基于GIS的黄土丘陵区小流域土壤水分模拟

为了探讨黄土丘陵区桑塔小流域土壤水分的时空变化规律,在对定性数据如土地利用、坡向、坡位标准化处理的基础上,通过野外定点观测和室内处理,运用多元回归分析的方法,对土壤水分与地形湿度指数、土地利用类型系数和坡向系数进行相关性分析,建立了小流域土壤水分模型。结果表明:土壤水分模拟方程的复相关系数均在0.78以上,决定系数均在0.65~0.72,F统计量的P值远小于0.01,回归效果显著,能够模拟小流域土壤水分的时空分布。     

内蒙古南部黄土丘陵区土壤水分与二年生苜蓿生长初析

本文通过对内蒙古南部黄土丘陵区非灌水条件下的土壤水分状况与二年生苜蓿生长进行了初步研究。结果表明：土壤储水量变化与苜蓿生物量积累趋势基本相一致，土壤水分动态变化受苜蓿生长影响表现出“上保水、下耗水”现象。40厘米以下苜蓿地土壤含水量低于天然草地土壤含水量3-4%（θv)，而表层土壤含水量依然高于天然草地2%（θv)左右，全生育期内，苜蓿地土壤水分消耗超过天然草地70毫米左右，1米以下土壤含水量已经反映出少量亏缺。     

黄土丘陵区不同立地条件下植物种群生态位研究

运用改进的Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数,通过对不同立地条件下样带的比较,分析了主要植物种群在不同立地条件下的生态位变化以及种间关系、群落结构对立地条件的响应。结果表明,草地群落建群种本氏针茅的生态位宽度在4种立地条件下都表现为最大值,非建群种的生态位宽度随环境条件的改变呈较大的波动性。生态位重叠指数表明,生态位较宽的物种与其它物种间存在较大的生态位重叠,但在一定的立地条件下,生态位较窄的物种之间也存在着较大的生态位重叠,这种现象是种群对有限环境资源激烈竞争的体现;不同种间生态位重叠随立地条件的变化格局存在较大差异,这种差异是由植物种间生物生态学特性和需求差异造成的;但同一种对在不同立地条件下生态位重叠的变化是立地条件对种间关系影响的结果。总体来说,在黄土丘陵沟壑区,由于环境条件的影响,物种生态位重叠相对较低。     

黄土丘陵区不同退耕年限草地群落特征及其土壤水分养分效应

采用空间代替时间以及对比分析的方法,根据黄土丘陵区8个退耕年限序列(1~35年)的退耕地的采样数据进行分析,研究在植被恢复过程中,随着退耕年限变化,植被更新与土壤水分养分之间的互动效应。结果表明, 1)黄土丘陵区在退耕35年期间,随着退耕年限的增加,总物种数呈减少-增加-减少-增加的趋势。Margalef指数、Shannon-Wiener指数变化趋势为先增加-减小-增大,而Pielou均匀度指数相反。 2)群落地上地下生物量随退耕年限增大而增大,呈显著正相关关系(P<0.05)。 3)随着退耕年限增加,土壤养分(除速效K外)含量先减少后增加,而土壤速效K含量呈一直下降趋势,土壤水分含量在20~50 cm、50~80 cm、80~100 cm处先增加后减少,在0~20 cm处相反。 4)植被特征指数(除Pielou外)与有机质、全N、全P呈显著正相关,而与土壤养分速效K呈正相关,关系不显著。Pielou指数与土壤养分呈正相关关系,但不显著。     

半干旱黄土丘陵区白羊草人工草地生产力和土壤水分特征研究

对半干旱黄土丘陵区不同立地条件下白羊草Bothriochloa ischaemum人工草地的生产力与土壤水分状况进行比较研究.结果表明,人工栽培驯化利用可以显著提高白羊草草地的生产力(至少较天然草地增产20%),其人工栽培草地在川地的生产力显著高于山坡地(约为山坡地的3倍).川地人工草地在维持高生产力的情况下,260 cm以下土壤层出现雨季期间及休闲期后均不能够得到水分补偿而稳定在低湿层.     

不同紫花苜蓿品种在黄土高原丘陵区适应性的研究

通过对不同紫花苜蓿品种的地下生物量、地上生物量、叶片中积累的脯氨酸量的对比研究，运用聚类分析法评估了不同紫花苜蓿品种在黄土高原丘陵区的适应性。结果表明，品种间地下生物量、地上生物量和叶片中积累的脯氨酸量差异较大，Ameristand 201和Algonquin的地上生物量显著大于其它7个品种；Ameristand 201和Sandili的地下生物量显著大于其它7个品种，而Ameistand 201叶片中积累的脯氨酸量在同一时期高于其它8个品种。可以看出以某一性状评价9个品种在黄土高原丘陵区的适应性，会得到不同的结果。因此，运用地下生物量、地上生物量、叶片中积累的脯氨酸量3个指标，对参试9个品种经聚类分析，结果显示Ameristand 201和Sandili较其它7个品种在黄土丘陵区的整体适应性较好，适宜大面积种植和推广。     

黄土丘陵区基于土壤水分平衡的草地建设策略

通过对黄土丘陵区草地的生态功能与经济功能的分析,认为草地建设是黄土丘陵区生态与经济建设的切入点,而水分是黄土丘陵区生态及经济建设的限制因子,维持黄土丘陵区水分平衡不仅是生态建设及经济发展的关键环节,而且是退耕还林(草)后的农业生产所必需的。并提出黄土丘陵区基于水分平衡的草地建设策略。     

黄土丘陵半干旱区天然草地土壤水分调控研究

以黄土丘陵半干旱区天然草地土壤水分为重点,研究封育和未封草地土壤水分的消耗与恢复过程。结果表明:平水年封育草地鲜草产量达5860.7kg/hm²,未封草地鲜草产量仅785.4kg/hm²,植物生长期降水补充量封育草地39.4mm,未封草地29.2mm;在丰水年干物质生产2.65kg/(hm²·mm);平水年1.94kg/(hm²·mm);枯水年仅0.64kg/(hm²·mm)。在未封草地上采用工程整地措施修筑蓄水带和蓄水沟,13年0～500cm土壤含水量为11.3%～13.5%,比对照提高3.0～5.2个百分点,鲜草产量提高5～8倍。采用调控措施集蓄土壤水分是促进植物生长和提高草地生产力的关键。     

半干旱黄土丘陵区施肥对退耕地紫花苜蓿生物量的影响

为了提高退耕地紫花苜蓿的地上生物量并延缓其衰败期,对定西安定区龙滩流域退耕地播种5年后的紫花苜蓿,于2007-2008年连续2年开展氮肥和磷肥混合撒施施肥试验。结果表明,施N肥对促进苜蓿生长并提高生物量没有明显的效果,施P肥效果明显,2年的施肥苜蓿平均生物量分别是对照的1.62和1.15倍,可显著促进苜蓿生长并提高其生物量,其中P肥最大用量为12 kg/667 m²时的生物量最高。栽培第7年的苜蓿鲜草产量平均可达18 240 kg/hm²。研究区阳坡的苜蓿比阴坡的苜蓿生长好、生物量高,其鲜草和干草平均生物量是阴坡的1.49和1.43倍。在年降水量400 mm左右的半干旱黄土区,苜蓿产量主要由第1茬苜蓿产生,约占全年总产量的75％,第2茬苜蓿产量较小,约占总产量的25％,所以在该区域苜蓿1年适宜收割2次。     

渭北残塬沟壑区牧草枯落物对油松和侧柏纯林土壤极化的修复效应

纯林对土壤养分的选择性利用和单一枯落物的特殊影响是导致人工林土壤极化的重要原因,利用牧草枯落物施肥或直接营造林草复合植被是防治和修复纯林土壤极化的最快捷且有效的措施。针对渭北残塬沟壑区的油松（Pinus tabuliformis）和侧柏（Platycladus orientalis）人工纯林,在前期关于土壤极化的研究基础上,通过7种常见豆科牧草枯落物与林地腐殖质层土壤的混合培养试验,研究不同牧草枯落物对针叶纯林土壤极化的修复效应,以此作为选择适宜修复牧草种的依据。结果表明：对油松纯林土壤,苜蓿（Medicago sativa）具有明显的综合修复效应,其次为红豆草（Onobrychis viciaefolia）,可作为与油松复合种植的优选牧草,而胡枝子（Leapedeza bicolor）、毛苕子（Vicia villosa）和沙打旺（Astragalus adsurgens）造成土壤性质一定的衰退;对侧柏纯林土壤,红豆草具有明显的综合修复效应,其次为苜蓿和草木樨（Melilotus officinalis）,可作为与侧柏复合种植的优选牧草,而毛苕子和小冠花则造成土壤性质一定的衰退。     

黄土高原农牧交错带苜蓿草地固沙效果观察--环县试验报告

在草地沙化严重的环县北部地区，苜蓿人工草地建植第2年，与天然草地相比，植被盖度提高5．3倍，地上生物量增加13．7倍，固沙能力增强2倍，风蚀土壤量减少93．O％。建植第4年，草地沙化和风蚀基本遏止，人工牧草生长旺盛，未表现衰败趋势。建议苜蓿等人工草地建植4～5年后，轮作浅根系作物(草田轮作)或休闲，以防土壤深层水分耗竭。     

灌溉与施氮对紫花苜蓿土壤水分动态和耗水强度的影响

在甘肃省河西绿洲灌区设计大田试验,研究了不同灌溉量常规灌溉(330 mm)、节水20%灌溉(264 mm)和节水40%灌溉(198 mm)和施氮量0、40、80和120 kg/hm2对紫花苜蓿(Medicago sativa)土壤不同层次含水量、贮水量动态变化和耗水强度的影响.结果表明:根系层(0～120 cm)土壤含...     

紫花苜蓿不同品种对卡那霉素敏感性分析

组织培养条件下卡那霉素(Kan)对不同紫花苜蓿品种(秘鲁、富平、甘农3号)愈伤组织诱导及芽分化的影响进行了研究,实验结果表明:不同的外植体对卡那霉素的敏感性差异较大,不同品种间也存在差异。子叶对卡那霉素的敏感性高于下胚轴,当卡那霉素的浓度为20mg/L时,子叶的愈伤率极低。子叶愈伤阶段卡那霉素的有效工作浓度为15~18mg/L,分化阶段为40mg/L。下胚轴对卡那霉素的敏感性因品种不同:秘鲁苜蓿愈伤阶段的选择压为60mg/L,分化阶段以50mg/L为宜。富平苜蓿和甘农3号苜蓿愈伤阶段的选择压力分别为80mg/L9、0mg/L,分化阶段选择压降低到60mg/L。另外,如果在愈伤阶段加入选择压,后期分化中应适当降低压力或除去压力,以利于体细胞胚的产生和发育。     

不同含水量紫花苜蓿种子卫星搭载后植株叶片保护酶活性的研究

利用"实践八号"育种卫星搭栽含水量分别为9%、11%、13%、15%、17%的紫花苜蓿(Medicago sativa)品种"中苜一号"种子,以SP1第3年龄的植株为材料,分析其保护酶(SOD、CAT和POD)活性及丙二醛(MDA)含量.结果表明,不同种子含水量的紫花苜蓿植株的保护酶活性和丙二醛含量存在差异,地面对照组...     

苜蓿后茬冬小麦对氮素的响应及土壤氮素动态研究

2001至2004年,在甘肃庆阳黄土高原定位研究了施氮和不施氮对比条件下,4龄苜蓿后茬冬小麦对氮素的响应.结果表明,4龄苜蓿后茬冬小麦产量对氮连续3年有响应,至第3茬,施氮显著增加籽粒产量(P<0.05),促进了第1茬冬小麦对氮的吸收,与产量的变化趋势一致;第2茬冬小麦对氮肥的利用率最高,达47%,不施氮下土壤氮素处于亏缺状态,第1年的亏缺量最大、第2年最小;施氮明显增加第2茬冬小麦0～60 cm 土层中硝态氮的含量,且硝态氮的累积峰从2003年的0～60 cm土层,转移到2004年的60～200 cm, 表明氮有一定程度的向下淋溶.在黄土高原,4龄苜蓿后茬种植头茬作物可不施氮肥.     

陇中黄土高原不同种植年限苜蓿草地土壤水分及产量响应

本研究利用黄土高原西部典型半干旱雨养农业区不同种植年限苜蓿草地布设田间试验,系统研究了3,6,8,10,12以及14 a 紫花苜蓿生产力及其土壤水分变化特征。结果表明,不同种植年限紫花苜蓿草产量差异显著,且表现为随着种植年限的增加,呈先增加后减小的趋势,其中以 8 a 苜蓿草产量最高,为12128 kg/hm²。持续种植3,6,8,10,12和14 a 苜蓿草地0300 cm土层平均含水量均明显低于当地土壤稳定湿度值,其中12和14 a仅为9.20% 和7.14%,甚至低于作物有效水分下限。随着苜蓿种植年限的延长,土壤干燥化程度加剧,但干燥化速率呈减缓趋势。综合苜蓿生产力动态和土壤水分状况,本研究表明陇中黄土高原地区紫花苜蓿适宜的种植年限为8 a。     

空间飞行对不同紫花苜蓿品种叶片显微结构的影响

利用神舟3号飞船搭载的4个紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种的种子,返回后对搭载组和对照组植株叶片显微结构进行分析。结果表明:4个品种叶片厚度均显著大于对照,叶脉突起度均显著小于对照(P<0.05);栅栏组织厚度显著大于对照(P<0.05);阿尔冈金的海绵组织厚度显著小于对照,其他品种均显著大于对照(P<0.05);与对照相比,德福的细胞结构紧密度、细胞结构疏松度与对照差异均不显著,阿尔冈金的细胞结构疏松度与对照差异不显著,其他品种细胞结构紧密度、疏松度与对照均有显著差异(P<0.05)。这些变异的产生可能影响其抗性表现,故可作为进一步抗性选育的依据。     

外源氮素形态对紫花苜蓿不同生育期根系特性的影响

在完全营养液的条件下,采用砂培法,研究了3种外源氮素形态配比(NO₃^--N,NH₄⁺-N以及N O₃^--N∶N H₄⁺-N为 1∶1)和3个氮素水平(0,105,210 mg/L)对“甘农3号”紫花苜蓿整个生育期根系特性的影响。结果表明,不同形态氮素处理下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根体积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均显著高于CK,N O₃^- -N和NH₄⁺ -N混合培养下效果最好,NH₄⁺-N培养下次之,N O₃^- -N培养下最低,但对根系平均直径的影响并不大。随着氮素水平的增加,各形态配比下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根体积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均呈增加的变化趋势,各指标在O₃^- -N+NH₄⁺ -N的浓度为210 mg/L时,达到最大值。整个生育期,各处理下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均在苗期、现蕾期、盛花期差异比较明显,结荚期和鼓粒期差异不显著,各指标之间均有不同程度的相关性。