黄土高原苹果树生育期树干液流特征及其影响因子研究

为探究黄土高原半干旱区苹果树生育期液流特征及其与影响因子之间的关系,于2018年果树生育期利用热扩散式液流探针(TDP)对‘秦冠’苹果树(Malus pumila M. cv Qinguan)液流进行了连续观测,同步测定了果园土壤水分、苹果树叶面积指数、大气温度、大气湿度、太阳辐射和风速等指标,并计算空气水汽压差。结果表明：苹果树在萌芽开花期、幼果期、果实膨大期及果实成熟期的平均液流速率分别为0.85、1.34、1.53、0.82 mm·d^-1,果实膨大期液流速率较高。液流速率具有明显的昼夜波动性,不同生育时期夜间液流量约占总液流量的11.54%～19.22%。茎流计测定的苹果树生育期总液流量为264.14 mm,其中夜间累计液流量为35.60 mm。全生育期内苹果树的液流速率与太阳净辐射、大气温度、水汽压差和叶面积指数均呈极显著正相关关系,与风速和大气湿度呈负相关关系。萌芽开花期、幼果期及果实成熟期,水汽压差是影响果树液流速率的关键因子;而在果实膨大期,太阳净辐射是影响果树液流速率的关键因子。果树液流速率与0～20 cm土层土壤含水量相关性不显著,与20～160...     

陇东黄土塬区土壤包气带水分水势特征研究

选取陇东黄土包气带为研究对象,综合运用数理统计与对比分析相结合的方法,研究黄土地区包气带土壤水分、水势变化特征和土水势构成结构,结果发现,在陇东黄土塬区,坡头荒地等较干旱、沙质土壤中,包气带水分变化呈对数分布特征,而耕作土壤其水分含量特征则不满足这种类型.在土水势构成方面,溶质势所占比例平均约为20%,其中坡头荒地约占...     

黄土塬区降水变化条件下冬小麦田土壤水分消耗与补给

通过人工实时降水分配试验,研究了黄土塬区冬小麦田3种降水条件:正常降水(R_(CK))、降水增加1/3(R_(+1/3))和降水减少1/3(R_(-1/3))下,土壤水分变化速率、消耗深度以及水量平衡状态。结果表明:R_(CK)和R_(-1/3)处理0~3.8 m土层土壤储水量以91.85 mm·a~(-1)和109.39 mm·a~(-1)的速度下降,而R_(+1/3)处理土壤储水量在0~3.0 m深度以48.94 mm·a~(-1)的速度减少,而在深层(3.0~3.8 m)土壤水以17.39 mm·a~(-1)的速度增加;降水增加使得土壤水分的补给次数增多,减少了土壤水分的时空变异;当土壤底墒充足且生育期降水量较多时,各降水处理土壤水分的消耗深度较浅,反之,则较深;在休闲期,降水的转化效率与生长季土壤水的消耗率呈现极显著的指数相关。     

黄土塬区土地利用方式对土壤主要理化性质的影响

通过对陕西长武4种典型土地利用方式下0~500 cm土层土壤主要理化性质分析,以明确土地利用方式对土壤理化性质的影响。结果表明：农田、果园土壤有机质、全氮含量显著高于荒地和刺槐林地,土壤粘粒含量与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤饱和导水率呈显著正相关关系;农田0~100 cm土层土壤容重达1.44 g·cm^-3,显著高于同深度荒地（1.27 g·cm^-3）、果园（1.38 g·cm^-3）、刺槐林地（1.32 g·cm^-3）土层;400~500 cm土层土壤含水量为刺槐林地（86 g·kg^-1）<果园（113 g·kg^-1）<荒地（152 g·kg^-1）<农田（165 g·kg^-1）;果园和刺槐林地0~500 cm土层土壤平均饱和导水率分别为0.37、0.36 mm·min^-1,显著高于农田（0.25 mm·min^-1）和荒地（0.23 mm·min^-1）。退耕还林（草）导致土壤容重降低、饱和导水率增加,有助于降水入渗,但退耕后深层土壤有干燥化的倾向。     

降水对青杨蒸腾速率及其内部调节机制的影响

降水主要增加３０～８０ｃｍ土层含水量,使空气相对湿度在１３时以前有明显提高,此时气孔导度和叶片水势亦明显提高。雨前青杨蒸腾速率日进程曲线呈双峰型,日均值３８．８μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１,蒸腾速率主由气孔导度和近叶面空气相对湿度进行调控。雨后蒸腾速率日进程曲线呈单峰型,日均值４９．９μｍｏｌ·ｍ－２·－１,植物蒸腾主受空气相对湿度和土壤水的影响,气孔调节不明显。一日内水分利用效率平均值雨前高于雨后。     

夏玉米茎流速率变化规律及其影响因子研究

采用FLOW32-1K包裹式茎流计测量茎流速率,分析2018年夏玉米(郑单958)蒸腾量(本研究采用茎流)与气象因子,包括净辐射、温度、饱和水汽压差(VPD)、风速的相关性,并以Pearson相关性系数进行评价。结果显示:试验期间土壤含水率保持在田间持水率的70%～80%,得出在玉米不受水分胁迫条件下,茎流速率与净辐射、温度、VPD、风速均呈线性相关,相关系数分别为0.754、0.622、0.674、0.443,表明太阳辐射与茎流速率关系最密切,与风速关系最小。在夏玉米生长吐丝期、灌浆期和成熟期,晴天时茎流速率日变化为单峰曲线,早上5∶00茎流开始启动,随后茎流速率逐渐上升,在11∶00茎流速率达到峰值74.5 g·h~(-1),随后又降低,一般在21∶00降低为0.0。雨天时由于大气辐射不稳定,表现为多峰曲线,且茎流速率波动较大(0～37.7 g·h~(-1))。经计算夏玉米在灌浆生长期叶面积指数稳定在4.4,这时基础作物系数K_(cb)为1.0,9月10日后显著下降,至收获时(10月1日)降低至0.55。     

宁夏盐池毛乌素沙地柠条锦鸡儿茎流及蒸腾特征

利用Dynamax茎流测量系统、JA2103N千分之一天平和自动气象站对毛乌素沙地优生灌木树种柠条锦鸡儿的液流变化、蒸腾速率及其周围的环境因子进行观测.结果表明:①柠条锦鸡儿茎干液流速率日变化趋势呈多峰曲线;液流启动时间为7:00,9:00左右达液流峰值,峰值大小168～450 g/h,20:00左右降为最低,晚间有明显的液流活动现象.②柠条锦鸡儿的茎干液流日变化曲线与叶片蒸腾速率日变化曲线并不吻合,实验测得的叶片蒸腾速率不能同步反映茎干液流的动态变化特征.③柠条锦鸡儿白天液流速率变化趋势与环境因子变化趋势相吻合.相关性分析表明,影响灌木液流变化的主因子依次是太阳有效辐射、土壤含水量、空气温度和相对湿度.     

春小麦蒸腾测定中茎流计的标定及其应用

通过人工气候生长室盆栽试验,在对不同珍珠岩覆盖量下的土壤蒸发特征进行分析的基础上,采用由热平衡原理设计的茎流计对三个水分处理(高85％ ～ 75％、中65％～55％、低45％ ～ 35％)下的盆栽春小麦蒸腾特征进行研究并依据称重法结果加以标定,结果表明:(1)珍珠岩覆盖量为0.11 g/cm2时能够达到较好效果,并据此换算出测定时段春小麦实际蒸腾量占总蒸散量的比值为83.04％;(2)单株小麦茎流速率与蒸腾速率的回归分析得出相关系数r=0.92,方程斜率与截距值分别为0.4463和8.3391,以小时(h)为单位的回归分析结果与以天(d)为单位的类似;(3)以2012年10月31日为例,标定后单株小麦蒸腾速率分别为:高26.51 g/d、中17.13 g/d、低12.71g/d.采用茎流计法测定田间作物蒸腾时对测定结果加以标定是非常必要的.     

不同生育期幼龄枣树茎流特征及其与环境因子的关系

采用包裹式茎流计对位于新疆阿克苏地区温宿县新疆林科院佳木试验站内的幼龄枣树茎流速率进行连续测定,并同步监测样地内太阳辐射、温度、空气湿度以及风速4个环境因子,研究不同生育期枣树茎流特征及其与环境变化的关系。结果表明:1夜间均存在茎流活动,茎流速率变化曲线除果实膨大期为双峰外,其余生育期内均为单峰;2日累积量变化过程曲线均为"S"形,日均耗水量和总耗水量的趋势均为先增大后减小,且差异性明显,萌芽展叶期最低,果实膨大期最大,日均耗水量分别为2.78 L和8.31 L,总耗水量分别为83.39 L和249.30L;3茎流速率曲线与太阳辐射和温度曲线波形变化趋势基本一致,与空气湿度曲线波形变化趋势相反,茎流速率与环境因子进行偏相关分析,影响枣树茎流速率的主要因子有所差异,但太阳辐射偏相关系数最高,按生育期顺次分别为0.767、0.762、0.873、0.838、0.603和0.825,利用多元线性回归对不同生育期枣树茎流速率与环境因子进行逐步回归,经过回归系数和相关系数检验,各多元线性回归方程均达到了显著水平。     

黄土塬区土地利用变化对深剖面土壤水分的影响

在长武塬区的6个地点分别采集农地、10年果园和20年果园10 m深剖面的土样,通过测定和分析不同样地的土壤水分,定量揭示其对土地利用变化的响应。结果表明:农地和10年果园土壤水分具有相似的垂向分布,随深度增加土壤水分含量增大,而20年果园随深度增加呈减小趋势,但6 m以下3种样地土壤水分随深度增加基本不发生变化;农地、10年和20年果园在0~6 m、6~10 m和0~10 m土层平均土壤水分含量分别为17.8%、17.5%和15.8%,20.4%、20.6%和14.8%,18.8%、18.7%和15.4%,与农地相比,20年果园0~6m、6~10m和0~10 m土层减少的土壤水分分别占农地的11%、27%和18%;农地6~10 m土壤储水量为1 063 mm,而转化为果园后随果龄增大而减小,其中10年果园无明显差异,但20年果园减少了291 mm,在该土层形成稳定的低湿层。20年果园6 m以下稳定的低湿层可能减少水分的深层渗漏进而降低地下水补给量,伴随着大面积的农地转化为人工林草,可能会对区域水循环造成影响。     

长武塬区光合有效辐射的基本特征及气候学计算

利用长武农业生态试验站2010年气象观测资料,分析了长武塬区光合有效辐射及其占太阳总辐射比例系数的日变化、季节变化特征和影响因素。结果表明:就日变化过程而言,光合有效辐射和总辐射趋势一致,晴天呈单峰型,起伏平滑;阴天的形状则不稳定,最大值出现在12∶30~15∶00之间。光合有效辐射具有明显的季节变化特征,春夏较大,秋季次之,冬季最小,从春到冬其平均日总量分别为6.32、7.23、5.63MJ/m2和3.58MJ/m2。光合有效辐射系数阴天大,晴天小;就月平均值而论,6月份最大,为0.423,1月份最小,为0.327。根据观测数据,论文给出了适合该地区的光合有效辐射计算的经验模型。     

黄土高原丘陵区红富士苹果水肥耦合效应研究

针对黄土高原丘陵区的水资源状况和施肥现状,以农民能够承受的施肥、灌水标准为基础,进行了水肥耦合试验。以肥料配比(A)、施肥纯量基准(B)、灌水量(C)、灌水时间(D)作为试验因子,利用4因素3水平进行正交试验设计,经过2a试验,分析不同水肥组合对产量、水分利用效率、净效益的影响。结果表明,四个因素对产量和水分利用效率的重要性顺序是：施肥量(B)-灌水时间(D)-肥料配比(A)-灌水量(C);对净增值率的重要性顺序是：肥料配比(A)-施肥量(B)-灌水时间(D)-灌水量(C)。最优的处理组合均为：A1B3C2D1。即N：P：K=1：1：2,施肥量基准0．6kg,灌水时间为冬灌 花前期 幼果期 膨大期,灌水定额为82．5m^3／hm^2。同时说明果树对肥的需求比对水的需求更为迫切,且果园土壤中钾肥最为缺乏。     

晋西黄土区林地坡面土壤水分异质性研究

经过多年观测,研究了晋西黄土区林地坡面土壤水分异质性的变化规律,通过不同数学方法分析土壤水分与环境因子的关联,探讨坡面尺度上的土壤水分空间异质性的影响因子。结果表明,晋西黄土区林地坡面土壤含水量呈现出明显的剖面与时间变化规律;土壤平均含水量在100cm以内,从表层开始随着土层深度的增加而减少,变异系数也相应减小;土壤含水量与前期降雨呈现出显著的线性关系;变异系数在降雨后迅速减小,并随着干旱天数的增加而增加。通过灰色关联与多元回归分析得出在坡面尺度上土壤水分是地形因子、植被因子等多重因子共同作用的结果,对于不同土层土壤水分来说,影响因素所起的作用也不相同。在坡面尺度上气象因子对土壤水分的空间异质性影响不大。     

基于温室内气象数据的适用于冬季日光温室番茄蒸腾量各子模型对比研究

北方寒区日光温室冬季生产基本无通风,为了探寻温室内不同边界层空气动力学阻力(r_a)与气孔平均阻力(r_c)表达式计算植株蒸腾量的差别及适用于此环境下的最优子模型模拟式,以Penman-Monteith(P-M)方程为基础,比较分析了4组适用于北方寒区冬季日光温室(基本无通风条件)的r_a、r_c子模型模拟的温室内番茄植株蒸腾量。结果表明:子模型的变化具有波动性,采用不同子模型模拟的蒸腾量值差异较大,北方寒区冬季日光温室植株蒸腾作用主要集中于白天,此时不同子模型模拟的r_a、r_c平均变化量分别为5.73%、37.10%;本试验环境下,温室仅在中午前后通风,其余时间处于密闭状态,此时,室内风速垂直流通且并不均匀,选用包含空气温度、植株叶片温度及植株生理指标(叶片特征长度、单株植株叶面积指数LAI)等参数模拟单株植株边界层空气动力学阻力值,选用的r_a模拟式在晴天、阴天平均变化范围分别为185～489、249～357 s·m~(-1),模型检验结果为:Pearson=0.826,MRE=21.69%,MAE=0.02,RMSE=18.59,EF=0.81;应用反演式模拟单株植株气孔平均阻力的准确率较高,选用的r_c反演式在晴天、阴天平均变化范围分别为253～1 356、235～1 260 s·m~(-1),模型检验结果为:Pearson=0.955,MRE=7.16%,MAE=0.01,RMSE=8.56,EF=0.95。     

黑河中游湿地胡杨蒸腾速率与叶性状的关联性分析

干旱区湿地植物叶片蒸腾作用与叶性状的关联性研究,对揭示植物叶片叶脉网络性状、叶片形态构建模式与植物体内水分平衡间的内在联系至关重要.以黑河中游湿地胡杨(Populus euphratica)为研究对象,按胡杨林距离水域的远近分别设置:I(离水域30～110 m,土壤含水量(SMC)58.23％)、II(离水域160～2...     

分区施用有机肥对苹果树体生长和叶片生理特性的影响

以三年生‘红将军’(Malus domestica cv.)为试材,砧木为平邑甜茶(Malus hupenensis Rehd.),采用分根盆栽法研究1/2根区定量灌水条件下,1/4、2/4和3/4根区分区施用有机肥对树体新梢生长动态、根系生长动态、叶绿素、叶片光合、蒸腾、气孔导度等指标的影响,以期确定苹果树有机肥最佳施用量和施用区域,为改善果园有机肥施用方法和施用量提供理论依据和技术支撑。结果表明:1/4根区施用30%有机肥处理新梢生长量最大,为14.2 cm;2/4根区施用20%有机肥处理的根系生长量最大,在整个生长季根系生长量为230.0 mm,叶绿素含量也显著高于其它处理;1/4施用30%、2/4施用20%或3/4施用10%有机肥处理的净光合速率和气孔导度的日变化和季节变化都显著高于其它处理,而蒸腾速率与其它处理差异不显著。1/4施用30%、2/4施用20%或3/4施用10%有机肥处理不仅能够保证树体正常生长发育,还可以节约有机肥用量、提高土壤的保肥保水效果。     

近50年陕西省无霜期的变化及果区霜冻风险分布

利用陕西省96个气象台站1961～2010年的日最低气温资料,计算了陕西各站历年霜冻的初日、终日及无霜期,并对其分布特征及年际变化进行分析。结果显示,陕西省初霜日、终霜日、无霜期等值线在陕北大致呈经向分布,在关中和陕南大致呈纬向分布;50年间,全省96站初霜日最早和最晚平均值相差44天,终霜日最早和最晚平均值相差49天,无霜期最长和最短天数平均值相差68天;全省平均初霜日呈推迟趋势,推迟幅度约为1.4天/10年;平均终霜日呈提前趋势,提前幅度约为1.7天/10年;平均无霜期呈加长趋势,加长幅度约为3.1天/10年。最后依据风险分析理论对陕西多个苹果基地县进行了花期霜冻风险分析,得出其风险的空间分布特点,结论对精确指导和开展防灾减灾工作有参考作用。     

黑河中游植被覆盖率变化趋势及其驱动因子分析

利用2002~2011年的黑河干流中游归一化值被指数数据获得植被覆盖率变化趋势,选取合适的NDVI阈值将整个区域划分为"绿洲区"和"荒漠区",并分别探讨了地下水埋深、中游耗水量及累积降水量对两种区域面积和植被覆盖率变化的影响。结果表明:黑河干流中游植被覆盖率整体呈增长趋势,由2002年的32%增长到了2011年的36%,对植被覆盖率增长贡献最大的因素为绿洲区扩张,10年间绿洲区面积占比增长了10%;影响绿洲扩张的主要因素为地下水位埋深和中游耗水量,绿洲区植被覆盖率变化较小,可忽略其影响。荒漠区植被覆盖率的变化主要受累积降水量影响。利用地下水位埋深、中游耗水量、累积降水量可预测区域植被覆盖率的变化趋势,区分人类活动和气候变化对区域植被覆盖率的影响是可行的。