宁南山区不同施肥模式对苜蓿地上生物量的影响研究

宁南旱作农区是中国经济比较落后，生态环境十分恶劣的地区。西部大开发以来，该区苜蓿人工草地建设取得显著成就，如何在干旱条件下提高苜蓿产草量，成为该区生态经济农业研究的战略课题。根据不同的施肥模式试验，研究探讨了该地区苜蓿高产施肥技术措施，针对宁南地区的农业生态条件，提出适宜该区苜蓿高产施肥技术措施与施肥方案，常年降水不足400mm的宁南旱作农业区，在一定的施肥水平下仍然可以实现高效草地生态经济农业。生态经济农业(Ecological economy Agriculture)：简言之就是“产业化的生态农业”，是农业生态学、区域经济学和生态经济学理论在农业上的应用，不同于传统意义上的生态农业，是基于生态农业基础之上的新经济时代农业和农村经济的组织形式，其完善了生态农业理论界面的不足，将生态农业与农业产业化经营实现了有机结合，解决了农民组织化程度低、小农经济难以与大市场对接的问题。     

宁南丘陵区苜蓿草地土壤水分时空变异特征研究

为了探明在有限降水及地力瘠薄等资源条件下的苜蓿草地土壤水分时空变异特征,为旱区高效利用有限水资源提供数据支持,对宁南丘陵区主要生长年限苜蓿草地土壤水分开展多点定位监测。结果表明：降水对宁南丘陵区苜蓿草地0~100 cm水分储量增减具有决定作用,苜蓿草地0~100 cm土壤水分表现出雨季来临前持续显著降低,雨季后极显著增加后,缓慢失墒至封冻的趋势,但100 cm以下表现出随生长年限不同各不相同的规律;在100~200 cm层次,以5年生水分补给较多,而2年生补给有限。其中,2年生苜蓿草地100~200 cm土体可作为补水层,在雨季来临之前,对浅层缺水进行一定补给,而5年生只是充当补水过渡层。     

宁南黄土丘陵区不同生态恢复与重建中的土壤水分变化研究

针对宁南黄土丘陵区存在的生态脆弱、环境恶化的突出问题,对黄土丘陵区不同生态恢复过程中的土壤水分变化进行了研究。研究结果表明：在退化山地的植被恢复过程中, 0~60cm土层,土壤水分含量随恢复年限的增长而增加,在60cm土层以下,土壤含水量随着退耕年限的不断增长不断减小;对于不同恢复方式的土壤水分含量,88542水平沟>人工草地>鱼鳞坑>天然草地;对于不同植被类型的土壤水分含量,草地>灌木地>林地;对于不同地形的土壤水分含量,阴坡>半阴坡>阳坡,坡下部>坡中部>坡上部,并且随着坡度的不断增加,土壤水分含量不断减小。     

黑龙港平原基于麦-玉复种的两年轮作模式农田水分消耗特征研究

为解决黑龙港平原地下水漏斗区传统冬小麦-夏玉米(简称麦-玉)一年两熟模式的水粮矛盾问题,设计“一年传统麦-玉模式+一年轮作其他作物”的2年节水稳粮型轮作系统,试图寻找适合该区域的节水稳粮型绿色种植制度。于2018年10月—2020年9月在河北吴桥地区开展田间试验,以冬小麦-夏玉米一年两熟模式为对照,设置春玉米→麦-玉、冬小麦→麦-玉、春甘薯→麦-玉、春花生→麦-玉、冬小麦-夏花生→麦-玉、马铃薯-青贮玉米→麦-玉6个处理,分析各轮作模式的农田耗水特征。结果表明:(1)相比对照,除冬小麦-夏花生→麦-玉外,不同轮作模式的年均耗水量可减少3.1%～15.2%。春玉米→麦-玉、马铃薯-青贮玉米→麦-玉、春花生→麦-玉和春甘薯→麦-玉模式轮作周期内年均耗水量较对照模式分别减少6.1%、7.2%、9.2%和15.2%, 4种模式的年均地下水净消耗量也较对照模式分别减少9.0%、10.3%、16.2%和32.9%;(2)不同耗水层次的作物搭配可以在空间上实现水分互补。冬小麦作物主要消耗0～160 cm土层土壤水分,其含水量相较于播种时减少了20%,马铃薯作物主要消耗0～100 cm土层土壤水分,其...     

重庆半旱式稻菜轮作示范研究及技术推广建议

为提高重庆的稻田复种指数,保障以水稻为主的粮食安全和儿菜为特色的蔬菜供给,减少化肥和农药对稻田生态环境的污染,实现丘陵山区稻田绿色增产增收。基于近年来在重庆市璧山区半旱式稻菜轮作高效栽培示范,提出了品种选择、土壤耕作、水肥运筹、病虫管理等关键技术。2010—2017年的栽培示范表明,示范片面积在66.6hm~2以下的5年水稻实际产量介于10.28～13.77t/hm~2之间,儿菜实际产量介于34.70～48.51t/hm~2之间;示范片面积在66.6hm~2以上的3年水稻实际产量介于9.10～10.58t/hm~2之间,儿菜实际产量介于30.28～32.75t/hm~2之间,2季纯收益可达2 100元。由于儿菜季增施有机肥、秸秆还田和半旱式水分管理,水稻季减少化肥投入25%左右,水稻纹枯病和儿菜软腐病明显减轻。半旱式稻菜轮作栽培模式可显著增加单位面积稻田的收益,实现稻田绿色增产增收,适宜在以重庆为代表的西南丘陵山区500m海拔以下地区大面积推广。     

冬小麦-夏玉米轮作区土壤磷与磷肥产量效应变化

为了给作物持续高产下科学施用磷肥提供依据,采用1978年以来土壤有效磷变化的大数据分析、不同时段磷肥定位试验、大面积磷肥产量效应试验等方法分析了冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷变化、土壤和肥料磷的产量效应。结果表明,冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷含量平均为22.43 mg/kg,表现为太行山山麓平原﹥冲积平原。1996—1999年,太行山山麓平原、冲积平原区供试土壤有效磷含量分别为15.09,11.90 mg/kg,冬小麦P₂O₅用量180 kg/hm²时土壤供磷能力：冬小麦分别为83.9%,75.8%,夏玉米分别为83.3%,89.7%。冬小麦秸秆还田下,土壤磷收支表观平衡分别为盈余52.8%,55.4%。2010—2012年,太行山山麓平原土壤有效磷27.22 mg/kg,冬小麦、夏玉米P₂O₅用量分别为108,60 kg/hm²时土壤供磷能力：冬小麦为84.6%,夏玉米为90.1%。小麦秸秆不还田下,土壤磷收支表观平衡：冬小麦盈余6.7%,夏玉米亏缺4...     

大白菜-辣椒轮作中土壤养分限制因子及平衡状况研究

采用肥料定位试验与土壤养分系统研究法相结合的方法,探讨北方裸菜地主要种植方式大白菜—辣椒轮作中土壤自然供氮、磷、钾、锌、硼能力,土壤氮、磷、钾的收支平衡及相应土壤养分的消长状况。主要结果:大白菜—辣椒轮作中:全肥处理(NPKZnB)大白菜和辣椒的年均产量分别为111.6,23.7 t/hm2,-N、-P、-K的相对产量分别为全肥的56.7%,63.6%,84.7%;辣椒上-N-、P-、K、-Zn-、B的相对产量分别为全肥的45.8%,45.9%,67.7%,88.0%,84.9%,差异均达到显著水平。大白菜限制产量的因子为:N>P>K,辣椒为:N,P>K>Zn,B。P2O5用量180kg/hm2,K2O用量300 kg/hm2的处理,土壤磷和钾养分分别盈余70.3%和2.0%,土壤有效磷(Olsen-P)、有效钾分别年均增加3.3和37.2 mg/kg,积累的土壤有效磷和有效钾分别占土壤磷和钾积累量的7.1%和28.3%。大白菜茬口N,P2O5,K2O推荐用量为225,90,150 kg/hm2,辣椒茬口分别为337.5,213,337.5 kg/hm2并配合施用一定的锌和硼肥。     

西南“旱三熟”地区不同保护性耕作措施对农田土壤生态效应及生产效益的影响

针对我国西南地区旱作农田土层浅薄、水土流失严重、季节性干旱多发等问题,以常规平作(T)、垄作(R)、平作+秸秆覆盖(TS)、垄作+秸秆覆盖(RS)、平作+秸秆覆盖+腐熟剂(TSD)、垄作+秸秆覆盖+腐熟剂(RSD) 6种措施作为处理,连续2年进行大田对比试验,研究不同保护性耕作措施对西南“旱三熟”种植区农田土壤生态要素、产量和水分利用效率的影响。结果表明, 保护性耕作措施可以有效地改善土壤有机质和养分状况,且对酸性土壤有一定的改良作用,其中有秸秆覆盖的4个处理显著增加了土壤有机质、全氮、全钾、碱解氮含量;可改善土壤水分状况,增强作物的抗旱节水能力,各处理0~80 cm土层2年平均贮水量排序为：RSD (258.82 mm) > TSD (252.40 mm) > RS (250.19 mm) > TS (246.66 mm) > R (239.19 mm) > T (235.87 mm);可降低7月份表层土壤温度,缓解夏季高温对玉米后期生长发育造成的伤害,其中有秸秆覆盖的4个处理对5 cm和10 cm土层温度有显著降低效应;可抑制杂草生长,具有良好的控草效应,其中TS、RS、TSD、RSD处理的杂草高度、密度和生物量均比T和R有极显著下降;可促进蚯蚓的繁殖和生长,使农田生态环境得到明显改善。总体来看,秸秆覆盖措施可以改善土壤肥力,并具有增加土壤贮水、调节土壤温度、控制农田杂草和促进蚯蚓生长的作用,垄作和腐熟剂在增加土壤贮水方面有明显效果。保护性耕作模式显著提高了作物的产量和水分利用效率,增加了经济收益。2年系统平均产量和水分利用效率排序为：RSD>RS>TSD>TS>R>T(CK),总产值和纯收入排序为RS>RSD>TSD>R>TS>T(CK)。在各处理中以RSD、RS两种模式的综合效果最好,在西南“旱三熟”种植区具有很好的推广前景。     

宁南黄土丘陵区旱地作物水分平衡特征与水分生态适应性研究

依据田间试验结果,对宁南黄土丘陵区主要作物水分平衡特征与水分生态适应性进行定量评价。结果表明,夏熟作物全生育期水分满足率,干旱年份为55.9%~63.8%,丰水年份为84.1%~86.4%;秋熟作物全生育期水分满足率,干旱年份为67.7%~79.0%,丰水年份为92.1%~95.1%。水分生态适应性因作物类型和降水条件而存在差异,秋熟作物水分生态适应性指数高于夏熟作物,丰水年份的作物水分生态适应性指数高于干旱年份。旱地6种主要作物的水分生态适应性指数排序依次为：谷子＞马铃薯＞糜子＞胡麻＞豌豆＞春小麦。研究结果可为制定合理的旱区种植制度决策方案提供理论依据。     

晋南丘陵旱地麦田土壤水分特征及其运行规律

研究了晋南黄土高原半干旱地区旱地麦田常年土壤水分有关的物理特性及不同土层毛管水含量、田间持水量、田间含水量、有效水以及不同水势下的土壤含水量等基本特征，并采用等值线图析法分析了丰水年（600 mm降水）、少水年（400 mm）、平水年（500 mm）旱地麦田土壤水分利用的空间结构、时间结构以及利用量的动态差异，得到十     

黄土高原丘陵沟壑区放牧林草地团聚体水稳性的研究

以黄土高原丘陵沟壑区——山西偏关县为例,对不同放牧植被类型、不同放牧强度、不同放牧畜种条件下表层土（0~10cm）的团聚体水稳性进行分析研究。结果表明,放牧草地较之放牧林地的土壤结构及结构稳定性要好;重度放牧下土壤团聚体含量最小,其结构稳定性亦最差;从畜牧羊种选择来看,绵羊相对于山羊来说对土壤结构破坏较小,土壤中团聚体含量较多、团聚体水稳性也较好。     

太行山南端外来树种火炬树群落的水保效应

为了全面了解外来树种火炬树的生态服务功能,从林冠层截留量、枯落物层持水率、林地贮水性能和渗透性能4个方面,研究了6年、11年火炬树,12年刺槐、15年侧柏及荆条灌丛的水保效应。结果表明：灌层截留量：11年火炬树>15年侧柏>6年火炬树>12年刺槐>荆条灌丛,4个树种冠层截持率分别为侧柏35.89%,火炬树32.40%,荆条26.53%,刺槐3.50%;枯落物层持水率为：11年生火炬树>12年生刺槐>6年生火炬树>15年生侧柏>荆条灌丛;林地贮水性能：11年生火炬树>15年生侧柏>12年生刺槐>6年生火炬树>荆条灌丛;林地渗透性能为：11年生火炬树>15年生侧柏>12年生刺槐>荆条灌丛>6年生火炬树,在太行山低山丘陵区困难立地上,火炬树群落具有良好的水土保持作用。     

高速公路水土保持生态恢复--以重庆绕城高速公路南段为例

高速公路作为一种现代化的道路交通基础设施,在国民经济建设中发挥着重要作用。高速公路建设过程中大规模的土地扰动,破坏地形地貌,自然植被消失,将会引起水土流失及生物多样性减少等生态问题,这些生态问题一直受到人们的广泛关注。而路域水土保持生态恢复则是解决这一问题的关键。以重庆绕城高速公路南段为例,简述了高速公路水土流失的成因,提出了高速公路水土保持生态恢复的原则,并在水土保持生态恢复分区的基础上提出了一些水保措施。     

周期性淹水对消落区水土环境的影响及控制对策

三峡库区消落区生态脆弱,在水土交互作用下消落区土壤母岩风化成土进度加快、土壤侵蚀加剧、土壤氮磷等营养物质及重金属大量溶出,其中N、P、COD和重金属是主要的溶出因子,淹没的耕地是主要的污染源。成库初期消落区生态脆弱性增强、水土流失加剧、地质灾难增加、岸边污染加重,尤其在水流缓慢的库湾将会出现局部的富营养化现象;随着消落区稳定的库岸湿地生态系统的形成,水土耦合呈现正的环境效应。为了尽快构建健康的消落区生态系统,防止三峡库区消落区水土环境的退化,必须加强和发挥政府宏观调控职能、建立消落区土地保护区域、推广复合生态技术并做好库区污染防治与修复工作。     

沿黄稻麦区水稻生长和氮素利用与土壤透水性的关系

采用^15N示踪和模拟土柱技术，对不同透水性土壤施用氮肥后水稻生育和氮肥利用率进行了研究。结果表明:土壤透水速率以20－30mm/d对水稻生育最为有利，完全不渗漏和透水速率超过40mm/d时，水稻分蘖明显减少，收获期干物质积累和子实产量仅为适宜透水率时的66．7％－93．4％和65．2％－93．8％。土壤透水性强烈影响水稻对氮肥的利用效率。土壤透水率在20－30mm/d时，水稻对氮的利用率超过60％，而不透水土壤和严重渗漏土壤的水稻对氮肥利用率仅为32．65－44．1％，损失率达30．8％－46．0％。稻作期间田面水层和0－5cm土层pH与土壤透水率呈负相关，排水不良易引起氮挥发。日渗漏20－30mm可作为沿黄高产稻麦田培育的定量指标。     

太行山低山区主要植被下土壤贮水量和土壤水分利用效率研究

采用大型非称重式蒸渗仪法,通过对太行山低山区主要植被黄背草、荆条及其混合植被下的土壤水分及以上3种植被水分利用状况的初步研究,结果表明:不同植被下土壤贮水量的季节变化随着降雨量及季节变化而变化,植被生长期降雨量多的年份,土壤贮水量大,降雨量小的年份,土壤贮水量小;3种植被不同坡度下水分利用效率,平坡大于斜坡,丰水年,混合植被水分利用效率最高,枯水年,黄背草水分利用效率最高。     

乌兰布和沙区不同供水量下杨树林地土壤水分和温度效应研究

为了提高干旱区水资源利用率,确定沙区杨树人工速生林的合理供水量,实现杨树人工林的科学化管控目标,通过4年定位观测试验,研究了乌兰布和沙区‘小美旱杨’林地不同年供水量(1500、3000、4500、6000、7500 m3/hm2)下的土壤水分和温度效应。结果表明,不同供水量对土壤的增湿效应存在差异。各土层、各月土壤含水量均随供水量的增加而增加;最大年供水量的土壤含水量峰值出现在7月,而其他的出现在6月;‘小美旱杨’速生丰产的年供水量阈值为7500 m3/hm2,它能使剖面土壤水分补给层达70 cm以上,且补给层以及6-9月高温时期的土壤含水量均保持在20%以上;供水量越大,土壤含水量随树龄增加而降幅越大。年供水量每增加1500 m3/hm2可提高土壤贮水量4.69%~7.43%,增加土壤有效含水量1.42%~15.5%;供水量对田间持水量影响不明显;随供水量的增加,土壤水分亏缺明显趋于平缓,土壤温度递减,在同一土层内下降1.66~3.26℃,沿剖面向下降低8.64~9.66℃。最小和最大供水量应分别在4月低温期和7月高温期进行,以满足林木生长的水分和温度之需。