干旱环境条件下春小麦适度调亏灌溉的产量效应

在干旱环境条件下,春小麦调亏灌溉不仅具有显著的增产效应(16.6%~25.0%),其节水效果亦很显著(14.0%~22.9%)。无论是小麦籽粒产量,收获指数,还是水分利用效率,调亏灌溉处理与充分供水对照间均存在显著差异,但调亏处理间差异不显著。此外,回归分析发现,试验条件下调亏灌溉春小麦产量与收获指数线性相关,而水分利用效率与收获指数、产量间则呈二次抛物线关系。     

黄土塬区三种豆科牧草的竞争生长

通过田间试验研究了沙打旺、紫花苜蓿和达乌里胡枝子3种豆科牧草在黄土旱塬以不同密度单播、混播时的竞争生长能力及水分利用效率.单播时苜蓿生长次年3个密度的生产力分别为15349kg·hm-2、20582kg·hm-2、21531kg·hm-2,沙打旺和胡枝子3个密度的生产力分别为7979kg·hm-2、16440kg·hm-2、21055kg·hm-2和2412kg·hm-2、5270kg·hm-2、7102kg·hm-2.混播草地生产力以苜蓿 胡枝子最高(平均19227kg·hm-2),沙打旺与胡枝子混播的生产力最低(平均11977kg·hm-2).和生产力较高的参混种苜蓿、沙打旺单播相比,苜蓿与沙打旺混播及沙打旺与胡枝子混播的生产力在3种密度下均有不同程度的降低.苜蓿主根下扎深度2m,0～60cm根系占总根量的66%,沙打旺和胡枝子根系最大下扎深度分别为1.8m和1.5m,0～60cm根系占总根量比例分别是80%、91%.3种牧草中苜蓿的平均水分利用效率最高,为25.75kg·mm-1·hm-2,胡枝子最低为7.71kg·mm-1·hm-2,沙打旺居中.苜蓿群体种内个体间竞争强度高于沙打旺和胡枝子.结果表明在黄土旱塬上苜蓿的竞争生长能力和水分利用效率高于沙打旺和胡枝子;不同牧草混播后可以提高水分利用效率,但生产力相对降低.     

渭北旱塬苜蓿和沙打旺生产力对种间竞争的响应

大田条件下采用生态替代试验对沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.)单播及混播的当年草地进行地上生物量动态及种间竞争的研究。结果表明:单混播苜蓿地上生物量与其绝对生长速率显著大于沙打旺,并且随播种密度升高而增大,3种密度下苜蓿单混播生产力均在2005年6月最高,其中两牧草地上生物量的累积与返青天数均呈显著正相关。不同密度处理下两牧草表现为阶段性的资源共享和资源竞争关系,随密度增大,资源共享程度降低,而资源竞争反之。但中高密度下整个生育期内苜蓿的相对竞争力均高于沙打旺,低密度在返青后开始出现种间竞争关系,随生育期变化竞争增强。混播当年苜蓿竞争力始终大于沙打旺,其中密度效应为两者种间关系调节的重要影响因素。混播中苜蓿生物量与苜蓿对沙打旺的竞争优势为性状互利关系。因此,植物生产力对物种种间关系的积极响应可能为旱生环境中植物生活史对策的重要特征。     

生物多样性与种群数量动态研究中的几个问题探讨

探讨了生物多样性与种群数量动态研究中的几个问题。植物多样性影响害虫种群动态的生态学机制主要有天敌假说和资源集中假说 ,而集合种群动态研究中数学模型一直起主导作用 ,这一理论对景观生态学和保护生物学的研究均具有重要意义。扰动在不同连续状态下通过产生缀块的时空镶嵌在构建生态系统过程中发挥主要作用 ,且中等干扰程度能保持高的多样性。遗传多样性研究所经历的形态学水平、染色体水平、生理生化水平和分子水平 4个阶段研究方法各有其优缺点且不能互相替代。对生物多样性保护的研究可增加不同范围内生物多样性 ,提高种群和生态系统功能的稳定性。     

不同土壤保水剂对春小麦种植、树苗移栽与树木育苗的影响

采用大田试验,对春小麦种植、树苗移栽和树木育苗实施了不同土壤保水剂(LT-200,LT-100,博亚和皇冠)处理,研究了不同土壤保水剂应用效果及对植物生长的影响.结果表明,施用土壤保水剂能显著提高春小麦产量和水分利用效率.LT-200,LT-100,博亚和皇冠的产量分别较对照(不施加土壤保水剂)增加13.60%,11.43%,4.13%和3.52%.水分利用效率分别较对照提高1.00,0.84,0.31和0.26 kg/(mm·hm2).在春小麦收获期,表土层(0-30 cm)土壤容重较对照下降,其中LT-200和LT-100最明显,分别较对照降低9.4%和10.1%.土壤保水剂可以提高土壤贮水量,在春小麦开花期,LT-200,LT-100,博亚和皇冠0-120 cm土层中的土壤贮水量分别较对照提高27.64,26.92,14.04和13.82 mm.施用土壤保水剂对春小麦根干重、旗叶干重及其含水量产生一定的影响,但规律不明显.施用土壤保水剂对树苗移栽和树木育苗也产生一定的影响.     

半干旱区流域土壤养分分布特征及其与地形、植被的关系

以小流域为单元,以典型横断面为代表,初步分析了黄土高原半干旱区中连川小流域坡顶、坡面和坡脚不同部位土壤养分分布特征及其与地形和植被的关系.结果表明,中连川流域土壤养分全量和速效态都匮乏.在开垦利用条件下,0～20 cm土层土壤有机碳、氮、磷、Olsen-P、硝态氮含量在不同坡位的高低顺序:坡面＜坡顶＜坡脚,显示了土壤养分坡脚富集、坡面和坡顶流失的特征.恢复地表植被后,土壤有机碳、氮的含量较相邻的农田显著提高.草本植被群落对土壤养分(0～20 cm)的积累促进作用高于灌木.     

石羊河流域中下游地区退耕保育生态信息系统开发

石羊河流域中下游地区—武威市凉州区和民勤县是水资源严重短缺和生态危机最为严重的地区之一,实施退耕保育工程是恢复该地区生态环境的重要举措。然而,该地区耕地分散度高、地块数量大,给退耕保育的管理工作带来巨大的困难,亟需开发高效快捷的生态信息管理系统。该研究以实地测量数据为基本数据库、资源二号卫星影像资料为辅助校正,采用ArcGIS二次开发技术,通过MO2.4组件和VB6.0语言相结合,建立该地区退耕保育生态信息统计查询系统。该系统通过加载全部2 190个地块的属性,实现对不同空间尺度、不同行政单元和不同年份退耕保育面积及属性进行实时、快捷查询和有效管理。该系统的建立为今后该地区高效动态实时管理提供了快捷、便利的生态信息平台和技术支持。     

咸淡水轮灌对甜菜生理特性和产量的影响

为了充分利用这种咸水资源,在甜菜生育期进行了以淡水、咸水、咸淡轮灌和咸水磁化4种处理的灌溉试验,对甜菜产量、含糖量、不同土层含盐量、甜菜叶片脯氨酸含量、叶绿素含量、蔗糖酶活性、还原糖含量进行了3年定期测定。结果表明,在地下水含盐量较高的情况下,可以适当地利用咸水对甜菜进行咸淡水轮灌。     

半干旱区不同作物与苜蓿轮作对土壤水分恢复与肥力消耗的影响

苜蓿-作物轮作是我国西北半干旱区常见的耕作方式。由于苜蓿的强蒸散特征，苜蓿生长多年后常导致土壤水分匮缺，形成土壤干层，对后茬作物的生长产生不利影响。根据当地轮作习惯，苜蓿种植后通常种植一种浅根系的作物草谷子（Setaria itallca Beauv）来恢复土壤水分并获取饲料，但是这种耕种模式对土壤水分恢复的效果如何还不得知，苜蓿草地轮作为农田后的土壤水分恢复过程需要加以明晰。由于苜蓿的生物固氮作用，由农田轮作为苜蓿草地一般不会存在土壤肥力障碍，并会不断提高土壤肥力水平。由苜蓿草地轮作为农田，土壤肥力一般是下降的，但对苜蓿草地轮作为农田后土壤肥力的消耗动态，以及不同作物对土壤肥力消耗有何影响目前还很少了解。本文研究了苜蓿一作物轮作过程中的土壤水分、氮素和有机质的变化，旨在阐明苜蓿草地轮作为农田后的土壤水分恢复和肥力消耗过程，探讨合理的轮作模式。     

不同立地柳枝稷生长响应的初步研究

对黄土丘陵区不同立地中柳枝稷生长响应的变化规律进行了研究。结果表明:柳枝稷在不同立地条件下土壤水分明显不同,坡地土壤平均含水量(13.39%)<梯田(14.78%)<川地(16.02%)。土壤水分含量,根系生物量和土层深度三者存在密切相关性。在梯田、坡地和川地三种立地条件下,柳枝稷的株高、覆盖度、生物量、杂草和枯落物等均存在明显差异,其中柳枝稷的株高和覆盖度表现为川地>坡地>梯田;伴生杂草和柳枝稷枯落物与地上部生物量表现一致,川地显著高于坡地和梯田。地下生物量在川地、坡地和梯田立地下均呈现相同规律,随深度变化根系量逐渐减少,三种立地条件下总地下生物量差异不明显。同时发现土壤有机质和N含量与柳枝稷生产力呈显著正相关,说明了黄土丘陵区柳枝稷的生长响应与立地水肥条件有关。这对加强优良禾本科牧草的生态适应性研究及促进我国黄土高原生态可持续发展以及退耕还草工程具有重要的现实意义。