黄土丘陵区深层干化土壤对降雨入渗的响应

在陕北米脂试验站设置了野外10 m地下大型土柱,分别利用BLJW-4小型综合气象观测站、CS650-CR1000自动监测系统对降雨状况和土壤水分状况进行长期连续定位观测,分析黄土丘陵区深层干化土壤对降雨入渗的响应。结果表明:(1)黄土丘陵区降雨可以划分为3种类型:快速蒸发型降雨(P≤13 mm)、缓慢蒸发型降雨(13 mmP26 mm)、入渗主导型降雨(P≥26 mm)。其中快速蒸发型降雨、缓慢蒸发型降雨在裸露地表情况下仅能引发浅层土壤的降雨入渗响应(Z_(rapid)≤30 cm, 30 cmZ_(slow)60 cm),不能对深层干化土壤形成有效的水分补给;而入渗主导型降雨则能够引发深层干化土壤的降雨入渗响应(Z_(infiltration)≥60 cm),能够促进干化土壤得到水分修复。(2)0～90 cm土层为降雨入渗、蒸发循环层,该深度范围土壤受降雨、蒸发作用影响强烈,土壤水分呈现频繁增、减波动;90 cm以下土层为降雨入渗主导层,该深度范围内土壤不再受蒸发作用影响,土壤水分呈增加趋势。(3)入渗主导型降雨年最大入渗深度在140～160 cm,雨后上层土壤水在蒸发作用下69～435 h恢复至雨前水平。裸露地表状况下,多年累积降雨能够促进深层干化土壤产生入渗响应,2014—2019年干化土壤对于自然降雨的入渗响应深度依次为180、220、400、700、900 cm及1 000 cm。     

镉污染下芦苇叶片丙二醛、脯氨酸及SOD保护酶反应研究

选择湿地芦苇为研究材料,设置0、0.01、0.2、2、4mg/L 5个浓度梯度的镉(Cd)处理,探讨在重金属Cd污染条件下,芦苇地上部分的生理响应及抗性表现。结果表明:在不同Cd2+浓度梯度下,芦苇体内丙二醛(MDA)、脯氨酸含量及SOD酶活性均产生明显变化,随Cd2+浓度升高,MDA含量急剧上升,至0.01mg/L时达最高值,随即下降,至2mg/L又开始上升;而SOD酶则总体呈逐渐上升的趋势,只在4mg/L时略有下降;脯氨酸含量显著上升,但当Cd2+浓度超过0.2mg/L时其含量下降;通过对在重金属镉污染生境下芦苇地上部分的生理研究表明,芦苇细胞结构受到了明显的伤害,突出表现为细胞膜结构的过氧化程度加剧;而在此逆境下,芦苇也表现出了明显的抗性反应,即渗透调节物质脯氨酸含量的上升和SOD酶活性的显著增加,且三者之间存在着一定的交互作用。     

艾比湖湿地自然保护区克隆植物群落空间格局及其对水盐胁迫的响应

克隆植物对水盐胁迫的响应不仅在个体水平上,在种群分布格局和种群关联水平上也有一定的响应特征。利用Ripley’s K(r)函数和L(r)函数,对艾比湖湿地自然保护区4种克隆草本植物组成的混生群落进行点格局分析和关联分析。结果表明：“密集型”克隆植物花花柴（Karelinia caspia）、芦苇(Phragmites australis)在0~5 m尺度上多为集群分布;“游击型”克隆植物罗布麻（Apocynum venetum）、白麻（Poacynum pictum）在0~1 m尺度上多为随机分布,在1~4.5 m尺度上集群分布,在4.5~5 m尺度上为均匀分布;4种植物间除花花柴和芦苇为负关联关系外,其他多为正关联关系。在较强的水盐胁迫环境下,克隆植物更倾向于集群分布,这与克隆植物的生理整合作用以及种间正关联关系有关。     

叶片被毛对干旱区短命植物狭果鹤虱生理生态特征的影响

以荒漠短命植物狭果鹤虱为研究对象,通过野外控制实验,研究叶片被毛(leaf hairs)对狭果鹤虱生理生态特征的影响。结果表明:对于叶片有被毛的植物,模拟凝结水能显著提高叶厚、叶重、叶片水势、净光合速率、气孔导度以及地上生物量(干重),而对根径、根长与地下生物量(干重)表现出较小的效应;对于人工去除叶片被毛的植物,模拟凝结水对其根长、根径、叶厚、叶重、叶片水势、净光合速率、气孔导度、地上与地下生物量的影响不大。由此可知,被毛的存在能显著增加狭果鹤虱叶片吸附凝结水的量,同时也能增强其对干旱环境的适应能力。     

土地利用变化与生态服务功能冲突——以安塞县为例

安塞县位于黄土丘陵沟壑区,经济落后,农业生产水平较低.从土地利用和生态服务功能变化与冲突的角度,分析安塞县农业、环境与生态保护的变化过程与相互作用,指出安塞土地利用变化突出表现为坡地耕垦所引发的土地利用结构的改变;生态服务功能的冲突则主要表现为食物生产与水土保持之间的矛盾.通过资源的有效利用,在实现食物安全的同时,水土流失得到有效控制是完全可能的.     

Periodical characteristics of baseflow in the source region of the Yangtze River

Baseflow,which represents the drainage of groundwater aquifers,is an essential component of runoff in hydrological basins.In the source region of the Yangtze River,the change of baseflow typically reflects the interactions between groundwater system and climatic factors in cold and arid areas.With modified Kalinen separation method,annual baseflow between 1957 and 2009 in this region was estimated and calculated.In comparison with the inner-annual variations of total streamflow,baseflow showed a weaker fluctuation.Before the 1980s,it was in a steady state;and after then,it demonstrated dramatic variations and large amplitudes.Based on the calculation results of baseflow,the real Morlet wavelet method was applied to reveal the periodical characteristics of baseflow as well as the precipitation and air temperature in the study area.It was found that annual baseflow has a 43-year trend as well as a 21-year period and a 7-year period.The 21-year period is most significant,with its wavelet coefficient having the largest fluctuation and amplitude.Summation of wavelet coefficients on these periods exhibits a similar change pattern with respect to that of annual baseflow.The summation curve takes a"W"shape,which means that the baseflow follows a four-stage sequence of descending–ascending–descending–ascending.As analyzed,the relationship among baseflow,precipitation and temperature is implied in the correlation between their normalized wavelet coefficients at different temporal scales.By the significant positive linear correlations both between precipitation and baseflow(correlation coefficient is 0.98)and between temperature and baseflow(correlation coefficient is 0.90)for the 43-year wavelet coefficients,it is suggested that the long-term increasing trends of precipitation and air temperature will lead to an increasing trend of baseflow.For wavelet coefficients of 21-year and 7-year periods,the positive linear correlation between precipitation and baseflow is significant.However,the correlation between air temperature and baseflow is not so evident,especially for the 21-year period.As a conclusion, correlation analysis with normalized wavelet coefficients showed that the change of annual baseflow was contributed mostly by the change of precipitation and secondly by the change of temperature.     

圆盘破茬刀切割玉米根茬运动特性测绘装置设计与试验

免耕播种机是保护性耕作的关键机具之一,其播种质量的好坏在很大程度上影响着保护性耕作的效果。为了优化免耕播种机的关键部件破茬刀,研制了一种圆盘破茬刀切割玉米根茬运动特性测绘装置,该装置能够实现实时地测绘出圆盘破茬刀待测点的运动轨迹。通过对三种圆盘破茬刀的运动轨迹的测绘与试验,得出光面圆盘破茬刀上待测点的运动轨迹为光滑的摆线,半圆型缺口盘和阿基米德螺线盘上待测点的运动轨迹为由不同长度的圆弧组成的云曲线。在此基础上对三种圆盘破茬刀冲击情况、入土滑切角和滑切速度变化进行了分析比较,建立了阿基米德螺线型圆盘破茬刀切割根茬运动的运动学模型。描绘出阿基米德螺线型圆盘破茬刀刃口上点的运动轨迹是由不同长度的圆弧组成的云曲线,建立了阿基米德螺线型圆盘破茬刀刃口上点的运动方程。发现阿基米德螺线型圆盘破茬刀刃口上点的轨迹具备了光面圆盘破茬刀的摆线规律,也具备了半圆型缺口圆盘破茬刀的冲击性,并且滑切角较大,滑切性能更好。通过圆盘破茬刀切割玉米根茬运动特性测绘装置的两因素三水平正交试验分析,得出阿基米德螺线型圆盘破茬刀、机具配重为100 kg时破茬效果达90%以上,破茬率较高。     

毛乌素沙地典型地形断面土壤水分动态

基于毛乌素沙地的野外观测资料,对毛乌素沙地典型地形断面土壤水分动态进行分析。结果表明,土壤水分季节变化可划分为土壤水积聚期、消耗期和稳定期;根据土壤水分垂直变化可把土壤剖面划分为土壤水分易变层、利用层和调节层;沿着坡度减小的方向,各地形断面对应层次的土壤水分含量逐渐升高,丘间地土壤水分含量明显高于该断面上其余各点。     

不同放牧制度对荒漠草原短花针茅空间异质性的影响

在不同放牧制度下,以荒漠草原短花针茅植物种群为研究对象,采用GS＋软件和地统计学分析方法对其空间异质性分布进行了研究。结果显示：对照区和划区轮牧区或自由放牧区都表现出很强的空间自相关性,且结构是导致短花针茅空间变异的主要因素。对照区、划区轮牧区和自由放牧区,短花针茅空间格局的分形维数相近,都接近于2。不同放牧制度下短花...     

定安县稻作区水稻控释肥合理施用研究

通过田间试验,在海南定安县稻作区对水稻控释肥的适宜用量和施用方法进行优化研究。结果表明,一次性施用控释肥与当地常规分次施肥相比,可提高水稻株高、有效穗数、穗长、每穗粒数、千粒重,降低秕粒率,改善经济性状;每667 m2一次基施控释肥40 kg即可满足水稻本田期的营养需求,比常规分次施肥增产8.8%～12.6%,增收66.2～85.6元。