于相对蒸降差指标,锡林郭勒温凉半干旱牧业区对春夏季的干旱评价应优先使用降水距平百分率指标。     

浑善达克沙地重度沙化区与干旱梯度空间相关性初探

根据浑善达克沙地及其毗邻地区16个气象台站自1965以来的气象数据,结合地面考察与实地测定,对浑善达克沙地的重度沙化区与干旱梯度的空间相关性及原因进行了研究。结果表明:气候分区-2中出现了东部的重度受损区域主要是由于这一区域的降水量与草甸草原区的降水持平,但热量条件更为优越,适合农垦,所以成为农牧交错带。但沙地基质的流动性决定了在这一区域进行农业生产的不可持续性,大面积沙地被开垦为农田后又被弃耕,出现大面积的次生裸沙地。气候分区-4中出现了浑善达克沙地中面积最大的重度受损区,这一区域气候特点属于典型草原到荒漠草原的过渡类型,沙地的原生植被以多年生草本和旱生灌木为主。由于强度放牧以及相对匮乏的降雨造就了本区内的大面积沙化。     

内蒙古地区土壤水文特征的空间分布

以全区93气象台站观测得到的0～50cm分层土壤水文物理特征(田间持水量、凋萎湿度、容重)资料为基础,结合南京土壤所编制的1:100万土壤类型图,依托GIS中地统计学方法,构建并分析了内蒙古典型土壤类型水文特征的空间分布特征。     

典型草原区生态水文过程与植被退化的关系

通过在典型草原区的定点径流测定,区域植被和生境调查,结合遥感与地理信息系统技术和水文分析方法,将小尺度测定的生态水文参数与区域生态环境变化研究相整合,系统分析了研究区气候、植被与区域生态水文之间的关系,阐述了区域生态环境变化的背景下,内蒙古典型草原区区域生态水文过程的响应机制以及水文过程的改变对区域植被的反馈效应.初步得出以下结论:在一定的气候条件下,区域径流量的空间分布主要是由植被的分布格局所控制;植被退化导致了群落水文格局的变化,使放牧严重区域的低地地表径流大量汇集,也促进了低地周围的草原植被盐碱化过程;植被的退化和生态水文过程是相互影响的,是一个正反馈过程,由植被退化引发的地表径流的增加,增加了群落有效水分的散失,减少了土壤有效含水量,从而加速植被的退化,形成恶性循环.     

河套灌区向日葵节水灌溉预报模型研究

以内蒙古西部主要经济作物向日葵为例,基于农田水分平衡原理,利用田间水分控制试验得出了向日葵不同生长发育阶段的需水规律、适宜土壤水分含量及作物系数动态计算式,确定了向日葵灌溉指标,建立了适合河套灌区的向日葵动态灌溉预报模型,实现了向日葵灌溉日期和灌溉量的滚动预报.通过内蒙古巴彦淖尔市2005—2018年向日葵农业气象常规观测的历史资料和相应气象资料对系列方程式,对动态灌溉预报模型的准确性和适用性进行验证.结果表明,预报灌溉日期与实际灌溉日期相差在2 d及以下的占71％,实际灌溉经验基本符合向日葵的需水要求,表明灌溉模型的准确性和适用性较强,但仍有部分特殊年份依靠传统经验确定灌溉日期,出现多次灌溉现象,导致水资源的浪费.向日葵基本以每年灌溉2次就能满足生长需要,而且通过计算得到的灌溉量也较传统的估算更为精确.     

温度变化对河套灌区玉米生长发育及产量结构的影响

为了研究在其他环境条件基本一致的前提下,温度对玉米生长发育的作用,笔者通过连续3年在河套灌区进行的玉米分期播种试验,分析了温度变化对玉米生长发育、产量构成的影响。结果表明：（1）出苗至各发育期的累积积温对玉米单株干物质总重起决定性作用,积温越高,单株地上干物质重越大;（2）出苗至各发育期的累积积温和叶面积指数LAI、植株高度之间存在良好的二项式回归关系,随着积温的升高,叶面积指数、植株高度先增加,待植株停止生长直至收获,叶面积指数和植株高度慢慢下降;（3）拔节期的积温与百粒重呈极显著正相关;秃尖长与各发育期的积温均呈负相关,七叶期、抽雄期及成熟期积温与秃尖长呈负相关显著;乳熟期积温与棒重呈显著负相关;（4）播种—拔节—抽雄期的积温与百粒重呈显著正相关;（5）播种—七叶、播种—拔节期的积温越高,越有利于玉米的雌雄穗发育,秃尖长越短。