坡地农林复合系统土壤养分过程研究进展

坡地农林复合系统的土壤养分过程包括养分坡面流失,地下损失,系统养分循环等空间过程及土壤养分的年、季度变化的时间过程,目前,国内外的研究多局限于控制坡面流失,系统养分循环和提高土壤肥力的效果等方面,研究方法以定性研究和统计分析为主,在养分流失机理,地下损失,养分过程的区域对比等领域的研究还很缺乏,研究的深度与广度均需拓展。     

农林复合生态系统土壤水分空间变异性和时间稳定性研究

研究土壤水分空间变异性和时间稳定性对于提高土壤水分运动研究水平具有重要意义。对渭北旱塬农林复合生态系统土壤水分实测资料分析表明,该系统内土壤水分的空间分布服从正态分布规律,其空间分布具有较强的时间稳定性。     

土壤—植物—大气连续体水分运移阻力的田间试验与模拟研究

根据对大田冬小麦生长期间土水势、根水势和农田气象条件的连续测定，研究ＳＰＡＣ系统中水分传输的势能变化和水分运行中各环节的阻力变化；并用模型对根系吸水阻力进行了模拟研究。     

坡地农林复合系统土壤养分时间过程初步研究

三峡库区25°紫色土坡地植物篱-农作系统的实验观测表明,通过植物篱裁剪枝叶返田,能够增加土壤有机质和改善土壤物理性状.由于侵蚀过程的影响,植物篱带之上、篱带中养分含量高于篱带下.SCUAF模型的5年预测结果表明,该模型于土壤有效P的预测有较好的精度,对有机C和全N的预测结果也可接受.通过实测值输入SCUAF模型的10年预测结果则显示,农林复合经营将有利于坡地生态系统的养分平衡向有利方向转化,显著减少土壤侵蚀,其中新银合欢系统表现较好.     

紫色土农林复合经营土壤理化性状研究

对合川市紫色土区7种农林复合经营模式的土壤理化性状进行了试验研究，结果表明；与纯林相比，农林复合生态系统能够有效地改善土壤养分在垂直空间上的分布，对不同深度土壤的理化性状均有所改善，特别是20～40am土层；不同复合年限的系统对土壤的改良效果不同．复合4年的枇杷一西瓜复合系统效果明显好于复合2年的系统．前者0～20cm土层的全N含量比后者高41．67％，20～40cm土层的有机质含量比后者高43．23％，40～60cm土层的全K含量高23．41％；不同复合品种的系统同样也有不同的效果，柚子—苋菜系统对土壤物理性质的改良效果最好．该系统土壤中的N素和P素含量高于柚子—粉葛系统，K素含量则低于柚子—粉葛系统，而柚子—玉米复合系统对土壤的改良效果总体上不如前两个系统。     

农林复合系统植物竞争研究进展

植物竞争是农林复合系统成功和可持续性的主要决定因素.使资源竞争最小化,资源利用最大化,是农林复合系统提高产量和总生产力的核心.本文对农林复合系统中林木一作物间对光、水分和养分的竞争作用、化感作用及与竞争相关的植物特性进行了综述.一般认为,在湿润地区,农林复合系统地上部分对光的竞争可能是系统生产力的主要决定因素;而在温带地区和半干旱热带地区,地下部分对水分的竞争可能限制着系统的生产力.在农林复合系统中,植物对光的竞争能力由叶面积、冠层结构等决定,对土壤水分和养分的竞争能力则取决于植物根系所占据的土壤空间、根系的形态和生理塑性、植物根系在土壤中的时空分布格局等.今后应加强不同区域农林复合系统中不同组分间的竞争作用的比较、竞争过程及生理机理、化感作用、菌根影响植物竞争的作用和机理、地上部分竞争和地下部分竞争的相互作用、全球变化与植物竞争等方面的研究.     

复合农林系统植物种间竞争研究

农林复合经营,也叫混农林业、林农间作等,指的是将林业和农业等合并在一起,进行综合经营的一种土地利用结构方式。由于农林复合经营的对象是一个生态系统,故也将其称之为农林复合系统。复合农林的生态学原理在很大程度上是为了减少种间竞争,增加互利共生,从而提高经济产量。系统整理了国内外相关研究情况,综述了研究进展。     

黄土区果农复合系统种间水分关系研究

选择黄土区7种典型果农复合类型,进行野外实验布设。利用土钻取样和烘干称重法进行土壤含水量的测定,研究了不同果农复合类型土壤水分含量的水平方向变化与垂直剖面变化规律,分析了黄土区果农复合类型种间水分竞争关系。研究表明,在水平方向上,果农复合类型土壤水分含量的变化与林带的方位、距离有关,果农复合对水分竞争并不显著,树木对光遮蔽作用的强弱,才是影响土壤水分水平变化的主要因素。在垂直方向上,根系对土壤水分的竞争区域主要在0-60cm土层范围内。同单作作物土壤水分的比较得出,苹果和其它农作物的复合有助于土壤水分的保持;核桃、桃与其它农作物的复合,则表现为不同的影响,即对玉米的协助大于竞争,对花生的竞争大于协助。     

红壤丘陵区农林复合生态系统研究与展望

本文针对红壤丘陵区农林复合生态系统存在的问题,分析了红壤农林复合生态系统现状、结构功能与结构演替规律;提出了红壤农林复合生态系统的五级分类系统;初步建立了红壤地区农林复合生态系统评价指标体系框架,并对典型县域复合生态系统进行了评价;在此基础上,提出了红壤丘陵区农林复合生态系统的优化调控措施以及资源持续利用对策,并对该区农林复合生态系统的后继研究进行了展望。     

小流域生态农林复合系统的可持续性研究

探讨应用景观生态和小流域综合治理理论设计四都溪小流域农林复合生态利用模式,简要分析其系统结构和能量流动.并从经济效益、生态效应和可操作性探讨模式的可持续性.研究表明,农林复合系统是小流域可持续发展的一种新探索.     

滞后效应对SPAC中水流运动的影响研究述评

对土壤水分运动的滞后效应（包括水分特征曲线、导水率的滞后效应）、植物体内水分传输的滞后效应的形成机制、数学模型、对ＳＰＡＣ内水流运动的影响及该领域研究的新课题等，作了述评。     

耕作期内土壤水分和盐分运动规律——试验设计及水盐变化

[目的]分析灌溉期内土壤水盐变化规律,为改进灌区耕作期灌溉制度存在的现行问题,土壤盐碱化治理以及研究节水型灌溉工程的实施对生态环境的影响提供科学指导。[方法]考虑土壤质地、灌溉方式、作物种植等因素进行试验点、观测点的布设,通过常规方法对水分变化、含水率、土壤盐分、地下水盐分等方面进行了计算分析,在此基础上,对其影响因子(灌溉方式、灌溉制度等)进行相关性分析。基于2a耕作期内时空变化监测数据分析土壤水分、盐分运动变化特点。[结果]耕作期土壤含水率随土层深度增加而增加,含水率变化频率随土层深度增加而减少。[结论]耕作期内,在地下水埋深较浅的情况下,过大的降雨量(灌水量)并不能得到更高的脱盐效率,甚至可能降低脱盐率,表层土壤呈现较明显的脱盐过程;地下水盐分变化与降雨关系密切。     

基于SPAC理论的田间腾发量计算模式

基于SPAC理论，从能量平衡方程与空气动力学方程出发，提出了根据气象条件、作物长势与土壤表面温湿度估计田间腾发量的计算模式。该方法假定作物叶片表面饱和并进行线性化处理，同时给出土壤表面水汽压的经验表达，通过冠层模型的求解可以分别计算出作物蒸腾量、棵间蒸发量与腾发量。利用土壤水分运动数值计算的结果，验证了该方法的可靠性。此外，还分析了该方法与Penman模式、Shuttleworth-Wallace模式之间的联系。由于模型所需的输入均可以通过常规的田间观测获得，该方法在生产与科研实践中具有一定的应用价值。     

SPAC系统中质能传输力学问题的新课题

综述了国内外对SPAC(土壤—植物—大气统一体)系统质能传输过程从事的理论研究进展;介绍了一些新的研究课题,以及国内近年来在SPAC系统研究中理论和实验研究方面所取得的一些重要成果,即调控亏水度灌溉技术,“脉冲”灌溉技术的研究及应用、用土壤水的定量管理改良盐碱地的措施等;提出了一些在SPAC系统研究中需要解决的研究难题,包括建立适当的模型、确定合理的边界条件、参数等问题。     

极端干旱区葡萄SPAC系统水流阻力规律研究

在极端干旱条件下,以成龄无核白葡萄为研究材料,采用滴灌技术研究不同水分处理下气孔阻力连日变化及其与蒸腾速率、土壤水势、叶水势的关系,并分析水流阻力的分布及变化规律。结果表明：各水分处理在灌水后均随着时间的推移,蒸腾速率缓慢下降,其中高水处理的蒸腾速率最大,低水居中,中水最低,气孔阻力与蒸腾速率的变化趋势相反,表现为随灌水时间的延伸而增大;气孔阻力随着叶水势的减小而增大,呈显著负相关关系,且在高水与中水处理中,气孔阻力仅与20cm土层以上土壤水势呈极显著相关,而低水处理气孔阻力与20-30cm土层土壤水势呈极显著相关;在各水流阻力中,叶-气系统水流阻力最大,占该连续体中水流总阻力的98.8%～99.0%,植株体内水流传输阻力次之,占该连续体中水流总阻力的1.0%～1.2%。不同水分处理SPAC系统中的水流阻力变化规律一致,均为叶-气系统水流阻力最大,植株体内水流传输阻力次之,而土壤阻力最小,占该连续体中水流总阻力的比例小到可忽略不计。     

基于空间数据库和GIS的SPAC系统水分运动模型

农田SPAC系统水分空间变异通常较大,一维模型无法反应区域农田水分的运动和空间分布.该研究以空间数据库和组件式GIS为基础,结合适于北方平原农田水文过程的机理公式,开发出可以在ArcMAP(ESRITM)中加载的区域SPAC系统水分运动模拟工具,该工具结合GIS空间分析功能、空间数据库管理和水文过程数值模拟于一体,可以模拟计算SPAC系统水分的时空分布和运动,并提供二维或三维的输出结果.模型由多个数据处理和过程计算子模块组成,可模拟SPAC系统内土壤水分动态和蒸散量.验证表明,区域土壤水分模拟绝对误差在0.05(即体积含水量相差5%)以下的栅格点数达到总计算区域栅格数的95.61%;蒸散量验证显示,玉米生长季平均绝对误差为0.15 mm,平均相对误差为3.1%;小麦生长季平均绝对误差为0.13 mm,平均相对误差为5%.     

耕作期内土壤水分和盐分运动规律及其影响因素

[目的]分析灌溉期内土壤水盐运动规律,为改进灌区耕作期灌溉制度存在的现行问题、土壤盐碱化治理以及节水型灌溉工程的实施对生态环境的影响提供科学指导。[方法]综合考虑土壤质地、灌溉方式、作物种植等因素进行试验点、观测点的布设,基于2a耕作期监测数据分析,通过常规方法对土壤脱盐积盐运移(表聚型、底聚型、均衡型及震荡型)、耕作期内不同耕种观测区内土壤盐分变化等方面进行计算分析,并对影响因子(地下水埋深、初始含盐量、降雨)进行相关性分析。[结果]灌溉初期土壤表层含盐量变化较早,灌后10d土壤含盐量开始回升,各观测区土壤含盐量随时间逐渐减小。[结论]荒地内不同土层观测期内呈积盐状态;不灌或少灌区域土壤表聚趋势加强;地下水埋深较深的井灌区,脱盐速率快于潜水位较高的渠灌区;初始含盐量越高,土壤脱盐量绝对值越大,相对脱盐率与初始含盐量并无明显关系。     

冻融条件下土壤水分和速效磷垂直迁移规律

中国东北地区土壤普遍受到的季节性冻融作用会影响土壤中速效磷和水分的垂直分配。通过室内模拟冻融环境,分析了冻融循环条件下黑土速效磷和土壤水分的垂直变化。结果表明:多次冻融循环作用使土壤速效磷随着土壤水分由下层向表层迁移,经30次冻融循环作用后土壤最大含水率和土壤最大速效磷含量均出现在3 cm层;土壤初始含水率越高,冻融作用后向土壤表层迁移的速效磷含量越大,但随着冻融循环次数增加,土壤各层速效磷含量都有所下降,1次冻融作用后,土壤速效磷的最高含量为50.63 mg/kg,30次后最高含量为43.81 mg/kg,减少了13.5%;利用多元回归分析分别得出了冻融循环后土壤含水率和速效磷与初始含水率、冻融循环次数和土层深度的关系函数,相关系数分别为0.892,0.578。上述研究成果为季节性冻融区非点源污染及土壤盐碱化防治奠定理论基础。     

基于SPAC系统的作物腾发量模型的试验研究

通过田间试验对河北省2004年和2005年棉花、冬小麦和夏玉米不同生育期的冠层温度、地表温度和叶面积指数进行测定,根据能量平衡方程和空气动力学方程,结合当地气象资料推导出作物腾发量模型,并与棉花、冬小麦和夏玉米不同生育期实际腾发量比较发现:作物腾发量模型计算值不仅反映了这3种作物不同生育期腾发量的变化规律,而且与实际腾发量平均值的相对误差2004年分别为8.46%、4.76%和12.85%,2005年分别为3.42%、1.65%和0.84%,因此可以利用作物腾发量模型来计算作物腾发量,该研究为监测土壤墒情和确定作物缺水指标提供了理论依据.