亚热带丘岗区生态系统水平平衡及农业反应

通过对自然集雨区水分动态１０年定位观测研究,初步明确了我国亚热带丘岗区生态 系统水资源的分布特征与水平衡状况。该区域雨水丰沛,总量可维持系统水分平衡,但其时空变化大,加之蒸发变化与之错位和土壤持蓄水分性能差等因素作用,导致系统水分盈亏现象发生,水分“高盈期”的湿害和“亏缺期”的伏旱严重制约了丘岗区农业的发展。强化工程、农艺措施调控能力,提高农业水资源管理水平,是促进我国亚热带丘岗区农业稳定发展的技     

坡地不同垫面产流及物质联动研究

基于红壤坡地3种土地利用类型连续5年地表径流量及养分流失的研究,结果表明:(1)不同水份年对不同利用方式的影响比较突出:柑橘园和茶园的径流量变化趋势极为相似;农作区变化差异显著,一直保持很高的径流量,其产流规律在丰水年和缺水年表现出明显的"单峰型",峰值出现在7月,占年径流量的33.60%和57.59%,而平水年则表现为"双峰型",两个产流高峰出现在5月和7月,其径流量占全年径流总量的31.17%和22.49%。(2)多年累积径流量总体趋势为农作区茶园柑橘园,农作区径流量的年际变化极为显著(农作区年径流量总和为108.20m3,是柑橘园的2.83倍和茶园的2.10倍)。在相同水份年的情况下,其变异系数仍有很大出入(农作区的平均变异系数为147.08%,缺水年变异系数达188.90%),而其他两个小区则在不同水份年变化差异显著:丰水年(柑橘园为106.87%,茶园为100.22%)和缺水年(柑橘园为64.21%,茶园为65.88%),平水年稳定在一定范围之内。(3)农作区年均损失氮、磷、钾分别为47.09,4.85,123.34kg/km2,是柑橘园的2.70,3.48,3.39倍和茶园的2.36,3.91,4.52倍。因此红壤坡地选种柑橘或茶树能有效防止养分失流及截留雨水,在防治农业面源污染方面有显著效果。     

桃源县水稻产量的气候影响分析

为了解区域气候要素对水稻产量的影响,通过长期(1990-2005年)定位稻田试验结果,对湖南省桃源县早、晚稻气候产量与气候要素的关系进行了解析.结果表明,早稻气候产量与抽穗-成熟期≥10℃的有效积温之间呈显著的正相关关系,而生育期日照时数的波动和日均最低气温的改变是导致晚稻气候产量年际大幅波动的主要原因.针对当地产量与气候的响应关系,提出了相应的水稻栽种应对措施.     

亚热带丘岗区稻田甲烷排放特征及减排技术的研究

本文通过对亚热带丘岗区稻田甲烷排放的实地测量和实验研究，描述了稻田甲烷的排放过程，排放量和排放特征；辨析了环境温度，施肥，水管理等因子对稻田甲烷排放的相关影响，提出了减少稻田甲烷排放的施肥方案和水管理措施。     

亚热带丘岗区雨水工程蓄调实验研究

提高蓄调雨水的能力,是我国亚热带丘岗区农业持续发展的核心问题之一。通过对其基本组成单元－自然集雨区,实施系统内水分循环利用动态平衡的雨水蓄调工程。实践证明：运用农田小水利建设形式,改善生产条件,可将不资源利用率提高到６０％,将雨水的蓄调量与可蓄调量的比率提高１倍;能基本克服或减轻区域性的季节性干旱的危害和成灾;支持农业的持续发展和耕地后备资源的开发;并具有良好生态、经济、社会效益。因此,在推进我国     

不同水分管理下施用稻草对土壤有机酸和养分有效性的影响

为探索稻草还田短期内土壤有机酸积累和养分供应特征,在温室培养条件下,采用多孔聚酯管溶液采集器采集土壤溶液和"通用佳"离子交换树脂球法,分别研究了连续淹水和干湿交替下,施用稻草30天内对土壤有机酸产生和养分有效性的影响。结果表明,(1)无论连续淹水还是干湿交替,施用稻草后土壤中有机酸积累明显增加,但在干湿交替下的积累要低于连续淹水下;施用稻草后产生的有机酸以乙酸为主,且5cm处的有机酸积累明显低于15cm处。(2)施用稻草降低了土壤氮的有效性,但提高了土壤磷、铁、钾、钙和镁的有效性;与连续淹水相比,干湿交替下施用稻草降低土壤氮有效性的程度更大,而提高土壤磷、铁、钾、钙、镁的程度则较小。     

农田秸秆覆盖保墒研究

秸秆覆盖不但能够改变田间辐射、温度、湿度、风速等影响蒸发的外界条件,还改善了土壤的团粒结构,提高了土壤的供水能力,从而起到了改善田间小气候环境、减缓土壤水分波动、蓄水保墒的作用。农田秸秆覆盖后作物苗期棵间土壤蒸发明显减少,使旺盛生长期可利用水分增加,提高了水分的利用率。     

不同灌溉条件下稻草还田对土壤供氮特征及水稻产量的影响

通过2年裂区试验,研究了不同灌溉方式和施肥条件下稻草还田对土壤供N特征及产量的影响。结果表明:上年晚稻草还田提高了翌年早稻期间土壤NH4 -N浓度;配施N肥后新鲜早稻草还田也增加了晚稻期间土壤NH4 -N浓度,但不施N肥淹水灌溉下稻草还田土壤NH4 -N浓度低于移走稻草的处理,间歇灌溉下稻草还田处理土壤NH4 -N浓度仍高于移走稻草的处理。稻草还田能增加水稻产量,早稻增产幅度为6.85%,晚稻为8.17%;施用N肥后稻草增产效应显著高于不施N肥处理,分别增产9.18%和5.83%。稻草还田主要通过影响有效穗数来影响产量,但水稻生长季节、灌溉模式和施肥条件对稻草还田的增产效应存在交互作用,早稻以连续淹水灌溉条件下稻草还田的增产效果最大,而晚稻则以间歇灌溉条件下的效果最佳。     

长期有机物循环对红壤稻田土壤磷吸附和解吸特性的影响

 【目的】为揭示土壤磷素肥力的变化机制,对16年长期不同施肥模式处理后红壤稻田0～20 cm和20～40 cm土层的土壤磷吸附-解吸特性进行了研究。【方法】将4种施肥处理土样置于恒温摇床中连续振荡培养,定期测定不同处理土壤磷的各种吸附参数、累积解吸量和解吸率。【结果】长期不同施肥模式处理显著改变了土壤磷的吸附—解吸特性,其中对0～20 cm土壤的影响尤为突出。长期有机物循环利用显著降低了0～20 cm土壤磷吸附亲和力常数（k）、最大吸附量（Q）和吸附缓冲容量（MBC）,同时也明显提高了该层土壤磷的累积解吸量和累积解吸率;与不施化肥基础上的有机物循环利用相比,NPK化肥配施基础上的有机物循环利用在降低0～20 cm土层土壤磷吸附参数和提高该层土壤磷累积解吸量与累积解吸率方面的效果更为突出。长期NPK化肥配施与不施肥处理相比,对土壤磷吸附—解吸特性的影响不大。【结论】化肥与有机肥长期配施能显著降低红壤稻田耕层土壤对磷的吸附性,促进土壤磷的解吸,有效提高土壤磷素肥力水平。有机物循环利用对土壤磷吸附－解吸特性的影响并不会增加磷素对水环境的污染风险。     

江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化及其调控研究

通过对湘北红壤丘岗区复合农业生态系统水环境要素10年定位观测研究,探讨了我国江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化需求分布与开发状况:该区域雨水资源丰富,可利用潜力大,但雨水有季节性富余和亏缺,尤其丘岗复合农业生态系统晚稻容易遭遇伏旱(缺水281.7mm)。丘岗坡地降雨径流的时间集中(4~7月)与高产径流量(平均18.3×104m3/km2.a)为区域集雨利用提供可靠来源。但由于该区域所属红壤土质,土壤持水能力强,有效含水量低,集水调蓄设施局限性,以及坡地的混乱开发而导致雨水资源浪费大、利用率低,加剧了农业用水矛盾。文章为区域雨水资源的调控提出了建设性的调控管理方略:一是通过调整坡地利用结构与布局,即人工林占30%,人工草地占15%,果药茶园占30%,耕地占20%;二是加强水体工程设施建设,增加现有水库容量,使区域雨水资源利用更为科学合理;三是推广高效灌溉和覆盖技术,提高水资源利用率。