不同灌溉方式氢、氧同位素分布与夏玉米水分利用特征

利用氢氧稳定同位素示踪法,研究了人工控水条件下小白龙常规灌溉（X）与滴灌（D）不同灌水量（X1、D1:15 mm;X2、D2:30 mm;X3、D3:45 mm）夏玉米土壤水稳定同位素分布特征,以及土壤耗水量、光合作用及水分利用特征。结果表明：随生育期的推进,根系吸水逐渐加深。在拔节期,均以0～20 cm土层的水分贡献率最大,达60%以上。在D1和D2条件下,60～80 cm和20～40 cm土层的贡献率分别占21.4%和23.8%。到灌浆期,与常规灌溉相比,滴灌条件下更利于促进根系对40 cm以下土层水分的利用,从而减少水分的无效蒸发。随生育期的推进与灌水量的增加,玉米的日耗水量明显增加,滴灌低于传统灌溉。与常规灌溉相比,滴灌D2处理更利于提高玉米光合速率、蒸腾速率、气孔导度及叶片水分利用效率。此外,滴灌处理明显提高了收获期玉米的生物量。最终,与常规灌溉相比,滴灌降低了玉米总的耗水量,产量提高了5.3%～21.7%和水分利用效率提高了9.2%～26.8%,均以D2处理最高。相关分析表明：玉米拔节期20～40 cm和灌浆期60～80 cm土层水分更利于促进玉米产量的提高,而拔节期60～...     

宁南黄土丘陵区植被恢复对土壤团聚体稳定性的影响

应用分形维数和平均重量直径对宁南黄土丘陵人工植被下土壤团聚体的结构进行了分析,结果发现团聚体分形维数农田最大,山杏、沙棘和柠条其次,荒草地最小,分形维数与>0.25 mm团聚体含量负相关.土壤团聚体平均重量直径柠条>沙棘>荒草地>山杏>农田,平均重量直径与>0.25 mm团聚体含量成显著的正相关关系.植被恢复改善了土壤结构,提高土壤抗侵蚀能力.在评价土壤团聚体稳定性方面,分形维数与平均重量直径间的相关性较好.     

河南省农业可持续发展生态安全动态评价

以河南省为研究区,依据PSR框架模型,结合河南省区域环境及土地利用特点,构建了河南省农业可持续发展的生态安全评价指标体系,采用均方差法确定了评价指标的权重,对研究区1990年、1995年、2000年、2003年、2005年、2007年、2008年7个时段的农业生态安全进行了动态综合评价.结果表明,河南省农业生态安全呈现...     

PAM的土壤保水性能研究

有机高分子聚合物能对土壤水分特征产生重要影响,为阐明聚丙烯酰胺(PAM)对黄土高原主要土壤类型(黄绵土、黑垆土和塿土)的保水作用,采用土柱法研究了PAM用量分别为54.5,112.9,169.4和225.8 mg/kg对3种土壤的持水性能、土壤饱和导水率和土壤蒸发量的影响,并以不添加PAM为对照。结果表明,PAM提高了黄绵土和黑垆土的持水量,而对土娄土效果不明显。在土壤导水率方面,PAM对黄绵土的改善效果最明显,除添加225.8mg/kg PAM的处理外,土壤饱和导水率随PAM用量的增加而增大;黑垆土的饱和导水率与对照相比也有一定提高,但添加225.8 mg/kg PAM的处理除外;土娄土的饱和导水率在施入PAM后降低。在一定土壤含水量条件下,保水剂抗蒸发作用明显,随PAM用量的增加,各土壤的蒸发量均减少,其中土娄土、黑垆土和黄绵土添加225.8 mg/kg PAM的处理与对照相比,蒸发量分别减少24.5%,55.8%和33.7%。说明在一定用量范围内,PAM可以提高黄土高原主要类型土壤的持水和导水性能,并且可以减少土壤水分的蒸发。     

太行山花岗片麻岩区坡面产流的影响因素分析

通过自制的截流铲截取坡面径流,对太行山花岗片麻岩区产流过程的影响因素进行了研究.结果表明:(1)雨强是启动产流的关键因素,当降雨强度大于特定值时才能产生地表径流,且随着坡度降低,地表产流所需雨强增大.当雨强达到产流后,径流量和降雨量成显著正相关,与雨强的相关性不显著.(2)地表径流量不随着集水面积的增加而增加,坡面强烈的人渗能力,使得上方来水在产流过程中渗入土壤.坡度是影响地表径流的又一关键因素,随着坡度的增加,地表径流量明显的增加.由于不同坡向土壤质地不同,使得阳坡地表径流量要明显多于阴坡,平均径流系数也比阴坡高.总体上,研究坡面径流系数均较小,以2 m坡长为对象,最大径流系数仅为7.3%,说明坡面人渗能力很强,产流过程以入渗为主.     

耕作与保墒措施对小麦不同生育阶段水分利用及产量的影响

为探明不同耕作与保墒措施下冬小麦不同生育阶段的水分利用特征,采用田间试验,研究了普通耕作、深松、秸秆覆盖、保水剂、有机肥等措施对小麦不同生育阶段的耗水量、干物质积累量、水分利用及产量等的影响。结果表明,在小麦不同生育阶段均以秸秆覆盖和深松处理的保墒、储水效果较佳。在小麦整个生育期中,有机肥处理的耗水量最大,而深松和秸秆覆盖处理较少。在小麦拔节期前,有机肥处理更利于干物质的积累;在小麦拔节-孕穗期,以保水剂和深松处理积累的干物质量较高。孕穗期以后,秸秆覆盖处理的干物质积累量均高于其他处理,且秸秆覆盖处理在小麦全生育期的干物质积累量也较高。除返青-拔节期和孕穗-扬花期外,小麦不同生育阶段的水分利用效率均以秸秆覆盖处理最高,且其产量和水分生产效率均高于其他处理,其产量较普通耕作提高了50.9%,水分生产效率提高了11.7 kg/(mm·hm~2)。综上所述,秸秆覆盖处理较其他措施更能有效地改善小麦不同生育阶段的水分环境,从而促进小麦产量和水分利用率的提高。     

秸秆覆盖与保水剂对土壤结构、蒸发及入渗过程的作用机制

通过保水剂、秸秆覆盖、灌水等措施的实施,对冬小麦收获后各相应处理土壤样品的土壤结构特征、蒸发及入渗过程机制进行研究。结果表明：不同保水措施增加了土壤有机质含量,降低了土壤密度,提高了土壤结构的稳定性,降低了土壤团聚体的分形维数,减少了土壤水分无效蒸发,提高了土壤入渗能力;土壤入渗过程曲线拟合方程符合函数y=a＋be-cx,稳定入渗速率变化基本和a值的变化一致,c值决定了入渗速率降低的速度;经过小麦生命周期后,与灌水处理相比,施用保水剂后不进行灌水,土壤结构稳定性相对提高,土壤累计入渗量增加,土壤无效蒸发降低;玉米收获后未翻耕的样地提高了土壤有机质含量、土壤水稳性团聚体含量和土壤入渗性能。     

河北省平原农田防护林网增产节水效益评估

通过对现有资料分析，计算出河北省平原农田防护林网平均可使粮食作物增产１４．９％、棉花４．６％，可减少农田水分蒸散１６．０％。通过不同河北省平原农田防护林风在效控制农田面积为农田总面积的３４．７％，从而得出河北省平原农田防护林网对农田的增产效益为１１．０９亿元／ａ，水文效益为２．８６－３．２７％亿元／ａ，总生态经济效益为１３．９５％－１４．３６亿元／ａ。     

PAM对黄土高原主要土壤类型水稳性团聚体的改良效果及机理研究

通过室内土柱培养,研究PAM对黑垆土、黄绵土、风沙土水稳性团聚体的改良效果,并探讨其作用机理和合理的施用浓度.结果表明,在浓度为0.05%～0.4%,PAM均可促进3种土壤＞0.25 mm水稳性团聚体的形成,并有效降低3种土壤团聚体分形维数,改善土壤结构;方差分析表明,PAM改良3种土壤结构的机理是一致的,将＜1mm的水稳性团聚体聚合为更大粒径的水稳性团聚体,使＞1mm的水稳性团聚体含量增加.PAM改良黑垆土、黄绵土和风沙土土壤水稳性团聚体达到显著水平时的浓度也不相同,其适宜浓度分别为0.2%～0.4%,0.05%,0.05%.3种土壤的黏粒含量和有机质含量的差异,可能是影响PAM对不同土壤的水稳性团聚体的改良效果差异的主要原因.