林内和林窗冬季土壤呼吸特征

采用L i-8100土壤碳通量测量系统测定福州国家森林公园的木荷和马尾松混交林林内和林窗土壤呼吸,并分析了枯落物层对土壤温度和湿度的影响,探讨土壤水热因子对土壤呼吸的驱动机制。结果表明,林窗土壤温度略高于林内;保留枯落物层处理的土壤湿度略高于排除枯落物层,表明枯落物层能减缓土壤水分的散失速率;林内和林窗土壤呼吸速率均值分别为1.28、1.35μmol.m-2.s-1,排除枯落物层后,分别减少了10.70%、23.22%;在林内,土壤温度与土壤呼吸的关系未达到显著水平,然而在林窗,土壤温度与土壤呼吸的关系达到显著水平;土壤湿度与土壤呼吸的关系均未达到显著水平;无论是林内或是林窗环境,土壤温度和土壤湿度的双因素模型均比单因素模型更好地解释土壤呼吸的变化。     

干湿交替对土壤碳库和有机碳矿化的影响

\t\t\t\t\t目的\t\t\t\t\t气候变化下降水模式改变对自然生态系统的影响已成为生态学研究的热点,本研究旨在探究降水模式改变下干湿交替强度和频率对土壤无机氮及氮矿化的影响。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t方法\t\t\t\t\t以香菇草为试验材料开展温室控制试验。试验设置了高、中和低3种干湿交替强度和频率共9种处理,测定了土壤铵态氮、硝态氮含量,分析了土壤净氮矿化和硝化速率。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结果\t\t\t\t\t(1)干湿交替强度对香菇草—土壤系统的无机氮含量有极显著影响。干湿交替强度最低时,土壤铵态氮含量最高,而硝态氮含量最低;随干湿交替强度增加,土壤铵态氮含量下降,硝态氮含量增加。(2)干湿交替频率对香菇草—土壤系统的无机氮含量有极显著影响。随干湿交替频率增加,土壤铵态氮含量下降,而硝态氮含量增加。(3)干湿交替强度和频率对土壤无机氮及净氮矿化有显著的交互作用。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结论\t\t\t\t\t干湿交替强度和频率的改变导致了香菇草—土壤系统无机氮含量、净氮矿化速率和硝化速率的变化,影响了土壤中氮素养分的有效性,进而影响植物—土壤系统氮循环。\t\t\t\t     

诱导改造对大兴安岭低质低效林枯落物水文效能的影响

2009年春季设置试验样地,分别进行带宽为6、10、14、18 m的带状改造。同时在改造带分别栽植3年生兴安落叶松(Larix gmelinii)、西伯利亚红松(Pinus sylvestris)、兴安樟子松(Pinus koraiensis)。2010—2018年实地测量,选取枯落物层蓄积量和有效拦蓄量水文指标,分析经诱导改造后枯落物分解速率和持水性能的变化,基于前人已验证的指数模型,判断诱导改造模式对森林中枯落物水文性能的影响。结果表明：枯落物蓄积量和有效拦蓄量均随时间呈指数函数变化,改造带宽对3种典型林分的枯落物分解速率未产生显著影响,带宽改造9 a后,枯落物的水文效能基本恢复到改造前状态。种植苗木的不同对枯落物分解模型造成一定的差异。未分解层蓄积量中,种植西伯利亚红松的样地A参数显著高于其他两个样地,种植兴安落叶松的样地B参数显著高于其他两个样地,种植兴安落叶松和种植樟子松的样地C参数差异性显著。半分解层蓄积量中,种植兴安落叶松的样地A参数显著高于其他两个样地,种植兴安落叶松和种植樟子松的样地B参数差异性显著。未分解层有效拦蓄量中,种植兴安落叶松的样地A、B、C参数均显著高于其...     

干湿交替对坝上草原微生物活性的影响

[目的]为了认识干湿交替对土壤微生物活性的影响。[方法]采用室内培养法,研究氮肥添加下栗钙土中土壤微生物呼吸及微生物量碳对恒湿处理和干湿交替的响应。[结果]干旱土壤再湿润后激发了土壤微生物的生长,提高了土壤微生物活性。与恒湿处理相比,多次干湿交替后,土壤呼吸释放CO2累积量增加了28.40%。干湿交替处理培养过程中,干湿交替处理下土壤微生物量最大值为467.2 mg/kg,比恒湿处理高20.60%。[结论]干湿交替对土壤微生物生长代谢有重要影响。     

干湿交替对直播再生稻抗倒伏性和产量的影响

为了选择适合直播再生稻(Oryza sativa L.)的水分管理方式,在大田条件下,以再生稻丰两优香1号为试验材料,设置常规淹灌(CI)、轻度干湿交替(AWMD)、重度干湿交替(AWSD)3种水分处理,研究干湿交替水分处理方式对水稻茎秆倒伏指数、植株茎秆形态性状、头季和再生季水稻产量的影响及倒伏与产量之间的关系。结果表明,轻度干湿交替下头季稻产量最高,达8.53 t/hm²,且轻度干湿交替的头季稻每穗粒数分别比常规淹灌和重度干湿交替增加26.11%和3.73%,轻度干湿交替灌溉再生季稻产量(7.12 t/hm²)比常规淹灌和重度干湿交替增加14.47%和9.54%,轻度干湿交替的周年产量显著高于常规淹灌和重度干湿交替(P<0.05);与其他2种水分处理方式相比,轻度干湿交替降低了再生稻的倒伏指数,提高了抗折力,使再生稻茎秆重心高度下移,增强了节间粗度和茎壁厚度,从而提高了再生稻的抗倒伏能力;再生稻的产量与水稻茎秆抗倒伏性呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,轻度干湿交替可以提高直播再生稻的抗倒伏性和产量。     

干湿交替对土壤团聚体特征的影响

为了研究河南省周口市长期耕作土壤团聚体的分布特征和稳定性,设计不同循环的干湿交替,分别为0、1、3和5次。采用干筛法和湿筛法测定不同土层各粒级土壤团聚体含量、平均重量直径（mean weight diameter,MWD）和几何平均直径（geometric mean diameter,GMD）。结果表明,干筛条件下,5次干湿交替显著降低>0.25 mm团聚体含量,干湿交替显著增加各土层MWD值,且1和3次干湿交替显著增加各土层GMD值。湿筛条件下,干湿交替在不同土层对>0.25 mm团聚体含量影响不同,1次干湿交替显著降低各土层的MWD和GMD值;3和5次干湿交替显著增加40-60和60-80 cm土层MWD值;3次干湿交替显著增加80-100 cm土层GMD值,5次干湿交替显著降低0-20、20-40、40-60和80-100 cm土层的GMD值。1次干湿交替的团聚体破坏率显著高于其他处理。综上,干湿交替影响了土壤团聚体状况,且主要表现为>0.25 mm团聚体比例下降。结果对于黄淮地区农田土壤结构稳定性的维持提供一定理论参考价值。     

林内透光率对人工沙棘林大型土壤动物群落组成的影响

森林内大型土壤动物是森林生态系统的重要组成部分,是森林土壤生态的重要指示生物类群。2017年6—9月选取山西农业大学林业生态站中不同林内透光率的人工沙棘林,对其大型土壤动物群落进行调查,研究不同林内透光率对大型土壤动物群落组成的影响。结果显示,共采集到大型土壤动物410头,其中,膜翅目蚁科为人工沙棘林大型土壤动物的优势类群,在透光率为12%的林分中占68.46%,在透光率为9%的林分中占45.54%。土壤动物群落多样性分析显示,林内透光率为9%的人工沙棘林的物种多样性指数为2.45、均匀性指数为0.69,均大于林内透光率为12%的林分。土壤动物相似性指数分析显示,林内透光率为9%的林分的土壤动物群落结构与林内透光率为12%的林分的土壤动物群落结构相似性系数为0.29,表现出中等不相似特征。适当的密植会产生适宜的人工沙棘林林内透光率,有利于改善土壤动物群落结构,使大型土壤动物在一定程度上增多,充分发挥生态系统的自然控制优势。研究结果可为实际生产中人工沙棘林的营林密度提供参考。     

干湿交替处理对烟苗素质的影响与分析

在中棚内和大棚内进行干湿交替结合碘钨灯增温增光培育烟苗,并与中棚和大棚内常规漂浮育苗进行比较.结果表明,干湿交替处理的成苗根系发达,茎秆粗壮,茎高和干物质积累居中;碘钨灯处理的烟苗长势较快,可增加苗期积温,但对干物质的积累无增加作用.干湿交替处理结合碘钨灯增温可使烟苗成苗期提前,培育健壮发达的根系,但对烟苗的有效叶数无明显增加.     

黄土高原石灰性土壤长期间隙淋洗淹水培养下的氮素矿化过程及其模拟

【目的】选择描述黄土高原石灰性土壤氮素矿化过程的合适模型,明确可溶性有机氮（soluble organic nitrogen,SON）对矿化模型拟合效果的影响。【方法】采用长期间隙淋洗淹水培养方法,研究了10种黄土高原主要农业土壤在包括和不包括浸提液中有机氮的情况下氮素矿化过程,在此基础上选择①有效积温式;②一级反应式（One-pool模型）;③两部分一级反应式（Two-pool模型）;④带常数项一级反应式（Special模型）对这两种情况下的氮素矿化曲线进行拟合。【结果】发现4种模型在拟合包括SON的氮素矿化曲线时效果更好。从模型均方根误差、估计标准误差、参数误差以及与作物吸氮量的相关分析等比较发现,One-pool模型拟合效果最差,Two-pool模型和Special模型优于有效积温模型,而Special模型参数精度及与作物吸氮量的相关性更高。【结论】综合比较认为Special模型能较好反映石灰性土壤在淹水条件下的氮素矿化过程。     

管式气流干燥系统应用于淀粉干燥的数值模拟研究

淀粉干燥是淀粉生产过程中的一个关键工序,弄清干燥过程中湿物料的传热传质过程对生产效率的提高至关重要,现选用管式气流干燥器作为淀粉物料的干燥设备,对其中的U形等径干燥管进行研究,用Flu-ent软件对干燥管内的气固两相流动进行了数值模拟,通过对管内气固两相流中各流场的分析,阐述了干燥过程中湿物料的传热传质过程及机理,并探讨了各参数对管内气固两相间传热效果的影响。     

干湿交替灌溉对籼粳杂交稻产量与水分利用效率的影响及其生理基础

[目的]探明干湿交替灌溉对籼粳杂交稻产量与水分利用效率的影响及其生理基础.[方法]试验于2017—2018年在中国水稻研究所富阳基地皇天畈试验农场进行.以2个新选育的超高产籼粳杂交稻品种甬优1540和春优927以及2个当地高产粳型杂交稻品种常优5号和嘉优5号为材料,开展大田试验.自移栽后7 d至成熟期设置2种灌溉模式,...     

滴头流量对土壤湿润体的影响研究

滴头流量的变化对湿润体的大小和形状影响很大，进而影响作物根系生长和产量。但工程设计中滴头流量的选择缺少科学依据，使得设计湿润深度和湿润比不能同时保证。本研究通过对重壤土、中壤土、砂壤土进行不同流量的滴水试验发现：滴头流量对湿润锋水平运移的影响比对垂直运移的影响大；滴灌设计中，设计湿润比或湿润宽度是选择滴头流量的主要依据。     

花后轻干-湿交替灌溉提高水稻籽粒淀粉合成相关基因的表达

【目的】水稻籽粒灌浆是光合同化产物向籽粒运输并合成淀粉的生理过程,决定水稻结实率、粒重高低及品质优劣。籽粒灌浆过程不仅受遗传因素的影响,而且受到温度和水分等环境因子的调节。灌溉是水稻生产上一项重要的技术,对水稻产量的形成有重要调控作用。但有关花后灌溉方式对水稻籽粒淀粉合成相关基因表达的影响,缺乏研究。本研究旨在探讨花后干湿交替灌溉对水稻籽粒灌浆的影响并阐明其分子机理。【方法】2012-2013年以两优培九（两系杂交籼稻）和扬粳4038（杂交粳稻）为材料种植于土培池,自抽穗（50%穗伸出剑叶叶鞘）至成熟设置3种灌溉方式处理：（1）常规灌溉（conventional irrigation,CI）,保持浅水层,收获前一周断水;（2）轻干-湿交替灌溉（alternate wetting and moderate soil drying,WMD）,自浅水层自然落干至土壤水势达-20 kPa时,灌水1-2 cm,再自然落干至土壤水势为-20 kPa,再上浅层水,如此循环;（3）重干-湿交替灌溉（alternate wetting and severe soil drying,WSD）,自浅水层自然落干至土壤水势达-40 kPa时,灌水1-2 cm,再自然落干至土壤水势为-40 kPa,再上浅层水,如此循环。观察花后干湿交替灌溉对水稻强、弱势粒灌浆速率、粒重和淀粉合成相关酶活性的影响,并应用实时荧光定量PCR技术测定编码这些酶基因的相对表达量。【结果】强势粒的平均灌浆速率、粒重、淀粉合成有关的蔗糖合酶（SuS）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGP）、淀粉合酶（StS）和淀粉分支酶（SBE）等相关酶活性以及蔗糖合酶基因SuS2、SuS4,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因AGPL1、AGPL2、AGPL3、AGPS2,淀粉合酶基因SSI、SSIIa、SSIIc、SSIIIa和淀粉分支酶基因SBEI、SBEIIb的相对表达量在3种灌溉方式处理间没有显著差异。与常规灌溉相比,轻干-湿交替灌溉处理显著增加了弱势粒的平均灌浆速率、粒重、4种籽粒淀粉合成相关酶活性和除AGPL1外各基因的相对表达量,重干-湿交替灌溉处理则显著降低弱势粒的平均灌浆速率、粒重、各淀粉合成相关酶活性和基因的相对表达量。两供试品种试验结果趋势一致。相关分析表明,弱势粒的平均灌浆速率、粒重与SuS、AGP、StS、SBE活性以及SuS2、SuS4、AGPL2、AGPL3、AGPS2、SSI、SSIIa、SSIIc、SSIIIa、SBEI、SBEIIb基因的相对表达量呈极显著正相关关系。【结论】在轻干-湿交替灌溉处理下,水稻弱势粒淀粉合成相关酶活性及其基因表达的增强促进了弱势粒中淀粉的合成与积累,提高灌浆速率和增加粒重;而在重干-湿交替灌溉处理下,弱势粒中上述淀粉合成相关酶活性和基因表达的下降使其灌浆速率和粒重显著降低。     

饱和—非饱和流溶质运移的实验及数值模拟研究

本文在水盐运移实验基础上,正确地采用了考虑土壤不动水体与吸附作用的溶质运移数学模型和以v为因变量的土壤水分数学模型。在非饱和蒸发条件下对各种求解溶质运移方程的数值方法进行了系统比较,采用了适合于本研究特征—饱和—非饱和流的特征—有限元法对灌溉入渗、蒸发和再分配条件下饱和—非饱和土壤溶质运移规律作了较系统的计算机数值模拟与预测研究。     

土壤剥蚀率与水流剪切力关系室内模拟试验

为了验证土壤剥蚀率模拟公式,系统地研究土壤剥蚀率与坡度和流量、水流剪切力之间的关系,在较大坡度(3°～30)°和流量(2.5～6.5L·min-1)范围内进行了径流冲刷试验。结果表明:土壤剥蚀率是坡度和流量的幂函数,随着坡度和流量的增大而增加;坡度和流量与土壤剥蚀率之间呈显著相关关系,流量对土壤剥蚀率的影响明显大于坡度;土壤剥蚀率随着水流剪切力的增大而增加,两者呈幂函数关系,利用水流剪切力可以更准确的预测土壤剥蚀率。     

干湿交替条件下磷镉交互作用在油菜上的生物学效应研究

采用温室土培盆栽方法,研究了干湿交替条件下磷镉交互作用对油菜的生物学效应。结果表明,Cd处理间和P处理间以及磷镉交互处理之间油菜地上部生物量差异都是显著的,油菜根部生物量P处理间差异显著,而Cd处理间和磷镉交互之间无显著性差异。P促进了油菜地上部生物量的积累,而Cd却阻碍了油菜地上部生物量的积累。油菜地上部和根部生物量最大值出现在Cd0P100处理,最小值出现在Cd30P0处理。Cd处理间油菜地上部和根部Cd浓度差异是显著的,而P处理间和磷镉交互之间差异不明显。随着施Cd量的增加油菜吸收Cd的总量增加,高P处理的油菜吸收Cd的总量也随着施P量的增加而增加。P处理间油菜地上部和根部P浓度有显著性差异,Cd处理间和磷镉交互处理之间油菜地上部P浓度差异都不显著,而油菜根部P浓度在Cd处理间和磷镉交互之间差异都显著,各处理地上部P浓度总是小于对应处理的根部P浓度。     

沟渠沉积物的氮素迁移转化在干涸期和输水期的试验研究

沟渠沉积物对水中N的迁移转化有重要作用,本文针对有无植物生长的两种沟渠沉积物在干涸期和输水期对N的吸附、硝化和反硝化效应进行试验研究,探讨了植物(芦苇)在此过程中的作用.结果表明,由于沉积物O2含量、有机质含量等因素的变化,吸附、硝化/反硝化强度在干洞期及输水期均呈现有规律的变化.沟渠的干湿变化不利于沉积物对N的去除,在沟渠输水时,芦苇的生长对沉积物N的迁移转化影响不大.