甘蔗叶片光合CO2响应参数分析及其品种间差异

甘蔗光合作用的CO2响应是甘蔗生理生态研究的重要内容。作为C4植物的甘蔗具有较高的光合效率,是最重要的糖料作物。为比较不同模型拟合甘蔗CO2响应曲线的效果,分析不同品种甘蔗光合CO2响应特性,探究甘蔗光合CO2响应参数之间的关系,本文使用LI-6400XT光合测定系统在云南开远进行了田间观测,用直角双曲线模型（RH）、非直角双曲线模型（NRH）、叶子飘（Ye）模型拟合6个品种甘蔗光合CO2响应曲线,并分析光合CO2响应参数。结果表明：RH和NRH模型拟合的最大光合速率（Amax）偏差较大,且无法得到CO2饱和点（CSP）。NRH模型拟合的初始羧化速率（η）与实测值最为接近,但得到的呼吸速率（Rp）和CO2补偿点（CCP）均为负。综合来看叶子飘模型模拟甘蔗叶片光合CO2响应的效果最佳。Ye模型得到的光合CO2响应参数中,η与Rp/CCP呈极显著正相关（P<0.01）,Rp与η、CCP呈显著正相关（P<0.05）,Rp、η与CSP呈显著负相关（P<0.05）。有的品种在低CO2浓度时表现高光合特性,伴随高呼吸消耗,同时在高浓度CO2时光合能力较弱,易达到CO2饱和点。Ye模型得到的6个品种甘蔗的Amax平均值为32.44.5mol·m-2·s-1,η平均值为0.1280.060,CSP平均值为115277mol·m-2·s-1,CCP平均值为8.55.5mol·m-2·s-1。品种ROC22具有很低的Rp、CCP和最高的Amax,光合特性最好;除YZ99-91外其它5个品种甘蔗的CSP都较大,能适应大气中CO2浓度的升高。     

华北半湿润地区微咸水滴灌番茄耗水量和土壤盐分变化

该文利用3 a试验资料研究了华北半湿润地区滴灌条件下,不同盐分浓度微咸水和土壤基质势对番茄耗水量、水分利用效率和土壤盐分的影响。研究发现总体上番茄整个生育期累计耗水量随着灌溉水盐分浓度的增大而降低,随着土壤基质势控制的降低而降低;而水分利用效率随着灌溉水盐分浓度的增大略微有增大的趋势,随着土壤基质势控制的降低明显升高;3 a微咸水灌溉后,整个土体0～90 cm深度土壤盐分没有明显增加。     

卫河流域河南段不同时期水环境风险评估

为了评估卫河流域河南段不同时期水环境风险,选取卫河流域4个监测断面和3种水体污染物[化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)]的监测数据,通过建立边缘分布函数和优选Copula函数构建适宜的水体污染物三维联合风险分布模型,分析了不同时期卫河流域水体污染物的组合风险概率。结果表明：监测断面卫辉皇甫(非汛期和汛期)、浚县王湾(非汛期)和大名龙王庙(非汛期和汛期)的水体污染物间拟合优度最好的三维Copula函数为Gaussian Copula函数,监测断面浚县王湾(汛期)和汤阴五陵(非汛期和汛期)的水体污染物间拟合优度最好的三维Copula函数为t Copula函数;在非汛期和汛期大名龙王庙水体污染物均处于Ⅰ～Ⅲ类水质标准的联合概率最大,分别为26.30%和21.61%,卫辉皇甫水体污染物至少有一个指标处于劣Ⅴ类水质标准时的联合风险概率最大,分别为52.34%和56.53%;当仅NH₃-N处于劣Ⅴ类水质标准时,监测断面卫辉皇甫、浚县王湾、汤阴五陵和大名龙王庙非汛期水体污染物的联合风险概率分别为25.68%、22.94%、24.68%和...     

滴灌条件下土壤基质势与打顶措施对番茄生长和水分利用的影响

研究了华北半湿润地区滴灌条件下,打顶与不打顶农艺措施以及不同土壤基质势(滴头正下方0.2 m深度处土壤基质势下限控制在-10~-50 kPa)对番茄生长和水分利用效率的影响。研究发现,与打顶农艺措施相比,不打顶条件下番茄的平均株高、生育期累计灌水量和追肥量都相对较高,而产量和灌溉水利用效率却较低。二种农艺管理措施下,随着滴头正下方0.2 m深度处土壤基质势控制的降低,番茄整个生育期的灌水量、累计耗水量明显降低,而水分利用效率和灌溉水利用效率明显升高。由此可知,在我国华北半湿润地区露地栽培条件下,打顶农艺管理措施更有利于番茄的高产和水分利用效率的提高,并且滴灌条件下在番茄安全缓苗后,可以通过控制滴头正下方0.2 m深度处土壤基质势在-50 kPa以上来指导灌溉。     

基于水沙关系框架的黄土区不同水保措施减沙贡献分割方法

黄土高原水土保持治理已取得巨大成效,但常规的水文法和水保法均不能可靠地进行不同水土保持治理措施的减沙贡献分割。该研究首先分析了不同治理措施的减沙机制,认为在流域尺度上:1)由于坡面水下沟后继续冲刷,植被、梯田等坡面治理措施仅通过减少地表径流来减沙;2)淤地坝既通过减少地表径流来减沙,也通过降低地表径流含沙量来减沙;3)降雨对产沙的影响机制与坡面措施类似。基于此,该研究提出了一种新的针对黄土区的流域减沙贡献分割方案,给出了降雨、坡面措施以及淤地坝的减沙贡献计算公式。验证结果表明,这3个公式计算结果与实际观测结果均非常一致,其中淤地坝公式准确计算出了大理河、清涧河、延河流域的淤地坝拦沙量(R2>0.9)。水文法被认为是一种较可靠的降雨变化和人类活动贡献分割方法,该研究提出的方法与水文法的计算的结果几乎一致。水保法计算结果为坡面减蚀率,因而会高估减沙贡献,而该研究方法考虑了减沙效应的空间尺度变异,计算结果为流域减沙率。该研究提出的方法具有较好的理论基础,对黄河流域减沙的归因分析以及未来治黄策略的制定具有重要意义。     

卫河流域河南段水体污染物时空差异性特征分析

为了揭示卫河流域河南段水体污染物时空差异性特征,选取流域9个监测断面水体污染物COD、NH₃-N和TP的监测数据,利用M-K检验、Pettitt突变检验法、聚类分析和判别分析等方法对不同时期水体污染物的变化趋势、时空分布以及差异性进行分析。结果表明:卫河干流、共产主义渠和汤河的水质状况相对较差,淇河和安阳河的水质状况较好,NH₃-N为卫河流域河南段主要的水体污染物。大部分监测断面的水体污染物在不同时期均呈现出显著减小的趋势,COD和NH₃-N的突变时间多集中在2016年和2017年,而TP的突变时间多集中在2017年和2018年。各监测断面的COD和NH₃-N处于Ⅳ类及以上水质标准的占比呈现出非汛期>汛期,而TP呈现出汛期>非汛期;不同时期的水体污染物的空间聚类结果有效且相对较好,监测断面鹤壁耿寺COD质量浓度和浚县前枋城TP质量浓度在不同时期的波动性均较小,其余监测断面COD和TP质量浓度的波动性相对较大;各监测断面NH₃-N质量浓度在不同时期的波动性具有一定的相似性。研究表明,卫河流域河南段水体污染物具有明显的时空差异性特征。     

基于DSSAT模型陕西杨凌不同降水年型冬小麦灌溉制度研究

基于DSSAT作物模型模拟了不同降水年型水分胁迫条件下的冬小麦生产潜力,对比分析不同生育期灌水对产量、WUE以及土壤蒸发量等的影响,从而确定关键灌水期;并在综合考虑产量、WUE、总灌水量、灌水次数等因素的基础上确定了不同降水年型下的最优灌溉制度。结果表明：(1) 冬小麦越冬水、返青水、拔节水、灌浆水四水中以返青水最为关键,其次为拔节水,最后为越冬水和灌浆水;当不灌返青水时,冬小麦产量和蒸腾量显著降低,土壤蒸发量显著升高;(2) 不同降水年型之间也存在显著差异,产量、WUE、作物蒸腾量等表现为丰水年略大于平水年,二者显著大于枯水年;而灌水边际效益表现为平水年＞枯水年＞丰水年;(3) 枯水年、平水年、丰水年的冬小麦最优灌溉制 度分别为枯水年返青期和拔节期各灌水75 mm和50 mm,平水年返青期灌水75 mm,丰水年返青期和拔节期各灌水25 mm。     

客土造林后滨海盐碱地土壤盐分分布及影响因素分析

土壤盐碱化问题严重制约着盐碱地生态绿化环境和农业可持续发展。为研究客土造林后滨海盐碱地土壤盐碱化状况的空间分布格局及影响因素,该研究开展实地调查采样,结合地统计学、经典统计学和Kriging插值等方法分析徐圩新区滨海盐碱地0～10、>10～20、>20～40、>40～60、>60～100 cm土层土壤盐分分布格局及其影响因素。结果表明：1）研究区5个土层土壤电导率均为中等强度变异,pH值是弱变异。大多数土层土壤电导率和pH表现为弱空间相关性,由随机因素引起的空间变异性较弱,自相关引起的空间变异性较强。水平方向上看,研究区从西向东盐碱程度逐步加深,垂直方向上,土壤电导率随着土层深度增加而不断变大;2）研究区客土0～100cm土层土壤电导率均值为2.91 dS/m,属于轻度盐渍化土;原土0～100cm土层土壤电导率均值为31.00 dS/m,属于极重度盐渍化土,原土上只有极少数耐盐作物能自然正常生长。客土土壤电导率明显低于原土,但pH值与原土差异不大,客土土壤盐分表聚和底聚现象明显,存在返盐返碱的问题,长期来看,客土造林并不是该地区绿化最好的方式。3）影响研究区土壤电导率的因素有河流湖泊水体电导率和pH值、土壤pH值、海拔、植被、气候等。研究对于提高重度盐碱土的开发利用率和改善景观绿地建设,指导制定精准盐碱地综合改良措施、管理制度等提供参考依据。     

煤电基地建设对内蒙古锡林郭勒盟乌拉盖水库周边水环境的影响

煤炭资源丰富的内蒙古锡林郭勒盟是我国重要的能源产业基地之一,在国家"十二五"规划中将建设为国家重点大型煤电基地。乌拉盖水库是锡林郭勒盟唯一的一座大(Ⅱ)型水库,每年可为煤电基地的建设和开发提供4760万m3的水。为保证工业用水,水库从2004年后从未向下流放水,造成了下游河道干涸、湖泊退化、湿地消亡、草原荒漠化等生态环境恶化现象。通过煤电工业需水分析,水库每年提供的工业用水量无法完全满足规划的生产需要。脆弱的生态环境,短缺的水资源无法保障煤电基地的发展和经济的可持续增长。为协调经济发展和生态环境保护,需对流域进行综合规划,在满足生态用水的情况下合理建设煤电基地。同时,实施科技创新,坚持发展以洁净煤为基础的电力工业,实现能源建设与生态环境保护的健康、持续发展。     

紫色土成土速率的估算与田间测定

成土速率是确定容许侵蚀量的基础之一。本研究应用以物质循环理论为基础的Barth模型,估算了不同母质类型、不同种植植被和不同土层厚度下紫色土的成土速率,并在田间定位试验点测定了这三种不同处理条件下的成土速率,取得了以下结果:(1)用Barth模型估算的成土速率,与田间测定值比较,总体上明显偏小;且估算的成土速率主要与径流量显著相关;不同土壤母质下成土速率的估算差异显著,但不同植被类型和土层厚度下的差异不显著。(2)田间测定的成土速率,由于土壤母质特性和水热条件的差异,在不同条件下的成土速率差异明显,且均反映出一定的变化规律。不同类型紫色土的成土速率大小次序为沙溪庙组>蓬莱镇组>遂宁组;不同植被下的成土速率大小次序为作物>果树>牧草;不同土层厚度下的成土速率,总的趋势是母岩上覆盖的土层愈薄,成土速率愈大。(3)综合考虑田间不同试验条件下的成土速率并分析转换,四川丘陵区沙溪庙组和蓬莱镇组紫色土的成土速率确定为1 200 t km-2a-1,遂宁组的成土速率为800 t km-2a-1。