内蒙古扎兰屯市典型森林枯落物、土壤水源涵养功能研究

对扎兰屯林区3种典型(天然兴安落叶松、天然白桦、人工兴安落叶松)林分不同郁闭度等级林下枯落物及土壤水文特性进行了研究。结果表明:1)森林枯落物储量为24.81~82.32t/hm2,天然林枯落物的储量明显高于人工林。天然白桦林枯落物持水量最大(270.25t/hm2),人工落叶松纯林最小(88.25t/hm2)。枯落物对水分的有效拦蓄量为天然落叶松林(122.36t/hm2)天然白桦林(94.49t/hm2)人工落叶松林(67.99t/hm2)。2)土壤最大持水量为2958.51~3723.39t/hm2,其总孔隙度、最大持水量均表现为天然落叶松林天然白桦林人工落叶松林。土壤有效持水量天然白桦林(1033.23t/hm2)天然落叶松林(946.37t/hm2)人工落叶松林(833.34t/hm2)。3)天然落叶松林和人工落叶松林当郁闭度处于85%以上,天然白桦林郁闭度处于55%以下时,其枯落物量和最大持水量最大;天然落叶松林在郁闭度65.2~67%,天然白桦林郁闭度40.07~54.52%,人工落叶松林郁闭度85.66~100%时,枯落物对水分有效拦蓄量最大。4)天然落叶松林郁闭度73.49~96%,天然白桦林郁闭度为56.07~65.37%,人工落叶松林郁闭度为46.72~67.29%时,其土壤有效持水量最大。     

青海大通中国沙棘人工林对土壤有机质和含氮量的影响

测定了 1 4a生沙棘纯林及沙棘×青海云杉和沙棘×白桦×青杨以及无林对照剖面 2 0个土样的有机质、全氮及速效氮含量 ,比较研究了青海大通黄河上游沙棘人工林对土壤系统的微观生态效应。结果表明 :①在青海大通营造沙棘林能在短时间内迅速提高土壤有机质含量。 1 4a生沙棘纯林及混交林 0 - 80cm土层平均有机质含量较对照分别提高 1 79.35 %和1 67.68% ,0 - 80cm土层平均有机质含量较对照分别增加 5 9.1 44和 41 .0 2t/hm2 ;②沙棘的固氮作用使土壤氮素含量在短期内大幅度提高 ,沙棘纯林及混交林 0 - 80cm的贮蛋量较对照分别增加 3.1 1 9t/hm2 和 2 .5 74t/hm2 ,速效氮贮量增加 30 0 .69kg/hm2 和 2 33.5 5kg/hm2 ;③沙棘人工林对土壤有机质和全氮的增长作用随土壤深度增加而降低 ,而速效氮在土壤中下层高于表层。④ 1 4a生沙棘纯林的培肥效应高于沙棘混交林 ,而沙棘与针叶树混交培肥效果又低于沙棘与阔叶树混交。     

六盘山北侧叠叠沟小流域几种典型植被群落的水文功能研究

在宁夏六盘山北侧的半干旱区,研究了华北落叶松林、沙棘灌丛、虎榛子灌丛、草地植被类型的冠层截留与再分配、枯落物持水及土壤蓄水等水文功能。结果表明,不同植被类型的冠层截留能力相差较大,其中,沙棘灌丛的截留率最高（24.80%）,华北落叶松林略低（21.40%）,虎榛子灌丛最低（9.25%）;与此相反,树干茎流率以虎榛子灌丛为最高（33.18%）,超出大多数干旱半干旱区灌木树干茎流范围（2%～10%）。从季节变化上看,不同植被群落的截留率均为6月份最大,7—9月份持续下降,10月份出现回升;但截留量均为7月份最大。枯落物持水性能以华北落叶松林样地为最高,其次为虎榛子灌丛、沙棘灌丛和草地,这与各植被类型枯落物层贮存量的大小排序一致。1 m土 层的土壤容重以虎榛子样地为最小(1.03 g·cm^-3),然后依华北落叶松(1.07 g·cm^-3)、草地(1.08 g·cm^-3)、沙棘(1.16 g·cm^-3)的顺序增大。土壤总孔隙度、最大持水量以华北落叶松林样地为最高,毛管孔隙度、毛管持水量以虎榛子样地为最高,非毛管孔隙度以草地为最高;这几项指标均以沙棘样地为最低。综上所述,从林冠截持、枯落物持水性、土壤物理性质等总体来看,华北落叶松人工林的土壤存蓄水、调水能力最强,其次为虎榛子灌丛和草地,沙棘灌丛最差。     

放牧对小针茅荒漠草原枯落物及植被生产力的影响

在内蒙古苏尼特右旗荒漠草原试验示范基地,设置不同放牧强度和围栏对照5个处理,于2014年的5 ～10月生长季测定不同放牧强度下小针茅草地枯落物的蓄积量、蓄积动态、地上生物量和地下生物量月动态,并探讨了小针茅荒漠草原枯落物蓄积量及地上、地下生物量对放牧强度的响应.研究结果表明:1)围封条件下小针茅群落枯落物蓄积量最大,平均值为29.22g/m2;随着放牧强度的增加枯落物蓄积量减少;极重度放牧条件下小针茅群落枯落物蓄积量比围封对照区减少了57.77％.2)5-10月生长季,小针茅群落枯落物蓄积量在不同放牧强度下均随时间呈”Ⅴ”型的变化规律.3)小针茅群落地上和地下生物量均随着放牧强度的增加而减少,地下根系主要分布在0 ～ 10cm深度土层中,占0-30cm地下生物量的57.23％ ～ 66.83％,该比例随着放牧强度的增加而减少.     

油松人工林地上生物量、叶面积指数与林分密度关系的研究

在内蒙古大青山区应用"平均标准木法"测定30a生油松人工林的地上生物量,并对相似立地条件下,不同林分密度的油松人工林地上生物量及其分配规律进行了研究。结果表明:1)林分密度对油松人工林平均单株生物量和单位面积林木总生物量均有显著的影响。前者随林分密度的增加而下降,且下降的幅度越来越小,可由方程y=axb来描述;后者随林分密度的增加而上升,当密度达到一定值(阳坡为3000株/hm、阴坡为4000株/hm时)生物量增长缓慢甚至不变,可由方程y=a+bln(x)来描述。2)乔木层生物量是林分总生物量的重要组成部分。阳坡乔木层所占比例为76.06%~88.20%,阴坡乔木层所占比例为83.19%~93.75%。3)叶面积指数随林分密度的增加而增加,在相同密度条件下阳坡的叶面积指数大于阴坡,且密度愈大两者相差愈大。     

华北土石山区不同造林密度的油松林结构与功能研究

对北京八达岭林场32年生5种造林密度(2000株/hm2、1500株/hm2、1200株/hm2、1000株/hm2、800株/hm2)阴坡油松林生物多样性、碳密度、水源涵养等功能进行调查与实验,结果表明:随着林分密度的减小,林木生长状况良好,林下植被层各种生物多样性指数较其它林分高,并伴随着出现辽东栎等其它栎类更树种的生长;800株/hm2的阴坡油松林蓄积为108.19m3/hm2,是2000株/hm2油松林蓄积的1.22倍;不同密度油松林生态系统碳密度范围为107.43 t/hm2-174.30 t/hm2,平均碳密度为135.99 t/hm2,且随着密度增大而减小。油松林碳密度主要有三个部分组成:植被层、枯落物层和土壤层,其空间部分为土壤层>植被层>枯落物层,林地土壤的碳密度是相当可观大的,碳密度平均为90.34 t/hm2以上,地上部分碳密度与地下(包括土壤、树根和死地被物)碳密度之比平均为1?3.173;油松林地的稳渗速率、产流量随林分密度的增大而减小,这对增加该地区的径流水量、涵养水源能力具有重大意义。产沙量也随密度的增加而减少,这对选择油松800株/hm2作为最优林分密度是不利因素,但从北京的多年降雨来看,这种影响对我们选取油松在800株/hm2作为首选经营密度还是较小的。     

高寒草地主要类型土壤因子特征及对地上生物量的影响

以新疆巴音布鲁克高寒草地五种主要草地类型的实测数据为依据,探讨了土壤因子随环境变化的特点及其对地上生物量之间的影响。结果表明:沼泽高寒草甸土壤含水量最大,有机质和速效N、P、K的含量都最高。高寒草原土壤含水量最小,有机质和速效养分的含量最低。土壤含水量与速N存在显著正相关,速P与速N和速K之间分别存在显著正相关,速K和有机质存在显著正相关。土壤含水量和速N含量是影响地上生物量的主要土壤因子,回归方程分别为Y=379.954X+28.238(F=12.562,P<0.05)和Y=0.864X-122.874(F=21.352,P<0.05)。     

胡杨融雪漏斗现象及生态作用

杜加依林春季积雪融化时,存在以胡杨根部为中心的融雪漏斗。通过调查比较胡杨林冠和融雪漏斗的形状相关性,测定漏斗区与林隙地表区温度的不同,分析漏斗区与林隙区表层土壤有机质和总盐的差异。结果表明：胡杨林冠下由于主干的存在,使林冠下土壤能得到较多的太阳辐射能量,并且林冠下枯落物的富集作用和胡杨的＂肥岛＂效应,使林冠下土壤的有机...     

沙地樟子松人工林土壤氮矿化特征

土壤氮(N)的有效性是沙地林生态系统生产力和稳定性的关键限制因子。本研究以科尔沁沙地樟子松人工林为研究对象,分析测定了10~60 a林龄土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N和矿质N含量、氨化速率、硝化速率和N矿化速率的变化规律。结果表明：樟子松人工林土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N和矿质N含量,随着不同林龄在10~60 a内表现出增加的趋势,其中10~30 a增幅较小,40~60 a显著提高;随着土层深度增加而减小,主要集中在0~20 cm,呈现出表聚性。不同林龄樟子松人工林土壤氨化速率、硝化速率和矿化速率均随林龄增加而增加,随土层深度的增加而降低,其中0~40 cm土层明显大于40~100 cm。通过双因素方差分析,得出林龄与土层对各矿化指标影响显著。土壤矿化指标与人工林地上樟子松株高、胸径、冠幅以及土壤有机碳、全氮、碱解氮有显著的正相关关系。通过冗余分析(RDA)表明,影响不同林龄土壤矿化指标的主要环境因子为全氮、全磷、有机碳;影响不同土层土壤矿化指标的主要环境因子为全氮、碱解氮、有机碳。因此,樟子松人工林能够改善沙地土壤N的有效性,幼龄林和中龄林改善效果较小,近成熟林和成熟林改善效果明显;对表层土的改善效果优于深层土;土壤肥力是影响土壤矿化指标的主要环境因子。     

五台山两种林分不同层次对氮的截留效应初探

在氮(N)沉降不断增加和气候变化的背景下,为研究五台山典型亚高山林分各层次对N的截留效应,在五台山选择两种林分:华北落叶松林(HL)和云杉×华北落叶松混交林(YH),于2016年5月至9月,采集大气降雨、林内雨、枯落物渗滤液、地表径流,检验水体pH和TN、NH_4~+、NO_3~-浓度。结果表明:五台山降雨呈弱酸性(pH 6.89),HL林冠层及土壤层对水体pH缓冲效果优于YH。HL林冠层截留了降雨中TN、NH_4~+,YH林冠层则释放了TN、NH_4~+、NO_3~-。HL枯落物层截留了NO_3~-,YH枯落物层则拦截了NH_4~+。HL和YH土壤层都拦截TN、NH_4~+、NO_3~-,但HL林内雨、枯落物渗滤液和地表径流中TN、NH_4~+、NO_3~-浓度全部低于YH。因此,HL对水体中N的截留能力优于YH,且土壤层是改善水质的主要层次。     

杂草对冬小麦的危害损失及经济防除阈值

1997—1999年在山东省桓台县的田间试验表明，荠菜 播娘蒿杂草群落有两个萌发出苗高峰期，除草临界期为小麦苗后的125-175天。杂草发生密度(株／m^2)与冬小麦产量(kg／hm^2)、有效穗数(万穗／hm^2)及秸秆生物量(kg/hm^2)的最佳模型均为直线函数关系，方程分别为Y3=-5．4545X 5995．5，Y4=-0．0293X 31．098和Y5=-8．329X 6987．1。使用巨星除草的经济防除阈值为20株／m^2，人工除草的经济防除阈值为70株／m^2。考虑到杂草群落的生长动态，本区秋季用巨星防除的最低密度为12株／m^2，并认为可以用步测法来粗略测定田间杂草防除密度。     

基于冠层叶-气温差的温室土壤水分诊断

根据对日光温室条件下番茄全生育期的冠层温度、气温、土壤水分以及一些相关气象因素测定,分析了冠层叶-气温差与土壤容积含水率、湿度之间的关系。结果表明:在日光温室条件下,番茄全生育期内冠层叶-气温差的日变化呈曲线分布,冠层叶-气温差的最高值出现在每天的13∶00～15∶00之间。通过对主要生育期13∶00～15∶00的数据分析发现,冠层叶-气温差(△T)与土壤容积含水率(SW)以及棚内湿度(RH)之间有较好的复相关关系,结合容积含水率与湿度对冠层叶-气温差的综合影响,可以得出△T与SW呈负相关关系,与RH呈正相关关系,相关系数R2为0.778。通过偏相关分析,冠层叶-气温差与容积含水率的相关性最大,呈负相关关系,相关系数R2为0.778,并通过数据验证,实测值(Y)与模拟值(X)相关性较好,相关系数R2为0.723。因此可通过监测13∶00～15∶00的冠层叶-气温差来了解作物的水分状况,为农田土壤水分诊断提供科学依据。     

青海大通退耕还林地生物量与生产力的研究

对青海大通县退耕还林地生物量和林地生产力进行了研究.结果表明,在浅山区,群落总生物量和总生产力与枯枝落叶层现存量呈显著正相关,以模式D(中国沙棘)的总生物量和总生产力最大,为29.5 t/hm2和9.36 t/(hm2·a),排序为模式D(中国沙棘)＞模式C(青杨 枸杞)＞模式E(柠条)＞模式B(紫花苜蓿)＞模式A(川赤芍).在脑山区,总生物量和总生产力主要取决于乔木层的生物量,以模式F最大,排序为模式F(青海云杉)＞模式G(华北落叶松)＞模式J(青杨 中国沙棘)＞模式K(青海云杉 中国沙棘)＞模式H(白桦 青海云杉);同时,乔木层的生产力与灌木层和草本层的生产力之和呈显著负相关,乔木层对其下的灌木和草本植物有明显的抑制作用.     

基于高光谱‘叶尔羌’扁桃氮磷钾含量估测模型研究

通过分析果实不同生长发育阶段叶片光谱反射率与氮、磷、钾含量的相关性,探寻叶尔羌扁桃叶片N、P、K含量估算的光谱模型,旨在为莎车‘叶尔羌’扁桃简便快捷的非破坏性营养诊断提供高效、适时的方法。基于‘3414’肥料效应实验,利用Unispec-SC光谱仪测定‘叶尔羌’扁桃在不同N、P、K施肥水平下果实关键发育期的叶片光谱反射率,实验室测定叶片N、P、K含量,采用相关分析与回归分析方法进行统计分析。结果表明,‘叶尔羌’扁桃果实坐果期、膨大期、硬核期、成熟期叶片光谱反射率或其衍生变量与氮、磷、钾含量存在一定的关系,以相关性最强的两个反射率之和为自变量,N、P、K含量为因变量,拟合的Cubics Ration、二次曲线方程R2值较高。最终确定‘叶尔羌’扁桃坐果期叶片氮营养诊断最佳模型为:Y=-2051.4471-7099.5965X-6048.4479X~2,其中X为lg R823+lg R880,果实膨大期的最佳模型为:Y=(21.8812+39.8456X+24.3772X~2+5.1255X~3)/(0.005188X~3),其中X为lg R382+lg R383;坐果期的P营养诊断最佳模型为Y=(-0.000003+0.000803X-0.070160X~2+2.8169X~3)/(0.407026X~3),X为lg(R789+R790);坐果期的K营养诊断最佳模型为Y=(-7.7960+22.5853X-21.8023X~2+7.0133X~3)/0.000032X~3,其中X为R830+R850,Y均为估测值含量。由此得出,可根据果实不同生长发育阶段叶片N、P、K素光谱敏感波段、光谱反射率或其衍生变量通过一定的函数关系能够建立N、P、K含量监测模型。     

人参黑斑病流行发生期及参籽产量预测模型的研究

 根据1982-1983年在左家地区调查人参黑斑病情、孢子捕捉量,结合有关的气象数据,通过偏相关分析,明确了病情指数与孢子捕捉量之间存在高度正相关R=0.8722;通过逐步回归筛选出5月下旬至6月上旬平均气温X₁及5月下旬至6月上旬连续降雨天数X₆建立预测当年初发病时间Y₁的模型为:Y₁=-26.68+2.07X₁-0.25X₆±0.0745;依据初发病时间XⅡ₁及7月至8月上旬均湿度XⅡ₄建立预测当年病害出现高峰时间Y₂模型为:Y₂=9.0495+0.336XⅡ₁-0.0359XⅡ4±0.0089:另据初发时间XⅡ₄及7月至8月总降雨量XⅡ₂建立的预测模型:Y₃=5.514+0.4575XⅡ₁-0.0013XⅡ₂±0.0586。上述模型数学检验合理,经实测数据证明模型有较高的可靠程度。参籽产量Y与病情指数相互间的曲线回归:Y=25.54e^-0.4060x     

荒漠绿洲香梨园覆草节水效应研究

南疆荒漠绿洲光热资源充足,但水资源短缺,严重制约了农业的发展。连续5a香梨园覆草节水试验结果表明:覆草能显著提高香梨产量和品质,5a间增产幅度为15.2%～65.3%;节水幅度达到28.8%～36.1%;土壤有机质含量增加25.6%～70.5%,速效氮、速效钾和速效磷的含量分别增加39.1～76.4mg/kg、4.5～18.0mg/kg、29.8～76.9mg/kg;0～30cm土层10.0mm直径总根数增加幅度达到55%～122.1%。经济效益分析表明:以覆草15cm厚度比较适宜,5a年均增产7514.3kg/hm2,年均收益达到12117.15元/hm2,节水效益达到508.55元/hm2,产投比为4.39。     

不同灌水处理对滨海盐碱地土壤阳离子组成及玉米干物质累积的影响

采用田间试验对不同灌水处理灌水后玉米地（天津滨海盐碱地）0~60 cm土层土壤K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺及玉米干物质累积量进行研究,共设计4个处理,分别为LI₁₀（常规滴灌,灌水10 mm）、LI₂₀（常规滴灌,灌水20 mm）、FI₁₀（膜下滴灌,灌水10 mm）和FI₂₀（膜下滴灌,灌水20 mm）。结果表明：灌水后不同灌水方式下灌水量较大的处理0~60 cm各土层K⁺/Na⁺均大于灌水量较小的处理,且均表现出0~20 cm土层K⁺/Na⁺较大,40~60 cm土层K⁺/Na⁺较小;相同灌水量下膜下滴灌处理0~60 cm各土层Ca²⁺/Na⁺均较大,灌水后不同灌水处理0~60 cm各土层Ca²⁺/Na⁺差异较小,变化范围为0.10~0.22;FI₂₀处理0~20 cm土层K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺大于其他处理,分别达到0.78和0.22;随着灌水次数的增多,LI₂₀和FI₁₀处理0~20 cm土层K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺均逐渐增大,LI₁₀处理则均逐渐减小;灌水后各处理之间0~60 cm各土层K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺差异均达显著水平;全生育期干物质累积量与其对应的0~20 cm土层（K⁺/Na⁺）/Ca²⁺二次拟合相关系数均达0.90以上,相同（K⁺/Na⁺）/Ca²⁺下,FI₂₀处理干物质累积量始终最大,LI₁₀处理始终最小;（K⁺/Na⁺）/Ca²⁺>1.72时,各处理干物质累积量均随（K⁺/Na⁺）/Ca²⁺的增大而增大。     

秸秆覆盖量对土壤水分利用及春玉米产量的影响

为了探明半干旱区秸秆覆盖栽培中适宜的秸秆覆盖量,在宁南旱区进行了春玉米栽培试验。试验设1.35、0.9、0.45和0万kg/hm24个覆盖量处理,分析了不同覆盖量对土壤水分、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明,4年玉米生育期覆盖量从高到低0～200 cm土层平均土壤贮水量分别较CK(无覆盖)高15.47、10.79 mm和6.26 mm(P<0.05)。试验期间,2009年玉米生育期降雨量最低(为266.1 mm),各处理依次较CK增产13.10%、17.37%和5.40%(P<0.05);2010年玉米生育期降雨量最高(为433.6 mm),各处理依次较CK增产3.91%、7.58%(P<0.05)和1.70%。0.9～1.35万kg/hm2覆盖量增产效果明显,4年平均比CK增产14.23%～12.03%,水分利用效率提高了10.64%～8.87%。宁南旱区,0.9万kg/hm2秸秆覆盖量能更好地蓄水保墒,促进农田土壤水分良性循环,且对提高玉米产量和水分利用效率有显著效果。     

水稻病虫危害损失和防治效益评估研究初报

2005-2008年笔者在早稻、晚稻生长期间进行防治与不防治对比试验。分析试验数据得出:全程不防治平均减产51.26%,常规防治平均增产113.14%,常规防治平均收益4498.58元/hm2,比全程不防治增86.12%,平均投入产出比1:5.18。拟合出单虫或单病在定局时的发生量(或发生率)与其危害损失之间的线性回归模型:稻飞虱每丛虫量(X)与损失率(Y)之间关系式为Y=8.7654+0.0881X;稻纵卷叶螟卷叶率(X)与损失率(Y)之间关系式为Y=1.9341+0.2851X;二化螟发生率(X)与损失率(Y)之间关系式为Y=1.4182+1.0407X;稻瘟病白穗率(X)与损失率(Y)之间关系式为Y=0.3765+0.9004X;纹枯病病株率(X)与损失率(Y)之间关系式为Y=-2.4469+0.2829X,相关分析均达极显著水平。     

Effects of Single-Drop Impactions and Natural and Simulated Rains on the Dispersal of Botryosphaeria dothidea Conidia

ABSTRACT Laboratory and field experiments were conducted to study the dispersal of Botryosphaeria dothidea conidia using single-drop impactions and natural and simulated precipitations. For laboratory studies, 200 single drops were released from a height of 1 m on infected pistachio nuts. On pieces of photographic film, 50% of the droplets were collected within 20 mm (average droplet travel distance) of the target area, and the droplets ranged from 0.041 to 3.19 mm in diameter, with an average of 0.3 mm. Each droplet carried an average of 23 B. dothidea conidia. In 3 years of field experiments, rainwater was collected in funnels connected to bottles positioned at different heights inside the tree canopy and at different distances away from the edge of tree canopy in three commercial pistachio orchards in San Joaquin, Yolo, and Glenn counties in California. Numbers of conidia in rainwater varied among and within sampling seasons by sampling dates and orchards. Up to 67,000 conidia/ml were obtained in rainwater samples collected from an orchard in Yolo County. Rainwater from orchards in Yolo and Glenn counties contained a consistently higher number of conidia than rainwater collected from the orchard in San Joaquin County. Variation in numbers of conidia also existed among heights where bottles were located. There were significantly more conidia in rainwater collected inside than outside tree canopies. Inside tree canopies, bottles located at 100 and 150 cm above ground collected more B. dothidea conidia than those placed at 50 and 200 cm. Conidia were collected as far as 1 m from the tree canopy edge. Based on data from the Glenn County orchard, a linear relationship between number of conidia (Y) and rainfall amount (X) in millimeters was determined as Y = 240X - 3,867, with r(2) = 0.91, which meant that a minimum of 16.1 mm of rain was needed to disperse conidia of B. dothidea. The power law model best described the dispersal gradients of B. dothidea propagules in the 1999-2000 and 2001-02 sampling seasons, with r(2) values of >/=0.73, whereas the exponential law model fit best for the 2000-01 data, with r(2) values of >/=0.81. In a rain simulation experiment, the intensity of the rain generated by a nozzle at 138 kPa of pressure inside the tree canopy was approximately five times higher than rain recorded outside the tree canopy. Rain removed up to 65% of conidia from infected fruit. These results confirmed that B. dothidea is a splash-dispersed pathogen with relatively short distances of spore dispersal within pistachio orchards. Only pycnidia are present in pistachio orchards; therefore, the results also indicate that inoculum of B. dothidea should be entirely splashed dispersed.