蒸渗仪在农业科研上的应用现状及发展趋势

蒸渗仪对研究农田水分循环具有重要意义,为了厘清蒸渗仪的应用现状和发展趋势,更好地应用其进行农业科学研究。笔者通过系统梳理中国近二十年来蒸渗仪的发展情况,总结了蒸渗仪的测量原理及分类,大型称重式蒸渗仪和微型蒸渗仪等制造工艺的发展,以及蒸渗仪在作物蒸发蒸腾量、地下水浅埋区地下水利用、干旱半干旱区凝结水等方面的实际应用。认为未来蒸渗仪应面向网络信息化发展需求,以实现网络终端调控、在线交流和网络信息共享等目标;应综合考虑观测任务及长期应用等,结合其他仪器以站（群）方式发展,同时考虑环境效应;应参考研究区土壤状况、水文气象等统一制定微型蒸渗仪区域参考标准,而非大范围行业规范;应重视地下水-土壤-作物-大气连续体各界面水分运移机理与应用研究;应考虑其在学科、行业等基础研究中的支撑作用,研究对象应更加广泛。     

民勤荒漠区42种植物的物候型聚类分析

物候研究往往需要划分类型,以研究不同类型的分布规律及其与环境因子的关系。在划分物候类型时,系统聚类考虑的是多个物候期的综合亲疏关系,因而往往会忽略部分物候的信息。本文运用聚类分析方法对主要物候分别聚类划分物候型,以主要物候的物候型归并物候类型,这样既克服了以全部物候直接聚类时只注重物候综合信息而忽略不同物候信息差异的缺陷,又保证了以植物样本为最小的分类单位。本文以民勤荒漠区42种植物34年的物候观测资料,以萌动期、展叶期、开花期和果熟期4个主要物候期进行物候型聚类,进而将物候型归并为23个物候类型,聚合的物候类型基本上遵从植物的生态型特征,较系统聚类法直接用样本聚合的类型更加科学合理。而且,本文以“旬+物候名”描述物候型的格式,以“旬+物候型名—旬+物候型名—…”描述物候类型,不仅具体、直观,而且便于应用。     

民勤荒漠绿洲植被覆盖对地下水和降水变化的响应

荒漠植被的生长受制于地下水和大气降水。民勤绿洲地下水位持续下降,现大部分区域植被已无法利用地下水,降水量逐年呈略增趋势,降水逐渐成为植被生长的主要来源。研究民勤荒漠绿洲地下水位、降水量变化对植被的影响,对绿洲保护具有重大意义。本文利用2000—2018年的地下水观测数据、年降水数据结合遥感反演的NDVI数据,探究民勤绿洲年降水和地下水对植被覆盖的影响。研究结果表明：民勤绿洲地下水主要在15~30 m之间;影响绿洲植被覆盖的地下水埋深主要在1~10 m;随着地下水位下降,对植被覆盖影响降低;NDVI和年降水变化趋势一致,均呈现增加趋势,并且降水显著影响绿洲地表植被覆盖。     

甘肃民勤荒漠气候的稳定性研究

为研究在全球变暖过程中沙漠气候的稳定性,以中国西北部的民勤荒漠区1961—2013年的气象观测资料,运用一次线性趋势线和滑动标准差等方法,分析民勤荒漠气候在响应全球变暖过程中的不稳定性。结果表明：（1）1月和4月的平均气温的不稳定性增大,2月的等温日期提前10.36天。（2）12月和1月的极端最高气温的不稳定性增大,7月的极端最低气温的不稳定性增大,5月的极端最低气温的变异系数高达287.3%。研究结论认为,随着全球变暖民勤荒漠气候的不稳定性增强。气候的稳定性更值得人们关注。     

甘肃民勤生态状况调查与分析

通过对石羊河流域生态状况的科学考察,特别是民勤绿洲荒漠化历史过程及其生态环境恶化成因的调查研究,客观分析了民勤生态环境治理中存在的水资源、生态植被、风沙危害、经济发展与生态保护的矛盾、生态移民、资金投入等方面存在的主要问题,并对民勤生态环境综合治理提出了对策和建议。     

民勤荒漠生态退化动态特征研究

通过设置样方,调查研究了民勤荒漠生态退化的动态特征。结果表明,民勤绿洲区地下水位正在急剧下降,天然植被面积逐年减少,盖度正在明显下降,随着水资源退化和植被退化,沙漠化土地面积正在扩大,沙漠化程度正在增强。荒漠区水资源退化引起植被退化,植被退化进而导致沙漠化过程加强。随着植物的大面积死亡和稀疏化,生态环境越来越恶化。植被退化加之开垦使得极重度、重度沙化土地面积扩大,中轻度沙化土地面积相对减少。目前地下水位下降的主要原因,一是农业灌溉用水量增大,二是上游入境水量逐年减少。实践证明,在干旱沙漠中造林,尤其是打井提取地下水造林,只能加速沙漠化和生态环境退化的过程。     

灌水量对民勤干旱沙区骏枣生长和产量的影响

为民勤干旱沙区红枣栽培探索科学合理的灌溉制度,以4年生密植骏枣为研究对象,通过田间试验,研究生育期滴灌条件下充足灌水、80%轻度调亏、60%中度调亏和40%重度调亏4种灌溉措施对枣树生长和产量的影响。结果表明：在民勤干旱沙区,供水量在425.7~545.7 mm之间枣树均能正常生长,株高、新梢长和茎粗增量均随着灌水量的增加而增大;轻度调亏灌溉可提高骏枣果实的纵、横径和单果质量,产量增加7.8%,水分利用效率提高16.3%。采取轻度调亏灌溉措施可以有效提高民勤干旱沙区枣树产量和水分利用效率。     

民勤盐渍荒漠草地盐爪爪群落和芦苇群落的季相变化特征

为了掌握民勤荒漠草地盐生植物群落的季相变化特征,为民勤荒漠草地保护、生产力的恢复与合理利用提供科学依据。采用样线法和样方法对民勤盐渍荒漠草地盐爪爪群落和芦苇群落进行调查,通过对5月、7月和9月调查数据的统计,分析2个群落的组成及季相变化特征。结果表明：民勤荒漠草地盐生植物群落灌木层伴生物种组成相对稳定;盐爪爪群落灌木层和草本层的盖度7月份最大;芦苇群落灌木层和草本层的盖度9月份达到最大。从5月到9月份盐爪爪群落和芦苇群落草本层伴生种组成随季节变化不大,盐爪爪群落草本层植物的种数、盖度和冠幅7月份最大;芦苇群落草本层植物的种数、盖度和冠幅逐渐增大,9月份植物种最多、盖度和冠幅最大,结构变得复杂。这主要是由于民勤盐渍荒漠草地气候特点、植物自身生理生态特性、分布的立地条件的差异所决定的。     

热平衡式茎流计在测定植物蒸腾耗水中的应用进展

热平衡式茎流计是用于测量植物蒸腾耗水速率的仪器,该茎流计以其精确、方便、无损和数字化等优点已经得到广泛的应用和比较深入的研究。旨在对近年来热平衡式茎流计在国内测定植物蒸腾耗水中的运用和发展进行相关的分析和讨论,为以后科学地运用和方法的改进提供理论依据。分析了热平衡茎流计的工作原理,归纳了植物液流速率日、生长季的变化规律,总结了植物蒸腾速率的影响因素,对热平衡式茎流计的应用做了详细的介绍,最后提出了热平衡式茎流计在实际应用中的优点、注意的问题和发展展望。     

沙漠绿洲隔沟交替灌溉辣椒的耗水特征及作物系数研究

为研究交替灌溉条件下辣椒的作物系数及土壤水分变化,用水量平衡法测定辣椒各生育期耗水量及土壤水分动态,实测得到辣椒各生育期的作物系数,并将作物系数与辣椒叶面积指数回归分析,研究隔沟交替灌溉辣椒各生育期的耗水特征及作物系数。结果表明,辣椒结果盛期是耗水量最大的时期,在辣椒定植—坐果期和结果末期交替灌溉处理作物的总耗水量与对照无显著差异,但结果盛期交替灌溉的总耗水量显著减少。辣椒交替灌溉下0~60 cm土层是土壤含水量变化活跃层。交替灌溉对辣椒的作物系数有显著影响,且随亏水程度的增大作物系数减小,‘美国红’的作物系数小于‘陇椒2号’。辣椒叶面积指数与作物系数呈显著的线性正相关。