秸秆覆盖对旱地玉米休闲田土壤水分状况影响研究

根据大田试验观测资料,研究分析了宁夏南部山区玉米休闲田进行秸秆覆盖处理后对土壤水分特征和土壤水分贮存量的影响。分析3种秸秆覆盖处理对土壤水分的垂直变差系数结果表明:传统无覆盖处理方式的土壤水分随深度的变化波动最为强烈,而整秸秆覆盖处理方式的土壤水分随深度的变化相对最弱;整个休闲期内土壤水分含量均以整秸秆覆盖处理最高,半秸秆覆盖次之,分别比传统无覆盖处理增加2.68%和1.19%,两种秸秆覆盖方式可使0~80cm土层的土壤蓄水能力对降水的敏感度提高;休闲期结束后,整秸秆覆盖处理的土壤水分贮存量(236.80mm)最高,半秸秆覆盖(224.10mm)次之,传统无覆盖(208.45mm)最低。     

香溪河流域近60年来降雨量变化趋势及突变分析

为研究香溪河流域多年降雨特征,以流域1952—2011年10个雨量站日降雨资料为基础,得到流域面雨量序列。分别采用线性回归、滑动平均、Mann-Kendall趋势检验、M-K突变检验、Sen’s斜率估计和小波分析等方法,对流域60 a来降水量的年、季变化趋势和突变进行了检验。结果表明:香溪河流域年降水量以0.66 mm/a速率减少;春、秋季节降水量呈下降趋势,下降速率分别为0.33,0.81 mm/a,冬季降水量轻微下降趋势,夏季降水量呈上升趋势,速率为0.5 mm/a;年均和四季变化均未通过5%的显著性检验。研究时段内,年降水量发生了三次突变,分别在1954年,1989年,2006年。夏季降雨突变发生时间与年突变发生时间一致;春、秋、冬三季降雨在60 a内发生突变的时间分散、多变。     

DSSAT模型对豫西冬小麦保护性耕作效应模拟效果验证

简要介绍了美国乔治亚大学组织开发的DSSATV4.5模型,并利用洛阳市孟津县2005~2006年冬小麦田间试验结果对模型的模拟结果进行验证及其适用性分析。通过对冬小麦叶面积指数、产量和农田土壤水分、水分利用效率的模拟与实测结果的对比分析,认为DSSAT模型的模拟效果较好。分析结果表明:模型对叶面积指数的模拟误差RMSE在0.034~0.076之间;模拟各处理的产量与水分利用效率也与实测值的关系基本一致;对各处理土壤体积含水量的RMSE误差在0.051~0.151之间。研究结果认为DSSAT模型在豫西应用的适宜性较好,可为该地区研究保护性耕作对冬小麦生长及土壤水分的影响提供理论支持。     

基于无人机多光谱遥感的矮林芳樟叶片精油产量反演

芳樟(Cinnamomum camphora(Linn.)Presl)精油在林业经济发展中具有巨大市场潜力,多光谱遥感产量预测是高效反演芳樟精油产量的新方式。本研究以矮林芳樟收获期精油产量为研究对象,利用无人机多光谱遥感技术,筛选敏感植被指数作为输入变量,以地面同步观测的精油产量作为输出变量,采用支持向量机(Support vector machine, SVM)、随机森林(Random forest, RF)和反向传播神经网络(Back propagation neural network, BPNN)3种机器学习方法构建矮林芳樟精油产量预测模型。结果表明,修改型土壤调节植被指数(MSAVI)、优化土壤调节植被指数(OSAVI)、重归一化植被指数(RDVI)、土壤调整植被指数(SAVI)和非线性植被指数(NLI)对矮林芳樟精油产量呈现较高敏感性,其相关系数R分别为0.765 1、0.813 1、0.771 1、0.779 4、0.818 3。SVM、RF、BPNN 3种机器学习方法构建的矮林芳樟精油产量预测模型训练集的决定系数R²分别为0.723、0.853、0...     

土壤侵蚀自组织分析

利用耗散结构理论对土壤侵蚀耗散结构进行分析讨论，建立土壤侵蚀自组织现象形成过程的理论模型。分析了控制土壤侵蚀耗散结构的生物措施、工程措施、耕作措施等三项水土保持措施。系统地配置各项水土保持措施，将使系统内土壤颗粒达到近平衡态，系统难以产生土壤侵蚀耗散结构。     

三峡库区香溪河流域水沙关系变化及其驱动因素

[目的]分析降水量及水土保持措施等人类活动对流域水沙关系的响应,为水土保持措施效益评价提供科学依据。[方法]以香溪河流域兴山站输沙量数据为基础,采用Mann—Kendall趋势检验、线性回归、水文频率曲线及双累积曲线等方法,分析了1973—2010年香溪河流域面降雨量、径流量和输沙量变化,并进一步量化分析了流域水沙变化极其驱动因素。[结果]香溪河流域年降水量,年径流量和年输沙量均呈下降趋势,年降水量和年径流量变化趋势不显著,但年输沙量减少趋势显著;年输沙显著减少开始的年份是1994年,流域径流量开始减少的年份是1991年。[结论]水土保持等人类活动是香溪河流域水沙变化的主要驱动因素。     

宁南山区保护性耕作对农田水分状况影响的研究

为研究保护性耕作对宁南山区农田水分状况的影响,在宁夏彭阳县对三种不同保护性耕作措施下玉米农田休耕期及生长期土壤水分、作物生长发育指标进行了实验研究。结果表明:(1)在休耕期,整秸秆覆盖处理的土壤水分贮存量(236.80mm)最高,半秸秆覆盖(224.10mm)次之,传统无覆盖(208.45mm)最低;(2)在生长期,采用秸秆覆盖方式可使春玉米的株高、穗长、生物产量及经济产量等指标得到显著提高,土壤的蓄水保墒性能增强,水分利用效率提高,增产增效明显;与传统方式相比,整秸秆覆盖可使春玉米的产量及水分利用效率分别提高3.5%及16.5%。研究认为,保护性耕作可有效改善玉米田土壤水分状况,促进玉米的生长发育。     

稀土尾砂干旱胁迫对2种牧草种子萌发与幼苗生理特性的影响

稀土矿尾砂保水能力差,干热化严重,常采用冷季草与暖季草混播的方式进行植被恢复。采用不同浓度梯度(0～30%)聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟稀土尾砂干旱,研究常见冷季草多年生黑麦草(Lolium perenne)和高羊茅(Festuca elata)种子萌发和幼苗生长的抗旱性,以期为稀土尾砂冷季草种的选择提供理论依据。研究结果表明,随干旱胁迫加剧,多年生黑麦草和高羊茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数呈降低趋势,分别在20%、15%胁迫下显著降低;幼苗期,多年生黑麦草和高羊茅的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的含量呈现先降低后升高的趋势;在中度和重度胁迫下,多年生黑麦草的叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量显著高于高羊茅;相关性分析表明,MDA含量、可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量之间存在极显著正相关关系;隶属函数评价显示,多年生黑麦草较高羊茅对稀土尾砂干旱胁迫具有更强的适应性。在稀土矿尾砂区植被恢复中可优先选择冷季草多年生黑麦草。     

气候变化对农作物生长发育影响分析

系统分析总结前人有关气候变化对农作物生长发育影响的研究进展,重点探讨气温、CO_2浓度、降水以及极端气候事件对农作物生长发育、产量及品质的影响。结果表明,气温的升高可导致农作物减产;CO_2浓度升高可促进农作物生长,使农田耗水量增加,并可使粮食品质下降;降水的变化可使我国粮食遭受区域性干旱的面积增大;极端气候事件发生的概率和持续时间的增加对作物生长发育的威胁则更为严重。     

桉树修复对江西稀土尾砂区土壤养分的影响

[目的]研究江西省寻乌县稀土矿区尾砂地3~4年生桉树纯林的植被修复作用对该区土壤pH及有效养分变化的影响,为稀土尾砂的恢复治理提供理论依据.[方法]选择具有代表性的3~4年生桉树纯林地段为试验样地,以未治理的裸露堆积稀土尾砂地为对照,分层采集样地o~20、20~40、40~60、60~80 cm深度的土样,测定其土壤有效氮、有效磷、有效钾、土壤有机质含量及土壤pH等指标.[结果]稀土尾砂区经过3~4年的桉树修复措施,其林下草本植物种类增加,但灌丛群落尚未形成.4年生桉树纯林0~60 cm深度土层pH显著提高(P<0.05,下同),酸性得到一定改良;3年生桉树纯林土壤pH略高于裸露稀土尾砂,但差异未达显著水平(P>0.05,下同).除有效钾和3年生桉树纯林20~40cm土层有效磷含量外,桉树修复区0~60 cm土层土壤养分含量整体上高于裸露尾砂区,且不同年限桉树修复区的土壤养分呈现出向表层土壤聚集的趋势.植被修复区0~20 cm土层内的土壤有效磷含量和4年生桉树纯林的有效氮含量显著高于其他土层,其余养分在不同土层间差异不显著.稀土尾砂裸露区有效氮和有效钾含量随土壤深度的增加而递增,有效磷含量随土壤深度的增加而递减.相关性分析结果表明,桉树修复区0~20 cm土层中有效氮与有效磷、有机质和pH均呈极显著正相关(P<0.01).[结论]桉树修复可有效改善稀土矿区尾砂的pH和养分含量,桉树可作为该区植被修复的适宜树种.