新疆阿拉尔垦区棉花种植气候生产潜力分析

:采用作物生长动态统计模型,对阿拉尔垦区棉花种植的光合、光温、光温水、光温土、光温水土生产潜力进行计算和分析.结果表明:该垦区棉花种植的光温生产潜力远大于现实生产力,现实了生产力的224.09%,光热资源丰富;光温土生产潜力与现实生产力接近,现实了生产力的116.33%,土壤肥力限制因子很大;光温水、光温水土生产潜力都远小于现实生产力,分别只有现实生产力的22.26%和11.10%,水是最重要的制约和影响棉花气候生产潜力的关键因子.垦区光热条件是棉花气候生产潜力最突出的优势,土壤水肥条件是限制气候生产潜力的主要可控因子.     

黄土高原的气候生态环境、气候变化与农业气候生产潜力

分析了黄土高原的气候生态环境特征，计算了近40a黄土高原的光温和气候生产潜力，并根据未来气候变化的可能情景，计算和分析了未来50a该地区光温和气候生产潜力的可能变化。结果表明，在未来50a，除东南部外，其它各区总的来说无论是小麦的光温生产潜力还是气候生产潜力均有所增加，而且光温生产潜力增加的幅度大于气候生产潜力的增加幅度。     

华北地区冬小麦生产潜力数值模拟及其自然正交分析

利用自然正交分解(EOF)对由机理性作物生长模型模拟的华北地区冬小麦的光温和气候生产潜力结果进行了分析,揭示生产潜力在时空上的分异规律。首先在中国科学院禹城综合试验站进行了冬小麦田间试验,测定了冬小麦生理生态及干物质积累过程等试验数据。根据试验数据对WOFOST模型进行了改进,获取了相关模型参数并对模型进行了充分验证,验证结果表明模型可以较好地模拟冬小麦生长过程。随后利用验证后的WOFOST模型模拟了华北地区42个站点1961—2006年冬小麦的光温生产潜力和气候生产潜力,并对其进行EOF分析。结果表明华北地区光温生产潜力呈东北高西南低的变化趋势,气候生产潜力大致呈南高北低的趋势,该结果与以往研究结果较为一致。EOF分析则表明,影响光温生产潜力最重要的因子是辐射,其次是温度。影响气候生产潜力最重要的是降水,其次是该区域光温条件的综合效应。     

渭干河-库车河三角洲绿洲主要作物气候生产潜力分析

采用作物生长动态统计模型,对渭干河-库车河三角洲绿洲冬小麦、夏玉米和棉花种植的光合、光温、光温水、光温土和光温水土生产潜力进行计算和分析。分析结果显示:研究区冬小麦、夏玉米和棉花种植的光温生产潜力远大于实际生产力,分别实际生产力的161.06%,134.15%和196.71%,光热资源丰富;光温土生产潜力与实际生产力较接近,分别为冬小麦、夏玉米和棉花实际生产力的80.40%、66.97%和98.20%,土壤肥力限制因子很大;光温水和光温水土生产潜力都远小于实际生产力,分别为冬小麦、夏玉米和棉花实际生产力的10.36%和5.17%、8.63%和4.31%、12.68%和6.31%%,水是制约作物气候生产潜力的最关键因子,没有灌溉,颗粒无收。渭干河-库车河三角洲绿洲光热资源是作物气候生产力最突出的优势,土壤水肥条件是限制作物气候生产力的主要可控因子,改善土壤水肥条件是实现作物气候生产潜力的有效途径。     

近50年河南省夏玉米生产潜力及产量差时空变化特征

利用河南省96个县1961—2010年气象资料和夏玉米实际产量,采用逐步订正模型,计算了近50年河南省夏玉米光温生产潜力和气候生产潜力,分析了光温生产潜力与气候生产潜力、光温生产潜力与实际产量两种产量差的时空变化特征。结果表明:(1)光温生产潜力由北向南、由东向西递减,近50年呈极显著下降趋势,全省平均每10 a减少696.8 kg·hm-2,北、中大部分站点和南部的部分站点下降幅度较大。(2)气候生产潜力南部高于北部、东部高于西部,近50年变化趋势不明显。光温生产潜力与气候生产潜力之间的产量差呈极显著下降趋势,平均每10 a减少958.7 kg·hm-2。(3)夏玉米实际产量极显著增加,光温生产潜力与实际产量之间的产量差极显著下降,平均每10 a减少1 718.0 kg·hm-2,但71.9%的站点产量差大于24 000 kg·hm-2,产量潜力仍有较大提升空间。降水是制约河南省西部夏玉米产量的主要因素,可通过灌溉提高产量;后期热量不足影响北部玉米产量进一步提高,选用中早熟品种和改进栽培技术是提高产量的途径;东部可通过增加灌溉面积、选用优良品种和科学施肥等措施缩小产量差。     

基于经验模型的日光温室生产潜力估算及分析

以经验模型中的逐级订正模型为依据,利用位于河北省中南部的高邑黄瓜日光温室2008—2011年10～5月3个生产季的小气候观测资料,对日光温室光合、光温生产潜力进行估算。结果表明,日光温室生产季光合生产潜力63803．7～130556．2 kg?hm －2,一般年份光合生产潜力较高,当出现持续寡照天气时,光合生产潜力较低,日光温室生产存在一定风险;光温生产潜力54691．1～59683．9 kg?hm －2,生产潜力较高;温度订正系数平均在0．8以上,温度对光合生产潜力制约作用不明显。生产季内光合生产潜力以5月最大,2月最小,光温生产潜力以5月最大,1月最小。在光温条件较好的年份,日光温室黄瓜实际产量达到潜在产量的17．9％,温室黄瓜生产仍有较大的潜力空间。     

黑龙江省气候变化及其对玉米生产潜力的影响

基于全球气候变化这一不争的事实,本研究以黑龙江省为例,在收集1980—2009年气象站点农业气象资料的基础上,首先运用线性倾向率方法分析了近30年来黑龙江省的气候变化特征;其次运用AEZ模型测算了30个站点1980—2009年30年来的光温和气候生产潜力,分析了30年来黑龙江省玉米光温和气候生产潜力的变化趋势。最后结合现实生产力数据分析了玉米的增产空间。结果表明:(1)1980—2009年30年间,黑龙江省温度表现为升高趋势,而降水则表现为减少的趋势。(2)伴随着温度的升高,光温生产潜力表现为增加趋势,气候生产潜力则随着降水量的减少而呈减少趋势;(3)相对于光温生产潜力和气候生产潜力上限值而言,玉米的增产潜力空间均表现为减小趋势,但增产空间仍较大,相对于光温生产潜力而言还有66%的增产空间,相对于气候生产潜力也仍有51%的增产空间。     

通辽地区农业生产潜力分析

对通辽市农业区主要粮食作物及苜蓿的生产潜力及增产潜力进行了分析。结果表明通辽地区的光合、光温潜力较大,降水生产潜力较低,热量条件是限制通辽地区粮食增产的主要非可控因素;土壤生产潜力较低,其主要限制因素是土壤有机质含量低。通辽市不同地区、不同作物间增产潜力存在明显差异。     

黑龙江省黑土区主要作物对农业资源利用率评价

采用机制法对光、温、水、土逐级衰减,计算黑龙江省黑土区各市县玉米、水稻、大豆的气候-土壤生产潜力,在此基础上,利用因子-能量评价法测算并分析了三种作物的农业资源利用率。在光温生产潜力层次上,水稻利用率最高,为40.6%,其次是大豆31.4%,玉米27.7%。对于水稻还可以有59.4%的光热资源可以转化为产量,而大豆,玉米则更多,分别为68.6%和72.3%;在气候生产潜力层次上,大豆利用率最高;在气候-土壤生产潜力层次上,水稻的利用率最高。对于不同种作物来讲,黑土区农业资源利用率存在差异。三大主要作物光合、光温资源的利用率较低,还有较大潜力可以挖掘。但水分、土壤资源的利用率已较高,只能将其余小部分未利用的有限资源转化为产量,因此要提高产量,水分和土壤质量是主要的自然限制性因子,资源利用效率的提高有待于从水、肥两方面着手进行不断完善。     

新疆于田绿洲农业资源潜力分析及持续发展对策研究

新疆于田绿洲地处干旱内陆区,生态环境脆弱,是一个以灌溉农业生产为主的经济落后地区。着重计算分析了绿洲的光合潜力、光温潜力、光温水潜力和光温水土潜力,结果表明水分和土壤肥力是限制该区农业生产潜力发挥的主要因素,对光、热、水、土资源空间组合错位的认识有助于农作物的合理布局,为绿洲农业资源的优化配置和农业结构调整提供理论依据。尽管该区农业发展比较落后,但仍具有很大的发展潜力,主要表现在耕地资源开发、水资源利用、种植业生产和畜牧业生产四个方面,并在此基础上,对提高农业资源生产潜力实现农业持续发展的主要措施进行了讨论。     

梭梭根系的水分再分配特征对其生理和形态的影响

采用上下分根方法及根系观测技术,设置控制处理(仅接受白天自然光照),夜间光照处理(接受24 h光照),加水及夜间光照处理(接受24 h光照+加水),对梭梭根系是否存在水分再分配作用进行了验证,在此基础之上,进一步研究了水分再分配对梭梭生理和形态的影响。结果表明:(1)控制处理梭梭黎明前及正午同化枝水势高于夜间光照处理,且控制处理和加水及夜间光照处理梭梭上管部分根水势也较夜间光照处理高,说明夜间弱蒸腾作用下,控制处理的梭梭发生了水分再分配作用。(2)水分再分配作用促进梭梭蒸腾及光合作用,控制处理与加水及夜间光照处理的梭梭蒸腾速率均大于夜间光照处理,且控制处理和加水及夜间光照处理的梭梭最大净光合速率也较夜间光照处理高。(3)控制处理与加水及夜间光照处理梭梭地上部分生物量显著高于夜间光照处理,不同处理的梭梭地下部分总生物量、上管地下部分生物量及上管比根长的关系为:加水及夜间光照处理控制处理夜间光照处理。梭梭具有水分再分配作用,在夜间弱蒸腾条件下,根系吸收下层湿润土壤中的水分并释放至上层干燥土壤中,以缓解干旱环境下植物的水分亏缺,水分再分配作用可促进植物蒸腾及光合作用,增加植物的根冠比和根系碳分配。     

宁夏南部山地易旱区农田水分生产潜力开发初探

本文探讨了农田水分的动态变化规律及其对作物生长发育的影响，分析了农田水分利用效率及潜力。通过试验，研究了水分利用效率与地力的关系，认为地力不足是影响农田水分利用效率的重要原因，并相应地提出了开发农田水分生产潜力的途径。     

旱作农业区土壤水分保蓄状态及其能量特征

在渭北旱地农田设置覆盖、耕翻等不同保蓄土壤水分处理,测不同层次土壤水分保蓄状况。结果表明:土壤含水量耕翻覆盖地>覆盖地>耕翻地>裸露休闲地。耕作层水分保蓄差异最为明显,但是在土层深度40~50cm处,耕翻过土壤含水量稍大于覆盖过土壤。同一土层土壤水分能量变化规律是土壤水势耕翻覆盖地>覆盖地>耕翻地>裸露休闲地,而同一土层土壤温度变化规律恰好与土壤水势相反,证明在影响土壤水势因素中,土壤水分的正效应>土壤温度;土壤温度日变幅明显是裸露休闲地和耕翻地大于覆盖地。     

阿拉善荒漠功能灌木群的土壤呼吸动态研究

使用LI-8100仪器实测了在生长季阿拉善的梭梭、沙冬青、红砂、华北驼绒藜、珍珠、白刺六种植物群落土壤呼吸速率,使用挖刨面法逐月测定了土壤温度和土壤含水量。结果表明:这六种荒漠植物群落土壤呼吸速率日动态均呈单峰型,最高值皆出现在12:00-14:00,最低值出现在早晨8:00,土壤呼吸速率最大值出现时间先于气温最高值出现的时间。六种植物群落土壤呼吸速率的月变化呈单峰曲线,与近地面气温的变化趋势一致。六种植物群落土壤呼吸速率的日变化与地表温度达到极显著正相关关系,与近地面气温、5cm、10cm温度具有显著相关性。六种植物群落与土壤含水量0-10cm、10-20cm、20-30cm都没有显著相关性。在源与汇的问题上,梭梭、沙冬青、红砂、珍珠、华北驼绒藜、白刺是汇。     

沙漠增温效应下绿洲棉花热量生产潜力分析

在新疆干旱区,由于暖季沙漠增温效应的影响,与沙漠相邻绿洲区的热量资源相对优越,为植棉提供了有利条件。但随着时空变化,绿洲棉花热量生产潜力也呈现出相应的分异规律。本文以新疆北疆玛河流域石河子平原绿洲区为例,将绿洲与沙漠联系起来考虑,分析了距沙漠不同距离梯度的绿洲区棉花热量生产潜力。结果表明:石河子平原绿洲区内,距离沙漠最近区与最远区之间棉花热量生产潜力相差389Kg/hm2,绿洲与沙漠的距离平均每增加10Km,热量生产潜力下降43Kg/hm2。暖季沙漠增温效应对绿洲棉花的热量生产潜力影响明显,沙漠对相邻绿洲区的农业生产有着正面影响,起到了除太阳外第二个热量源的作用。     

Factors affecting dormancy and germination of seeds of Eichhornia crassipes (Mart.) Solms from the Nile

E. crassopes requires specific conditions for germination. The best laboratory germination was in clay soil, rich in organic matter, under less than 3 cm depth of water, in light. There are interactions with water depths, soil type, organic deposits, light and temperature. Storage conditions of seeds before germination affect the results. Wetting, drying and re-wetting gave quickest, and complete germination. After 2 years dry-storage, 78% of the seeds were still viable.     

膜下滴灌棉田冻融期土壤水分盐分变化特征

通过分析2014年11月—2015年3月北疆地区膜下滴灌棉田冻融期土壤盐分、水分与温度变化,探讨了不同土层水热盐在冻融期的变化和耦合关系。结果表明:冻融期土壤表层和深层含水量较高,中间层含水量较低;土壤剖面盐分在0~80 cm呈现层状分布,浅层土壤发生盐分明显累积,土壤盐分变异系数20 cm土层为0.525、40 cm土层为0.257、80 cm土层为1.041。在冻融期,土壤水分盐分沿剖面分布发生明显变化;土水势梯度、土壤温度梯度是冻融期土壤水分盐分迁移的主要因素,土壤水热盐之间变化具有高度的耦合性。