不同施肥年限对红壤细菌多样性及群落结构演替的影响

为探讨不同年限施肥处理对旱地红壤细菌多样性和群落结构演替的影响,基于中国科学院红壤生态实验站设置的不同秸秆还田方式长期定位试验,采集种植玉米后第1年（Y2011）、第3年（Y2013）和第7年（Y2017）的土样进行分析。试验处理分为不施肥（CK）、化肥（N）和化肥+秸秆猪粪配施（NSM）3个处理,通过高通量测序技术研究旱地红壤细菌多样性和群落结构差异。结果表明：①施肥处理显著提高了土壤有机碳、全氮、全磷和有效磷养分含量,NSM处理对土壤肥力的提升效果比N处理好,且随着施肥年限的延长,提升效果越显著;②与Y2011相比,Y2013和Y2017下CK、N和NSM处理的细菌α多样性均显著提高,且N和NSM处理细菌多样性显著高于CK处理;③主坐标分析和聚类分析表明,土壤细菌群落主要通过施肥年限聚类在一起,但同一施肥年限下不同施肥处理之间细菌群落结构没有显著差异;④土壤全磷是驱动细菌多样性和群落结构变异的最关键因子。本研究从细菌多样性增加的角度,为探索有机培肥下红壤肥力提升和生态系统健康管护提供了科学依据。     

基于GIS的武汉市住宅地价空间分布分析

以武汉市中心城区为研究区,通过收集2008～2011年住宅地价交易资料,在ArcGIS9.3的支持下,采用空间插值分析,获取了住宅地价分布信息及等值线图,分析了住宅地价的空间分布。结果表明:武汉市中心城区住宅地价空间分布存在明显差异,高值区主要分布在市中心;住宅地价高值区与商业中心呈现较强的一致性。该结论反映了武汉市中心城区住宅地价的分布规律,为研究其他种类地价提供了参考价值。     

干旱对太行山山前平原雨养农田产量影响的模拟研究

以多时间尺度标准化降水蒸散指数（SPEI）作为干旱指标，利用APSIM模型（农业生产系统模拟模型）模拟太行山山前平原雨养旱作农田冬小麦-夏玉米近30 a产量变化，分析干旱对作物产量的影响。结果显示：APSIM模型对模拟雨养条件下作物产量具有良好的适用性，玉米产量年际波动较大、变异系数为51.2%，易受降雨因素影响;小麦产量波动相对较为稳定，变异系数为26.4%。干旱指数与作物产量极显著相关（P<0.01），其中小麦产量与SPEI-3-Apr相关系数达0.79，玉米产量与SPEI-3-Sep相关系数达0.88，适宜干湿状态在0～2之间；所建立的回归方程分别可以解释61.8%的小麦产量变异和87.7%的玉米产量变异。研究表明，SPEI-3-Apr、SPEI-3-Sep可分别作为该地区雨养农田小麦、玉米产量的估计指标。     

起垄覆膜栽培技术的增产增效作用与发展

我国北方水资源短缺限制着农业的可持续发展。作物起垄覆膜栽培可以显著提高产量及水分利用效率。本文从起垄覆膜栽培技术的发展与现状、对几种主要作物的增产效果及其原因、未来发展等几个方面进行了综述，期望为推动起垄覆膜技术的进一步发展、缓解北方水资源紧缺提供指导。作物起垄覆膜栽培是垄作与薄膜覆盖的有机结合，是将地面修整成垄台、地膜覆盖于垄台之上，在双垄之间或双垄之上种植作物的一种栽培方式。其增产原因主要包括：1）提高土壤水的有效性。地膜覆盖抑制地表蒸发，通过集雨、水汽凝结提高土壤含水量。2）调节地温。垄作覆膜能够提高土壤温度，尤其是作物苗期的土壤温度，增加出苗率、成苗率，促进作物生长发育；提高昼夜温差，降低高温期地温，有利于作物产量的提高。3）改善土壤理化性质，改善土壤结构，调整土壤酶的活性，为作物生长提供良好的土壤环境。起垄覆膜栽培模式在华北地区未来发展方向：提高农机配套、新型无害地膜应用、构建不同作物技术规程。     

开花灌浆期小麦叶片奢侈蒸腾发生的土壤水分阈值试验研究

奢侈蒸腾耗水对作物光合及产量形成贡献较低，而开花灌浆期是冬小麦产量形成的关键期，精准调控作物蒸腾耗水、明确影响奢侈蒸腾的土壤水分阈值，对提高冬小麦的水分利用效率至关重要。本研究以冬小麦品种‘石新828’为材料，在人工气候生长箱进行盆栽试验，定量研究土壤水分对作物气孔导度、光合速率和蒸腾速率的影响，明确开花灌浆期奢侈蒸腾产生的土壤水分阈值。结果表明：气孔导度与土壤水吸力关系密切，在土壤水吸力较低时，气孔导度随土壤水吸力增加而迅速降低，而土壤水吸力较高时，气孔导度降低速度变缓。光合速率随土壤水吸力增加以抛物线的形式递减，当土壤水吸力低于1.2 MPa时，光合速率接近最大值，随后土壤水吸力继续增加，光合速率逐渐降低。蒸腾速率随着土壤水吸力增加呈线性递减，降低速率为2.3 mmol·m^-2·s^-1·MPa^-1。光合速率与蒸腾速率的关系符合米氏方程，蒸腾速率低于2.179 mmol·m^-2·s^-1时，光合速率随蒸腾速率线性增加，当蒸腾速率高于此值时，单位光合速率的增加变缓，奢侈蒸腾开始产生，此值所对应的土壤水吸力为1.76 MPa，此时叶片光合速率处于较高（16 μmol·m^-2·s^-1左右）水平，叶片水平水分利用效率（WUE_L）达到最高7.3 μmol（CO₂）·mmol^-1（H₂O）。综上所述，小麦叶片奢侈蒸腾的发生始于水分利用效率从最高转向降低、光合速率处于较高水平而非最大。通过光合随蒸腾变化的米氏方程关系及蒸腾与土壤水吸力的线性关系，可以确定土壤水吸力1.76 MPa为小麦开花灌浆期叶片奢侈蒸腾发生的土壤水分阈值。     

作物高效用水生理生态调控机制研究

提高作物对水分的高效利用是解决我国农业水资源短缺的根本出路。本文从作物高效用水的品种差异、作物不同生育时期对水分的响应差异、气孔导度对作物叶片奢侈蒸腾的调控、不同抗旱类型作物在应对水分胁迫的生理生态策略差异等4个方面,主要对国内研究进展及发展趋势进行了综述。根据本研究组多年研究结果,提出了3项作物高效用水的配套栽培技术,主要包括:1)调整种植结构,提高作物周年用水效率技术。利用作物及品种的用水特性、产量差、效率差,根据地下水压采目标,构建合理的作物种植结构与轮作方式,提高作物周年对水资源的利用效率。以太行山前高产区为例,冬小麦-夏谷子/春甘薯两年3熟制是一种产量、水分经济利用效率均较高的种植结构。2)活化播期,拓宽播种阈值,提高作物雨水利用效率技术。通过选用合适品种拓宽播期、等墒、找墒、保墒拓展利用土壤水分的时空范围、播量变量调节等,提高作物雨水利用效率。通过技术组装与配套,冬小麦只要在11月底之前播种,产量与常规种植没有显著差异。3)覆盖保墒,提高旱地作物高效用水技术。其中,小麦-玉米土下覆膜一膜两用丰产节水模式通过调节土壤温度、水分、盐分、抑制杂草等多项调控,显著提高了雨养农田作物产量与水分利用效率。在环渤海低平原沧州地区,该技术模式在没有任何灌溉条件下的周年产量达15 910.20~16 965.90 kg·hm-2,比对照增产10.52%~41.44%。深入探讨作物高效用水的生理生态基础、进一步研发提高作物水分利用的新技术、统一作物高效用水的量化标准和充分利用非常规水将是今后相当长一段时期的重点研究方向。     

基于VOSviewer和CiteSpace的土地整治测量研究可视化分析

土地整治测量是土地整治工程的基础性工作，为厘清中国土地整治测量的研究热点与发展趋势，运用VOSviewer和CiteSpace软件，以知网数据库（CNKI）为数据源，对土地整治测量领域的文献进行计量可视化分析。结果表明：土地整治测量领域的研究热点可以分为新型测绘技术在土地整治中的应用、土地整治各阶段测量工作流程和要求、土地整治项目中测量参数指标符合性研究以及测绘技术在土方量计算中的作用与应用四个主题；未来土地整治测量研究的发展趋势可分为新型技术在成熟项目中的应用，探讨使测量精度、测量效率提高的有效方法；新型技术在以往测量困难项目中的适用性，挖掘研究的可能性；测绘技术在土地整治测量项目中的结合应用，开拓新的研究领域三大方向。