干旱区绿洲多介质环境中氮素和磷素分布研究

通过对绿洲内部不同环境介质定点采样和室内分析,研究了绿洲主要非点源污染物氮素和磷素在绿洲内部不同环境介质中的分布和相互迁移规律。研究发现绿洲河流中的氮和磷的含量呈现出沿河流流向上升趋势,河水中氮素含量最低值(0.399mg/L)出现在河流出山口,最高值(1.707mg/L)出现在人类活动密集区的绿洲核心地区,该值比源头的第一个最低值增加了3倍,相当于每1km约增加了9.6μg/L;河水中的磷素含量最低值同样是出现在了河流出山口,含量为3.13mg/L,最高值出现在绿洲末端,为26.46mg/L。农田土壤中的氮和磷的含量普遍高于农田边缘地区的非耕作土壤,不同农作物土壤中的氮和磷的含量也有所不同,稻田土壤中氮含量相对于别的农田较高为0.338g/kg,果园土壤中的磷含量较高为0.367g/kg。采集的农田排水中氮和磷的含量普遍比河水中的含量高,最高已高出3倍以上。不同环境介质中氮素和磷素含量相关性而言农田排水和河水氮素含量,农田土壤和河水中的磷素之间的相关性较高说明它们之间氮素和磷素的相互转移比较明显。     

交替灌溉对西北绿洲区小麦间作玉米水分利用的影响

受水资源不足的严重制约,西北绿洲区以间作套种为主体的多熟种植面积被持续压缩,使单位耕地产出率和光能利用率明显下降,间作节水理论和技术研究亟待开展。交替灌溉技术节水和提高水分利用效率的作用已得到大量验证,但该技术应用到间作中能否产生节水、增效作用,缺乏理论依据。2006—2008年,在甘肃河西走廊干旱荒漠绿洲区进行田间试验,探讨了交替灌溉对小麦间作玉米产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明,与单作相比,交替灌溉小麦间作玉米可显著提高土地利用效率(LER),LER达到1.22~1.52。交替灌溉与传统灌溉间作相比,LER差异不显著;对间作小麦的产量效应不显著,但使间作玉米的产量提高11.4%~36.4%,混合产量平均提高12.9%。与传统灌溉间作相比,交替灌间作未显著增加作物的耗水量,与单作小麦、单作玉米的加权平均相比高1.2%~19.4%。交替灌溉小麦间作玉米的WUE较单作小麦高12.0%~71.4%、较单作玉米高10.6%~37.8%、较传统灌小麦间作玉米高0.9%~22.5%。在河西绿洲灌区,小麦间作玉米上应用交替灌溉技术具有节水和提高WUE的可行性。     

塔里木盆地南缘新垦农田土壤性状变化及其与小麦产量的关系

以塔里木盆地南缘不同年限新垦农田(10年、20年、30年、40年、50年)为研究对象,以未开垦的荒漠自然土壤为对照,测定0―40cm土层有机质、养分、盐碱等土壤性状,探讨了新垦农田土壤肥力和盐碱变化及其对小麦产量的影响。结果表明:随开垦年限延长,0―20,20―40cm土层有机质含量均呈线性增加,但后者变化幅度相对较小。在0―40cm土层,全氮、有效氮和速效钾含量随时间延长的变化均与有机质含量呈极显著正相关,开垦50年时分别增加88.8%,213.4%,37.5%;有效磷含量在开垦前30年呈线性增加而后又降低,开垦50年时比开垦前增加1201.2%。荒漠自然土壤(0年)是以Na+和Cl-为主的轻度盐渍化土壤,开垦为农田后总盐分含量显著下降,且不同年限间差异不明显,在0―40cm土层平均为0.8g/kg,离子累积转变为以Na+和HCO3-为主。土壤pH在开垦30年(pH为8.85)时比开垦前增加13.4%,之后又显著下降,pH变化与CO32-和K+累积呈显著正相关。新垦农田小麦产量平均为4.79 t/hm^2,与土壤有机质、养分、盐分含量和pH均不相关,但与Na+、Cl-含量均呈显著负相关。综上,随开垦时间延长绿洲农田土壤肥力和盐渍化程度已得到明显改善,但0―40cm土层Na+和Cl-含量却是影响新垦绿洲小麦产量的主要土壤因子。因此,培肥农田土壤,采取有效措施降低Na+和Cl-含量,并防止其再次升高是实现绿洲小麦稳产高产的关键。     

山前冲积扇蓄洪入灌坎儿井水源保护方法研究

新疆吐鲁番盆地的坎儿井是我国宝贵的非物质文化遗产,且对吐鲁番绿洲生态的存在与发展具有不可替代的作用。近年来随着大量机电井的使用,区域地下水位持续下降,致使坎儿井出水流量减少甚至干涸。吐鲁番盆地北侧天山山脉的年降雨量可达300~400 mm,该降雨除一部分通过多条河流排出外,在山前冲积扇上也会造成一定规模的洪水,给盆地边沿地区带来一定的威胁。通过分析吐鲁番盆地基本情况、坎儿井现状和山前冲积扇蓄洪入灌的自然条件,提出一种山前冲积扇蓄洪入灌坎儿井水源保护方法,并采用数值模拟对此方法进行了研究。山前冲积扇蓄洪入灌坎儿井水源保护方法,即在冲积扇修筑拦洪坝的方式,拦蓄该部分洪水,一方面起到防洪效果,另一重要方面就是补给地下水,抬升地下水位,从而增加该区域的坎儿井的出水量。研究表明:该方法可以大幅提升地下水位,增加坎儿井的出水量,甚至可使得已经干涸的坎儿井重新出水,是经济可行的一种保护坎儿井的方法。     

水资源系统生态风险的分析与评价——以香日德绿洲地区为例

 水资源系统的风险分析与评价,是水资源可持续利用的关键问题,而对内陆河流域绿洲地区的水资源系统所面临的各种风险进行评价分析,成为研究的热点。以青海省香日德绿洲地区水资源系统为研究对象,建立该地区由水资源径流量的不确定性所造成的风险评价的2个模型,定量分析水资源的不确定性以及这种不确定性对绿洲主要用水行业(农业,防护林网)的风险影响。实例的计算结果表明:香日德绿洲地区的水资源径流量的不确定性造成的风险指标为0.362;对防护林网不完整造成的风险是0.289,而受水资源及防护林共同影响的农业结构存在的风险为0.294,水资源系统的整体生态风险为0.2925。     

绿洲灌区小麦免耕秸秆还田对后作玉米产量性能指标的影响

产量性能是决定作物生长发育和产量形成的关键因素,研究前茬秸秆处理方式对后茬作物产量性能指标的影响,对于建立高效种植制度、优化栽培措施具有重要指导意义。2009—2012年,在甘肃河西绿洲灌区,通过田间定位试验,研究了前茬小麦不同秸秆还田和耕作措施(NTSS:25 cm高茬收割立茬免耕;NTS:25 cm高茬等量秸秆覆盖免耕;TIS:25 cm高茬等量秸秆翻耕;CT:不留茬翻耕对照)对后作玉米产量性能指标的影响,以期为优化试区玉米种植模式提供依据。结果表明,与CT相比,前茬小麦秸秆还田降低了后作玉米大喇叭口期之前的叶面积指数(LAI)与光合势(LAD),但增大了吐丝期之后的LAI与LAD,延缓了衰老,以NTSS、NTS延缓衰老作用突出;NTSS、NTS和TIS处理玉米全生育期的平均叶面积指数(MLAI)比CT分别提高12.8%、19.1%和7.0%,总光合势分别提高12.9%、18.6%和6.8%,免耕秸秆还田(NTSS和NTS)提高MLAI和LAD的效果最好。免耕秸秆还田提高了玉米全生育期的平均净同化率(MNAR),以NTSS提高作用明显,较CT高10.7%;但净同化率(NAR)表现为吐丝期之前增大,吐丝期之后降低。NTSS、NTS提高了后作玉米的籽粒产量,比CT分别高13.0%、15.6%,TIS比CT提高7.9%,NTS增产效应最大。不同秸秆还田及耕作方式下,玉米籽粒产量与MLAI、穗数(EN)、穗粒数(KNE)呈极显著正相关性,与收获指数(HI)呈显著正相关性,但与MNAR无显著相关性。MLAI、EN、KNE增加、HI提高是前茬小麦免耕秸秆还田提高后作玉米产量的主要原因。前茬秸秆免耕还田优化后茬玉米主要产量性能指标的效果最好。因此,前茬小麦25 cm秸秆覆盖免耕还田是绿洲灌区优化后作玉米产量性能指标及获得高产的可行栽培措施。     

荒漠绿洲区紫花苜蓿生产技术的研究

荒漠绿洲区的紫花苜蓿在传统的生产管理基础上，提出了苜蓿生产、管理及加工利用的科学技术及措施，并展望了苜蓿产业化发展的市场前景。     

1971～2009年阜康绿洲气候变化规律分析

根据阜康市气象站1971～2009年平均气温、降水量资料,运用线性趋势估计、小波分析、距平与累积距平、滑动t检验等方法,对阜康绿洲年平均气温和降水量变化趋势、周期特征、突变特征进行分析.结果表明:(1)1971～2009年,阜康年平均气温和降水量均呈波动式上升;年平均气温以0.44℃/10a的线性倾向率上升,其相关系数...     

高台绿洲边界变化及其生态系统分析

绿洲是干旱区人民赖以自下而上的一片沃野。由于人类的强度作用，绿洲向复杂方向演变发展。本文以高台绿洲为例，以地下水位为指标确定了绿洲边界范围，进而研究了绿洲从１９５８年至１９８５年边界的变化，并分析高台绿洲农田和草地生态系统功能，指出草地生态系统的恶化是绿洲边界变化的重要原因，应当加强对草地的投入与管理。     

黑河(额济纳河)下游绿洲生态系统受损与生态保育对策的思考

额济纳绿洲是我国西北干旱区中心的一道生态防线。 2 0世纪后半世纪绿洲生态系统严重受损 ,景观结构急剧恶化 ,黑河的供水量逐年趋于下降 ,由 50年代的 1 2 .2 5亿 M3 下降到 90年代的 7.2 4亿 M3。地下水位也相应地降低 ,土地盐化也在加剧。胡扬与沙枣林面积由3 .45万公顷减少到 2 .2 0万公顷 ,并以老龄林为主。红柳灌丛也减少了 50 % ,并且多已成为稀疏矮化的群落。各种禾草草甸严重退化 ,多已演替成为苦豆子群落。为了维护我国西北的这一生态屏障 ,必须坚持以恢复与保护自然绿洲为主 ,恢复胡杨林、沙枣林及红柳灌丛的覆盖率 ;建立人工草地 ,改善土地覆盖 ,建设自然一人工复合绿洲。在绿洲建设与保育工程中必须保证充分供水 ,调控水盐动态 ,发挥生物一景观多样性的系统耦合效应 ,实现绿洲生态系统健康