柠条林蒸腾状况与土壤水分动态研究

本文根据1989年观测资料,对柠条的蒸腾状况及其林地的土壤水分动态规律作了进一步分析。结果表明:柠条的平均蒸腾强度为0.1589g/g·h,蒸腾耗水量占同期降雨量的49.1%,柠条蒸腾强度与气温日变化的关系很密切,而与气温季节变化,相对湿度日变化和土壤水分季节变化的依存关系均不明显。结果还表明:柠条林地土壤剖面水分分布可分为活跃层、次活跃层和相对稳定层三个层次。活跃层的深浅随降雨量的多少而变化,次活跃层明显浅于对照荒地土壤水分次活跃层。在降雨量少而均匀分布的特有年份中,林地土壤水分季节动态的显著特点之一是干湿季难以划分。     

宁夏中部干旱带沙地人工甘草不同种植密度土壤水分时空变化及产量性状分析

水分是影响宁夏中部干旱带沙地人工种植甘草最重要的限制生态因子,通过对不同密度人工种植甘草地土壤水分特征变化及产量性状进行分析,确定了人工种植甘草的最佳种植密度。结果表明:(1)不同种植密度人工甘草地土壤水分变异系数和标准差随着土层深度的增加均呈现先增大后降低的趋势;(2)不同种植密度人工甘草地土壤垂直剖面水分变化幅度大小划分为0—20cm活跃层、20—80cm次活跃层和80—100cm相对稳定层,土壤含水量从高到低依次为180 000株/hm~2150 000株/hm~2120 000株/hm~2210 000株/hm~290 000株/hm~2;(3)土壤含水量季节动态变化可划分为3个时期:土壤水分积累期(5—6月)、土壤水分消耗期(7—9月)、土壤水分稳定期(10月—次年4月);(4)从不同种植密度、产量性状以及水分特征变化的整体分析看,人工种植甘草的最佳密度约为180 000株/hm~2。     

不同种植方式对红壤旱地土壤水分及抗旱能力的影响

通过3年田间小区试验,研究不同种植方式对红壤旱地土壤水分及抗旱能力的影响.结果表明：1）与种植花生相比,种植苎麻可显著提高土壤有机质质量分数（28.44％）、田间持水量（10.06％）和总孔隙度（5.65％）,土壤密度则显著降低7.20％;2）监测期内,花生地各层土壤以及整个0～ 100 cm土体水分变异系数普遍高于苎麻地,苎麻地0 ～ 100 cm土体水分的时间稳定性和空间协调性优于花生地;3）苎麻地0～ 40 cm土壤较花生地延长抗旱时间7d以上,但随着土层的加深,差异越来越小;4）红壤坡耕地种植苎麻有利于提高红壤旱地土壤抗旱能力,特别是中、上层土壤.从扩充土壤水库的角度考虑,红壤旱地种植苎麻优于种植花生,该研究结果可为挖掘红壤区深层土壤水分提供参考.     

黄土丘陵沟壑区人工柠条林土壤水分物理性质变化研究

对黄土丘陵沟壑区3个种植年限典型的人工柠条林及对照坡耕地和荒坡地表层土壤的几个水分物理常数、水分特征曲线和比水容量进行了测定,结果表明:50 a以内的人工柠条林对土壤的黏化过程已经有一定影响,同时也较明显地改善土壤容重;通过对土壤持水和供水能力的大小比较得出,其持水和供水能力的大小均为46 a柠条林>30 a柠条林和21 a柠条林>荒坡地>坡耕地。由此可见,尽管人工柠条林不能快速地提高侵蚀土壤的发育状况,但能够通过改善土壤持水和供水能力,促进土壤正向发育。     

人工柠条林地土壤水分补给和消耗动态变化规律

黄土高原地区水资源缺乏，水资源，特别是土壤水资源的适度开发和合理利用势在必行。在黄土丘陵半干旱区的上黄生态试验站对多年生人工柠条林林冠截留，地表径流，土壤水分和植物生长等进行了定位观测，对林地土壤水分补给和消耗动态变化规律进行分析。结果表明，人工柠条林次降雨林冠截留随降水量增加而逐渐增加，地表径流与林外降雨量为直线关系。影响土壤水分补给的主要因素为天然降水，其次为林冠截留。土壤水分补给量与降雨量为线性关系；降水对土壤水分的影响程度随深度的增加而减弱，土壤水分最大入渗深度为170～270cm。偏早年随着柠条林生长并进入速生期，柠条林地耗水量加大，土壤早化加剧。丰水年土壤补给量剧增，但柠条林依然生长不良，储存在土壤中的水分只能等到来年被植物吸收利用。     

宁南沙棘、柠条蒸腾和土壤水分动态研究

有效地利用土壤水分,维持水分平衡,是水土保持科研中的重要课题。通过对沙棘、柠条等树种的蒸腾和林地土壤水分动态的试验观测,本文得出如下结论:生产1克沙棘地上干物质总耗水为800克,其中蒸腾耗水483克,水分生产率为1.16g/ (mm·m~2);生产1克柠条地上干物质总耗水2264克,其中蒸腾耗水682克,水分生产率为0.44g/(mm·m~2)。因此沙棘、柠条水分利用率较高,可在半干旱地区大力发展。     

半干旱区柠条林利用土壤水分深度和耗水量

植物根系利用土壤水分深度和耗水量是研究植物与土壤水关系的基础.以柠条为对象,采用中子仪,对撂荒地和柠条林地土壤水分进行长期定位观测和分析.结果表明,2002年内,随着时间推移,柠条利用土壤水分深度从播种时的2 cm左右,迅速增加到9月1日的90 cm,10月15日的110 cm,11月1日的170 cm,到11月15日柠条利用土壤水分深度为220 cm;除丰水年(2年生)柠条土壤储水量增加了122.8mm外,随着林龄的增加和降雨量等的变化,植物利用土壤水分的深度和耗水量增加,土壤储水量下降.到2004年生长季末,3年生柠条林地100 cm土层出现土壤干层,5年生柠条林地剖面60-300 cm土层出现土壤干层.此时需要采取措施,控制柠条生长、密度和耗水量,实现土壤水资源的可持续利用.     

黄土丘陵区柠条林地土壤水分垂直变化

为了解水资源紧缺地区多年生林地的土壤水分状况,采用中子仪测定法,于2002-2006年对宁夏自治区固原市上黄生态试验站人工柠条林地(生长季4-10月)的土壤水分进行了监测。并应用隔室分析法建立了土壤水分垂直变化模型,对柠条林地土壤水分实测数据进行了拟合。分析结果表明,在参数取值特定的条件下,模型可表达试区内不同降雨条件下柠条人工林下的土壤水分垂直变化,拟合优度R2符合统计学要求,模型具有较好的应用价值。     

东北雨养区覆膜和种植密度对玉米田间土壤水分和根系生长的影响

为探讨东北雨养区玉米生长状况和田间水分对种植密度和地膜覆盖的响应,2015年在沈阳农业大学水利学院试验场设置了低(67 500株/hm~2)、中(82 500株/hm~2)、高(97 500株/hm~2)3个种植密度水平和覆膜、裸地2种方式的玉米田间试验,根据试验结果分析了土壤水分、玉米根系及其产量变化。结果表明:(1)在0—20cm土层中,整个生育期内,覆膜对于低密度处理的土壤田间含水率影响显著(p0.05),生育前期、中期和末期覆膜比裸地田间含水率分别提高了9.80%,15.93%,12.77%;在20—40cm土层中,生育前期,中密度覆膜种植的玉米田间含水率比裸地高13.83%(p0.05);在40—60cm土层中,覆膜对中密度玉米土壤含水率影响显著(p0.05),生育前期、中期、后期覆膜比裸地处理的土壤含水率分别提高了15.47%,4.11%,8.96%。(2)种植密度对玉米根系的根长、总投影面积、总根体积和根系表面积均有显著影响,随着种植密度的增加,四者均呈减小趋势;在种植密度相同时,覆膜相比裸地提高了玉米根系的根长、总投影面积、根系总体积和根系表面积;中密度时,覆膜对玉米根系的4项指标提高最为显著(p0.05),分别比裸地提高了44%,38%,38%,33%。(3)玉米产量随着种植密度的增加而减小,当密度为67 500株/hm~2时,玉米产量和百粒重均最大,百粒重为36.83g,产量为12 573.69kg/hm~2。结果说明:在水肥条件相同情况下,玉米种植存在一个最优密度,在最优密度内,玉米产量随着密度的增加而增加,超过了最优密度产量呈现减少趋势。研究结果对东北雨养区种植密度和覆盖方式的优化组合提供了理论依据,对提高雨水利用效率和玉米产量也具有参考意义。     

宁夏毛乌素沙地不同密度柠条林对土壤结构及植物群落特征的影响

通过对种植不同密度的柠条对退化草原恢复效应的研究，结果表明随着柠条带间距的增加，土壤的物理性质得到极大的改善，容重逐渐减小，土壤的毛管孔隙度、总孔隙度、透气性、排水能力、则呈增加的趋势，其中10m带距的增幅最大。植被恢复后柠条带间土壤水分呈现10m〉7m〉对照〉4m的趋势。建立柠条林后随着植物种类的增加，个体重要值相对下降，各项生态指数不断升高。说明随着带间距的增加，群落结构在逐渐发生变化，使原来的荒漠化群落结构变得相对复杂并逐渐向稳定阶段发展。     

土壤含水量和土壤紧实度对土壤圆锥指数值影响的试验研究

分别研究了两种土壤的含水量、土壤紧实度对土壤圆锥指数值的影响,并给出了两种土壤类型的圆锥指数、土壤含水量和土壤紧实度之间关系的数学模型,两个模型都达统计极显著水平,复相关系数分别达到0.960和0.941。     

土壤容重和含水量对耕作阻力的影响

土壤容重和含水量是影响机具耕作阻力和能量消耗的主要因素。为了研究它们之间的数量关系,在田间将土壤容重和含水量分别在１．１～１．７ｇ／ｃｍ^３和１１％～１９％的范围内取三个水平,进行靴式开沟器耕作阻力的正交试验。用改进的五轮仪测试开沟器的工作阻力和开沟深度,土壤容重和含水量,采用容重环法实行定点测试。试验数据用改进的Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法,通过ＴＳＰ统计软件进行回归分析,得到了土壤耕作阻力－容重－含水量数学模型,并具有较高的拟合精度,可以用于分析评价不同土壤容重和含水量条件下拖拉机的牵引效率和能量消耗。     

高寒沙地中间锦鸡儿人工林根系分布及林下土壤特性研究

以流动沙丘为对照,通过对3、5、10、16和30 a生的中间锦鸡儿人工林根系和林下土壤进行研究,揭示人工林根系分布及林下土壤理化性质变化特征。对林下0～80 cm土层的根系和土壤分别进行采集,并用EPSON10000XL扫描仪和WINRHIZO系统对根长(L)、表面积(S)和生物量(B)进行测定分析,同时测定土壤容重和有机质以及氮、磷、钾等养分含量。研究结果表明:人工林根系主要分布于0～40 cm土层,根系L、S和B随林龄增大而增大,且随土层加深而减小,其分布与土壤性质密切相关。相对于流动沙丘,3 a和5 a生人工林土壤理化性质变化不明显,但随着林龄增大,林下土壤性质发生明显变化。16 a和30 a生人工林下土壤容重明显减小,分别与L、S和B呈显著负相关(P 0.05);土壤有机质和全氮含量明显增加,尤其在根系大量分布的浅层土壤大幅增加,分别与L、S和B呈显著正相关(P 0.05);而土壤全磷和全钾增加不明显,分别与L、S和B相关性不显著。3种径级(细、中、粗)根系中,细根和中根的L、S与土壤容重呈极显著负相关(P 0.01),与有机质呈极显著正相关,粗根的L、S和B与全氮呈极显著正相关(P 0.01)。由此可见,中间锦鸡儿人工林随着生长年限的增加,有利于林下土壤结构优化和养分的增加。     

土壤湿度对土壤中对硝基氯苯提取率的影响

在"固–气–液"三相体系中,通过土壤加标污染物并控制湿度的实验,研究了土壤湿度对p-NCB在土壤及其成分中提取率的影响。结果表明:土壤湿度造成p-NCB在两种土样上的提取率较干燥土样显著减小。土壤成分实验中,高岭石中p-NCB的提取率受样品湿度的影响较大,腐殖酸的存在大大减小了土壤湿度对高岭石中p-NCB老化过程的影响。土壤湿样中p-NCB提取率在反应21天后开始变缓,说明p-NCB在土壤湿样上的老化过程分可为两个阶段:自反应开始至进行到第21天是快速老化阶段,之后为缓慢老化阶段。p-NCB在土壤干样上的老化过程不明显,在实验周期下未发现提取率随反应时间有明显下降。     

转基因棉种植对土壤氧化还原酶活性的影响

转Bt基因棉和转Bt+CpTI基因棉及相应非转基因棉的盆栽试验研究表明,转基因作物生长30天时可向土壤中释放Bt杀虫晶体蛋白,而双抗棉种植时CpTI杀虫晶体蛋白的释放量与作物品种有关;转基因棉种植对土壤过氧化氢酶、脱氢酶和硝酸还原酶的活性影响研究表明,生长30天时,与等价基因系非转基因棉相比,转Bt基因棉和双抗棉A的种植并未使三种酶活性发生显著变化,而双抗棉B的种植使土壤脱氢酶活性显著下降。从杀虫晶体蛋白的释放和对酶活性的影响来看,双抗棉B的种植对土壤的生物活性扰动更大。     

中间锦鸡儿四个fad2蛋白的比较与分析

采用RT-PCR和RACE的方法从中间锦鸡儿中克隆了四个fad2基因,对其编码的四个蛋白质进行生物信息学分析表明,这四个fad2蛋白跨膜区域、信号肽分析、蛋白质二级结构、磷酸化位点数量、棕榈酰化位点数量等都有所不同。这为进一步研究基因分工、调控方式打下了基础,为实现对锦鸡儿属植物脂肪酸成分直接、精确调控提供了保证。     

荒漠草原区不同年限柠条林表层土壤碳分布及影响因素

沙化草地种植人工林可以固定截存大气中的C而增加土壤C含量和储量,但在荒漠草原区固沙柠条(Caragana intermedia)林发育过程中表层土壤C分布规律及影响因素,尚不清楚.通过调查6 a,15a,24 a,36 a固沙柠条林下、林间表层土壤C含量和储量分布特征,结合土壤机械组成和地表植被特征调查,分析了柠条林发育过程中表层土壤C分布规律及其与环境因素之间的关系.结果表明:(1)随着柠条林生长,林下表层土壤C含量和储量以及C/N均与林龄呈现单调线性回归关系(P＜0.05).从6 a到36 a的林地,林下表层土壤C含量和储量呈现单调递增趋势,而土壤C/N呈单调递减.24 a生林地林下表层土壤C含量和储量开始显著高于林间(P＜0.01).(2)随着林龄增加,林间表层土壤C分布变化未达到显著水平(P＞0.05).但是柠条林发育生长对林间具有一定辐射作用,从24 a到36 a的林地,林间表层土壤C含量和储量开始明显增加,林间和林下表层土壤C分布差异性逐渐降低.(3)林下小尺度表层土壤C分布决定了整个林地表层土壤C分布.随着林龄增加,林地表层土壤有机碳含量和储量逐渐增加;同时表层土壤全氮的快速积累,导致土壤C/N无显著变化.(4)在荒漠草原区,柠条林发育在增加林下表层土壤C分布的同时,对林间表层土壤C分布具有一定的辐射效应.在柠条林生长过程中,该林地表层土壤C含量和储量呈现增加趋势.     

科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落生长季土壤水分动态和蒸散量估算

以流动沙丘和不同恢复年限的人工和天然小叶锦鸡儿群落为研究对象,从土壤水分平衡角度对小叶锦鸡儿群落生长季土壤水分动态和蒸散量进行了研究.结果表明,与天然小叶锦鸡儿群落的土壤含水量相比,人工小叶锦鸡儿群落内土壤含水量较低,且呈现出随植被生长发育年限的增加而不断减少的趋势;从土层垂直方向看,流动沙丘土壤含水量较稳定,6年生和天然小叶锦鸡儿群落土壤含水量大致随深度的增加而逐渐增加,但11年生和22年生小叶锦鸡儿群落土壤含水量基本呈下降趋势,绝大多数土层含水量均低于1.50%,水分状况较差;在生长季,人工植被区绝大部分的降雨都通过蒸散丧失,在时间分布上,各样地蒸散量呈现单峰型曲线模式.