基于GIS和地统计学的干旱绿洲地区土壤水分时空变化

探明干旱绿洲地区土壤水分变化特征,为其生态保护和植被恢复提供参考,以甘肃省张掖市甘州区80个0~20cm土层土样为研究对象,利用GIS和地统计学相结合方法研究其土壤水分的时空变化特征。结果表明:9月在甘州地区0~20cm土层土壤的水分含量以10cm土层最高,为18.6%;20cm土层其次,为16.5%;表土层(0cm土层)最小,为11.7%;该月土壤的水分含量随土层深度增加呈先升高后降低趋势,且以10cm土层土壤的收墒蓄水作用较明显。4月以20cm土层土壤的水分含量最高,为16.74%;10cm土层其次,为13.44%;表土层最小,为12.26%;该月土壤水分含量随土层深度增加呈逐渐升高趋势。土层土壤水分含量的空间分布,在4月和9月均表现为由南向北、由东向西呈逐渐降低趋势。     

旱地苜蓿全膜覆盖精量播种机的设计与试验

针对西北地区干旱、风沙大、苜蓿播种存在种子发芽率低、播量调节困难等问题,研制了一款旱地苜蓿全膜覆盖精量播种机,介绍了该机的工作原理、主要工作部件的结构特点,利用Solidworks对平土板进行强度校核,并进行了田间播种性能试验.结果表明:平土板以最小安全系数大于1.29的5mm厚钢板最经济可靠;土壤类型、播种深度、机具速度是影响播种机作业质量的重要因素,播种机以4km/h速度在砂土里作业,播深20mm时,作业效果最好,空穴率为2.9%,膜下播深合格率为92%,穴粒数合格率为90.8%.     

干旱半干旱地区边际地种植能源作物的资源环境问题探讨

为减少对进口石油的依赖及应对燃烧化石能源造成的空气污染和温室气体排放问题,世界各国争相发展生物质能源产业。针对利用能源植物带来的粮价上涨和粮食安全问题,适应人多耕地少的国情,我国制定了"不与民争粮,不与粮争地"生物质能源的发展原则。许多学者提出利用边际性土地种植能源作物。多数边际性土地过于零散,不利于能源作物大规模种植和收获、运输,人们把注意力集中到草原及荒草地。干旱和半干旱地区天然降水不能满足植物旺盛生长的水分需求。大规模集约化种植一年生能源作物,主要依靠灌溉,消耗大量的水资源,同"与民争粮,与粮争地"一样威胁粮食安全,同时还可能会造成生物多样性丧失、植被破坏、土地沙化、土壤次生盐渍化等环境和生态问题,影响草原畜牧业发展,使牧民生活无靠,与现有的《草原法》等法律、法规相悖,且无异于"问题搬家"。本研究通过分析能源作物,特别是在干旱和半干旱区规模化、集约化种植,对资源、生态环境的影响,依据国家相关法律法规,提出了干旱和半干旱地区边际土地能源作物规模化种植准入政策建议,以期为生物质能源产业的健康可持续发展提供依据。     

近60a来玛纳斯河流域气候变化趋势及突变分析

[目的]气候变化是21世纪人类面临的最大环境问题之一.其中以干旱区较为明显,而新疆是最为突出的地区之一.[方法]以中亚典型冰川融化区玛纳斯河流域为例,运用线性回归及Mann - Kendall趋势检验方法分析其1956 ～2010年气温及降水资料的变化趋势和突变点.[结果]近60a来玛纳斯河流域经历了一个增温趋湿的过程,增加幅度分别在0.44℃/10 a和12.6mm/10 a;春、夏、秋、冬四季增温幅度分别为0.50、0.21、0.52和0.52℃/10 a,降水倾向率分别为2.44、3.22、2.76和3.64 mm/10 a;趋势突变检验分析表明:流域内年平均气温在1980s明显的增温过程,突变点在1989年,四季突变点分别发生在1995、1986、1996和1987年.年降水量突变也发生在1980s后期,四季降水量M-K检验表明秋冬突变点分别发生在1983和1997年,春夏没有发生突变.[结论]研究结果对全面认识及预测干旱区年际及季节气候变化有一定借鉴意义.     

多效抗旱驱鼠剂的苗木处理方法与效果

研究结果显示,利用多效抗旱驱鼠剂150倍水溶液兑成泥浆,对裸根苗进行蘸根处理,或用多效抗旱驱鼠剂400～800倍水溶液,在容器苗出圃前进行浇灌,可有效地预防甘肃鼢鼠、草兔和牛羊的危害,同时,能显著地提高苗木定植后的抗旱能力.2 a生油松和侧柏定植3 a后,苗木保存率比对照分别提高80.8和73.2,综合预防效果分别为83.7和90.7.苗木保存率及综合预防效果与造林方式、林型和试验地所处的立地有直接的关系,苗木保存率林缘、路旁低于林中,但其综合预防效果差异不明显.施用多效抗旱驱鼠剂的苗木,促长增益指数为0     

高油大豆优质高产同步旱作栽培体系的研究

为建立高油大豆优质高产同步旱作栽培体系,进行了抗(耐)旱高油高产大豆品种(系)筛选,土壤水份对高油大豆产量和油分含量的影响,蓄水保墒耕作技术研究,大豆行间覆膜栽培技术对产量的影响等单项研究及对高油高产抗旱单项栽培技术组装研究.结果如下:筛选出适宜黑龙江省大豆主产区种植的抗(耐)旱高油大豆品种黑农37、黑农41、黑农44、舍丰40、垦农4、红丰11、黑河27、合丰47;黑农41品种,任何生育时期受到干旱胁迫都会对其产量和油分含量造成负面影响,其干旱胁迫影响程度表现为:结荚-鼓粒期》鼓粒期》结荚期》花期》苗期,以结荚～鼓粒期干旱胁迫影响最大,可使单株产量下降27.1%,油分下降12.6%;秋翻秋起垄整地是较好蓄水保墒耕作技术,较春搅茬起垄有较明显增产效果,增产幅度为14.28%～16.67%;黑农44品种适宜种植密度垄上穴播为20～25万株hm-2,垄上双条播为25万株hm-2;大豆行间覆膜栽培技术在适应推广区域内是一项具有显著增产效果和推广价值的栽培技术,其增产幅度为13.55%～25.4%;提出建立高油大豆高产高油同步旱作栽培技术体系的最佳模式:以高油品种黑农44为核心,在蓄水保墒的秋翻秋起垄的耕作基础上,配之穴播 优化施肥(N7 P14 K10) 抗旱种衣剂 抗旱叶面肥 行间覆膜.     

晋北干旱区盐碱地柽柳形态特征及其与土壤养分的关系

【目的】研究困难立地植被地上和地下部分对环境胁迫的响应,探讨植物叶、根形态对不良环境的适应策略,是逆境生理生态学研究的有效途径,可为困难立地造林及管理提供科学依据。【方法】以30年生柽柳Tamarix chinensis人工纯林为研究对象,分析其比叶面积(SLA)、细根比根面积(SRA)和比根长(SRL),并对0~60 cm不同土壤层次的全N、全P、速效K、Na、Mg、Ca、Zn、Fe、Cu等营养元素进行含量测定,研究盐碱地植物柽柳地上及地下部分形态特征及其与盐碱地土壤养分垂直分布格局的相关性。【结果】1)在晋北干旱区重度盐碱胁迫下的柽柳SLA显著高于轻度和中度胁迫(F=3.301,P=0.041);SRA在重度盐碱胁迫下高于轻度和中度胁迫,与轻度胁迫差异显著(F=0.154,P=0.015);SRL在不同盐碱胁迫等级下无显著差异(F=0.808,P=0.632),但在重度盐碱胁迫下其值明显高于轻度和中度胁迫。2)土壤全N含量表现为浅层高于深层,且重度胁迫盐碱含量明显低于轻度胁迫,全P、Cu含量在不同盐碱胁迫及不同土壤深度差异均不显著,速效K、Fe含量在不同盐碱胁迫下表现出完全不同的分布格局,Na含量在不同盐碱胁迫下差异显著,Mg、Ca、Fe含量在15~60 cm土壤表现出重度盐碱胁迫高于轻度和中度盐碱胁迫土壤,Zn含量在不同盐碱胁迫间差异不显著。3)不同的土壤营养元素对柽柳叶、根形态特征的作用机制不同,土壤速效K与柽柳SLA、SRA和SRL均呈显著正相关关系(P<0.05),Zn与柽柳SRA、SRL呈显著负相关关系(P<0.05),土壤全P和Fe含量与SRL呈显著正相关关系(P<0.05),其中以30~45 cm土壤养分含量与柽柳形态特征的关系最为密切,此土壤深度全N含量与SLA、SRA和SRL均呈显著负相关关系(P=0.038,0.019,0.006)。【结论】研究结果可为树种立地适应性评价、该区域植被恢复以及生态环境改善提供理论参考。     

2013年夏季内蒙古干旱-半干旱区两次极端降水事件对比

2013年夏季,内蒙古中西部干旱-半干旱区多次出现极端降水事件,引发气象灾害.为探寻其特征及成因,选择“6·30”、“7·14”两次典型极端降水事件,从天气尺度系统、中尺度对流系统、热力动力条件、水汽来源等方面进行对比分析,得到以下结论:①“6 · 30”暴雨是华北小高压前的切变线产生;“7·14”暴雨是“北槽南涡”与台风北上共同作用的结果.②两次暴雨都是中尺度对流复合体(MCS)发展的结果.“6·30”暴雨突发性强,具有局地特点;“7·14”暴雨具有列车效应,持续时间长.③两次暴雨水汽来源不同.“6·30”暴雨水汽来源于南海;“7.14”暴雨是“北槽南涡”加上远距离台风输送的结果.④“6·30”暴雨是高压切变线西侧干、东侧湿,在锋区附近产生上升运动促发不稳定能量释放;高空“干侵入”是“7·14”暴雨的促发机制.⑤东亚夏季风偏强,西北太平洋副热带高压脊线位置偏北,是内蒙古中西部干旱-半干旱区极端降水事件的重要原因.     

内蒙农牧交错带家畜品种改良可行性分析——以克什克腾旗经棚镇为例

引入外来品种改良牲畜被作为干旱半干旱地区发展畜牧业的重要手段,但对其在生产基础差、严重依赖自然资源的小农户生产系统中的适用性却缺乏分析,因而,盲目推广改良可能危及牧民生计,进而导致生态破坏。以位于农牧交错带的内蒙古赤峰市克旗的家畜改良为案例,通过入户访谈,在识别其畜牧业生产系统约束条件的基础上,分析了家畜改良的效果、可行性条件及存在的问题。研究表明:在小农户生产系统中,家畜品种改良并不能提高限制性资源的生产率,而且增加了农户面临的生态风险和市场风险,改良是否可行取决于外部环境能否有效地改善其对限制性资源的利用及平衡风险,尤其是提供稳定的饲料和畜产品市场,以及良好的基础设施、技术及金融保障。     

民勤连古城国家级自然保护区白刺种类及实生苗培育技术

白刺是干旱荒漠区重要的建群植物,是优良的防风固沙造林先锋树种及饲用植物,是药食两用的野生水果,其生态价值和经济价值较高。主要介绍了甘肃民勤干旱荒漠区白刺植物种类及生物学特性,探讨了其种子采集、催芽、播种、田间管理等实生苗培育技术。