土壤颗粒大小对水,肥保持和运移的影响

试验利用电导法在稳态供水条件下，对不同粒级土壤中溶质的移动及其施肥土壤中Ｎ的向下迁移过程及迁移数量进行定性和定量研究，讨论了土壤颗粒大小对土壤持肥，持水特片的影响，并揭示了不同粒土壤不溶质Ｎ的迁移与水分运动的关系。     

坡度对黄土坡面径流溶质迁移特征的影响

通过田间模拟降雨试验,分析了坡度对坡面物质迁移特性的影响.结果显示,坡度对坡面物质迁移的影响十分显著;降雨强度一定时,坡度达到15°左右时,径流量达到最大;坡度对径流养分流失量的影响是通过径流量起主导作用,径流量大相应径流携带养分流失总量增加.利用幂函数对径流溶质浓度变化过程进行了拟合,结果显示幂函数可以很好反映田间坡面溶质随地表径流变化过程,说明在侵蚀环境下径流溶质浓度变化过程符合幂函数.     

基于农田养分管理的杂草生态防控策略

农田杂草是农田生态系统的一个组成部分,揭示杂草种群对养分管理模式的响应及其机制是进一步通过科学的养分管理来实现防控农田杂草的关键。为此,作者总结了农田养分管理与杂草的关系的研究进展、指出了存在的问题,并从农田杂草的重点防控对象、农田优势杂草种群和竞争临界期的确定以及杂草的生态化学计量学特征等方面对杂草生态防控策略进行了分析。在此基础上,作者提出了土壤营养调控假设,期望为制定农田杂草综合管理策略以及保护农田生态环境提供新的思路。     

农田生态系统生物多样性与害虫综合治理

本文评述了农田生态系统中生物多样性的概念及其与害虫发生的关系;探讨了农田生态系统中生物多样性影响害虫发生的生态机制,农田生态系统中生物多样性在害虫综合治理中的作用;提出了利用生物多样性进行害虫综合治理的策略和措施。     

一种溶质运移数学模型的应用研究

土壤中溶质运移的过程、规律和机理是土壤溶质运移研究的主要内容。本文的目的是对模拟非饱和介质中水分和溶质迁移的二维数值模型SWMS－2D进行研究和验证。以硝酸盐形式存在的溶解氮是地下水中最常见的污染物，将硝态氮视为土壤溶质，考虑其根系吸收、生物固持、吸附、解吸、硝化和反硝化等作用，土壤表面即上边界条件用大气边界条件描述，下边界条件定为第一类边界条件，在田间条件下对模型作了检验。     

农田土壤有机碳的影响因素及其研究

大气温室效应气体N2O、CO2增多与全球气温变暖有着密切的关系,由于农业活动导致的碳排放量占碳总排放量的25%,因此研究农田土壤有机碳的影响因素,对增加农田碳素固定和保持,减少由于不合理的土地使用而导致大量CO2的排放,维持农业和生物圈生态系统的可持续发展有着重要意义。本文分析了温度、水分、土地开垦、休闲和撩荒、耕翻、轮作、秸秆还田、肥料管理等对土壤有机碳的影响。减少翻耕次数,增加秸秆还田,优化氮、磷、钾等养分用量及配比,是提高农田,尤其是旱地农田土壤有机碳含量,培肥、改良土壤的重要途径。     

农田生物多样性对昆虫的生态调控作用

随着农田作物的单一性种植,植食性昆虫暴发、物种流失等问题日益突出,化学农药大量应用于作物有害生物的防治更加剧了对农田生态系统的破坏和不稳定性.因此,从生物多样性-农田生态系统-植食性昆虫的相互关系入手,探讨生物多样性的保护及其在农业有害生物防控上的应用,回归农田生态系统动态平衡的生态调控举措,成为可持续发展农业领域中研究的焦点之一.本文综述了农田生物多样性对昆虫生态影响的重要性及其生态功能,进一步阐述了农田生物多样性在农业生产中的应用及前景.     

关于将氮肥运筹技术纳入农田杂草综合防除体系的思考

我国是世界上化肥使用量最大的国家,面源污染和地力下降问题日益突出,为此农业农村部启动了"减肥减药"行动。杂草作为农田生态系统中除之不尽的植物,与作物存在复杂的竞争关系。前人研究结果表明,土壤养分状况影响作物和杂草间的竞争关系。那么,能否通过调节施肥量提高作物自身的竞争能力,从而降低杂草的危害,这为农田杂草的综合防控技术体系提供了新的思路和方法。因此,笔者建议以我国农田施用量最大的氮肥尿素和作物田优势杂草为研究对象,从植株构型和建成指标、氮代谢相关酶活性及其基因表达、同工酶谱的变化入手,从形态-养分-酶活性-基因4个层面系统阐述作物与杂草竞争关系响应氮素水平变化的生理与分子机理,以期为农田杂草综合防除体系中的氮肥运筹技术的形成提供理论依据。     

甘肃酒泉绿洲农业生态系统结构、功能及效益分析

本文运用生态学的基本理论和系统论的基本方法对酒泉绿洲农业生态系统的结构、功能及效益进行了系统分析。在农业生态系统的结构方面着重分析了土地资源利用结构、水资源利用结构、劳动力分配结构及产值结构。从系统的能量产投比、农田子系统投能水平及系统养分收支状况等方面分析了农业生态系统的功能。最后对系统的三大效益进行了综合分析。     

生物多样性在害虫控制中的生态功能与机理

生态学的有害生物治（EBPM）或生态管理（EPM）是新世纪农业有害生物防治的新对策。应用系统工程的原理和方法改变农田生态系统生物多样性,进行害虫生态控制将越来越受到人们的重视。通过农田生态系统生物多样性、调节农田生态系统多样性对天敌和害虫的影响以及生物多样性控制害虫的机制及生物多样性在害虫生态控制中的利用前景4个方面,论述农田生态系统生物多样性在害虫控制中的生态功能与机理。     

基于HYDRUS模型的盐碱地土壤水盐运移模拟

为了解陕西卤泊滩盐碱地的水盐运移情况,基于当地2009—2013年田间水盐监测资料,应用饱和-非饱和土壤水分及溶质运移理论,利用HYDRUS-1D数值模型对当地土壤水分、盐分运移规律进行数值模拟,分析了盐碱地的水盐变化状况,确定合理的田间灌水定额。结果表明:在玉米整个生育期内,不同灌溉处理的土壤含水量变化趋势基本一致,从节水控盐的综合标准衡量,农田灌水定额为500 m3·hm-2时有利于控制土壤盐分的累积。采用HYDRUS-1D模型对盐碱地农田土壤水盐运移的模拟结果与田间试验实测结果基本吻合,该研究结果可为类似盐碱化地区农田水盐管理提供科学依据。     

土壤水动力学模型在SPAC系统中应用研究进展

从土壤水动力学典型的裸地蒸发模型、蒸发蒸腾量模型、土壤水分入渗模型出发,综述了SPAC系统下国内外现行的植物根系吸水模型、溶质运移模型、农业生态系统模型等研究进展,归纳和讨论了目前土壤水动力学模型在SPAC系统建模中存在的问题与不足。并对该领域的研究方向和应用前景进行了展望：建立准确的数值模型来解决实际问题是蒸发蒸腾量模型未来研究的趋势;入渗模型从点至区域的动态扩展,并结合土壤侵蚀、污染物运移等因素的农业倾向性研究为潜在的重要分支方向;根系吸水模型应更多被用于监测土壤水分动态、设计合理的灌溉制度及干旱预警等体系;利用计算机、遥感等技术手段建立农业生态系统物能循环的机理性模型将为模型的实用性和精度提供有力支撑。     

基于自然植被的延河流域农田生态系统土壤固碳潜力评估

以延河流域自然植被土壤有机碳为对照,对该区现有农田生态系统土壤固碳潜力进行评估。结果表明:影响自然植被土壤有机碳密度空间分布的环境因子有年均降雨季节变化、坡度和年均温度季节变化;而影响农田生态系统土壤有机碳密度分布的环境因素则包括年均蒸发量、年均最高温度与坡向;有机碳空间分布规律方面,延河流域南部土壤有机碳密度要明显高于北部,并且呈由北向南逐渐递增的趋势;情景模拟分析表明,延河流域坡度25°以上、15°~25°以及15°以下不同类型的耕地退耕后分别可以实现的固碳效益为90.41×104t、58.52×104t、57.55×104t,而整个延河流域的农田生态系统如果全部实行退耕还林(草),其固碳潜力在206.48×104t左右。可以看出,以土地利用调整为核心的区域固碳策略对环境改善具有重要意义。     

黄河流域退耕还林有关技术问题研究

本文重点论述了三方面问题 ( 1 )退耕还林的必要性与紧迫性。黄河流域坡耕地量大面广 ,是水土流失的主要源地 ,是生态环境恶化、人民生活贫困的主要原因 ;退耕还林不仅必要、潜力巨大 ,而且十分紧迫。 ( 2 )退耕还林的具体办法 ,包括实施途径 ,分期实施规模。提出近期应重点实施 2 5°以上陡坡耕地、中远期实施 2 5°以下缓坡耕地。 ( 3)退耕还林应注意的问题。因地制宜是关键 ,建设基本农田、保证粮食自给是基础 ,是前提。     

Solute transport characteristics of a deep soil profile in the Loess Plateau,China

Understanding solute transport behaviors of deep soil profile in the Loess Plateau is helpful for ecological construction and agricultural production improvement. In this study, solute transport processes of a deep soil profile were measured by a conservative tracer experiment using 25 undisturbed soil cores(20 cm long and 7 cm diameter for each) continuously sampled from the surface downward to the depth of 500 cm in the Loess Plateau of China. The solute transport breakthrough curves(BTCs) were analyzed in terms of the convection-dispersion equation(CDE) and the mobile-immobile model(MIM). Average pore-water velocity and dispersion coefficient(or effective dispersion coefficient) were calculated using the CDE and MIM. Basic soil properties and water infiltration parameters were also determined to explore their influence on the solute transport parameters. Both pore-water velocity and dispersion coefficient(or effective dispersion coefficient) generally decreased with increasing depth, and the dispersivity fluctuated along the soil profile. There was a good linear correlation between log-transformed pore-water velocity and dispersion coefficient, with a slope of about 1.0 and an average dispersivity of 0.25 for the entire soil profile. Generally speaking, the soil was more homogeneous along the soil profile. Our results also show that hydrodynamic dispersion is the dominant mechanism of solute transport of loess soils in the study area.     

土地整治的生态系统服务价值评估--参数优化与实证

为定量研究具体区域土地整治前后生态系统服务价值的变化情况,本研究以庆阳市土地整治子项目为例,依据生态系统服务价值评估方法的局限性对其参数进行相应优化的基础上,对研究区内土地整治前后的生态系统服务价值变化进行实证分析。结果表明:①通过尺度推演,将宏观大尺度的生态系统服务价值评估方法进行了市场因素修正、特殊生态系统类型价值当量的制定以及针对区域内部差异的NPP修正,降低了当量因子法应用到具体尺度上的局限性,使其更具合理性。②基于优化参数的实证得到,土地整治前后4 a间生态系统服务价值由2.88×10^8元减少到2.76×10^8元,减少了4.31%。在一级分类体系下,只有调节服务的生态系统服务价值减少了1.84×10^7元,其余服务均相对增加;在二级分类体系下,多项服务较土地整治前均有所增加,且食物生产服务的增加量最大为8.35×10^6元,原料生产、生物多样性以及4项调节服务均相对减少。本研究的实证结果更符合具体区域实际情况,参数优化后的方法可用于坡耕地转变为梯田的生态系统服务价值评估,为区域内部残丘陵、沟谷、坡地等地貌类型的黄土丘陵沟壑区土地整治的生态系统服务价值评估可提供参考。     

干旱区农田排水系统演变的生态效应研究进展

在干旱区流域绿洲形成与发展过程中，普遍存在土壤次生盐渍化和不断改进的盐渍化治理过程，这导致在绿洲下部与临近荒漠区广泛形成农田排水系统景观，但其产生的生态效应还不清楚，限制了全面认识人工绿洲生态系统的环境变化过程。利用航片和遥感影像数据，基于图论网络分析和景观连通性模型，分析农田排水系统形成与演变的过程与格局；采用缓冲区分析、空间地统计模型、GIS相关性分析和群落多样性测度等方法，研究农田排水系统演变对廊道效应、土壤性状、土地利用和物种多样性的影响；利用经过改进的生物地球化学模型，研究农田排水系统演变对区域碳、水循环的影响，探讨农田排水系统与陆地生态系统的相互作用机制。深化对干旱区人类活动的生态效应的认识，并丰富绿洲生态学的研究内容，对绿洲农业可持续发展具有重要科学意义。