紫花苜蓿中心支轴式喷灌灌水均匀性试验研究

为提高紫花苜蓿中心支轴式喷灌灌水均匀性及定量分析其主要影响因子,在鄂尔多斯市鄂托克前旗昂素镇示范区进行了紫花苜蓿中心支轴式喷灌灌水均匀性试验,采用基于标准差的Wilcox-Swailes均匀系数法计算了不同风速条件下的喷灌灌水均匀系数,并定量化研究了喷灌对漂移损失、冠层截留损失、漂移和冠层截留总损失以及土壤含水率的影响。结果表明:风速对喷灌灌水均匀系数影响显著,平均风速为2.57 m·s~(-1)和1.53 m·s~(-1)时均匀系数分别达到0.88和0.92,说明喷灌均匀性良好,平均风速为3.34 m·s~(-1)时均匀系数为0.72,喷灌均匀性较差;研究区喷灌灌水定额40 mm时最大土壤入渗深度为80 cm,灌水后0~40 cm土层土壤含水率的提高非常显著,新增灌水量在该土层的分配占85.0%~95.0%;风速对喷灌漂移损失影响显著,随着风速的增大漂移损失率明显提高;风速对冠层截留损失影响不如对漂移损失的影响显著,较大风速时冠层截留损失率反而较低;即使在风速较低时(1.53 m·s~(-1))紫花苜蓿分枝期喷灌漂移和冠层截留总损失率也在11.0%~15.0%,损失较大。     

滴灌灌水均匀系数对温室番茄生长的影响

为探究适宜温室番茄生长的滴灌灌水均匀系数,试验设置了65%(C1)、75%(C2)、85%(C3)不同滴灌灌水均匀系数及190 mm(I1),220 mm(I2),250 mm(I3)不同的灌水量处理,以裂区试验法研究各处理对番茄生长、光合色素及品质的影响。结果表明,滴灌灌水均匀系数对番茄株高增长无显著影响(P>0.05),对茎粗增长有显著影响(P<0.01),灌水量、灌水量与灌水均匀系数二者的交互作用对株高、茎粗增长无显著影响(P>0.05);灌水量对番茄可溶性糖、番茄红素、维生素C、可溶性固形物(除有机酸)均有极显著影响(P<0.01),灌水均匀系数及二者的交互作用对以上番茄品质指标无显著影响(P>0.05);在灌水量、灌水均匀系数及二者的交互作用对果实形态指数均无显著性影响(P>0.05)。灌水均匀系数为75%、灌水量为190 mm条件下番茄综合品质最佳。整个生育期内滴灌灌水均匀系数65%～85%处理下,土壤含水率均匀系数为85%～95%,能满足番茄生长需要,因此针对西北地区温室作物建议下调现行滴灌灌水均匀系数标准。     

长吉一体化区域碳排放足迹及影响因素研究

实现能源可持续利用是长吉一体化发展前提和保障。研究1999-2008年长吉一体化区域碳足迹变化特征,并运用STIRPAT模型分析影响因素。碳足迹呈现先降后升,1999-2003年最低值为0.662hm^2/人,下降了0.038hm^2;2004-2007年快速上升达1.617hm^2/人;受支柱产业能源消费特征影响煤炭...     

干旱区棉花水分胁迫指数对滴灌均匀系数和灌水量的响应

为了修订和完善滴灌均匀系数的设计与评价标准,在新疆干旱区研究了滴灌均匀系数和灌水量对作物水分胁迫指数（CWSI）的影响。供试作物为棉花,试验中滴灌均匀系数（C_u）设置0.65（C1）、0.78（C2）和0.94（C3）三个水平,灌水量设置充分灌水量的50%、75%和100%三个水平。结果表明：棉花冠层温度和CWSI表现出随灌水量增加而降低的趋势;冠层温度和CWSI均匀系数的变化范围分别为0.91～0.98和0.65～0.91,均随滴灌均匀系数增加而增大;灌水量对冠层温度和CWSI均值的影响达到极显著水平（α=0.01）,滴灌均匀系数对冠层温度和CWSI均匀系数的影响达到显著水平（α=0.05）或极显著水平。CWSI与皮棉产量呈显著或极显著的负相关关系;滴灌均匀系数越低,水分亏缺引起的减产幅度越小。     

灌水沟微地形及断面形状变异性对灌水质量影响及敏感性分析

为研究沟灌受水界面的时空变异性对灌水质量的影响,本文通过田间试验测试了灌水前后沟底微地形及断面形状的变化情况,并对实测数据进行了计算分析。结果表明:随时间推移,在灌水等多因素的影响下,表征沟底微地形起伏状况的S_d值呈现减小趋势,平均由3.45降至1.17,变异性逐渐减小,变异系数平均由0.17降至0.09,沟底微地形逐渐趋于平整;表征沟断面形状变异情况的P_1值标准差及变异性呈现增加趋势,标准差平均由1.68增至1.95,变异系数平均由0.47增至0.53,但总体来说属弱变异性;随沟底相对高程及断面形状参数标准差的增加,灌水质量指标均呈现降低趋势;通过敏感性分析,两影响因素对灌水均匀度的影响大于灌水效率,平均敏感系数大9.46%和11.84%,且沟底微地形变异的影响大于沟断面形状变异。     

放牧强度对草原化荒漠土壤种子库物种多样性和生活型的影响

2005年5～10月,在内蒙古西部鄂托克前旗境内的温性草原化荒漠进行放牧试验,以山羊为对象,研究草原化荒漠土壤种子库物种多样性及植物生活型与放牧强度的关系.结果表明:轻度放牧强度,种子库中的物种数、种子数量相当于对照的72.7%和74.9%,重度放牧强度仅为对照的31.8%和33%;丰富度指数R1、香农指数H′均表现出下降的趋势,对区照、轻度放牧区、中度放牧区、重度放牧区R1分别为3.952 416,2.985 74,2.081 59,1.426 977, H′分别为2.622 62,2.124 39,1.556 54,1.282 09;均匀性系数变化不明显,但中度放牧强度下最小,整体略呈"V"型.种子库中一年生植物生活型占90%左右.     

石头河流域降雨径流变化特性研究

采用Mann-Kendall检验和谱分析方法分析了石头河流域1954~2007年降水系列和1950~2008年的径流系列年际变化特性,采用不均匀系数和集中期等特征参数对降雨径流系列的年内分配特征进行了研究。结果表明:1950年以来石头河流域年降水和年径流系列均有显著下降趋势;年降水系列在1979年和1990年左右发生突变,而年径流系列则在1969年左右和1995年左右发生突变;年降水和年径流系列均有3 a的主周期,对不均匀系数系列和集中期系列的研究也得到了同样的结论。     

喷灌条件下作物光合作用及生长的研究进展

就国内外有关喷灌条件下作物光合作用及生长的研究成果进行了分析和评述,讨论了喷灌条件下作物的生态、生理因子之间的相互关系以及对农田小气候变化的适应机制,指出了该领域研究中存在的问题和今后应加强的研究方向。     

东疆兰新铁路沿线大风特征及风压研究

选取东疆兰新铁路沿线及周边8个气象站的大风资料,分析了东疆兰新铁路沿线近50a(1961-2010)大风日数的空间分布及其年、季分布特征,计算了50a一遇和100a一遇的最大风速和风压。结果表明:大风日数中心集中在"三十里风区"的达坂城地区和"百里风区"的十三间房地区,年、季变化明显;铁路沿线50a、100a一遇和实测最大风速与风压出现在十三间房地区。此外,还对东疆兰新铁路沿线的防风问题给予了一定的建议。     

不同时期灌水对冬小麦干热风的防御效应

灾前灌水是防御灾害发生的有效措施,为掌握灌水的关键发育期及适宜灌水量,在防雨棚和自然大田进行冬小麦抽穗期、开花期、灌浆初期灌水试验。结果表明：在开花期,灌水100、150 mm自然大田干热风穗的发生率比遮雨棚降低31.77%、32.85%,而穗粒重自然大田比防雨棚提高12.25%、5.45%;无论开花期还是抽穗~灌浆初期,灌水处理的千粒重均比对照大,防雨棚中随灌水时间推后千粒重逐渐增大,而自然大田以开花期灌水千粒重最大,为47.664 g。灌水100、150 mm处理,灌水效率自然大田均比防雨棚高,且均以开花期灌水效率最高,为4.110 g·m^-2·mm^-1,防雨棚灌水150 mm比灌水100 mm高约0.2 g·m^-2·mm^-1,而自然大田受自然降水补给调节土壤水分,灌水150 mm比灌水100 mm低0.565~1.301 g·m^-2·mm^-1。灌水对干热风防御效应效果自然大田较防雨棚更为显著,且以开花期灌水效应最为显著。     

耕作地表土块状况及其对近地表风场的影响

为深入理解非可蚀性土块吸收风能、降低侵蚀力的机制,利用野外风速资料,对半干旱区农田传统耕作模式下犁耕、耙耱及抹平等的地表土块大小、土壤表面粗糙度、近地表风速及空气动力学特征进行了研究。结果表明,犁耕后农田土块长、宽、高均在15 cm以上,盖度为27.67%,耙耱、抹平后土块大小和盖度显著降低,抹平地表土块盖度仅为2.13%;土块的破碎导致土壤表面粗糙度降低,近地表风速增大;与犁耕地表比较,耙耱后土壤表面粗糙度降低34%~64%,抹平后降低幅度甚至在90%以上;耙耱抹平后地表以上0.5 m高度内风速显著增大,空气动力学粗糙度由1.1 cm降低至0.05 cm,侵蚀力增强。因此认为,合理选择犁耕、耙耱和抹平的时间对农田风蚀防治有实际意义。     

准噶尔盆地东部土壤风蚀敏感性分级及其区划研究

选取影响准东地区土壤风蚀的4个敏感性因子(风场强度、植被覆盖度、地形起伏度、土壤干燥度),结合GIS空间分析技术,将4个因子的敏感性划分为极敏感、高度敏感、中度敏感、低度敏感和不敏感5个等级,利用层次分析法(AHP)确定敏感性因子权重,最后确定准东地区土壤风蚀综合敏感性分级及其分布规律,并对准东地区进行区划研究。结果表明:准东地区土壤风蚀敏感性在空间分布上存在显著差异,总体呈现为北高南低,西高东低的分布态势;极敏感区、高度敏感区、中度敏感区、低度敏感区和不敏感区分别占准东地区总面积的15.27%、17.20%、22.66%、19.49%和25.38%。通过对准东地区土壤风蚀敏感性分级研究,并提出其分区保护与建设措施,以期为准东地区经济发展与环境保护提供科学参考。     

滴灌灌水量对风沙土大豆根区硝态氮及水分分布的影响

为合理进行风沙土地区灌溉管理,将水肥控制在根区范围内并满足大豆生长需求,以灌水量为试验因素,基于作物冠层蒸发皿蒸发量设置0.4（W1）、0.6（W2）、0.8（W3）、1.0 E_pan（W4）和1.2 E_pan（W5）5个灌溉水平,研究不同灌水量对大豆根区硝态氮和水分分布的影响。结果表明：增加灌水量会使土壤水分入渗深度增加10~30 cm,增大根区土壤水分分布的不均匀性,苗期W5处理剖面水分平均值较W1处理增大40.22%,W4、W5处理能够维持大豆根区6%~7%的土壤含水率。硝态氮有明显表聚现象,随着灌水量的增大,淋洗深度增加且不均匀性增大,根区土壤硝态氮平均含量降低,当灌水量高于1.0 E_pan时,硝态氮含量低于10 mg·kg^-1。W2、W3和W4处理能保证大豆根区在生育前、中、后期处于15~22 mg·kg^-1的硝态氮浓度区间,垂直方向上灌水量与硝态氮呈负相关关系。风沙土土壤剖面含水率均在4%~10%之间,灌水量是影响风沙土硝态氮含量和分布的主要因素之一;各处理硝态氮含量在10~30 mg·kg^-1之间。综合考虑作物对根区土壤水分和硝态氮含量的需求,以及土壤水分和硝态氮在根层的分布特征,推荐灌溉水量为1.0 E_pan。     

Characteristics of daily extreme wind gusts on the Qinghai-Tibet Plateau,China

Severe wind is a major natural hazard and a main driver of desertification on the Qinghai-Tibet Plateau. Generally, studies of Qinghai-Tibet Plateau's wind climatology focus on mean wind speeds and its gust speeds have been seldom investigated. Here, we used observed daily maximum gust speeds from a 95-station network over a 5-year period(2008–2012) to analyze the characteristics of extreme wind speeds and directions by fitting Weibull and Gumbel distributions. The results indicated the spatial distribution of extreme wind speeds and their direction on the Qinghai-Tibet Plateau is highly variable, with its western portion prone to greater mean speeds of extreme wind gusts than its eastern portion. Maximum extreme wind speeds of 30.9, 33.0, and 32.2 m/s were recorded at three stations along the Qinghai Tibet Railway. Severe winds occurred mostly from November to April, caused primarily by the westerly jet stream. Terrain greatly enhances the wind speeds. Our spatial analysis of wind speed data showed that the wind speeds increased exponentially with an increasing altitude. We also assessed the local wind hazard by calculating the return periods of maximum wind gusts from the observational data based on the statistical extreme value distributions of these wind speeds. Further attention should be given to those stations where the yearly maximum daily extreme wind speed increased at a rate greater than that of mean value of daily extreme wind speeds. Severe extreme wind events in these regions of the plateau are likely to become more frequent. Consequently, building structural designers working in these areas should use updated extreme wind data rather than relying on past data alone.     

乌鲁木齐春夏气溶胶散射吸收系数的研究

采用积分式浑浊度仪于2008年5月-6月在乌鲁木齐市中区和市北区对气溶胶的散射和吸收系数进行连续观测,分析了市中区与市北区气溶胶散射和吸收系数的变化特征,结合同期的气象资料对变化原因进行了分析。结果表明:市中区和市北区气溶胶的散射吸收系数具有相同的变化趋势,日变化特征总体上呈现出"W"型;峰值分别出现在0时和8时前后,谷值则出现在4时和19时前后。散射系数远大于吸收系数,说明大气气溶胶的消光作用主要是散射作用完成。相对湿度与散射吸收系数不具有显著相关性,而风速对散射吸收系数影响较大。