2013年8月25日科尔沁沙地龙卷风灾害性天气过程分析

分析了2013年8月25日科尔沁沙地南缘和西辽河冲击平原交错地带一次龙卷风的灾情实况,并根据灾情实地调查结果,总结了农业生产中应对龙卷风灾害的具体措施。在现有气象研究条件下对龙卷风不具备预报性,农业生产上只能从加强农田基础设施、选用品种、加强田间管理等方面采取有效措施来减少损失。     

科尔沁沙地红松引种栽培及经营管理技术

本文通过实践从栽植方式、造林地选择、造林、树体管理、幼林抚育等方面阐述了科尔沁沙地红松引种栽培及经营管理技术,以期为提高该地区防风固沙林的经济效益提供科学依据。     

科尔沁沙地典型沙丘植被光谱特性

采用Field Spec4(美国ASD)的便携式光谱仪对科尔沁5种典型沙丘植被的光谱曲线进行测量,并对其特征进行提取分析。结果表明,1)5种典型沙丘植被黄柳(Salix gordejevii)、冷蒿(Artemisia frigida)、麻黄(Herbal ephedrae)、差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)的光谱形态大致相同。根据原始光谱差异和多个光谱特征参数可以区分植被类型。"红边斜率"由高到低依次为冷蒿(0.99%)小叶锦鸡儿(0.68%)黄柳(0.59%)麻黄(0.58%)差巴嘎蒿(0.56%)。2)对差巴嘎蒿不同季节光谱反射率特性进行比较分析得知,随植被生长期推移,差巴嘎蒿呈现出"双峰"和"红移"现象,但该现象并不明显。由于研究区在7月份出现持续干旱,植被缺水严重,导致差巴嘎蒿的"红边位置"在7月6日出现微小浮动,显现两个"红边平台"。3)分析不同覆盖度下差巴嘎蒿的光谱特性,差巴嘎蒿的导数光谱呈现"双峰"特性,且当覆盖度大于40%时,"红边位置"与覆盖度并无直接联系,但"红边斜率"与覆盖度呈正比关系。对不同覆盖度下差巴嘎蒿光谱可见光波段的连续统去除,得到吸收深度随覆盖度的增加而增大,吸收峰面积随覆盖度的增加而减小,对覆盖度敏感性参数比较可知,研究该地区差巴嘎蒿覆盖度变化优先考虑吸收峰面积。因此,基于植被高光谱特性的分析,对于今后利用遥感监测沙丘植被长势、植被分类识别及反演植被覆盖度等的应用提供重要的参考价值。     

种植模式对科尔沁沙地土壤微生物群落的影响

针对科尔沁沙地土壤质量退化、花生连作障碍问题,于辽宁省农业科学院章古台试验站进行田间定位实验,设置玉米(Zea mays L)-花生(Arachis hypogaea)-玉米轮作(L1)、花生-玉米-花生轮作(L2)、玉米连作(YL)和花生连作(HL)4种种植模式,采集0-20cm土层土壤样品,采用磷脂脂肪酸法(PLFA)分析土壤微生物群落结构组成及多样性,测定土壤可培养微生物数量及土壤微生物量碳氮磷含量。结果表明：L1和L2模式下土壤微生物群落总丰度、细菌群落丰度、真菌群落丰度、放线菌群落丰度均显著高于YL和HL。主成分分析与冗余分析结果表明,L1和L2与土壤微生物量碳氮磷含量、土壤微生物各菌群丰度呈正相关;土壤可培养微生物总量与土壤总PLFA含量正相关。综上,轮作引起的土壤微生物群落丰度的变化是土壤微生物量碳氮磷累积的驱动因素。花生-玉米轮作种植能有效改善土壤微生态环境、缓解花生连作障碍。     

科尔沁草甸生态系统净碳交换特征及其驱动因子

以2013年10月-2014年9月连续观测的CO2通量数据为基础,分析了科尔沁草甸生态系统净碳交换量(NEE)的时间变化特征及其驱动因素。结果表明,NEE日变化季节差异明显,生长季变化幅度大,净CO2日吸收速率7月8月9月6月5月;生长季内,NEE主要受控于叶面积指数和光合有效辐射。NEE与光合有效辐射(PAR)之间的关系可用直角双曲线方程来描述,拟合得到的表观初始光能利用率α为0.0015μmol CO2/μmol PAR,最大光合速率Pmax为0.65μmol CO2/(m2·s)。叶面积指数(LAI)对NEE的影响可由分段函数表示,当LAI3.08时,表现为渐进饱和型,且LAI越大NEE对PAR的响应越明显;当高饱和水汽压差(VPD)在1.5~2.0kPa时,光合作用开始降低,NEE明显受到VPD值的抑制;短暂强降雨(累计降雨量40mm/d)对昼间NEE有一定的抑制,而持续低强度降雨(降雨时长15h)对夜间NEE存在激发作用;夜间NEE随土壤温度呈指数增长,温度敏感系数(Q10)为2.63。     

章古台地区不同密度樟子松人工林衰退情况分析

针对科尔沁沙地东南缘章古台地区的樟子松引种固沙林出现大面积衰退,甚至死亡现象,在该地区樟子松林中选择不同密度的样地进行调查分析。结果表明:樟子松的衰退与林分密度呈正相关;林木的胸径随林分密度的增加而减小,林木的枯死株数、枯梢病感病指数随密度的增加而增加。综合来看,章古台地区樟子松初植密度应控制在1 700株·hm~(-2)以下,并应根据生长情况对林木进行疏伐作业,在近熟龄之前将林分密度降至700株·hm~(-2)左右比较适宜。     

平欧杂种榛压条苗生根及生长情况调查研究

以科尔沁沙地栽培的辽榛3号(84-226)、辽榛7号(82-11)和达维(84-254)平欧杂种榛(Corylus heterophylla Fisch.×Corylus avellana L.)为研究对象,应用自根直立压条法进行苗木繁育,并对繁殖苗的生根情况进行统计分析,结果表明:辽榛7号的生根率最高且生根数量最多;达维的生根基径和压条苗地上部分最佳。综合分析表明,辽榛7号的压条苗生根情况最好;3个品种压条苗均达到一级苗标准,能满足生产需要。     

科尔沁沙地南缘樟子松固沙林更新迹地土壤理化特性演变研究

科尔沁沙地南缘在90年代初引种失败后,对原有植被采伐并在采伐迹地进行植被重建。为了研究沙地植被更新13 a后土壤特性,选取土壤容重、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾7个衡量土壤肥力的重要指标作为土壤环境肥力质量的评价指标,采用改进的内梅罗(Nemoro)公式对山杏、彰武小钻杨和白丁香三种林分的土壤环境肥力质量进行综合评价。结果表明,植被重建后土壤特性演变朝良性方向发展,相较于采伐迹地土壤容重减小、田间持水量提高;有机质、氮磷钾及其有效性明显提高,有效磷和碱解氮含量相较于采伐迹地增幅最大;3种植被重建类型对提高土壤上层(0~10 cm)理化性质的能力较下层(10~20 cm)强;樟子松更新迹地3种植被重建类型下土壤肥力质量综合排序为:彰武小钻杨(0.82)白丁香(0.72)山杏(0.66)。樟子松固沙林更新迹地植被重建后的土壤理化性质及肥力条件得到了有效改善,且有很大的提升空间。研究结果将为今后科尔沁沙地生态恢复提供科学依据。     

沙地樟子松边材液流速率的方位差异特征

【目的】针对树干边材液流速率(Js)在树干不同方位间的差异及其对估算个体蒸腾量时的影响,本研究兼顾精度与节约成本的估算单株平均液流速率的方法,为单株蒸腾量的估算提供可靠方法和依据。【方法】利用热扩散技术(TDP)在科尔沁沙地樟子松整个生长季期间树干4个垂直方位的Js进行了监测,并对降水、土壤水分等进行了连续、同步的监测。【结果】沙地樟子松大树树干边材相对液流速率(液流速率除以该方位观测期间的最大值,Js/max)具有显著的方位差异(P 0. 01),其中以南侧边材的Js/max最高。各方位间Js/max值的相对大小具有个体间差异。土壤水分亏缺能引起各方位Js/max的同步显著降低(P 0. 05)。通过对不同方位整树平均液流速率(4个垂直方位的平均值)代表性的比较,确定以树干北侧Js值估算樟子松整树平均液流速率的简化模型(slope=1. 015,R2=0. 99,P 0. 01)。经独立样本的检验,模型精度为0. 99。【结论】沙地樟子松不同方位液流速率具有显著差异,且方位间的相对大小存在个体间差异。各方位液流速率间具有高度相关性。以北侧1个方位液流速率的测定就能较可靠地估算科尔沁沙地樟子松大树的平均液流速率。     

黏土对沙地土壤改良效果的微形态研究——以内蒙古科尔沁沙地为例

为了研究施加黏土后的沙地土壤微形态特征,说明其改良效果,对内蒙古科尔沁沙地土壤切片进行观察,并利用土壤切片图像处理分析系统和Image-Pro Plus 6.0软件进行处理和分析,提取基质、孔隙和粗骨颗粒等和土壤肥力状况相关的定量化数据进行分析及定性分析,结果表明:施加黏土后,出现了块状微结构和雏形团聚体;从基质比、毛管孔隙占比方面来说,底施处理效果更好,基质比在C2(3×10~5 kg/hm~2)处理水平比对照组提高了8.8%,毛管孔隙占比在C3(6×10~5kg/hm~2)处理水平提高了15%;就总孔隙百分比、粗骨颗粒磨圆度、粉粒百分比、粗骨颗粒平均粒径来说,表施处理效果比较好,C1(1.5×10~5 kg/hm~2)、C2(3×10~5 kg/hm~2)处理水平均有显著改善。结论:1)施加黏土后,沙地土壤结构与原始沙地的粒状微结构相比有一定的改善;2)短期底施处理下,C1和C2处理单元的基质比有所提高,毛管孔隙占比随着黏土施加量的增加而提高;粗骨颗粒特征方面,表施处理效果比底施效果要好;3)短期改良情况下,沙地土壤微结构并没有太大的变化,还是以粗骨颗粒为主,但改良后出现一些雏形团聚体,各量化指标均有不同程度的提高。