施氮对不同生态类型谷子品种形态建成的影响

采用完全随机设计,在室温盆栽条件下研究了不同施氮水平(N0、N1、N2)对中国(G0)、波兰(G1)、肯尼亚(G2)3个不同生态类型谷子品种地上、地下形态建成及生长速度的影响。结果表明,不同施氮水平对3个不同生态型谷子品种的形态建成有明显影响,对3叶期后第28天、第35天谷子的出叶数和株高有极显著影响,对单株叶面积、地上干物质、根长有显著影响,而对根数、根重影响不明显。不同生态型谷子品种地上、地下部所测性状均受品种、氮肥两因素交互作用的极显著影响,G0N0、G0N1、G0N2、G1N0、G1N1、G1N2、G2N0、G2N1、G2N2间存在不同程度的差异。G2在不同施氮水平下,出叶数、株高、单株叶面积、地上生物量、根数、根长、根重、株高生长率、出叶速率、单株穗粒重、单株生物量较G0N0、G0N1、G0N2、G1N0、G1N1、G1N2均表现出相对高的性状值,为氮肥高效利用品种。     

黄土高原不同地貌类型区降雨侵蚀力时空特征研究

通用土壤流失方程USLE是迄今为止较为成熟,应用较广的土壤侵蚀预报模型,区域降雨侵蚀力R及其分布特征是将USLE应用于较大地区的关键.以日降雨量计算侵蚀力模型为基础,建立了黄土高原月降雨量计算降雨侵蚀力模型.用黄土高原235个气象站点1971-2000年30 a的月降雨量数据,计算得各站点的时间序列月降雨侵蚀力和年降雨侵蚀力,通过Kriging空间插值方法生成降雨侵蚀力时空分布栅格图像,并分析了不同地貌类型区降雨侵蚀力的时空特征.黄土高原降雨侵蚀力空间分布从东南到西北呈梯度递减趋势,范围在300～7 500,平均不到3 000,不同地貌类型区从大到小依次为土石山区、丘陵沟壑区(延安)、高塬沟壑区、丘陵沟壑区(榆林)、丘陵区(陇西);降雨侵蚀力年内分布主要集中于7,8两月,年际变化上存在一个2.7 a的波动周期,波动范围在多年平均值的1倍以上,不同地区相差较大.     

额济纳不同植被覆盖类型土壤氮素时空分异特征

量化土壤时空变化对生态系统模型、精准农业和自然资源管理有重要意义。为了更好地控制环境问题,本文把传统统计方法、地统计学方法和地理信息系统三者结合起来,研究了中国西北部额济纳旗(1480 km~2)不同植被覆盖类型土壤氮的时空变化。于2011年与2015年从49个样点采集了98个0~15 cm土壤样品,测量了土壤全氮和硝态氮的含量,比较了不同植被覆盖类型土壤全氮和硝态氮的空间变化和时间变化。结果表明:土壤全氮含量明显受植被覆盖类型影响;土壤全氮平均值变幅为0.259~0.904 g kg~(-1),胡杨林地土壤全氮含量柽柳地土壤全氮含量梭梭地土壤全氮含量;2011年与2015年同一植被覆盖类型下土壤全氮含量差异不显著;2011年胡杨林地、柽柳地、梭梭地土壤硝态氮含量分别为45.185 mg kg~(-1)、76.95mg kg~(-1)、39.335 mg kg~(-1),2015年胡杨林地、柽柳地、梭梭地土壤硝态氮含量分别为2.259 mg kg~(-1)、21.546 mg kg~(-1)、14.554 mg kg~(-1);胡杨林地和柽柳地土壤全氮呈中等强度空间相关性,梭梭地土壤全氮呈强空间相关性;植被覆盖类型明显影响着植被中氮的转移、转化和吸收;研究区土壤氮素含量呈现剧烈的时空变化。     

万安流域不同土地利用类型土壤全磷时空分异特征

以典型紫色土丘陵区万安小流域(12.10 km2)为研究区域,通过分析2011年4月(旱季)和8月(雨季)采集的552个表层土壤样品,采用传统统计学和地统计学的方法对小流域土壤全磷的时空变异特征进行了研究。结果表明:(1)流域不同土地利用类型土壤全磷含量均值介于0.42~0.73 g kg-1,土地利用类型之间全磷含量具有显著差异,呈现为水旱轮作田旱地林地;(2)相同土地利用类型旱季(4月)、雨季(8月)土壤全磷含量无显著差异;(3)水旱轮作田、旱地土壤全磷的中等空间相关性,表明其受到随机性因素和结构性因素的共同影响,而林地的强烈空间相关性表明其土壤全磷的空间分布特征主要受到结构性因素的作用;这表明在确认磷负荷风险地点、评估污染物迁移潜力及流域土壤资源管理时,应考虑不同土地利用类型条件下全磷时空特征。     

粒径对生物滞留池流场及生物膜形态的影响

[目的] 分析填料粒径对生物滞留池（BRC）渗透性能及微生物膜形态的作用机理,以期优选出适合生物滞留池填料层的颗粒粒径及相应填充的孔隙率。[方法] 采用数值模拟和试验实测相结合的方法,利用Fluent软件对BRC小尺度计算区域范围内的流场形态进行模拟,对6种粒径（0.5,1.0,2.0,4.0,6.0,8.0 mm）下的流线图、压力分布及变化图进行综合对比分析。为验证模拟结果的正确性,对不同颗粒粒径进行生物膜培养和运行,测定颗粒表面生物膜厚度。[结果] 平均粒径为0.5~1.0 mm时流场形态最好,可形成结构合理数量较多的小涡流,有利于水流渗透及物质传递的进行,实测生物膜也表明粒径为1.0 mm时,微生物膜生长最为均匀且生物量最大。[结论] 填料的粒径会影响BRC的运行效果,数值模拟可为实际粒径的选取提供参考。     

神木六道沟流域的土壤侵蚀类型强度及其分异规律

应用野外实地考察和航片判读资料分析研究了位于水蚀风蚀过渡带的六道沟小流域的土壤侵蚀类型、强度及其时空分异特点,为开展试验示范和综合整治提供了环境本底数据,表明流域内风力吹蚀、坡面切沟侵蚀比较强烈,沟谷发育尚处于活跃阶段,平均侵蚀模数10890t/km²·a。因此,在现有基础上加强坡面治理,提高生物措施质量有重要意义。     

干热河谷不同土地利用类型坡面土壤水分时空变异

为探究干热河谷区不同土地利用类型坡面土壤水分的时空变化规律,以元谋干热河谷老城小流域水土保持综合治理示范区内的银合欢人工林地、扭黄茅草丛地和坡耕地为研究对象,采用经典统计学和地统计学克里格插值相结合的分析方法,对3种土地类型坡面土壤水分的时间和空间异质性进行研究。结果表明:元谋干热河谷区土壤含水量较低(林地旱季7.56%,雨季12.80%;草地旱季8.05%,雨季12.66%;坡耕地旱季19.37%,雨季22.95%),雨季显著大于旱季。旱、雨季均表现为坡耕地草地林地,呈中等至强度变异(0.14~0.72之间);不同土地利用类型下各层土壤水分的自相关系数均由正向负转化的相同趋势,但拐点有所不同,且雨季大于旱季;不同土地利用类型下旱、雨季土壤水分的最佳拟合模型林地与草地相同(林地与草地旱雨季均为球状模型,坡耕地旱雨季为指数模型),均呈中等或强等空间相关性(0.05~0.39之间),且旱季大于雨季;同一土地类型下旱、雨季不同土层的土壤水分空间分布相似,不同土地利用类型下相同土层分布格局则不同。     

科尔沁不同类型沙丘土壤水分时空变化特征及其环境影响因子

为了深入探究半干旱地区沙丘土壤水分时空变化特征及其与环境因子关系,以科尔沁沙地为研究区,综合运用原位观测、数值模拟和冗余分析等方法,对沙丘土壤水分的时空变化特征、变异性、水平衡及其与环境因子的定量关系进行研究。结果表明：沙丘土壤水分在垂直剖面呈现出由半流动沙丘镜像S 形逐渐过渡为阴坡固定沙丘 S形的趋势,在时间尺度上呈正态分布形;半流动、半固定和阴坡固定沙丘土壤水分变异性随深度的增加逐渐减弱,半阳坡固定沙丘呈S形分布,最大变异系数为75.45%,均属中等变异;半流动和半固定沙丘水分主要消耗于深层渗漏,分别占总水量的57.35%和54.56%,半阳坡固定和阴坡固定沙丘水分主要消耗于植被蒸腾,分别占总水量的77.15%和54.88%;沙丘土壤水分影响因子具有差异性,容重、砂粒含量、粉粒含量和饱和导水率是影响半流动、半固定和半阳坡固定沙丘土壤水分的主要环境因子,而有机质、砂粒含量、粉粒含量和饱和导水率是阴坡固定沙丘土壤水分的主要影响因子。研究表明,半阳坡固定沙丘小叶锦鸡儿易消耗深层土壤水,造成土壤干燥化,草本和半灌木有利于深层土壤水分保持。     

宁夏南部半干旱黄土区3种土地利用类型的土壤水分时空变化特征

选择宁南黄土区贾新庄组的3种土地利用类型(川地农田、阴坡梯田、阳坡人工林),在2021年生长季使用土钻监测土壤含水量(SMC),同时利用自动气象站监测气象数据,分析土地利用、坡位、作物种类影响下的土壤水分时空变化特征。结果表明:3种土地利用类型的SMC大小为川地农田(16.32%)＞阴坡梯田(12.66%)＞阳坡人工林(10.82%);随着研究时段推进,SMC呈先降后升的变化,SMC与降水量存在较好的时间协同性,气温、太阳辐射、饱和水汽压差与阳坡人工林SMC显著相关;随土层深度增加,川地农田、阴坡梯田、阳坡人工林的SMC分别呈升高、降低、先降后升的变化,0—100 cm土层的土壤水分变异系数大于100—200 cm土层。SMC季节变化分为相对稳定期(4—5月)、消退期(6—8月)和恢复期(9—10月);SMC土层变化分为活跃层(0—40 cm)、相对活跃层(40—140 cm)、相对稳定层(140—200 cm)。土壤水分的补给时间滞后于降水,下层土壤水分补给滞后于上层土壤。阴坡梯田和阳坡人工林SMC随坡位降低均先降后升,最小值分别在坡上和中下坡位。土地利用、坡位差异、作物种类、气象因子均是影响SMC的因素;从SMC的变异程度看,各因子对SMC的作用大小依次为气象＞土地利用＞坡位＞作物种类。研究结果有利于指导半干旱黄土区的植被重建与生态产业发展,确定不同立地环境下的合理植被配置。     

基于地区和土类的吉林省农田耕层土壤氮素时空变化特征

为明确吉林省农田耕层土壤氮素营养的时空变化特征,基于2005—2013年间测土配方施肥项目测定的土壤全氮和碱解氮数据,分析吉林省不同地区、土类农田耕层土壤氮素养分的空间变异特征,并与第2次土壤普查数据对比,探讨土壤氮素养分的时间变化趋势。结果表明,目前吉林省农田耕层土壤全氮含量为0.4~3.9g/kg,平均为(1.62±0.60)g/kg,碱解氮含量为15~360 mg/kg,平均为(145.0±59.5)mg/kg。不同土类之间全氮和碱解氮含量的高低顺序一致,均以暗棕壤最高,平均分别为(2.02±0.57)g/kg和(190.2±72.80)mg/kg,其后依次为白浆土、水稻土、黑土、草甸土、黑钙土和风沙土;空间变异方面,吉林省农田耕层土壤氮素营养水平呈自东向西逐渐下降的分布特征,全氮和碱解氮含量在县域尺度上存在显著正相关关系;时间变化方面,吉林省农田耕层土壤全氮和碱解氮含量相比第2次土壤普查均呈明显上升趋势,中部地区变化最显著,西部地区变化相对较小。不同土类之间,黑土、黑钙土、草甸土和风沙土呈上升趋势,而暗棕壤、白浆土和水稻土出现下降,其中以风沙土的增加和暗棕壤的下降最明显。综上所述,吉林省农田耕层土壤氮素营养状况在空间上存在显著差异,时间上也发生了巨大变化。建议中部粮食主产区应严格控制作物施氮量以提高氮肥效率,降低环境风险,东、西部地区应因地制宜优化氮肥管理以提升地力,实现增产增效。