外加营养物对干旱区土壤硫交换通量的影响

应用静态箱式采样法,利用热解析仪与气相色谱联用的方法进行定量分析,研究不同营养添加物对干旱区水稻田土壤挥发性有机硫化物(VOSCs)地-气交换通量的影响。结果显示:在稻田土壤中施入不同的营养添加物后,除硫酸钠外,其余添加物质均可以促进VOSCs的释放;作为有机硫源,甲硫氨酸和半胱氨酸的添加明显地提高了土壤VOSCs的释放通量,表明含硫氨基酸是VOSCs的有效前体,淹水稻田土中的微生物通过分解作用释放VOSCs,释放的气体除了有大量的COS(羰基硫)和CS_2(二硫化碳)外,还有少量的DMS(二甲基硫)、CH_3SH(甲硫醇)以及DMDS(二甲基二硫);作为氮、硫源,硝酸铵和硫酸铵均可促进VOSCs的释放,但硫酸铵的作用时间相对较长,这主要归因于氮源和硫源的共同作用;碳源也能少量地促进VOSCs的释放。另外,培养条件(如温度等)对VOSCs的地-气交换通量也有一定的影响。     

不同地理种群疏叶骆驼刺光合和水分代谢特性的差异

选取极端干旱区的策勒种群和干旱区的阜康种群,利用LI-6400测定了净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)、水汽压亏缺(Vpd)、相对湿度(RH)等相关参数,对2个不同分布区骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)的光合特性和水分代谢特性进行了比较研究。结果表明:不同地理种群骆驼刺适应环境的方式不同,策勒种群的光饱和点(1 300μmol·m~(-2)·s~(-1))、光合最适宜温度(35℃)均高于阜康种群(光饱和点为1 000μmol·m~(-2)·s~(-1),光合最适宜温度为31℃);与阜康种群相比,策勒种群采用低光合、低蒸腾、高水分利用效率的节水对策来维持植物在极端干旱环境下的正常生长。策勒种群的净光合速率(5.68μmol·m~(-2)·s~(-1))、蒸腾速率(2.71 mmol·m~(-2)·s~(-1))和光能利用效率(10.35 mol·mol~(-1))远低于阜康种群(净光合速率为8.57μmol·m~(-2)·s~(-1),蒸腾速率为6.11 mmol·m~(-2)·s~(-1),光能利用效率为12.56 mol·mol~(-1)),而水分利用效率(1.79μmol·mmol~(-1))和水汽压亏缺(3.96 k Pa)明显高于阜康种群(水分利用效率为1.33μmol·mmol~(-1),水分亏缺为3.28 k Pa),说明策勒种群对环境的适应能力更强。     

黄河源区玛曲3次积雪过程能量平衡特征

利用中国科学院黄河源区气候与环境综合观测研究站2011年12月至2012年3月的观测资料,对比分析了黄河源区玛曲3次积雪过程地表辐射和能量平衡特征,结果表明:受雪面较大反照率的影响,降雪后净辐射减小显著,3次降雪前、后净辐射分别为154、200、210 W·m~(-2)和93、129、130 W·m~(-2)。3次降雪后及融雪后,地—气能量交换受天气条件和土壤冻融状态的影响较大:第1次降雪后较低的气温和地表温度并没有影响冻结土壤原本就较弱的蒸发能力,潜热通量在降雪前、后及融雪后量值较小且相差不大;第2次降雪后的2月18日,较大的风速(≥4 m·s~(-1))和较强的太阳辐射加快了积雪的升华,潜热通量量值较大,日均值高达118 W·m~(-2),风速与潜热通量同步变化,且峰值同时出现(分别为15 m·s~(-1)和300 W·m~(-2)),积雪升华消耗能量使地表温度降低并低于气温,出现负感热通量,日均值为-8 W·m~(-2),峰值达-40 W·m~(-2),融雪后感、潜热通量很快达到降雪前的水平;第3次降雪后的2月29日至3月3日,浅层土壤温度由-1℃逐渐上升并维持在冻土可融化温度-0.18℃左右,冻土壤融化吸收热量,潜热通量与降雪前相比增加不明显,3月4日是积雪融化的最后一天,较湿的土壤和融雪水蒸发释放潜热,潜热通量较3月3日显著增大;积雪融化后,潜热通量受浅层土壤蒸发能力增强的影响较降雪前明显增大。     

秸秆还田对绿洲棉田土壤CO_2时空分布的影响

基于静态箱法和气井法,测定棉花秸秆还田对绿洲棉田土壤CO_2浓度和通量时空分布的影响。结果表明:棉花秸秆还田后土壤CO_2浓度与通量具有明显的时间变化特征,均表现为7月份出现峰值,10月出现低值;与NS(对照组)相比,秸秆还田处理下的土壤CO_2浓度与通量在5月也出现峰值。土壤CO_2浓度随着土壤深度的增加而增加,但秸秆还田对土壤CO_2浓度的垂直分布影响不大。观测期内,NS、HS(半量)、TS(全量)和DS(加倍)处理下的土壤CO_2浓度均值分别为5 946.2、6 837.3、7 717.3 mg·kg~(-1)和10 437.6 mg·kg~(-1),土壤CO_2通量均值分别为110.22、136.84、140.75 mg·m~(-2)·h~(-1)和169.47 mg·m~(-2)·h~(-1),即棉花秸秆还田增加了土壤CO_2浓度和通量;其中,DS处理下的土壤CO_2浓度和通量均显著高于其他处理(P0.05)。此外,NS、HS、TS和DS处理下土壤CO_2浓度与通量之间的相关系数分别为0.30~0.60、0.68~0.72、0.72~0.77和0.85~0.88,相关系数随秸秆还田量增大而增大,即土壤CO_2通量强烈依赖于土壤CO_2浓度。在当前的农业生产水平下,综合评价不同秸秆量还田的效应,应采用全量秸秆还田。     

罗布泊腹地人工植被梭梭的光学特性及其对干旱胁迫的响应

在罗布泊高温、高盐碱、干旱的极端环境条件下,研究植物的光合进程以及植物对环境的适应性,对于评价植物的耐旱性有重要意义。研究设置3个干旱处理,轻度干旱、中度干旱以及重度干旱。结果表明:(1)重度干旱处理中,梭梭的光补偿点(LCP)为118.75μmol·m~(-2)·s~(-1),光饱和点(LSP)为6174.79μmol·m~(-2)·s~(-1),是3个处理中对光能利用范围最广的。说明在重度干旱情况下,梭梭通过增大可利用光能的范围来提高对环境资源的利用率。(2)在轻度和中度干旱处理中,灌水后梭梭的最大净光合速率分别为35.06μmol·m~(-2)·s~(-1)和49.51μmol·m~(-2)·s~(-1),比灌水前增加了48.81%和22.83%,可见水分状况是影响植物生长的一个重要因素。(3)在3个干旱处理下,梭梭均出现光合午休现象,且持续时间较长,这可能是梭梭对罗布泊腹地环境的一种适应。(4)轻度干旱与中度干旱处理间的光合日过程差别不大,且灌水后各项光合生理指标均迅速回升,故考虑到节水灌溉,在确立灌溉制度时可以选择中度干旱时所使用的灌水制度。     

施氮量对复播青贮玉米光合特性和产量的影响

采用田间试验方法,研究了一管两行(80+40)行距模式下灌溉量为288 mm时,不同施氮量(CK~14.04 kg·hm~(-2),F1~97.56 kg·hm~(-2),F2~167.16 kg·hm~(-2),F3~236.76 kg·hm~(-2),F4~306.36 kg·hm~(-2),F5~375.96 kg·hm~(-2))对复播青贮玉米光合特性的影响,观测了拔节期(08.20)和抽雄吐丝期(09.13)光合特性指标及生育期末期的干物质量、叶面积,计算叶片水平的水分利用效率、光合势及净同化率。施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量最大;拔节期光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合指标较大;抽雄吐丝期,光合有效辐射为800~1 900μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,水分利用效率较大;施氮量为236.76~306.36 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合势和净同化率均达到最大,施氮量进一步增加,光合势和净同化率降低显著。因此,石河子地区青贮玉米适宜的光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1),施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量及水分利用效率达到最大。     

甘肃河西地区膜下滴灌条件下春玉米田水盐特征分析

通过对甘肃河西地区膜下滴灌春玉米种植条件下土壤水分、盐分的观测,分析了膜下滴灌春玉米生育期土壤水分、盐分动态变化及其产量和水分利用效率。结果表明:不同生育期,同一土层深度,土壤水分含量高低分布与土壤盐分含量高低分布相反,均表现出土壤不同深度盐分含量高的区域相应水分含量低,滴灌带之间土壤盐分积累较滴头之间显著;灌水定额480 m~3·hm~(-2)处理,灌溉水分在土层纵向运移显著,深层渗漏明显,灌水定额420 m~3·hm~(-2)处理,灌溉水在土壤不同深度横向层面运移显著,有利于作物吸收利用;膜下滴灌能够在滴水过程中明显降低土壤表层0~40 cm盐分含量,土壤下层40~100 cm为盐分聚集区域;灌水定额420 m~3·hm~(-2)处理,春玉米产量构成和水分利用效率较高。从作物生长水盐环境及高效节水的角度出发,灌水定额420 m~3·hm~(-2)处理的效益最优。     

水位对巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地土壤呼吸的影响

以新疆维吾尔自治区天山中部巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究区域,结合室内水位控制试验,初探土壤水位对土壤呼吸的影响,结果表明:1)土壤呼吸与土壤水位呈现显著的负相关性(r=-0.997;p=0.003),5cm、0cm、-10cm、-20cm水位梯度下土壤呼吸速率平均值分别为1.27、2.49、4.60、6.21μmol·m~(-2)·s~(-1)。2)不同水位处理下土壤碳排放量差异性达到极显著水平(p<0.01),5cm、0cm、-10cm、-20cm水位条件下土壤碳排放量分别为0.11、0.22、0.40、0.54mol·m~(-2)·d~(-1)。3)不同水位条件下土壤呼吸速率与5cm土壤温度均表现为显著正相关关系,淹水条件下水温与土壤呼吸速率表现为显著正相关性,且随着土壤水位的下降水温与土壤呼吸的相关性系数减弱。各水位梯度土壤呼吸速率与5cm土壤温度均呈显著的指数函数关系,水位降低显著提高了土壤呼吸温度敏感性系数(Q10)(p<0.05)。     

黄淮海地区夏玉米对干旱和涝渍的生理生态反应

利用黄淮海地区多站点的夏玉米水分控制试验,探讨旱涝对夏玉米发育进程、光合能力、干物质分配、叶面积扩展、产量结构及最终产量的影响,进而分析旱涝对夏玉米生长过程的影响机制。结果表明:干旱减缓了夏玉米营养生长阶段的发育速率,但加快了生殖生长阶段的发育进程,而涝渍对夏玉米发育进程的影响较小;夏玉米全生育期土壤湿度距适宜湿度减小1%,其叶片最大光合速率将下降0.3 mol·m~(-2)·s~(-1),比叶面积上升8×10-6hm~2·kg~(-1);夏玉米全生育期土壤相对湿度下降1%,其地上总干重和穗干重均下降0.55%,而产量将减少155kg·hm~(-2);干旱不仅使玉米灌浆时间变短,而且使叶片光合能力下降;营养生长阶段干旱使干物质更多地分配向茎秆,导致叶面积扩展乏力,生殖生长阶段干旱减少干物质向贮存器官的分配而影响产量构成;尽管干旱使叶片变薄而促进其扩展,但仍不足以减缓干旱的整体负面影响,最终导致玉米减产;而涝渍主要使玉米叶片光合能力下降,并导致干物质向穗的分配减少而减产。     

新疆高产棉田生态系统NEE变化及其影响因素

温室气体大量排放使得全球变暖已成为世界公认的热点问题之一。农田生态系统在全球碳循环与碳平衡中扮演着重要的角色。文中运用开路式涡度相关测量系统进行定点定位观测,研究干旱区农田生态系统/大气间净交换量(Net Ecosystem Exchange),分析农田生态系统中碳源/汇功能的关系。结果表明:新疆棉田生态系统在现蕾期、开花期与铃期CO_2通量日变化呈现出单峰型的"U"型曲线,现蕾期、开花期和铃期CO_2通量最高点在凌晨3:00、4:00和1:00,分别为9.45、8.78和7.68umol·m~(-2)·s~(-1),CO_2通量最低点在正午14:00、15:00和15:00,依次为-19.35、-21.73和-20.51umol·m~(-2)·s~(-1)。不同生育期夜晚NEE值均负值,表明棉田生态系统夜间处于碳排放过程;白天正值,棉田生态系统为碳吸收过程。棉花不同生育期均为碳储存,且开花期碳储量最大,平均值为-7.26g·m~(-2)·d~(-1),其次是现蕾期,平均值为-6.31g·m~(-2)·d~(-1),铃期平均值为-5.37g·m~(-2)·d~(-1)。温度和降雨对棉田生态系统碳储量影响显著。研究结果表明干旱区高产棉田生态系统有着较好的碳储量,是一个碳汇过程。     

农田有害生物综合治理在生态农业中的地位

本文就有害生物综合治理技术与生态农业技术分析比较其理论指导体系的同一性。两者核心技术都围绕生物种群的调整、引进与重组，开发潜在生态位，实现能量多级利用，强调经济效益、生态效益、社会效益的协同提高，使农业资源持续利用。     

清代陇东地区干旱灾害初步研究

通过对历史文献资料的搜集、整理、分析,对清代陇东地区干旱灾害的等级序列、时间和空间特征及其成因进行了研究.结果表明:陇东地区自1644年清世祖顺治元年至1912年中华民国元年的268年中,共发生干旱灾害111次,平均每2.4年发生1次;清代陇东地区中度旱灾发生最多,其次为大旱灾和轻度旱灾,而特大旱灾发生最少;从清代早期...     

宁夏近40多年积温及不同积温期降水量变化研究

选取宁夏22个地面气象站1961~2005年逐日平均气温、逐日降水量资料,统计计算日平均气温稳定通过0℃和10℃期间的积温,结果表明:随着气候的变暖,宁夏各地≥0℃和≥10℃积温呈明显增加趋势,近19 a增加显著;≥10℃积温不同等值线明显向地势较高地区移动,喜温作物面积扩大;积温持续日数明显增加,有利于作物的成熟;≥0℃和≥10℃积温期间降水量主要在部分干旱地带增加,这有利于干旱地带农牧业生产和植被恢复。     

新疆西昆仑山豆科植物区系分析

通过野外实地考察和标本资料,研究表明:新疆西昆仑山豆科植物共计有7族12属67种,分别占新疆豆科属、种总数的25.53%和15.51%。该区豆科植物多生于山地,区系中单种属(6属)和寡种属(4属)共计10属,所占比例较高,但多种属(棘豆、黄耆)2属含47种,分别占属、种总数的16.67%和70.15%,优势明显。植物生活型以地面芽植物(多年生草本)为优势,有55种,占82.09%;其他1啊生植物、灌木、半灌木、垫状灌木合12种,共占17.91%,有一定的适应性。该区豆科植物属的地理成分具明显的温带性质,其区系中温带及含温带分布的属有10属,占总属数的83.33%。本区与帕米尔高原豆科共有属有11属,属的相似性系数高达73.33%,表明两地豆科植物关系密切;而与喀喇昆仑山的相似性系数较低,5个共有属集中于高海拔区,表明两地高海拔区有较密切联系。     

黄土高原水土流失区未来粮食供给分析

通过对黄土高原地区水土流失问题及其产生的原因分析,提出了退耕还林还草是治理水土流失的有效措施,并从影响粮食有效供给的因素出发,讨论了未来30 a黄土高原水土流失区的粮食供给状况。要解决本区粮食的缺口,首先发展粮食生产,努力实现粮食供需平衡。     

工程行为对古尔班通古特沙漠植被的破损及恢复

随着准噶尔盆地石油开发力度不断加大和工程建设相继上马 ,古尔班通古特沙漠环境脆弱的生态平衡受人为活动影响日益严重。突出表现在工程行为造成沙漠植被的破损 ,如碾压、铲除、压埋、油污 ,以及对植物生长环境地表的扰动等。通过观察试验发现 ,当工程行为方式及强度对生态环境的干扰未使生态稳定性瓦解时 ,则沙漠植被具有自然恢复能力 ,但恢复过程需要较长的时间才能完成。若要加速和强化恢复过程 ,就要在工程中采取及时固沙、适时补播灌草植物的有效人工辅助措施     

我国北方半干旱区草地水分供需状况研究

利用半干旱区181个站点40a的气象资料,依据伊万诺夫湿润系数对半干旱区草地进行气候分区,采用计算精度较高的FAO Penman-Monteith方法(1998)计算可能蒸散。在计算不同草地类型草地蒸散系数的基础上,计算半干旱区草地实际蒸散量,通过水分盈亏和水分订正系数等来分析评价不同草地类型的水分供需状况。结果表明:不同草地类型的蒸散系数也不同,草甸草原的蒸散系数最大,荒漠的蒸散系数最小;不同草地类型的实际需水量也不同:草甸草原>典型草原>荒漠化草原>草原化荒漠>荒漠;在半干旱地区实施退耕还草有利于水资源的可持续利用和生态环境的改善。     

兰州市采暖期气态污染物排放总量控制的研究

本文根据长时间平衡单箱型模式原理 ,结合兰州市城区特有的地形及气候背景 ,利用 1 989年和 2 0 0 0年兰州市采暖期大气污染源调查资料 ,对兰州市城区采暖期SO2 、NO2 允许排放量进行了模式预测 ,并和实际排放量进行了比较 ,结果表明 :通过近十年的环境治理 ,全城区SO2 削减率从 30 .5 %下降到 1 4.6% ;城关区由 2 3.5 %下降到 6.2 % ;西固区由 5 7.7%下降到 48.1 %。NO2 削减率呈上升趋势 ,全城区削减率由 9.2 %上升到了 38.9% ,特别是西固区由60 .8%上升到 73.3% ,说明兰州市除了要继续削减SO2 排放量外 ,还要加大对NO2 的治理措施。     

近50年岱海生态与环境变化分析

岱海是我国北方地区的一个内陆湖,历史时期受构造运动和气候变化的影响,湖泊经历多次扩张和收缩,最大水域面积曾达到760 km2。近50年来,随着全球气候变暖及湖区农业活动的加强,岱海的补给水量急剧减少,自20世纪70年代以来,岱海水位持续下降,且下降速度呈现出明显的加快趋势;与此同时,湖水的矿化度不断升高,咸化现象已十分明显;受农业活动和城镇生活的影响,岱海水体的富营养问题也日益突出;其原始的自然环境发生了巨大变化。通过对各影响因素进行分析,结果表明,近50年来岱海环境恶化主要是由人类对流域水土资源的过度开发利用和对污废水的不合理排放造成的,气候变化只是起到了加速强化的作用。