Effects of <Emphasis Type="Italic">Ips typographus</Emphasis> (L.) damage on litter quality and decomposition rates of Oriental Spruce [<Emphasis Type="Italic">Picea Orientalis</Emphasis> (L.) Link.] in Hatila Valley National Park,Turkey

This study investigated the effects of Ips typographus (L.) damage on initial litter quality parameters and subsequent decomposition rates of oriental spruce tree species [Picea orientalis (L.) Link]. The needle litter was collected from highly damaged, moderately damaged and control stands on two aspects (north and south) and two slope position (top and bottom) on each aspect. The litter was analyzed for initial total carbon, lignin and nutrient (nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium and manganese) concentrations. The variability in nitrogen and calcium concentrations and ratios of C:N, lignin:N and lignin:Ca was significantly affected by the insect damaged levels. While nitrogen concentrations in needle litter increased with increasing insect damage (and consequently the ratios of C:N and lignin:N decreased), calcium concentrations decreased (and consequently the ratio of lignin:Ca increased). Aspect and slope positions explained most of the variability in carbon, lignin, phosphorus, potassium, magnesium and manganese concentrations and lignin:P ratio between all studied stands. Litter decomposition was studied in the field using the litterbag technique. The litter from highly damaged stands showed highest decomposition rates followed by moderately damaged and control stands. The mass loss rates were significantly positively correlated with initial nitrogen concentration and negatively with C:N and lignin:N ratios. The effects of microclimate resulting from canopy damage on litter decomposition was also examined at the same time using standard litter with the same litter quality parameters, but they showed no significant differences among the insect damage levels indicating that alteration of the litter quality parameters produced by I. typographus damage played a more important role than altered microclimate in controlling needle litter decomposition rates. However, changes in microclimate factors due to topography influenced decomposition rates.     

柑橘高接换种适宜嫁接部位探讨

以温州蜜柑为中间砧,对高林温州蜜柑、太田椪柑进行不同部位高接的适宜性研究.结果表明,不同部位高接对成活率的影响无显著性差异,但树冠的恢复程度与嫁接部位的高低成正比,即高接部位越高,树冠恢复越快;含糖量和糖酸比以腹接最高,侧枝次之;外观以腹接、侧枝高接为好,副主枝高接次之,主枝高接最差.柑桔高接最高高度应控制在1.0 ～ 1.3m,早投产,树冠恢复快,果实品质好,以侧枝高接,腹接为好,侧枝高接易引起内膛空虚,可采取内膛腹接弥补.     

基于地形梯度的河北省怀来县山地生态系统空间分布及变化特征分析

[目的]从地形梯度角度,对区域生态系统空间分布及变化特征进行分析,提出基于地形梯度的区域生态系统保护对策建议,为制定山区生态规划及实现山区生态系统的持续、健康发展提供参考。[方法]以遥感解译获得的1993,2003,2013年生态系统类型空间分布数据为基础,选取高程级别、地形起伏度和坡度变率为地形梯度表征指标,采用分布指数,对区域农田、水域与湿地、森林、草地、聚落和荒漠6类生态系统的地形梯度差异分布情况及优势位进行分析,并结合1993—2013年各生态系统的服务价值变化特征,探讨区域生态系统的保护对策。[结果]农田、水域与湿地、聚落、草地生态系统集中于低地形梯度区;森林集中于高地形梯度区;荒漠生态系统分布特征随地形梯度差异不明显;在低地形梯度区,农田、水域与湿地的生态系统服务价值降低,草地、聚落生态系统服务价值有明显的增加趋势;在高地形梯度区,虽然森林生态系统服务价值变化较为剧烈,但总体呈现出持续增加的趋势。[结论]在制定针对山地的区域生态规划时,应考虑对位于优势位上的生态系统实行特殊保护,禁止被侵占为生态系统服务功能较弱的生态系统服务类型,以保证生态系统能够持续、健康地提供生态服务。     

刺槐根系抗弯特性研究

从根径和坡位两方面研究了石质陡边坡刺槐根系的抗弯特性。通过对刺槐根系进行室内单根弯曲试验,分析了不同坡位下坡向侧根的抗弯特性。试验结果表明,根系的抗弯强度与坡位的关系显著,不同坡位抗弯强度关系为:坡顶>坡中>坡底。坡顶和坡底根系的抗弯强度与根径之间存在递增的幂函数关系,而坡中根系抗弯强度与根径之间的关系不显著。弯曲弹性模量与根径存在递减的幂函数关系,在根径大于8mm左右,不同坡位根系弯曲弹性模量大小关系为:坡顶>坡中>坡底。不同坡位根系的最大弯曲力之间差异不显著,最大弯曲力沿着坡面向下呈递减趋势。不同坡位根系的断裂挠度之间差异也不显著,但根系的断裂挠度沿着坡面向下呈递增趋势。综合这些结果,可以发现坡顶根系的抗弯性能最佳,对边坡稳定的贡献较大。     

黄土丘陵区不同坡向及坡位草本群落生物量及多样性研究

以黄土丘陵区纸坊沟流域内的大范家沟阴阳坡和拐沟阴坡坡面主要草本群落为研究对象,分析不同坡向及坡位的草本群落盖度、地上生物量及物种多样性关系。结果表明,阴坡草本群落的物种20多种,较阳坡高30%。阴阳坡面上草本群落生物量和盖度从坡下至坡上逐渐减小。在水分和养分条件好的地段均有灌木入侵。阳坡Margalef和Menhinick丰富度指数均随坡位升高而降低;而阴坡Mafgalef指数随坡位升高而降低,Menhinick指数却随坡位升高而增大;3个均匀度指数和多样性指数在阴阳坡均随坡位的升高而减小。不同坡位引起的植被盖度、Margalef丰富度指数和Alatalo均匀度指数存在显著差异（P〈0.05）。坡位与Margalef丰富度指数和Alatalo均匀度指数呈显著相关（P〈0.05）,与Shannon-wiener多样性指数呈极显著相关（P〈0.01）。描述或评价群落多样性、丰富度及均匀度时,应多选几个指标参数,避免单一指标带来的片面性。掌握草本群落自身喜阴阳特性、生境特征、植被组成及多样性特征,充分认识植被演替条件和演替规律,对指导该区植被和生态系统恢复与重建具有重要意义。     

多因素影响下的喀斯特山区坡耕地分布特征——以贵阳市花溪区为例

为研究喀斯特山区坡耕地在岩性、土壤类型、坡位和居民点影响下的分布特征,为区域水土流失治理提供参考,以贵州省贵阳市花溪区为研究对象,结合花溪区高清影像图、高程图(DEM)、地质图和土壤类型图为主要数据源,利用ArcGIS 10.2平台,基于其空间叠加分析、数理统计等功能,对多因子影响下的喀斯特山区坡耕地分布特征进行了分析。结果表明:花溪区坡耕地面积占全区总面积的21.07%,占全区耕地面积的63.85%,是花溪区主要耕地类型; 在各岩组上,坡耕地的分布面积从大到小依次为:石灰岩组>白云岩组>普通砂页岩组>紫色砂页岩组,其中在普通砂页岩组和石灰岩组上分布较为集中连片,在白云岩组和紫色砂页岩组上分布较为零散; 坡耕地的各土壤类型面积依次表现为:水稻土>黄壤>石灰土>紫色土>潮土,其中黄壤最为集中连片,水稻土则较为分散; 不同坡位区域中,坡耕地面积依次表现为; 下坡位>中坡位>上坡位,其中在下坡位区域分布最为集中连片,上坡位区域分布最为零散; 同时坡耕地和居民点在空间分布上具有显著相关性,距离居民点越远,坡耕地分布越稀疏。综上所述,在多种因素共同作用下,花溪区坡耕地呈现出“西部多东部少”的空间格局,其中普通砂页岩组和石灰岩组上的坡耕地连片区可优先考虑进行治理。     

直流电机驱动农用履带机器人轨迹跟踪自适应滑模控制

为了提高农用履带机器人轨迹跟踪控制的性能,将履带机器人模型视为由电机驱动方程和运动方程组成的级联系统,在考虑了履带机器人运动学模型和电机驱动模型动态特性的基础上,构建了一种变倾斜参数的自适应积分滑模切换函数,基于这个函数设计了由等效控制和切换控制组成的自适应滑模控制,将机器人的位姿误差以及在线辨识的驱动电机时变不确定参数反馈至控制器中,计算出左右轮驱动电机的期望角速度,控制履带机器人运行。田间试验结果表明,当机器人分别以1,3,4 m/s速度运行时,在运动方向距离误差、侧向距离误差和航向角的误差分别在-0.04~0.04 m,-0.09~0.07 m和-0.03~0.05 rad范围内。因此,基于电机驱动的机器人自适应滑模控制具有良好的控制精度,能够满足田间实际作业的要求。     

滴灌均匀性对土壤水分传感器埋设位置的影响

合理选择土壤水分传感器埋设位置以减少监测点密度和成本,是基于无线传感器网络制定灌溉处方图亟待解决的一个关键问题。该研究基于土壤含水率时间稳定性原理,将直接代表平均土壤含水率的点位用于土壤水分传感器布设位置点的选取,在水平方向分布均匀,垂直剖面土壤颗粒组成变异程度随土层深度增加的粉壤土田块内分析了低、中、高灌水均匀系数(分别为0.6、0.8和0.97)对春玉米主要根系层土壤含水率空间分布均匀性和时间稳定性的影响。结果表明,春玉米生育期内,随灌水均匀系数降低,土壤含水率空间分布均匀度降低,但低、中、高灌水均匀系数处理的土壤含水率均匀系数均大于0.81;低、中、高灌水均匀系数处理的平均Spearman秩相关系数均达到了显著水平(P0.05),但土壤含水率空间分布结构相似性随灌水均匀度的增加而减小;对高灌水均匀系数处理,0~0.2、0.2~0.4、0.4~0.6、0.6~0.8 m土层直接代表平均土壤含水率的测点比例分别为83%、78%、53%和86%。随灌水均匀系数降低,各土层直接代表平均土壤含水率的测点数量减少,说明土壤水分传感器随机布设引起的测量误差将随滴灌灌水均匀度的减小而增大。     

闽西南崩岗侵蚀区芒萁叶片生态化学计量特征

为了阐明极度退化的崩岗生态系统内芒萁的生长状态和养分储存特征,对闽西南3处不同侵蚀强度的典型崩岗内芒萁叶片C、N、P含量及C/N、C/P、N/P特征进行研究,对比分析不同侵蚀强度下崩壁部位和崩岗不同侵蚀部位中芒萁叶片的生态化学计量特征。结果表明:崩岗内芒萁叶片的C、N、P平均含量分别为477.10 g·kg~(-1)、6.45 g·kg~(-1)、0.25 g·kg~(-1),芒萁叶片的N、P养分含量极低;而C/N、C/P、N/P平均值分别为96.82、2 097.20、27.67,芒萁生长受P限制。不同侵蚀强度下的崩壁内芒萁叶片的C、N、P含量及C/P、N/P均存在显著差异(P0.05),C含量、C/P和N/P均随着侵蚀强度的增强而减小,N含量在中度侵蚀的崩壁内较高,而P含量则随着侵蚀强度的增强而增加,表明芒萁对土壤侵蚀严重的崩岗生态系统具有很强的适应能力。在崩岗的不同侵蚀部位中芒萁叶片的P含量、C/P和N/P均存在显著差异(P0.05),P含量在集水坡面最高,在崩壁最低;而C/P、N/P均表现为崩壁显著大于其他各侵蚀部位。可见,在崩岗的不同侵蚀部位,崩壁中芒萁对C的同化能力强于其他侵蚀部位,且对P利用效率也显著高于其他侵蚀部位。综上,在侵蚀严重的崩岗生态系统中,芒萁有较强的同化C能力和较高的对P利用效率,能通过调节自身C、N、P元素含量很好地适应土壤侵蚀严重、养分极度贫瘠的生境。     

Effect of long-term intensive rice cultivation on the available silica content of sawah soils: Java Island,Indonesia

Abstract

The dramatic increases in rice productivity and cultivation intensity through the implementation of green revolution (GR) technology using high yielding varieties (HYVs) of rice and chemical fertilizers were not long lasting in Indonesia. The stagnancy of rice productivity in recent years without any scientific reasons presents a challenge for agronomists and soil scientists in Indonesia. This study describes the effects of long-term intensive rice cultivation on the change in available silica (Si) in sawah soil. The term sawah refers to a leveled and bounded rice field with an inlet and an outlet for irrigation and drainage. Soil samples collected by Kawaguchi and Kyuma in 1970 and new samples taken in 2003 from the same sites or sites close to the 1970 sites were analyzed and compared. From 1970 to 2003, the average content of available Si decreased from 1,512 ± 634 kg SiO₂ ha^?1 to 1,230 ± 556 kg SiO₂ ha^?1 and from 6,676 ± 3,569 kg SiO₂ ha^?1 to 5,894 ± 3,372 kg SiO₂ ha^?1 in the 0–20 cm and 0–100 cm soil layers, respectively. Cultivation intensity differences between seedfarms planted with rice three times a year and non-seedfarms rotating rice and upland crops appeared to affect the changing rates of available Si within the study period. In the 0–20 cm soil layer, the average content of available Si decreased from 1,646 ± 581 kg SiO₂ ha^?1 to 1,283 ± 533 kg SiO₂ ha^?1 (?22%) and from 1,440 ± 645 kg SiO₂ ha^?1 to 1,202 ± 563 kg SiO₂ ha^?1 (?17%) in seedfarms and non-seedfarms, respectively. Differences in topographical position also influenced the decreasing rate of available Si in this study. Using similar management practices and cultivation intensity, upland sampling sites lost more Si compared with lowland sites. Planted rice under a rain fed system with no Si addition from rain water in an upland position may be a reason for the higher loss of Si, particularly in non-seedfarms. The Si supply from irrigation water might have contributed to the slowdown in the decreasing rate of available Si in Java sawah soils.