近50a西北干旱区气候变化对农业的影响

本文选取了西北干旱区21个代表站点1951-2000年逐日气温和逐日降水量资料。用趋势法和百分位阈值法分析年平均气温、年降水量、极端年最低温度、年最高温度和极端降水量变化特征及其各分区极端气候变化趋势。研究结果表明:(1)近50a西北干旱区气温呈上升趋势(0.22℃/10a),1986年后气温明显升高,柴达木盆地和北疆升温较大。近50a西北干旱区年降水量变化和趋势分布,降水变化有增加的趋势(3.2mm/10a),其中北疆降水增加最多。(2)西北干旱区近40a年极端最低温度的天数有减少趋势,平均最低温度天数的减少率为7-8天/40a。而极端年最高温度的天数略有增加趋势,平均增加率为0.5天/40a左右。年最高温度略有减少趋势,平均变率为-0.5℃/40a,年最低温度也有增加趋势,平均变率为1.0℃/40a。西北干旱区近40a极端降水的天数增加了2天/40a。(3)气候变暖对西北干旱区农业既有有利影响,又有不利影响,降水量增加,极端气候事件减少对农业有有利影响。     

地域民族传统文化与西部开发中技术转移关系的思考

地域民族传统文化与技术转移的关系密切,地域民族传统文化不仅是一种重要的文化资源,同时还对技术转移存在极大的促进作用,但有时还会阻碍技术转移的进一步实施与实现。西部大开发必须进行必要的技术转移,由于少数民族地区某些文化的滞后性和封闭性,使西部开发中技术转移与其民族传统文化产生了摩擦,超越传统文化,克服陈旧意识,转变思想观念,不断创新,营造先进的文化环境,为技术转移培育强劲的民族文化内动力,是消除技术转移与传统民族文化摩擦的有效措施。     

巴丹吉林沙漠湖泊形成的机理分析

依据实际调查资料并结合前人研究成果,在探明区域水文地质条件的基础上,系统计算分析了沙漠区及外围盆地地下水的补给与排泄,发现沙漠区地下水补给量小于排泄量2.55×108 m3/a,不能解释内陆湖泊水量长久不衰的原因;而位于沙漠区西缘的黑河金塔-鼎新盆地地下水补给量大于排泄量2.66×108 m3/a,未见盆地内地下水位大幅度上升,多余的水量不知去向;与沙漠区衔接的其它盆地地下水资源匮乏且处于补排基本平衡的状态,根本无途径和多余的水量补给沙漠区.前人研究结果证实,横贯我国西北-东西的阿尔金大断裂的东延部分及其所形成的羽翼状断层带存在地表破碎带,且地势西高东低并具有良好的导水性,而这个地表破碎带通过了金塔-鼎新盆地和巴丹吉林沙漠,正好位于沙漠内陆湖泊群附近.而湖泊群一带存在大量钙华和钙质胶结层及湖水中3He/4He的比值,均表明湖泊水经过了深部地壳层的循环,加上黑河正义峡-哨马营段河水海拔高于湖泊群的佐证,认为黑河在金塔-鼎新盆地强烈渗漏所产生的地下水顺着阿尔金断裂自西向东源源不断地补给了巴丹吉林沙漠,经过目前还不为人知的深部循环方式,地下水在湖泊群地表破碎带向上运移形成上升泉,最终成为巴丹吉林内陆沙漠湖泊群水源的补给来源.     

黄淮海旱作区土壤压实度空间分布特征及其影响因素

为探究旱作区农田不同层次土壤压实度特征,基于2017年采集的255个土壤样品,运用Mann-Kendall突变检验法、地统计学和冗余分析等方法,探究黄淮海旱作区耕作层和压实层空间分布特征,分析不同层次的土壤压实度的空间变异特性及影响因素,并提出了最佳土壤压实度范围。研究结果表明:旱作区耕作层和压实层厚度均呈现由北向南递增的趋势,耕作层最大厚度可达22.50 cm,最低仅有10.21 cm;压实层厚度最大可达17.50 cm,最小值也达到7.50 cm。从不同层次来看,耕作层和压实层的压实度具有空间分布一致性,耕作层压实度高值区主要分布在河南省东部、安徽北部及河北北部地区,最大值可达87.68%以上,低值区则主要集中在山东西北部以及河北南部地区。和压实层压实度相比,耕作层压实度是影响粮食产量的主要因素,且在70%～80%时获得较高产量。分析表明,土壤压实度受到年降水量、平均气温、土壤自然属性等环境因子和机械耕作等人为因素综合作用的影响。研究结果可为黄淮海农田土壤压实情况的改善及管理措施的科学制定提供理论支撑。     

黄土丘陵区须根系作物地土壤分离季节变化研究

采用变坡试验水槽的试验方法,研究了黄土丘陵区典型须根系作物玉米和谷子在生长季土壤分离能力的季节变化及潜在影响因素。结果表明:在作物生长季,须根系作物玉米地和谷子地的土壤分离能力具有明显的季节变化(P0.05),并表现出了相似的季节变化模式;两种作物地土壤分离能力的季节变化主要受到农事活动、土壤硬化、水稳性团聚体和作物根系生长的影响;两种作物地的土壤分离能力可以用土壤粘结力、作物根系密度和水流剪切力很好地拟合(R~20.75,NSE0.74)。     

湘南丘陵区红壤旱地红薯钾肥最佳用量与产量关系

为了寻求红薯的最佳钾肥施用量,提高钾肥利用率,笔者在湘南红壤丘陵区,设置钾肥5水平肥料效应田间试验,并采用田间试验和室内分析相结合的研究方法,分别测产,测定红薯养分含量以及土壤速效养分。试验结果表明:在钾肥施用量为225kg/hm2时,红薯的经济效益最高,每公顷的纯收入为9624.5元,增收率为47.7%,红薯的经济产量也较高,为19501.5kg/hm2,每公顷增产52.9%。同时,在该施肥水平下,整株红薯的氮、磷、钾养分吸收总量和钾肥利用率均最高,钾肥利用率达到15.6%。相反,在钾肥施用量为225kg/hm2时,0~20cm耕层土壤的速效养分含量和其他钾肥用量的处理相比较,均降低。综合考虑,在五个施钾水平中,笔者得出湘南丘陵区红薯钾肥的最佳施用量为225kg/hm2。     

Variability in energy partitioning and resistance parameters for a vineyard in northwest China

Grapevines are extensively grown in the semiarid and arid regions, but little information is available on the variability of energy partitioning and resistance parameters for the vineyard. To address this question, an eddy covariance system was applied to measure energy balance over a vineyard in northwest China during 2005-2006. Result indicated that 2-year average Bowen ratio (β) of vineyard was 1.0, canopy resistance (r_c) 289.3 s m⁻¹, aerodynamic resistance (r_a) 9.7 s m⁻¹ and climatological resistance (r_i) 117 s m⁻¹. This implied that the annual energy was split almost equally between sensible heat and latent heat. Compared to the corresponding values in other ecosystems reported by Wilson et al. [Wilson, K.B., Baldocchi, D.D., Aubinet, M., Berbigier, P., Bernhofer, C., Dolman, H., Falge, E., Field, C., Goldstein, A., Granier, A., Grelle, A., Halldor, T., Hollinger, D., Katul, G., Law, B.E., Lindroth, A., Meyers, T., Moncrieff, J., Monson, R., Oechel, W., Tenhunen, J., Valentini, R., Verma, S., Vesala, T., Wofsy, S., 2002. Energy partitioning between latent and sensible heat flux during the warm season at FLUXNET sites. Water Resource Research 38, 1294-1305.], the vineyard had a higher β, r_c and r_i than deciduous forests, corn and soybean, and grassland. Such difference was mainly attributed to (1) serious water stress in 2005, which resulted in a greater r_c up to 364.4 s m⁻¹; (2) sparse canopy with row spacing of 2.9 m and plant spacing of 1.8 m; (3) warm-dry climate and high attitude (1581 m) along with higher r_i and lower psychrometer (54 Pa K⁻¹) in the arid region of northwest China. These characters of vineyard revealed varying process of energy partitioning and surface resistance, and provided a scientific basis in understanding and modeling water and energy balance for the vineyard in the semiarid and arid regions.     

Hydrological and water cycle processes of inland river basins in the arid region of Northwest China

The increasing shortage in water resources is a key factor affecting sustainable socio-economic development in the arid region of Northwest China(ARNC). Water shortages also affect the stability of the region's oasis ecosystem. This paper summarizes the hydrological processes and water cycle of inland river basins in the ARNC, focusing on the following aspects: the spatial-temporal features of water resources(including air water vapor resources, runoff, and glacial meltwater) and their driving forces; the characteristics of streamflow composition in the inland river basins; the characteristics and main controlling factors of baseflow in the inland rivers; and anticipated future changes in hydrological processes and water resources. The results indicate that:(1) although the runoff in most inland rivers in the ARNC showed a significant increasing trend, both the glaciated area and glacial ice reserves have been reduced in the mountains;(2) snow melt and glacier melt are extremely important hydrological processes in the ARNC, especially in the Kunlun and Tianshan mountains;(3) baseflow in the inland rivers of the ARNC is the result of climate change and human activities, with the main driving factors being the reduction in forest area and the over-exploitation and utilization of groundwater in the river basins; and(4) the contradictions among water resources, ecology and economy will further increase in the future. The findings of this study might also help strengthen the ecological, economic and social sustainable development in the study region.     

河西内陆区十二五农业节水途径及节水潜力分析

河西内陆区气候干旱,水资源短缺,经济、社会、生态系统用水矛盾突出。随着人口的持续增长和社会经济的快速发展,经济生态系统之间的用水矛盾日益尖锐,黑河、石羊河、疏勒河下游均相继出现了土地沙化、农田荒芜、植被枯萎、湿地萎缩等严重的生态环境问题。结合“十二五”农业节水规划,分析了不同农业节水措施和水平对生态系统的作用和支撑能力,对制定生态系统建设规划具有重要参考作用。     

干旱地区喷洒水利用系数的田间试验研究

为了科学地评价喷灌在干旱地区的适宜性,在内蒙古包头春小麦生育期内对喷洒水利用系数进行了监测,结果指出,通过选择适宜的灌溉时间,喷洒水利用系数可以达到0.85以上。对影响喷洒水利用系数的环境因素进行分析后得出,风速的影响最大,相对湿度次之,气温的影响很小;在此基础上建立了喷洒水利用系数与上述3因子之间的回归模型。为了估算整个灌溉季节的喷洒水利用系数,对所研究地区1991～2001年灌溉季节(4～9月份)内的日平均风速进行了统计分析,发现不大于3m/s的日数占灌溉季节总日数的90%以上,因此,选择日平均风速不大于3m/s的时间灌溉可以满足作物的需水要求,这种情况下,整个灌溉季节的喷洒水利用系数可以达到0.83。由此可见,在条件与包头类似的干旱地区,从提高水的利用率的角度出发,发展喷灌也是适宜的